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「漲姿勢」同為鐳射差別大!MCLA雙色雷射技術解析

過去的2016年除了是VR的發展元年之外, 還是鐳射投影機的發展元年。 雖然鐳射在投影機上應用已久, 但是真正發展時期還是從2016年開始。 而目前, 鐳射光源已經成為了投影機上一項不可或缺的重要技術。 不過, 對於鐳射光源來說, 它又分為單色鐳射、雙色鐳射以及三色鐳射三種不同的類型。 面對這三種雷射技術, 到底哪一種才是最佳的解決方案?這是困擾很多準備選購鐳射投影機用戶的一個問題, 而本文也將對其進行探索。

▲鐳射已經逐漸成為主流投影技術, 相信未來甚至會取代LED光源。

什麼是鐳射光源?

▲相信很多朋友小時候都玩過這種鐳射玩具。

鐳射的優缺點

既然現在鐳射已經逐漸成為了一種主流的技術, 那麼它一定有過人之處。 是的, 鐳射相比傳統的汞燈和LED光源具有以下三大優點:

1、單色性好。

鐳射所發出的顏色相對來說更純, 並且它的單色性比普通光源高出10倍以上。 因此, 鐳射光源是一種優良的相干光源, 並還可以用於光通信。

2、方向性強。

雷射光束的發散立體角很小, 為毫弧度量級, 比普通光或微波的發散角小2~3數量級。

3、亮度高。

鐳射焦點處的輻射亮度比普通光源高10~100倍。

簡單地說,

鐳射光源的主要優勢就是亮度高、色彩好、能耗低、壽命長且體積小。 而能夠同時具備這五種優勢的光源有且僅有鐳射。 雖然LED光源也是一種不錯的光源, 但亮度相對較低, 因此未來在和鐳射光源的較量中始終無法處於一個等級。 當然, 這些優勢目前還沒有辦法完全展現, 畢竟鐳射也有缺點, 比如鐳射光源的成本較高, 特別是在實現彩色顯示的時候, 綠色光源亮度、壽命與紅藍兩色不匹配的難題目前也困擾著這個行業。

▲鐳射光源投影原理

鐳射細分三類, 雙色鐳射漸成主流

我們在文章開頭就提到過, 目前鐳射光源有單色鐳射、雙色鐳射以及三色鐳射三種不同的類型。 其實, 在鐳射光源還沒被廣泛使用的時候, 三色雷射技術就出現了, 亮度、色彩等方面三色鐳射可以說是最佳的鐳射光源。 不過, 由於紅色和綠色鐳射的發生器價格高昂以及三色鐳射結構複雜, 因此成本非常高, 只有像影院的鐳射電影播放機才被使用, 普通消費級鐳射投影機價格太高, 消費者難以承擔。

為了加速鐳射光源的普及以及降低成本, 因此另外一種相對廉價的方案來了, 它就是單色鐳射光源。

▲三色鐳射示意圖

所謂單色鐳射光源, 是由一種色彩的光搭配螢光粉色輪進行分色, 然後形成RGB色彩。 通常單色鐳射都是採用的藍色, 藍色鐳射的成本價格更低, 並且光電轉化率較高。雖然成本降低了,但是問題也來了:首當其衝的就是採用單色鐳射光源的色彩顯示不准;其次是藍色鐳射螢光色輪由於技術瓶頸,螢光粉色輪始終保持高壓運轉,容易產生色彩漂移。為了解決這兩個問題,一種新的解決方案——雙色鐳射光源應運而生。

單色雷射技術原理

綠色形成原理

藍色Laser Diode(鐳射二極體)所發出的藍光經過螢光色輪(Phosphor wheel)的綠色(Green)反射形成綠光,然後再經過濾光色輪(filter wheel)過濾出所需要的綠色光波長,從而形成綠光通過(如下圖)。

▲綠光形成原理

藍色形成原理

而藍色鐳射的形成則是由藍色Laser Diode所發出的藍光經過螢光色輪的藍色(Blue)部分,直接通過,然後經過濾光色輪中透明段,從而形成投影畫面所需要的藍光。

▲藍光形成原理

紅色形成原理

同樣的,也是通過藍色Laser Diode所發出的藍光經過螢光色輪的黃色(Yellow)反射形成黃光,然後再經過濾光色輪的紅色段過濾掉黃光,從而形成只剩下紅光通過。

▲紅光形成原理

黃色形成原理

與上面介紹的其他顏色一樣,還是由藍色Laser Diode所發出的藍光經過螢光色輪的 黃色(Yellow)反射形成黃光。再經過濾光色輪的白色部分使黃光通過,從而形成只剩下黃光。

▲黃光形成原理

雙色鐳射是通過採用藍色鐳射發生器和螢光色輪,再配合綠色螢光,相對來說能夠帶給鐳射投影更大的色域覆蓋、更好的色彩顯現、更豐富的紅色細節。最重要的是它還保留了單色鐳射螢光技術經濟性的優勢。不過,傳統雙色鐳射的顯色瓶頸主要集中在紅色上。螢光粉紅色存在出光波長範圍偏大、中心波長隨著螢光粉壽命消耗波動、出光能量值隨著螢光粉壽命消耗波動等問題。這些問題導致,初始階段紅色顯色能力不令人滿意、長期使用後產品顯色能力再次下降。為了解決這些問題,怎麼辦?投影機行業的領頭廠商也在思考解決辦法,終於,一種全新的雙色雷射技術誕生了——奧圖碼MCLA雙色雷射技術。

MCLA:更理想的雙色鐳射解決方案

相比一般普通鐳射投影機,奧圖碼還通過調整濾色輪色段比例,固定功耗下提升整體投影機亮度達30%,並改善膚色以符合大部分電影場景。同時,加上奧圖碼獨有的新MCLA(Multi Color Laser Architecture)雙色雷射技術,通過紅色鐳射模組的採用,一改過去螢光紅色飽和度不高的缺點,讓紅色一舉超越HDTV標準,達到DCI-P3超廣色域標準。

▲通過增加黃色段出光比例,讓色彩亮度更高。

▲在紅色鐳射的幫助下,可以讓紅色輸出的顏色更為純正。

值得一提的是,MCLA雙色雷射技術通過在雙鐳射中提高了紅色的比例,從而使畫面的色彩看起來更加鮮豔。除了紅色外,在使用MCLA雙色鐳射光源時,橙色的色彩輸出也更加準確、生動和逼真。

▲通過對比可以看出MCLA雙色雷射技術的色彩更好。

MCLA雙色雷射技術原理

奧圖碼MCLA雙色雷射技術其實簡單地說,可以理解為一種多色鐳射架構。那麼相比普通雙色雷射技術,MCLA雙色雷射技術又有哪些特點呢?首先,MCLA擁有更高的紅色輸出比例,也就是色彩顯示更純;其次,是色彩表現更好。我們上面就說到過,MCLA通過調整色輪色段比例,讓色彩表現有更進一步的提升。

▲MCLA雙色雷射技術結構原理示意

既然有優點,那麼也有缺點。MCLA雙色雷射技術其本質是一種多色鐳射架構,為了追求更好的顯示效果,所以MCLA雙色雷射技術的結構相比普通的雙色雷射技術結構上更為複雜,並且安裝也更加困難,而這也是MCLA雙色雷射技術的缺點。

▲奧圖碼MCLA雙色雷射技術與普通雙色雷射技術在結構上的對比,可以看得出來,MCLA雙色雷射技術在內部結構上要複雜得多,而這也保證了更好色彩輸出。

SWG超廣色域加持

所謂SWG技術又是怎樣一種技術呢?SWG技術,全稱即Super Wide Gamut(超廣色域)技術。SWG雷射技術是奧圖碼色彩工程師秉持追求真實豐富呈現的初心,通過多次色彩調試,尋找最佳塗層配比,調整紅、綠、藍、黃不同色段的出光比例,使新一代鐳射引擎可濾出純色的RGB波長,色域總面積可達118%HDTV、涵蓋率逼近100%,讓色彩廣度完全涵蓋HDTV範圍,實現精准的色彩呈現,讓影像顯示能力如工匠手工精細打磨般細緻。

▲從波長示意圖來看,奧圖碼的Super Wide Gamut技術色彩比普通雙色鐳射色彩更純。

寫在最後:雷射技術的進步使用成本的降低 並且光電轉化率較高。雖然成本降低了,但是問題也來了:首當其衝的就是採用單色鐳射光源的色彩顯示不准;其次是藍色鐳射螢光色輪由於技術瓶頸,螢光粉色輪始終保持高壓運轉,容易產生色彩漂移。為了解決這兩個問題,一種新的解決方案——雙色鐳射光源應運而生。

單色雷射技術原理

綠色形成原理

藍色Laser Diode(鐳射二極體)所發出的藍光經過螢光色輪(Phosphor wheel)的綠色(Green)反射形成綠光,然後再經過濾光色輪(filter wheel)過濾出所需要的綠色光波長,從而形成綠光通過(如下圖)。

▲綠光形成原理

藍色形成原理

而藍色鐳射的形成則是由藍色Laser Diode所發出的藍光經過螢光色輪的藍色(Blue)部分,直接通過,然後經過濾光色輪中透明段,從而形成投影畫面所需要的藍光。

▲藍光形成原理

紅色形成原理

同樣的,也是通過藍色Laser Diode所發出的藍光經過螢光色輪的黃色(Yellow)反射形成黃光,然後再經過濾光色輪的紅色段過濾掉黃光,從而形成只剩下紅光通過。

▲紅光形成原理

黃色形成原理

與上面介紹的其他顏色一樣,還是由藍色Laser Diode所發出的藍光經過螢光色輪的 黃色(Yellow)反射形成黃光。再經過濾光色輪的白色部分使黃光通過,從而形成只剩下黃光。

▲黃光形成原理

雙色鐳射是通過採用藍色鐳射發生器和螢光色輪,再配合綠色螢光,相對來說能夠帶給鐳射投影更大的色域覆蓋、更好的色彩顯現、更豐富的紅色細節。最重要的是它還保留了單色鐳射螢光技術經濟性的優勢。不過,傳統雙色鐳射的顯色瓶頸主要集中在紅色上。螢光粉紅色存在出光波長範圍偏大、中心波長隨著螢光粉壽命消耗波動、出光能量值隨著螢光粉壽命消耗波動等問題。這些問題導致,初始階段紅色顯色能力不令人滿意、長期使用後產品顯色能力再次下降。為了解決這些問題,怎麼辦?投影機行業的領頭廠商也在思考解決辦法,終於,一種全新的雙色雷射技術誕生了——奧圖碼MCLA雙色雷射技術。

MCLA:更理想的雙色鐳射解決方案

相比一般普通鐳射投影機,奧圖碼還通過調整濾色輪色段比例,固定功耗下提升整體投影機亮度達30%,並改善膚色以符合大部分電影場景。同時,加上奧圖碼獨有的新MCLA(Multi Color Laser Architecture)雙色雷射技術,通過紅色鐳射模組的採用,一改過去螢光紅色飽和度不高的缺點,讓紅色一舉超越HDTV標準,達到DCI-P3超廣色域標準。

▲通過增加黃色段出光比例,讓色彩亮度更高。

▲在紅色鐳射的幫助下,可以讓紅色輸出的顏色更為純正。

值得一提的是,MCLA雙色雷射技術通過在雙鐳射中提高了紅色的比例,從而使畫面的色彩看起來更加鮮豔。除了紅色外,在使用MCLA雙色鐳射光源時,橙色的色彩輸出也更加準確、生動和逼真。

▲通過對比可以看出MCLA雙色雷射技術的色彩更好。

MCLA雙色雷射技術原理

奧圖碼MCLA雙色雷射技術其實簡單地說,可以理解為一種多色鐳射架構。那麼相比普通雙色雷射技術,MCLA雙色雷射技術又有哪些特點呢?首先,MCLA擁有更高的紅色輸出比例,也就是色彩顯示更純;其次,是色彩表現更好。我們上面就說到過,MCLA通過調整色輪色段比例,讓色彩表現有更進一步的提升。

▲MCLA雙色雷射技術結構原理示意

既然有優點,那麼也有缺點。MCLA雙色雷射技術其本質是一種多色鐳射架構,為了追求更好的顯示效果,所以MCLA雙色雷射技術的結構相比普通的雙色雷射技術結構上更為複雜,並且安裝也更加困難,而這也是MCLA雙色雷射技術的缺點。

▲奧圖碼MCLA雙色雷射技術與普通雙色雷射技術在結構上的對比,可以看得出來,MCLA雙色雷射技術在內部結構上要複雜得多,而這也保證了更好色彩輸出。

SWG超廣色域加持

所謂SWG技術又是怎樣一種技術呢?SWG技術,全稱即Super Wide Gamut(超廣色域)技術。SWG雷射技術是奧圖碼色彩工程師秉持追求真實豐富呈現的初心,通過多次色彩調試,尋找最佳塗層配比,調整紅、綠、藍、黃不同色段的出光比例,使新一代鐳射引擎可濾出純色的RGB波長,色域總面積可達118%HDTV、涵蓋率逼近100%,讓色彩廣度完全涵蓋HDTV範圍,實現精准的色彩呈現,讓影像顯示能力如工匠手工精細打磨般細緻。

▲從波長示意圖來看,奧圖碼的Super Wide Gamut技術色彩比普通雙色鐳射色彩更純。

寫在最後:雷射技術的進步使用成本的降低
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