激光?流明?4K?那些你不清楚的激光电视的概念通通在这里

2017-08-16 13:30:38     作者:Ofweek      来源:Ofweek

标签: 音视频

太阳光和电灯光看起来似乎是白色的,但当让它通过一块三棱镜,就可以看到红、橙、黄、绿、蓝、青、紫七种颜色的光。这是由于普通光源发射的各种光子,在频率/波长上是各不相同的,及光子中包含有各种颜色。

激光是一种颜色最单纯的光源

太阳光和电灯光看起来似乎是白色的,但当让它通过一块三棱镜,就可以看到红、橙、黄、绿、蓝、青、紫七种颜色的光。这是由于普通光源发射的各种光子,在频率/波长上是各不相同的,及光子中包含有各种颜色。

而激光器发射的各个光子频率/波长相同,是一种颜色最单纯的光源。激光的这种单色特性,在临床选择性治疗、光学测量和光谱技术等方面得到了广泛的应用。

激光是一种方向性极好的光源

激光束发散角很小,几乎是一平行光线,若将激光从地球照射到月球上,形成的光斑直径仅有1公里左右。而普通光源发出的光线是射向四面八方,为了将普通光沿某个方向集中起来,人们研制了聚光设备,即便是目前聚光最好的探照灯,如将其光从地球照射都月球上,其光斑直径将扩大到1000公里以上。

由几何光学可知,平行性越好的光束经聚焦得到的焦斑尺寸将越小,激光经聚焦后无色散像差,光斑尺寸进一步缩小(可达微米级以下),可作为切割细胞或分子的精细“手术刀”。

激光是一种能量高度集中的光源

激光的方向性好,其能量在有限空间的高度集中,可导致局部温度迅速提高,强激光甚至可产生上亿的高温。

激光高能量特性,在工业生产中,可以很容易地对钢板进行打孔、切割和焊接。在医学,可剥离视网膜凝结和进行外科手术。在测绘方面,可进行地球到月球之间距离的测量和卫星大地测量。在军事领域,可制成摧毁敌机和导弹的光武器。

激光是一种亮度极高的光源

激光电视合成图像的原理与电视机相似。激光束从上到下、从左到右进行“扫射”。水平偏转(行扫描)通过放映头中的一个多面旋转镜实现,垂直偏转(帧扫描)通过一个倾斜镜实现。

激光电视的激光光源主要有三种实现方式,包括三基色纯激光光源、荧光粉色轮加蓝色激光、LED加蓝色激光混合光源。

激光电视的用户体验改变

最高需求:屏幕校准、连接外部设备

中等需求:播放外设文件、播放网络视频、产品维护清洁

最低需求:开关机便利性、音量图像调节、安装APP等。UI界面创新、操作简单,环绕立体声。

相比传统投影,观影时比较繁琐,需要升降幕布、打开投影机、找片源……而激光电视正好符合投影用户希望的简单操作就能享受好的视听体验,且画质优胜投影。这些家庭用户将是现在激光电视的主流客户。

4K激光电视

以市面上的4K激光电视举例,首先采用了高处理能力光学引擎,其处理能力比2K激光电视产品提高了300%,从而做到了对830万束光线的精细控制,实现830万像素的图像表现;其次,4K激光电视需要高分辨率镜头设计,海信4K镜头做到了每毫米光学分辨率达到186束光线;第三,4K激光电视制造要做到微米级物料控制精度及镜头装调精度,海信4K激光影院电视采用了高精度制造工艺,机械加工达到了接近极限值的10微米精度,镜头装调精度达到5微米,误差不到一根发丝直径的1/20。DLP 4K投影技术,光学部分ANSI亮度已经达到了3000左右流明的水平,比传统专业投影机的ANSI亮度(1000流明)还要高,还支持支持3D影院技术,实现了830万像素的图像表现,这将反射式超短焦和4K超清分辨率完美结合在一起

关键词大盘点

激光

激光一词的英文是“LASER”,是“Light Amplification by Stimu Iatad Emission of Radiation”的缩写,意为“受激发射的辐射光放大”。1964年我国按照著名科学家钱学森先生的建议,将“受激发射的辐射光放大”改为“激光”。激光虽然是“光”,但却和普通光截然不同,它是20世纪以来人类继原子能、计算机、半导体之后的又一重大发明。

ANSI流明

户外阴凉处的亮度1000流明,阳光稍强一些一般在2000—3000流明之间,在3500流明的亮度以下,我们人眼都感觉很舒适。当直射光或是反射光的亮度到达4000流明时,人眼接收光线开始变得吃力。经常开车的人可能体验更深,炎炎夏日,高速水泥路亮度时常达6000流明,所以我们在开车的时候会感觉到很刺眼,老司机上路一般都会带上墨镜。

对比度

简单来讲,对比度高,画面更有层次感,黑白分明,能够凸显更多的细节,对于画面的影响非常大。举个例子,在对比度高的画面上,皑皑白雪中,你能看到远处一只雪狐在跑,如果是对比度低,那可能只能看到茫茫白雪了。高对比度看美国大片也是极爽的,夜晚格斗的场景你能够看到各自的动作,对比度低的话,你就只能看着阴影听声音了。

激光晶体

激光晶体是激光的工作物质,经泵浦之后发出激光,所以叫做激光晶体。

色域

自然界中可见光谱的颜色组成了最大的色域空间,但是对于如此多的色彩需要借助更为直观的表现形式。于是CIE国际照明协会制定了一个CIE-xy色度图,用于直观的表现色域。

在CIE-xy色度图中,各种现实设备能够表现的色域范围都能够用RGB三点连线组成的三角区域来表示,三角形的面积越大,就表示显示设备的色域范围越大。但是这个范围对于显示技术而言显得过于庞大,我们通过屏幕显示出来的色彩要比这个小很多。所以在1953年,美国国家电视标准协会(简称NTSC)基于CIE色度图制定了NTSC色域标准,规划了一个100%的色域空间,通过百分比来量化表示色域的大小。

早期液晶电视的色域覆盖范围只能够达到NTSC标准的40%~50%,之后电视色域覆盖范围不断攀升,目前即使是最为主流的液晶电视,也都能达到72%左右的NTSC覆盖率。近些年随着广色域技术以及量子点技术的不断发展,电视的NTSC色域覆盖范围已经基本达到了90%以上,有些甚至可以达到140%左右。

目前市售的电视主要分为两类,也就是我们常见的液晶与OLED,量子点电视本质上其实还是液晶,因为它并没有摆脱背光控制。而OLED的显示原理是自发光,受到电激发后能够直接显示非常纯净的红绿蓝三原色,所以色域覆盖率能够轻松实现较高水平。

而目前OLED电视基本上都加入了白色像素点(WRGB),就是为了降低RGB OLED较高的色彩纯度。量子点是目前提升色域最理想的材料,它的发光纯度即高于有机分子又高于无机荧光粉,而且量子点的稳定性与无机荧光粉相当,但加工性能与有机分子相同,所以量子点可以说是兼顾了有机物和无机物的优势。量子点电视通过纯蓝光源的照射激发薄膜上的量子点晶体,从而释放纯红光和纯绿光,并与剩余的纯蓝光投射到呈像系统上面,这样所提供的光线极为纯净,远超LED荧光粉发光原理。。合资品牌旗下的顶级电视产品色域覆盖率基本都维持在85%~95%之间。从2014年年底开始,高色域电视凭借量子点材料辅助下的新型背光技术加持,让电视的色域覆盖率达到了更高的标准,于是在近些年,高色域电视已经成为了电视厂商宣传的重点。经泵浦之后发出激光,所以叫做激光晶体。

DMD芯片

色轮的单片数字微镜(DMD)芯片。DLP是基于德仪公司Texas Instruments 开发的数字微反射镜器件DMD 来完成显示数字可视信息的最终环节。DMD数字微镜元件Digital Micromirror Device  DLP 技术系统中的核心—光学引擎心脏采用的数字微镜晶片是在CMOS的标准半导体上,加上一个可以调整变化反射面角度的旋转机构形成的器件。

一个DMD可被简单描述成为一个半导体光开关。成千上万个微小的方镜片安装在偏转结构上组成DMD芯片 ,每个镜片大小约 16x16um。

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