世上存在黑色的光嗎？帶你重新認識黑色的奧秘

是否存在黑色的光 換句話說 有沒有一種技術能讓某個區域立即變黑 首先 黑色和其他顏色不同 其他顏色都對應著某種或多種波長混合的光 但黑色並不對應任何一種光 我們之所以能看見黑色 是因為入射到你眼睛的光子太少 所以要想將一個區域變黑 就需要將原本這裡發出的光子都攔截掉 有什麼辦法能做到呢 某些特殊材料在特定波長的光照下 的確能增大其吸收光譜 從而減少反射光 但這只能讓物體變黑 並沒有讓環境本身變暗 事實上 視頻開頭的例子只是特效 現實中並不存在這樣的魔法 既然不存在黑色的光 那投影儀又是如何投出黑色的呢 這其實是利用了人眼的對比錯覺 也叫馬赫代效 人類的視覺系統 有增強邊緣對比度的機制 每一塊的顏色完全均勻 但你會覺得邊緣處的顏色更亮或者更暗 這源於中心神經結細胞 對亮暗邊界刺激不同的放電反應 再比如這張著名的視覺錯覺圖 A比B明顯更亮 但實際它倆的顏色完全相同 受技術和環境光限制 投影儀投出的黑色其實並非真正的黑 而是相對較暗的白光 只不過周圍更亮的光顯得它很黑 既然投影儀無法投出真正的黑 只能在黑暗中使用 那我們每天都在用的手機 電腦 電視 又是如何做到在強光下也能顯示深邃的黑 現代顯示技術簡單來說 主要分為OLED有機發光二極管 LCD液晶顯示 以及被稱作是終極顯示技術的MicroLED三大類 MicroLED最好理解 它的像素點由一個個獨立的微小無機發光二極管構成 包括紅綠藍三種 通過獨立控制每個LED 就能呈現出任何顏色的畫面 而只需關閉對應的像素點 即可呈現出真正的黑色 但由於目前尚無成熟的製作工藝導致其無法量產 因此只能退而求其次選擇OLED OLED也比較簡單 就是將MicroLED的無機發光二極管換成有機發光材料 有機材料被加在正負極電板之間 通過控制電流 我們就能控制每個像素點發光 同樣對OLED來說 只需關閉該像素點的電極 即可呈現出真正的黑色 但OLED的問題是 有機材料在長時間靜態顯示同一畫面時 會在屏幕上留下永久殘影 俗稱燒屏 同樣受限於工藝和成本 當前OLED大都只用於手機等小屏幕 而大屏顯示器 比如電視 通常採用的都是LCD技術 LCD的屏幕本身並不發光 真正發光的是後面的白色背光板 背光板的前方放置兩片互相垂直的偏振片 這兩個偏振片會將背光完全遮擋 於是 我們需要在兩層偏振片之間 再加一層像素級分佈的液晶層 液晶分子在通電時 能動態調整光的偏振方向 結合偏振片改變光的通過率 從而控制每個像素點的亮度 然後再在屏幕後方加一層彩色濾光片 就能得到紅綠藍三極色 然而 即便是最完美的偏振片 也無法做到百分百阻擋光線 並且 液晶分子的排列也無法做到完全對齊 導致LCD無法呈現真正的黑色 使對比度遠低於OLED 為瞭解決上述問題 便出現了LCD極為重要的升級技術 Mini-LED 所謂Mini-LED 就是把傳統LCD的一整塊背光板 替換為一個個小的發光分區 這樣 我們便能獨立控制每個分區的開與關 只需將對應分區的背光關閉 就能展現出真正的黑色 但是傳統Mini-LED也存在著一些問題 首先是背光不純 傳統背光是由藍色LED激發突出的黃色螢光粉 來生成白色背光 因為螢光粉的物理特性 這樣得到的白色背光並不純淨 為瞭解決這個問題 索尼在2004年 首次推出了RGB LED電視 它將背光的單個LED替換為三個RGB LED 從根源上解決了背光不純的問題 其高達105% NTSC的超高色域 對當時其他所有電視來說 可謂是降維打擊 然而 由於三顆LED聚集在一起 會導致嚴重的發熱 同時由於紅色衰減速度較快 這會影響色彩平衡導致色偏 即使索尼也嘗試過一些解決方案 但由於高昂的成本 最後不得不放棄民用生產 直到近年來亮子點的出現 才成為了RGB LED的一個相對較好的平替 亮子點的基本原理是 當半導體材料小到一定程度後 一旦受到光或電的刺激 就能發出非常純淨的單色光 並且只需控制材料的尺寸 就能改變它的顏色 在結合亮子點的LCD中 藍色LED背光在通過亮子點模後 被轉換成紅色和綠色 再加上原有的藍色 就能合成高質量的白色背光 然而 這套方案本質上 只是得到了更加純淨的白色背光 它沒有解決LCD的另外一大問題 綠光不純 因為透過綠光片的顏色依舊是白色 還是會導致在綠光片二次轉換後出現色偏 色純度不夠的問題 另外 根據能量守恆 藍色背光在激發出紅色和綠色後 會有約三分之二的亮度損失 導致背光亮度不夠 因此 從色彩和亮度兩個維度上看 RGB LED仍然是更完美的方案 只不過其高昂的成本以及極高的算法和工藝難度 始終是難以逾越的一座大山 直到今年年初的CES大會 海信將RGB LED再次推向了高潮 它從算法和工藝兩方面 攻克了該技術的一系列難題 並成功量產出了全新的RGB Mini LED 首先 它將原來RGB LED的三個獨立背光燈進行了優化 將三顆RGB Mini LED芯片 封裝在了同一個背光燈裡 降低成本同時也降低了能耗 至於前面提到的紅光易衰減以及色偏問題 海信不僅通過汽車規格級的紅光LED芯片 三倍厚度高緻密PV層保障了芯片在高濕高溫環境下的壽命 還自研了複合襯底長筋工藝 大幅提升了三機色色脣 解決質量問題的同時 也解決了色彩問題 其次 更為核心的是 它們的RGB光色瞳孔芯片及對應的算法 傳統Mini LED的背光最多隻能控制分區亮度 而海信的RGB Mini LED發光芯片 不僅能控制亮度 還控制了背光的色彩 其背光已經可以顯示出一個模糊的全綵圖像 這其實已經相當於是一個分辨率較低的Micro LED 全綵背光經過濾光片濾色後的雜色更少 極大程度上解決了傳統Mini LED濾光不純的問題 最終實現了行業首個色域值達到97% BT.2020的高色彩表現 甚至比QDO LED還要高 成為了民用電視新的色彩天花板 這無疑是目前所有顯示技術中最接近Micro LED的技術 至於發光效率提升15% 綠色LED的半分寬降低27% 高濕環境下壽命延長66%等等 都只能算是常規升級了 今年是電視發明100週年 回顧百年電視史 從1925年世界首臺電視的問世 到CRT、CCFL、LED液晶 再到OLED、亮子點以及Mini LED等技術的相繼誕生 在這百週年的關鍵節點 海信的全新方案不僅在色彩表現、節能、視覺友好等方面 一舉超過了現在最好的OLED和亮子點技術 更是引領整個顯示領域進入了一個全新時代 視頻做到這裡我不禁感慨 回想起家裡的第一臺彩電 很多年輕一代的人並沒有經歷過電視技術被日韓統領 而國產只能望其相悖的年代 如今十一世億 中國製造不知不覺間已經全面崛起 不僅新能源汽車走向了世界 DeepSeek大殺四方 作為世界第二大電視品牌 海信也已經真正做到在技術上 而非銷售上超越了曾經的巨頭 這或許離不開中國人自古以來不斷鑽研 追求完美的精神 一代又一代的技術諜星 只為還原出大自然最純粹的黑 以及最真實的色彩