前言:显示器,是家用电脑中,消费者每天看得最多的东西,是体验视觉效果必不可少的硬件。作为最直观的DIY配件,它的外观和性能一直是关注的重点。
作为普通用户、网友,我们并不需要理解液晶显示器是怎么制造,生产过程和成本是怎样的。但,了解液晶显示器(LCD liquid crystal display device)基本术语,对自己购买显示器或者帮MM解决疑难的时候有一定帮助。下面笔者为大家介绍一下液晶显示器的基础知识。
亮度
亮度的学术单位是cd/m2(坎德拉[candle]/平方米),如250cd/m2是表示在1平方米的面积里点燃250支蜡烛的亮度相等。人的眼睛接受的最佳亮度为150cd/m2 。由于显示器的亮度会受外界光线影响,因此需要制造亮度比较高的显示器。最大亮度通常由冷阴极射线管( 背光源 )来决定,TFT-LCD的亮度值一般都在200~350cd/m2范围。虽然技术上可以达到更高亮度,但是这并不代表亮度值越高越好,因为太高亮度的显示器有可能使观看者眼睛受伤。
图:亮度表示它在显示全白画面时所能到达的最大亮度
目前基本所有的22英寸宽屏液晶显示器的亮度参数都达到300cd/m2的数值,在实际应用时候能够达到250cd/m2左右的水平,技术进入了一个比较成熟稳定的时期。
对比度
对比度的定义为最大亮度值( 全白 )除以最小亮度值( 全黑 )的比值,对比值越大则此显示器越好。液晶显示器的对比度可以反应出显示器是否能表现丰富的色阶和画面层次。对比度越高,图像的锐利程度就越高,图像也就越清晰,显示器所表现出来的色彩也就越鲜明、层次感越丰富。
图:低对比度和高对比度产品演示效果对比
不同的测试方法会有不同的结果
由于测试显示器全白和全黑画面时候的情况不一样,得出的对比度结果会有可能不同,因此这里就牵扯到一个测试标准问题,目前我们日常生活中所见到的测试对比度的方法主要有两种。
第一种:先让显示设备全屏显示白色,测量亮度值;再全屏显示黑色,测量亮度值,得出对比度值,也叫全开全关(Full ON Full OFF)对比度。动态对比度是基于动态背光调整,根据画面明暗来调整背光亮度,实际上只有在这种测试方法下才能得出所谓动态对比度。
第二种:来自美国国家标准委员会ANSI的测试方法,显示16棋盘格黑白相间图案,分别在屏幕上各个方块处测定黑色亮度和白色亮度,以平均值得出的对比度值可称为ANSI对比度,按照ANSI方法测试的对比度成绩最低,因为白色区域的光线将会影响黑色区域的亮度,从而成为考验最为严格的测试方法,尤其对等离子显示器件而言。同样的显示器,此种方法下测试的对比度就只有大约270:1。
动态对比度释疑
最初动态对比度主要是应用在投影机(动态光圈控制)和液晶电视上,用以降低昏暗场景中黑色亮度或者提高场景中的最大亮度,从而提高视觉享受。从“动态对比度”技术发展的雏形以及它实际带来的效果来看,它的最佳应用范围应为应用于视频播放应用上面。
前面我们说过动态对比度只在FOFO对比度测试时有效,下面我们演示5倍背光亮度调节功能是如何将500:1的液晶面板提升到2500:1的:全白亮度画面保持不变,全黑画面最大亮度降低为原来的1/5,就可以实现动态2500:1的对比度了。要是全黑画面最大亮度降低为原来的1/10,那么一台5000:1的显示器便出炉了。
由于相同尺寸的液晶面板全白最大亮度亮度几乎是相差无几的,所以“动态对比度”的水平反映的其实就是各大显示器厂商对全黑画面时背光的控制水平:从目前的水平来看,三星的全黑画面背光控制水平是最高的,其次到LG、然后到AOC、飞利浦、优派以及明基这四家厂商。
目前所有的“动态对比度”技术实现时都需要面对一个重要的商榷的问题:背光变化速度。简单地说,就是“动态对比度”功能必须面对全黑画面下背光由正常变化转成最低亮度的时候所需要的时间长短问题。
忽明忽暗,是动态背光调节带来的一个重要问题,同时,亮度调节速度的快慢也是这个技术发展的一个需要思考的问题,最新的影院投影机已经能做到以1/60秒作为步进来调节(动态光圈控制),跟场景变化速度一样快或许是解决这一问题的方法。
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由于动态场景分析背光调节的应用面比较窄,基本上只针对欣赏电影类节目有帮助,要是在看照片的时候亮度时而变化,使用者恐怕会崩溃,因此各家显示器都把动态背光设立独立选项或者只有在影视模式中才可以开启。
动态对比度 关
动态对比度 开
开启动态对比度后我们发现画面的亮部更亮,暗部更暗。但客观来说表现影片时开启动态对比度画面的细节反而有一定的损失,例如画面左下角变得更暗,一些场景细节便看不清了。
总的来说动态对比度被厂商炒作得有些言过其辞,事实上对整机性能的指导意义不大。(备注:关于面板的知识,请点击查看《菜鸟进阶!编辑为你解读显示器面板技术》)
色域显示范围
大多数消费者在挑选液晶显示器的时候,为选择色彩表现好的,总是刻意挑选16.7M色的产品。其实一台显示器的色彩是否丰富最根本的决定因素是色域范围,其次是伽马曲线对还原准确性的影响,所谓16.2M色和16.7M色并非决定因素。
色彩的基本组成
原因非常简单,首先我们了解一下颜色的基本组成原理,如下面图中的这两个红球,它们有什么不同的地方呢?乍一看,它们都是一样的红色,但仔细观察一下你就会发现它们在好几方面都是不一样的。两球都是红色,但上球的颜色较为明亮,下球则较暗。还有,上球的颜色显得鲜艳。可见,即使两球看起来都是红的,但它们的颜色却是不一样的。
当将颜色分类时,它们可以以构成颜色的三个属性来表示,即:色调、亮度和色饱和度(鲜艳度)。
色调——红、黄、绿、蓝等色调构成了色环……
苹果是红的,柠檬是黄的,天是蓝的,这就是我们大家以日常用语对颜色的判断。我们用色调这一术语在色彩世界里把颜色区分为红、黄、蓝等类别。还有,虽然黄和红是两种截然不同的色调,但是把黄和红混合在一起就产生了橙色(有时称之为黄-红):混合黄和绿产生黄-绿;混合蓝和绿则产生蓝-绿,等等。把这些色调衔接排列,就形成如下图所示的色环。
亮度——颜色有阴暗之分,颜色的亮度沿垂直方向变化……
当比较各种颜色的亮度(颜色的明亮程度如何)时,颜色就有明亮和深暗之分。例如,将柠檬的黄色和葡萄柚的黄色来说,毫无疑问,柠檬的黄色就比较明亮。把柠檬的黄色和欧洲甜樱桃的红色相比,显然,也是柠檬黄比较明亮。 可见,颜色亮度的测量与色调无关。现在,让我们来看一看图2。图2是图1沿A(绿)B(紫红)直线切开的剖面图。可以看出,亮度沿垂直方向变化,越往上去,色彩越明亮,越往下去,则越深暗。
色饱和度——色有鲜艳和阴晦之别,色饱和度由中心向两侧变化……
再来说说黄色。柠檬的黄色和梨的黄色相比较又如何?你可能会说柠檬的黄色更明亮一些,但除此以外还有一个大的差别就是柠檬的黄色显得鲜艳, 而梨的颜色则显得阴晦。这种差别称之为色饱和度或鲜艳度。从图2可以看出,紫红和绿两色的饱和度分别由中心向两侧随水平距离的增加而变化。离中心越近,色彩越阴晦;离中心越远,则越鲜艳。图3标出了一些常用的描述色彩亮度和色饱和度的形容词。至于这些形容词表达了什么,请再看一下图2。
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