激光确认本领是噱头照旧黑科技？

　　连年来偷拍厕所女同学，越来越多打着激光确认名号的家具出当今咱们的视线之中，它们一般定位比较高端，大部分家具的价钱王人比较腾贵。激光确认本领真的好吗?它究竟是商家的营销噱头照旧硬核的黑科技?

　　图1 北京冬奥放胆式上利用了激光确认本领的“折柳寄情”扮演

　　一、什么是激光确认本领，为什么说它是下一代确认本领

　　激光确认本领(LDT，Laser-Display Technology)，即用激光器算作光源的图像信息末端确认本领，比拟传统LED光源，它有着更广的色域阴私率、更好的颜色施展力、和更出色的色调收复能力。不错说它松弛了LED确认的天花板。

　　(一)色域空间大，可已毕大于90%的色域阴私率

　　下图展示了不同确认本领在色度图中不错已毕的色域。证据色度学旨趣，这个由光谱色坐标通晓的马蹄形区域包含了总共东说念主眼能识别的颜色物理上大要已毕的颜色。

　　图2 不同确认本领在色度图中已毕的色域

　　在这图上选拔三个基点算作基色，那么这三个点围成的三角形便是这三种基色所能已毕的总共颜色的范围。由于激光的光谱是线谱，本人确认的颜色是光谱色，色纯度接近100%，因此大要在色度图上形成超大面积的三角形，已毕大于90%的色域阴私率，即与其他确认本领比拟能作念出更为传神的色调。由下图的对比不错显著看出更大的色域阴私度展示出的图像更接近真实风光。

　　三基色激光，不错类比画画用的三原色感情。感情越白净，画家就不错调出越理思的颜色。而对确认本领而言，三基色的纯度越高，确认色调的能力越优秀。这让市面上的普及型三色激光投影不错搪塞已毕107% BT.2020的超高色域和△E≈0.9的超高色准，如6999元的4K三色激光投影Vidda C1。

　　图3 激光确认(左)和传统确认(右)确认成果对比

　　(二)激光标的性好，便于小空间内叠加激光器提升亮度

　　平凡光源向总共这个词空间发光，平凡光源发光的立体角要比激光大百万倍，而激光却是在光轴标的定向辐射的光，激光光束的发散角也很小，一般为0.18°，因此激光标的性极好，便于在小空间内叠加光源，由此提升光源亮度。具体来说，激光器能辐射出4w流明的光，而LED只可辐射出2w流明，由此可见激光确认本领容易取得高亮度的图像确认画面，而这对投影而言是极为浩大的。

　　(三)激光纯度高，最高可将色深提升到12bit

　　传统确认确立频繁只消8bit色深，高端的确立也只可已毕10bit色深。而激光最高色深可达到12bit(刻下主流激光家具已已毕10bit)，这个色深其他任何确认本领王人够不上。

　　商讨标明，当光谱谱宽小于5nm时，不错统统已毕12bit颜色数编码不重迭，即R、G、B这三个色点王人折柳由12个比特位示意，单个像素位上有

　　212×212×212

　　种颜色，卓绝687亿种以上的变化。中国工程院院士许祖彦在主题发言中示意，只消激光确认能全面已毕12bit色深，激光总颜色数是刻下高清电视的4000倍以上，这将是下一代电视机、电影机、超大屏幕确认家具主流。

　　图4 传统光源(如LED、荧光粉)和激光光源的光谱图对比

　　(四)幸免蓝光伤害，蓝光波长高于455nm

　　证据Essior和巴黎视觉商讨所的商讨，影响视网膜色素上皮最危境的蓝光波长是在415-450nm之间的窄波段，高于455nm波长的蓝光为无害波段。蓝光伤害将会毁伤眼睛的组织结构，引起视疲顿，影响东说念主的睡觉。传统的LED中心波长为450nm，谱宽达30nm，无益范围的蓝光不行幸免的占据了大部分光强。而激光单色性好，光谱窄(小于5nm)，要是厂家有相识地磋商了健康护眼的身分，就可躲避伤眼的波段，举例罗致465nm的长波蓝光，统统躲避对东说念主眼的伤害。

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　　(五)不雅赏舒戒指更高，多方面超越LED

　　激光确认本领罗致的是反射式成像，与东说念主眼看天然景物不异(你看到的天然界色调王人是反射的太阳光)，激光在过程屏幕的漫反射后再进入东说念主眼，在高保真图像再现的同期，对东说念主眼不会过于刺激。同期激光确认的像素与像素之间过渡迟滞，莫得边际效应。这两点使得东说念主眼在不雅看激光确认的影像时能取得很好的舒戒指。中国电子本领范例化商讨院赛西现实室与北京协和病院进行不雅看舒戒指测试，结尾确认激光确认是细腻适意肠的确认家具。

　　刻下，家用投影主流的光源为LED发光二极管，相对传统的灯泡投影机而言，其光源寿命大大提升，但随之也带来了色调差、亮度低的污点，无法进入高端发热鸿沟。而新兴的激光光源不错说很好了弥补了以上污点，而兼有其寿命长的优点。而且激光器的发热效用高于LED，且更利于在小空间内叠增加个激光器以增加亮度，因此在各方面王人更相宜家庭使用。

　　这里不错援用一句中国工程院许祖彦院士的话，“激光确认本领正成为下一代确认产业的主流本领。”

　　二、激光确认本领的巅峰，为什么是三基色激光光源?

　　东说念主眼的三种视锥细胞，感受到的便是红光、绿光和蓝光，这三种颜色构成了东说念主眼中的缤纷色调。因此，选拔三基色激光光源就能以最低的老本作念到最佳的确认成果，不错说，三基色激光光源最能体现激光确认本领的上风。

　　图5 红、蓝、绿三基色激光合成白光现实

　　连年来，半导体成为商讨的热点鸿沟。受益于第三代半导体本领的快速发展，国内半导体激光器(LD，Laser Diode)本领有了巨大的卓绝。刻下国内红光LD单管功率还是不错达到2W，蓝光LD单管功率可到2.8W，绿光LD单管功率也能作念到500mW，而海外的日亚(NICHIA)的红光LD单管功率以致高达5W，绿光LD的单管功率高达1.5W。LD的卓绝为激光确认本领提供了已毕的可能性。往时的激光器能量利用率低、需要浩大的水冷系统，导致激光确认的确立无法真实参预市集。在多样颜色的LD能量达到瓦级后，体积工整、可批量分娩、可集成的LD使激光确认已毕了买卖化。寿命方面，国内红光LD寿命长达10000小时，蓝光LD的寿命也卓绝了5000小时，这决定了激光确认确立使用寿命长的优点。而前边提到的三色激光投影Vidda C1的光源寿命更是达到了25000小时。

　　当今市面上的三基色激光光源不错分为三类:三基色纯激光光源、激光荧光粉光源和激光夹杂光源，它们的职责旨趣如图6所示。纯激光光源是指凯旋用红绿蓝三色激光算作确认光源;激光荧光粉光源的蓝光凯旋使用激光光源，而红绿两色则通过蓝光和红绿荧光粉作用来已毕;激光夹杂光源则是蓝色凯旋使用激光，红色使用LED或激光，绿光依旧由激光和荧光粉产生。

　　图6 纯激光光源、激光荧光粉光源和激光夹杂光源的职责旨趣

　　这其中，纯激光光源是最理思的光源。单色激光和双色激光加荧光粉的确认款式的色域阴私度王人比三色纯激光低，而且因为使用荧光粉的起因，多量能量会被损耗，因此在能耗比三色纯激光光源高的前提下，其亮度仍然低于三色纯激光光源。

　　缺憾的是，刻下市面上以单色激光光源家具为主流，少部分用双色激光光源，三色纯激光光源至极关怀，原因在于绿光的激光器制酿老本高，难度大。受限于半导体激光器材料增益区量子阱的结构特点，与其他两色比拟，绿光LD的滚动效用低，而且大功率绿光LD的本领大部分掌抓在外企手中，作念出功率不错复旧激光确认的绿光LD的难度比蓝光、红光大得多。此外，在提升红光LD的功率时，激光器的散热压力又变回无法疏远的问题了。是以比起商讨奈何产生三色纯激光，大部分厂家更适意选拔商讨奈何纠正单色光源或双色光源的确认成果，不外照旧有一些厂家赈济商讨三色激光光源况兼取得了超卓的成绩。

　　三、国内激光确认本领发展连忙，首款4K全彩色激光投影由中国打造

　　连年来，在863计较的赈济下，国内的激光确认本领和产业发展连忙，出奇是赈济商讨三色激光本领的海信等国货厂家的进展更是喜东说念主，不仅在激光全色确认本领鸿沟形成了完整的本领产业链，而且已毕了从往时的跟跑发展到当今的总体并跑、产业范围领跑的阶段变化。

　　据了解，海信2014年就推出巨匠首台100英寸超短焦激光电视，已毕了从0到1的突破，松弛了海外企业在电视确认本领的始终把持地位。而不久前由巨匠常识产权详细信息职业提供商incoPat翻新指数商讨中心发布了“激光确认本领专利排名榜(TOP100)”中，海信更是以753件专利位列第一，难怪在光学鸿沟享誉国际的德国徕卡公司野心推出激光电视的期间也会找到海信衔尾。

　　2022年9月2日，在欧洲最大范围的销耗电子展IFA上，徕卡集会海信推出的4K超短焦激光电视Leica Cine 1阐发亮相，诱导了诸多主见。让不少销耗者颤动的是，这款激光电视不仅集会了徕卡的顶端光学本领，更领有海信提供的激光确认联系的软硬件本领赈济，其中就有备受阐发标三色激光本领。

　　天然Leica Cine 1刻下还莫得阐发发售，但事实诠释，三色激光本领应用在电视、投影等家具上，对搭载传统确认本领的家具便是一种降维打击。

　　2022年5月30日，在市面上激光投影仪主要王人是使用荧光粉来获取所需颜色的期间，海信旗下的Vidda发布了巨匠首款4K全彩色激光投影Vidda C1，该家具一问世，使激光投影由“标高亮度”的期间阐发跨入了比拼画质的期间。

　　因为使用了纯三色激光光源，是以Vidda C1比起其他投影仪，不错展示出更好的确认成果，它的色域达到107%BT.2020，要是换算到旧版的BT.709，则达到了惊东说念主的202%，领有10.7亿色调，对比度高达1000:1，色准值更是达到了

　　∆E≈0.9

　　(专科确认器的级别)。况兼收货于海信多年的告诫积存，Vidda C1略去了色轮、荧光粉等部件，在结构上更为简约，功耗更低，寿命更长。不仅如斯，Vidda C1的6999元售价更是使它比市面上其他的4K投影低廉了近2000元。

　　图7 Vidda C1发布会截图

　　算作投影行业新东说念主，Vidda的第一款机型就已毕了“既要高画质和高亮度、又要廉价钱”，难怪这款家具一问世就受到多量影音老玩家的追捧——这王人是些识货的东说念主。

　　总的来说，岂论罗致单色光源或双色光源本领的厂商奈何折腾，确认本领将来发展的标的势必是追求更高的分辨率、更广的色域阴私度，而竣工契合需求的三色激光确认本领则将成为之后确认鸿沟商讨的热点。在激光确认鸿沟，我国还是已毕了一次漂亮的“弯说念超车”，在将来我国也必将一直引颈潮水。(作家:苏伟伦 华南理工大学 物理与光电学院)

　　参考文件:

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　　金岑芩. 家用激光投影确认的要道身分分析与商讨[D].东南大学偷拍厕所女同学，2018.

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