科普：全息投影的刷新率对视觉体验有何影响？动态显示

全息投影的魅力在于它能创造出逼真的三维立体影像。然而，要让这些影像“动”起来并让人看得舒适，刷新率扮演着至关重要的角色。

动态显示原理：视觉暂留与连贯更新

动态影像的本质是一系列快速切换的静态画面。人眼存在“视觉暂留”现象：当画面以足够快的速度连续出现时，大脑会将它们感知为连续的运动。全息投影实现动态显示的原理也基于此：

1.信息更新：全息图记录了物体光波的振幅和相位信息。要显示动态场景，投影系统需要根据物体的新位置和形态，实时计算并更新对应的全息图信息（干涉图样或相位/振幅调制数据）。

2.空间光调制器(SLM)刷新：这个更新后的信息被加载到核心器件——空间光调制器(SLM)上。SLM（如液晶面板或微镜阵列）的作用是根据电信号快速改变其对入射光的调制特性（如相位延迟或反射角度），从而在空间中重建出新的物体光波前。

3.光波重建：激光照射在刷新后的SLM上，被调制后，携带新信息的光波在空间中传播、干涉，最终在人眼位置重建出更新后的三维物体影像。

刷新率的核心作用

刷新率（单位：Hz）指SLM每秒能够更新显示内容的次数。它对视觉体验的影响至关重要：

1.流畅度：

*高刷新率（如60Hz,120Hz或更高）：SLM更新速度快，画面切换间隔短。这使得动态影像（如旋转的物体、移动的角色）看起来非常流畅、自然，大大减少了卡顿感和跳跃感，更接近真实世界的运动观感。

*低刷新率（如30Hz或更低）：画面更新慢，相邻画面之间的时间差长，动态影像会显得卡顿、跳跃（运动模糊严重），甚至能明显感知到“帧”的存在，破坏沉浸感和真实感。

2.减少闪烁感：

*高刷新率使得画面亮暗切换更快，人眼更不容易察觉到屏幕的闪烁，观看体验更舒适稳定。

*低刷新率，尤其在较亮环境下，更容易让人眼感知到画面的闪烁，容易引起视觉疲劳甚至头痛。

3.动态清晰度：

*在显示快速运动的物体时，高刷新率能提供更清晰的动态影像轮廓，减少拖影。低刷新率则会导致明显的运动模糊和拖影，影响细节分辨。

总结

全息投影的动态显示依赖于SLM的高速刷新来连续更新重建三维场景所需的光波信息。刷新率是衡量这种更新速度的关键指标。更高的刷新率（通常60Hz是流畅动态的基础，更高则效果更佳）能带来更流畅的运动、更稳定的画面、更清晰的动态细节和更舒适的观看体验，是提升全息投影视觉沉浸感和真实感的核心要素之一。随着全息技术的发展，追求更高的刷新率是提升其动态表现力的重要方向。