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标题: 重新了解液晶显示器，附22横评一个 [打印本页]
作者: emufan    时间: 2007-9-1 22:12
标题: 重新了解液晶显示器，附22横评一个
首先要声明不是骗PV的，这东西与我工资无关，只是花了很多时间，算的上是真正的测试，理论分析部分也是较长时间的学习和实践，希望能解答一些疑问，更重要的是提升业界编辑的水平，不要犯一些低级的错误任由厂商:unsure:

http://publish.it168.com/2007/0820/20070820025401.shtml

　　如何描述一款显示器的性能优劣，一直存在着不少误区，加之相当长时间以来，大多数媒体对显示设备的测试仅仅停留在体验感受上，很难谈的上衡量和比较产品之间的差异与优劣，在开始为读者呈上14款22英寸显示器打擂战果之前，首先要来解读一下影响显示器显示效果的几个重要因素。
亮度
作者: emufan    时间: 2007-9-1 22:12
标题: 亮度：不同题材和使用环境需要不同的亮度
　　液晶显示器的标称的亮度表示它在显示全白画面时所能到达的最大亮度，单位是cd/㎡（坎德拉每平方米），22英寸液晶显示器的最大亮度都达到250cd/㎡以上，远比CRT的平均水平100cd/㎡高出很多，实际上现在并不用操心一款崭新的液晶显示器不够亮，恰恰相反，很多用户都反映液晶显示器亮的刺眼，这就需要调节显示器的显示模式和亮度、对比度设置来控制全白最大亮度。亮度并非越高越好，不同的环境亮度和不同的显示题材需要不同的亮度水平。
题材不同，需要的亮度不同

-上网、办公等任务，由于显示画面白色部分较多，亮度在80－120cd/㎡比较合适。
-图片处理，为了突出图像细节，亮度在150－180cd/㎡比较合适。
-视频、电影类节目，存在大量暗场景，需要较高亮度，应开启最大亮度，通常以表现视频节目作为卖点的显示器会具有较高的亮度，比如400cd/㎡。
　　以上这些亮度值属于经验参数，当然还要考虑的环境亮度，相同亮度的显示器在晚上关灯和明亮的办公室里人眼的感觉并不相同，调节到合适的亮度是使用一台显示器最基本的操作。
　　误区纠正：图像的层次感是否鲜明决定于最大亮度和伽马曲线，对比度倒是其次，这里所说的对比度是代表显示器的性能，而不是指显示器的对比度设置，因为对比度设置实际上改变的是最大亮度。关于伽马值和对比度后面再做详细解释。
对比度：不同的测试方法有不同的结果
　　对比度简单些的定义是显示器的白色亮度与黑色亮度的比值，按8bit灰阶来说，就是输入信号为255时的亮度值除以输入信号为0时的亮度，比如一台显示器在显示全白画面（255）时实测亮度值为200cd/㎡，全黑画面实测亮度为0.5cd/㎡，那么它的FOFO（full on full off）对比度就是400：1，这里就牵扯到一个测试标准问题，国际上存在三种测试方法。
　　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

　　第三种：让屏幕显示50％灰度的基色，其中嵌入要求比例大小的黑色和白色方块，此时黑色方块不会受到太多影响，而且白色面积也不太大，更接近实际画面效果。对于CRT和等离子来说，测得的峰值亮度远比全屏白色亮度要高，更能凸显特性，成为我国电视和投影设备的国标测试方法。而LCD显示器此种状态下测试成绩接近于FOFO对比度，意义不大，所以我们一般不做这种测试。

液晶显示器亮度、对比度的调节方法
　　改变液晶显示器的全白亮度有两种方法，第一种是调节CCFL背光灯管的电流大小改变背光亮度，从而得到不同的最大亮度，此时全黑亮度也同步变化，这是最合理的亮度调节方式，目前的绝大多数显示器使用这种亮度调节方式。第二种是调节液晶分子偏转幅度，举例说明，当一台显示器得对比度设置为100时，液晶分子100％偏转完全透光时亮度为400cd/㎡，那么当对比度设置为50的时候，液晶分子得偏转最大幅度也仅为50％，那么此时全白亮度为200cd/㎡，但不管怎么调节对比度设置，全黑亮度不变，因此调节对比度可以得到不同的最大亮度，同时对比度也跟着变化，这就是液晶显示器的对比度调节方式。
　　了解亮度对比度调节方式有助于我们更好的使用显示器，比如当我们需要较低的全黑亮度时，需要将亮度降低，也需要根据环境和节目需要调节到适合的对比度。但液晶分子的偏转幅度不宜过大或者过小，这直接影响到线性度，不好的线性度会影响图像的层次和灰阶Grayscale 的表现，对比度通常只有一个最佳值，在最佳值以外的设置中往往是通过调节伽马曲线来进一步提升图像反差，当然也有冲破液晶线性区域导致高光灰阶丢失，让图像感觉过曝的例子，这些情况都将在测试中得到体现。
　　在本次横评的产品中则出现几款特别的产品，两款美格的液晶显示器都不是通过调节背光亮度来控制亮度，这显然属于已经淘汰的电路设计。而Dell的E228是唯一一款能够在对比度为0时也将最大偏转角度变成0，此时画面全黑，说实在的这显得不是很有必要。
作者: emufan    时间: 2007-9-1 22:13
标题: 专项测试：镜面/玻璃/漫射屏的优劣
理想的对比度应该是无穷大
　　得出这个结论并不值得惊诧，理想的显示器件本应在输入信号为0时做到不发光，全黑亮度为0也就不管亮度是多少，对比度都为无穷大。早期的显示设备对比度很低，严重影响亮度变化范围，与人眼在自然环境中的感受差距较大，但实际上对比度超过一定值时人眼将很难察觉高对比度带来的图像改善，更高的对比度只是为了求得在全黑环境下图像中的黑色是纯净的黑色。如果我的眼睛不算太另类，那么斗胆为这个临界值做个估算的话，应该是50000：1，也就是把500cd/㎡作为峰值亮度，0.01cd/㎡设为全黑亮度，大部分图像中，人们将不会察觉黑色有亮度的存在，当然前提是ANSI对比度达到50000：1，而不是什么动态对比度，FOFO也很勉强。
　　当对比度已经比较好的时候，当前影响显示器所谓图像层次的是亮度，这也是一个认识上的误区，因为亮度高的显示器比起亮度低的显示器在两个灰阶输出亮度上的差异不同，人眼的感受也不相同。这就是为什么电视和视频为主的显示设备会提供较高的亮度。那么当亮度对比度都满足人眼感光能力的话，显示器发展的方向就会是别的东西，请继续往下看。
屏幕反光的危害：明室对比度/屏幕反射率
　　上述美好的情况只是在全黑环境中而言，因为比降低显示器最低亮度更难的是制造出一种不反光又能保持良好透光性能的屏幕面板，大多数时候，人们还是希望在有光线的情况下使用显示设备，那么我们就需要来了解明室对比度，一个被大多数厂商忽略的性能参数。
　　如果存在环境光线，那么显示器的图像都不可避免受到干扰，因为还没有不反光的面板材料出现。面板反光是要叠加在显示器发出的光线之上的，那么即便是一台10万：1的极品显示器在太阳底下也很难看清东西。明室对比度就是就是在一定环境光线下，测试显示器的全白全黑比值，具体的测试条件很难同一，只大概举例说明，全白亮度250cd/㎡，全黑亮度0.1cd/㎡，暗室对比度就为2500：1，当面板反射光在特定角度下带来的亮度为0.5cd/㎡，那么它的明室对比度就是(250＋0.5)/(0.1+0.5)=417:1，一点点环境光线就将性能优良的一台显示器贬值为廉价货，更要注意的是环境光线基本是有色光线，叠加在显示器上还会影响色彩表现，专业显示器为啥都有遮光罩就很容易理解了。从上面的计算方法还很容易得出一个结论，在明亮环境下需要更高亮度，室外LED显示墙就是靠此立足的。
镜面屏仅仅为了好看？请看两种情况下的对比测试

全反射与漫反射

　　基本上现在的显示器都采用差不多的面板材料，因此我们只挑出三款具有代表意义的不同面板材质的显示器，使用镜面设计的HP W2207，使用镀膜玻璃板的美格WT22D，和代表大部分液晶显示器的漫反射屏幕显示器－AOC 2116s。反光分为漫反射和全反射，即便是漫反射屏幕也不能粗糙到没有一点全反射，在人眼与光源成法线对称时，反光也不算少；镜面屏也做不到非法线对称时一点漫反射都没有，那么下面的测试就分为两部分。
恒定光源

照度计保证受光一致

　　测试方法是在显示器旁边摆放一个恒定光源，通过照度计保证三台显示器在每种测试时受到的光线基本一致，接下来看看三台显示器的表现。
镜面屏：正对光源反射最强，避开光源反射最低
镜面屏正对光源反光最强

　　镜面屏正对光源成法线对称时反光亮度为：172cd/㎡，避开法线对称时反光亮度为：0.587cd/㎡
漫射屏：正对光源反射最弱，避开光源反射最高
漫射屏反光最弱

　　漫射屏正对光源成法线对称时反光亮度为：78.7cd/㎡，避开法线对称时反光亮度为：0.705cd/㎡
镀膜玻璃屏：两者表现居中
镀膜玻璃表现居中

　　镀膜玻璃屏正对光源成法线对称时反光亮度为：160.5cd/㎡，避开法线对称时反光亮度为：0.665cd/㎡
　　结论相当清晰，在环境中没有大面积光源的时候镜面屏可以更好的提升明室对比度，减少外界光线的干扰，让画面更清晰；漫反射屏则可以胜任任何使用环境，适应性更好，玻璃屏则两头不讨好，因为在玻璃的里面似乎还有一层漫反射屏，如何选择还要根据使用环境而定。

[ 本帖最后由 emufan 于 2007-9-1 22:25 编辑 ]
作者: emufan    时间: 2007-9-1 22:14
标题: 专项测试：动态对比度
　　前面已经了解过对比度与动态对比度的差异，实际上我更愿意将“动态对比度”称为“场景分析自动背光亮度调节”功能，最初这一功能主要是应用在投影机（动态光圈控制）和电视上，用以降低昏暗场景中黑色亮度，从而提高视觉享受。这里还要一再的重申，动态对比度并不是救命稻草，提高原生对比度才是根本，只不过在当前液晶屏对比度表现不算好的情况下，可以起到一点改善的作用，但对于如何实现动态背光还存在不少值得商榷的地方，一是背光变化范围，一是背光变化速度。
动态背光效果示意

　　动态背光调节的确可以在昏暗场景（黑色比较多）中降低黑色亮度，得到更令人满意的黑位，但是不可避免的是图像中的明亮元素也变暗，细节都看不清了，原理同前面说的亮度决定图像层次感；也可以在明亮场景中提升高光区域的明亮感，但同样会使图像中的黑色区域显得发白。
动态对比度数值计算

　　相比动态背光拆东墙补西墙的效果提升，更为令人担心的是厂商总喜欢挑数字大的测试成绩来说，前面说过动态对比度只在FOFO测试时有效，上图就演示了5倍背光亮度调节功能是如何将800：1的液晶面板提升到4000：1的，只需用全白画面作为明亮场景，用全黑画面作为昏暗场景即可，但是在背光降低5倍之后，昏暗场景的最大亮度也只有80cd/㎡。要是背光变化范围为10倍，那么一台8000：1的显示器便出炉了。
　　忽明忽暗，是动态背光调节带来的另一个问题，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，而本次评测的产品中四款具备动态背光的显示器调节速度并不一样，三星226BW最快，AOC 210V稍慢，FP222WH居中，LG 226WTQ则缓慢许多，哪种更好？这个还要使用者来评价了。另外，某名牌显示器（未参加横评）的动态背光竟然还出现了亮度阶梯变化，这算是动态背光最令人难以接受的偷工减料了，现在可是连台灯都无级调节了啊。
　　三星226BW开启“动态对比度”后，FOFO对比度为3103：1，背光调整幅度约为5倍
　　AOC 210V开启“动态对比度”后，FOFO对比度为1634：1，背光调整幅度约为3倍
　　LG226WTQ开启影视模式后，FOFO对比度为5200：1，背光调整幅度约为8倍
　　明基 FP 222WH在切换到动态模式后，FOFO对比度为1813：1，背光调整幅度约为3倍。
　　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，之所以有文章说开启动态背光会让图像更鲜艳，那是因为厂商在动态背光生效的同时，也会开启图像增强功能，也就是提升色彩饱和度。
226BW动态对比度开启时也提升色彩饱和度

　　测试过程中还有个有趣的发现，那就是动态背光调节的范围基本上就是亮度设置的调节范围，如果你不怕麻烦还想让自己“过时”的LCD实现一把动态背光，那么就随着播放视频中的场景来调节亮度好了，正所谓人工智能动态对比度：）。
作者: emufan    时间: 2007-9-1 22:14
标题: 伽马曲线与色彩增强
　　在专业测试设备的帮助下，我们可以考察诸如亮度、对比度、色彩范围，可视角度等性能，然而这只反映了显示器的一个方面，难道使用相同面板，测试成绩近似的两台显示器就完全相同么？当然不是，用户平时使用显示器时看到的图像都是中间值，而非测试时所采用的纯白、纯黑、纯红这样的极限画面，在极限值确定以后，中间值的表现差异决定了用户看到什么样的画面，这里就不可避免的要谈到伽马曲线（GAMMA、伽马值、光度、灰度系数），这一不被大多数用户所熟悉的名词。
伽马曲线变化影响示意

输出亮度 = 输入信号 ^ gamma
　　显示器的伽马曲线就是输入信号与输出亮度的指数函数的幂，PC上显示器的伽马值为2.2，而MAC系统则要求伽马是1.8，所以像2407WFP这样的高端显示器是带有MAC和PC选项的。伽马接近1就显得图像发白，大于2.2就会显得较暗。由于显示器的每个像素点是由红绿蓝三个子像素按比例混合得到想要的颜色，因此三种颜色对应的伽马曲线就决定画面的表现趋势、色温等等。
伽马校正

　　其实系统整体的伽马值仍然需要是1，也就是输入输出完全成比例，但是由于最早开始应用的CRT显示器本身就不是成比例的，伽马在2.2左右，因此PC系统的内嵌ICC配置文件会要求显卡在输出时做伽马修正，以保持系统伽马为1。很显然大部分用户没有设备对他们的系统进行伽马校正进行测量修正，因此就只能要求设备达到标准设计。
　　检测显示器的伽马曲线是否符合标准要求有着很重要的意义，一方面是为了准确还原图像原始制作者想要表现的样子，因为大部分制作者使用的专业监视器同样严格遵循标准。另一方面要考察显示器RGB三原色的三条伽马曲线是否一致，显示器的色彩增强功能其实就是改变RGB各自的伽马曲线来达到人为修饰的目的，但不管色彩增强功能如何偏色，如何讨人喜欢，显示器始终需要在标准模式下有一条接近标准值的切重合度较好的伽马曲线，测试中的色温一致性也是表现这种偏色程度的方式之一，一个不平直的色温－灰度曲线将会使图像失去原有的面貌。
一个糟糕的一致性表现

色彩增强模式对显示效果的影响


　　很显然显示器的色彩增强模式尽管名称越起越有气势，实际作用机理都是类似的，而体现厂商设计能力的就是找到最有效的增强方式，在了解这一浮华表象背后的秘密以后，必须注意到是否已经丢失了图像细节，而人们还在为看起来鲜艳异常的图像称赞，这显然是个错误的想法。另外，显示器的驱动程序中可能已经对显示器的伽马曲线进行了校正，因此如果有配套驱动最好还是安装。
　　关于伽马的知识和色彩空间的选择一样是个色彩管理体系中的问题，牵扯到专业知识太多，此处只部分大概介绍与显示器相关的部分信息。

[ 本帖最后由 emufan 于 2007-9-3 17:00 编辑 ]
作者: emufan    时间: 2007-9-1 22:17
　　大多数消费者在挑选液晶显示器的时候，总是希望选择色彩表现好的，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。彩色显示器都以RGB三基色混合作为基本工作原理，液晶显示器也不例外，每个像素点都包含红绿蓝三种颜色的子像素，这个像素所显示出的颜色正是由这三个子像素按一定亮度比例混合而成（增加白色子像素的特殊屏幕暂且不理会），只是这些像素很小，人眼无法直接看清，看到的就是混合后的颜色。
RGB 子像素构成液晶面板

　　好的美术师自然需要好的颜料才能创作出色彩丰富的画作，液晶显示器也是一样，只有纯度高的红、绿、蓝色光才能完整覆盖自然界存在的可见光范围。
光谱图

　　人眼所能看到的光线称之为可见光，在光谱图上可以知道可见光谱是波长从380nm到780nm之间的光线，而通过R红、G绿、B蓝这三种颜色的混合，可以得到近似于全部可见光谱范围内的光线，目前所使用绝大多数彩色显示器，不管是CRT、LCD、PDP、DLP还是其他什么，都是基于三原色成像。1931年，国际照明委员会CIE制定了CIE1931 RGB系统，规定将700nm的红、546.1nm的绿和435.8nm的蓝作为三原色，后来CIE1931-xy色度图成为描述色彩范围最为常用的图表。关于这方面的知识读者并不需要过多了解，只需要知道色域就是在这张图上所覆盖的范围，而这个范围就是由RGB三种纯色的坐标所围成的三角形或者多边形（增加补色）的面积。（出于方便，我们都使用CIE1931色度坐标图）
CIE1931-xy色度图

色域能力常用相对NTSC色域范围的百分比描述
sRGB与NTSC相比较

　　如果用色度坐标来描述一台显示器的色域范围显然有些复杂，常见的是通过面积百分比来描述，也称为色彩饱和度，比如sRGB色彩空间的色域范围在色度图上的三角形面积与NTSC的面积相比为70.3％，当前windows系统色彩配置文件默认使用sRGB IEC61966-2.1，所以大多数消费级显示器略大于sRGB的70.3％就是合格的。根据经验来看，当两台显示器的色域百分比相差5％时就能感觉到色彩范围的不同。
色域范围与发光效率、成本、使用寿命的矛盾
　　要想真正还原自然界的可见光，纯粹的单色光也就是激光是最好的三基色原料，显然这在目前都还难以实现，更不要提几十年前。早期制定的NTSC虽然色彩还原范围较广，但是对应的荧光粉尤其是绿色荧光粉能达到亮度却比较低，很多生产厂家都不得不使用发光效率高些的荧光粉牺牲色彩纯度，色域越窄的显示器RGB色彩中包含的白色成分越多，因此也就越容易达到高亮度，这些因素都导致后来制定的PAL/SEC电视制式 以及sRGB都采用比NTSC窄的色域范围，直到目前，商务投影机和便携笔记本为了得到高亮度而牺牲色彩，戴尔的2407HC显示器标称亮度也比老版本低了50cd/㎡。当然技术的进步会改变这一现象，后面会将传统CCFL背光笔记本屏幕与LED背光屏幕进行色彩效果的对比。
液晶显示器的色域范围由背光模块决定
　　对于CRT和PDP来说，其采用的三种荧光粉所能达到的色度坐标就决定了其色域范围，而对于液晶面板来并不一样，还需要了解其发光的基本原理。
液晶结构

　　液晶本身不发光，而是靠透过背光的光线来显示图像，CCFL冷阴极背光灯是最常用的背光光源，它的构造和日光灯管差不多，但你不要以为它发出的是白色光，CCFL灯管管壁上涂有不同种类的荧光粉，分别负责发亮度出成比例的红色、绿色和蓝色光线，混合在一起，看起来就是白光。因此液晶面板的前面还有一层滤光片，它负责将背光中的三原色光线分离出来，形成RGB子像素的显示。
典型的CCFL频谱图

　　因此我们知道背光模块决定了液晶显示器的色域范围，所以诸如TN面板不能是广色域、TN的色彩一定没有广视角面板好的说法显然是错误的，只是厂商通常不愿意把广色域的背光模块与廉价的TN放在一起，但并不代表不可能。
需要多大的色域范围全看节目源
　　我们可以用色度坐标来描述一种颜色的绝对值，而图像信号全都是百分比来描述这个像素的色彩值，比如模拟信号的电压相对与峰值电压的百分比，数字信号0－255等级中的数值等等，那么这个值所代表的颜色就与这种信号包含的色彩空间定义密切相关，同一个色彩值在sRGB IEC61966-2.1和Adobe 1998两种色彩空间所代表的颜色就不一样，真正的专业显示器会有SRGB和Adobe RGB的选项。NTSC制和PAL制的DVD碟片也不仅仅是扫描线场频的不同，因为PAL的色彩空间仅相当于NTSC的75％。
　　显然，盲目的使用广色域的显示器欣赏窄色域的图像虽然会感觉图像艳丽了很多，但实际上是错误的色彩，窄色域的图像显示在广色域的显示器上需要色彩空间转换，广色域的图像显示在窄色域的显示器上会被压缩，看起来色彩暗淡，正确的方法是保证从信源到显示器保持一致。
作者: emufan    时间: 2007-9-1 22:20
标题: 专项测试：80％与50％色域的差异
　　准确的测试一台显示器的色域范围可以通过仪器测定RGB的色度坐标来完成，为了更直观的体现一台宽色域液晶面板与一台窄色域的液晶面板效果差异，我们找来了两台笔记本，一台是应用LED背光的索尼VAIO TZ，另一台是代表使用CCFL的普通笔记本华硕S6，两款笔记本的屏幕均为11英寸1366x768。
LED背光

　　正如前面所说，笔记本的液晶屏幕为了省电，不得不采用发光效率高而色彩并不出色的背光模块，但在新背光技术面前，这些优势都不复存在，先来看看亮度对比成绩。
最大亮度设置中等亮度设置
华硕S6153.7 cd/㎡65.1 cd/㎡
索尼VAIO TZ390 cd/㎡65.8 cd/㎡

　　更轻薄的VAIO TZ敢于提供这么高的亮度全倚仗高效率的背光模组，同时也不用担心发热，而CCFL则只能提供153.7cd/㎡的亮度，在室外环境下这样的亮度恐怕还是不够用。


　　当然，亮度测试并非重点，色域范围测试中，使用LED背光的索尼VAIO TZ以相当于NTSC标准81.5% 的成绩将仅有50.91%的S6抛在后面，VAIO TZ已经超过sRGB的要求不少，而S6尚不能满足。通过下面的CIE色彩坐标图可以很明显的看出S6所采用的CCFL提供的RGB三基色都偏白，从下面的对比照片中你能够十分明显的观察到这一差别。注：为避免不同亮度引起的照片曝光不同造成的色彩差异，我们已经将两者亮度调节到相近状态。
红色差异（左：S6 右VAIO TZ）

绿色差异（左：S6 右VAIO TZ）

蓝色差异（左：S6 右VAIO TZ）

　　三基色纯度的影响决不是在单色图像中表现，显示照片时的效果同样非常巨大。
色彩差异（左：S6 右VAIO TZ）

色彩差异（左：S6 右VAIO TZ）

　　目前笔记本屏幕色域范围窄是个普遍现象，同时拥有笔记本和液晶显示器的用户同样可以比较两者的差异。
作者: emufan    时间: 2007-9-1 22:23
液晶面板驱动位宽越高灰阶变化越平滑
边越多，越圆滑

　　液晶显示器的液晶分子偏转角度是由驱动电压决定的，而驱动电压是通过数模转换将t数字信号转化为从最低电压到最高电压变化，只要是DAC就存在转换精度的问题，4bit驱动时每通道电压可分为2的4次方16级，RGB总共可组合成16x16x16＝4096种颜色，6bit就可以实现2的6次方64个灰阶，色彩总是为64x64x64＝262144种颜色，8bit每种颜色256级灰阶，色彩总数就是16777216种，这个道理很容易理解。驱动位宽显然是越高灰阶越平滑，从下面的多边形来进行直观理解最合适不过，显然，bit数发展越高，整体提升将越不明显，而成本则提升飞快，这也就是为什么初期液晶显示器都使用6bit驱动的缘故。
抖动：16.2M色的迷局
黑白两色可以混色为原本不能显示的灰色

　　通过抖动将6bit驱动的液晶面板达到近似8bit的效果是个低成本的好办法，因为直接将windows的8bit图像输入给6bit的液晶面板，256级灰阶中会有相当部分被四舍五入掉，最后只剩下64级灰阶，色彩分层将不可避免。抖动是个类似RGB混色的过程，有时域抖动和空域抖动，后者比较常见，16.2M色的液晶就是通过两个或者4个像素显示成近似的灰度值，从而达到整块面板具有16.2M 色的表现。
　　但是这并不是一个完美的解决方法，直接暴露出来的问题就是可见的像素抖动和无法得到253, 254 和 255 这三种灰度，即使应用了色彩抖动，能够显示出来的色彩也只有0到252灰阶的三原色,所以最后得到的色彩显示数信息是 253×253×253=16194277，约合16.2M色。具体算法各有优劣，在这里就不多提。
　　抖动可以让整个屏幕显示16.2M种单一色彩，却无法让每个像素都显示16.2M 色彩。
16.7M 色8bit驱动，本来就应该的！
　　6bit抖动说白了是降低成本的一个办法，除了有些色彩无法抖动出来，也降低了图像的色彩清晰度，windows早已是8bit（32位色－RGB+alpha）作主，厂商采用16.7M色的液晶面板才能真正还原PC图像的色彩，这不是什么技术进步。
　　另外一方面讲，8bit抖动得到近似10bit的效果也是可行的，恐怕这将在未来的显示器液晶面板发展中不可避免，消费者要保持清醒的头脑。
作者: emufan    时间: 2007-9-1 22:23
　　所谓灰阶响应时间，就是相对早期的黑白响应时间而定义的，因为显示器显示的图像极少出现全黑全白转换，显然不够合理，灰阶响应时间显然更能反映动态效果，也许也因为灰阶加速技术的作用下，某些灰阶转换的速度可以提升的比较快，厂商更乐意使用1ms 2ms这样的字眼吧。其实灰阶响应时间应该不是一个数字，而是各个灰阶之间相互转换的一组数字，挑最有诱惑力的数字来标识，向来是厂商们喜欢做的事情：）
过压驱动

　　关于过压驱动的介绍已经很多了，也很容易理解，在亮度变化上升沿和下降沿提高一点电压来加速液晶分子的偏转，就可以提升灰阶响应时间，效果是相当的明显，从下表中可以看到使用Over Drive与否对灰阶之间转换的时间影响很大。
过压驱动效果显著

电压加的太多会过冲产生RTC 错误/白色拖影
RTC错误 40/100＝40％

　　RTC错误的出现同样容易理解，既然增加了超过目标灰阶所需要电压值，加的太多的话，过冲是肯定的，刹车也会刹不住，就会形成上图那样的曲线，从20－120灰阶转换的速度是很快，但是在达到目标灰阶之后，液晶分子并没有停下，强大的加速度促使它朝更高的地方奔去，显然即便最后恢复到目标灰阶，那么总体的响应时间是不是更长了呢？RTC 错误的量化由超过目标灰阶的过冲值除以原本要转换的灰阶等级，通常不超过17%我们就认为它影响不大。
　　RTC错误最直接的现象就是出现了比原有动态模糊更可怕的浅色托尾，在本次测试的产品中，明确带有RTC加速开关选项（OSD菜单中的RTA）的仅有三星226BW，开启后用鼠标快速拖动窗口，浅色拖影非常明显。尽管看起来窗口图像主体更加清晰了。
RTC错误

　　在液晶面板采用的液晶材料确定之后，它的粘滞系数等影响响应时间的参数也都固定下来，剩下的就是看厂商如果over drive了，连AMD 最新的显卡驱动中也加入了类似的功能。不过，要速度还是要精准是个问题，三星226BW是值得肯定的，至少把这个功能独立设置选项可以给用户一个选择，其他厂商的产品就只能通过回收产品调整了：）
　　测定响应时间所需要的设备和仪器目前只发现xbitlab网站有，其他媒体很少有能测试出此类成绩的能力，我们也准备弄一台，与其用拍方块儿这样没谱的方法表现还不如不测，所以这次的横评测试中就不涉及响应时间项目。
作者: emufan    时间: 2007-9-1 22:23
　　液晶的可视角度是由液晶显示的基本原理决定的，TN即Twisted Nematic，意思是扭曲向列的显示，液晶分子就像一根棍子一样做90度旋转，躺下时和站立时，从垂直于屏幕的方向可以看到明暗变化，下图为TN技术液晶层在电极电压驱动下做出偏转的示意图。当从侧面看时，这种同向的躺下与直立引发的明暗变化就不如从正面看那样明显，造成亮度和对比度的下降，更要命的是，在较大视角时，这种偏转的作用会产生相反的效果，也就是反白（灰阶逆转）。
TN技术示意

　　空间想象力不够丰富的读者可以拿起一本书放在显示器前，看看它在旋转时遮挡的面积变化。可视角度不是一个定值所能表达的，通常所说160度（80）、178度（89）是当对比度下降到一个很小的值比如10：1或者15：1时刻的角度，只是还可以看到图像，而从几百上千比一的对比度下降到这个份儿上，显然已经惨不忍睹。液晶面板的亮度、对比度以及色彩还原从0度开始就逐步衰减，科学的应该是下图的表达形势，一个从0度角到水平与垂直90度角之间的连续衰减曲面。而灰阶逆转就是产生反白现象的视角区域，超过此视角通常被认为是无法使用的，故而早期的LCD以此视角为界定。
液晶视角

液晶视角特性

　　从上图可以看出，对比度衰减50％在水平40度和垂直20度的范围之内就已经产生了，问题很严重不是吗？有人说我只正对这屏幕，不会从侧面看，因此视角问题不会有影响，呵呵，这么想就大错特错了，人的眼睛是一个点，显示器是一个平面，即便人眼正对屏幕，那么也只有屏幕正中心的那一点区域属于0度视角，而屏幕边角显然已经处于20度以上了，并且随着显示器尺寸的增大，这个问题将更突出。当然距离显示屏幕更远、再远一点直到无限远，我相信屏幕上的每个点对于眼睛而言都是0度视角，但显示器的点距或者说图像的DPI是相对固定的，需要人在较近的距离上观看。如果你正在使用液晶显示器，那么离屏幕近一点，看看屏幕边角部分是不是已经变色了呢？这个问题在CRT上并不显眼，测试表明，即便在120（60）度视角时，CRT和等离子面板的对比度衰减也不到10％，基本不易被观察到。小一点的液晶显示器和较低的分辨率时，视角问题不是那么严重，然而随着液晶显示器尺寸的不断增大，20寸以上面板不使用TN技术曾是行业共识，不过在三星BTN-III技术的改进下，较大尺寸的液晶面板也可以相对保持和以往液晶显示器类似的效果。
　　看过了TN面板令人头疼视角表现，来看看广视角技术是如何改善这一问题的。目前主流显示器上的广视角技术有VA系（ Vertical Alignment垂直配向），包括富士通的MVA（Multi-domain Vertical Alignment多象限垂直配向）、三星的PVA（Patterned Vertical Alignment），前者被授权给CMO奇美以及AUO友达光电生产，IPS系（In-Plane Switching平面旋转），主力厂商是LPL和IPSalpha，后者目前只供应电视用面板，夏普的ASV（Advanced Super-V），这个名字主要是说防反光并没有描述排列方式，CPA（Continuous Pinwheel Alignment）连续焰火状排列才是，有人把夏普面板的MPD 6角型像素形状也称为连续焰火状是不对的。
连续焰火状排列

　　这些广视角技术无一例外都是改变液晶分子的排列改变单一方向旋转带来的视角问题，让分组的液晶分子朝各个不同方向旋转，这样就能减少可视角度恶化的问题。IPS比较特别，液晶分子是水平旋转，这样从各个视角看起来变化都一样。各自厂商再不断的改进，就有了诸如SPVA、AMVA、S-IPS等新名词。广视角技术不能彻底改变液晶面板，但至少能消除灰阶反转现象，并且减少衰减程度，使得画面各个地方看起来均匀一致，较大视角观看也不会失真太多。
IPS技术对比TN

IPS与TN技术的效果差异

　　由此可见，广视角技术代表液晶显示器的发展方向，只是由于价格因素还需要TN面板充当普及先锋，在效果可以接受的情况下付出较低的代价也是个办法，这完全取决于市场的接受程度。
　　我们测试可视角度的方法是在30度、45度、60度各测量一次对比度和白色色度左边，计算对比度下降幅度和色彩偏移比例，同时通过照片来给读者近似的直观体验。
作者: emufan    时间: 2007-9-1 22:24
　　前面所堆砌的文字，除了能帮助读者更深入的了解显示器，同时也是为了让大家能够从后面的测试中全面的了解一台显示器。测试环境为全黑暗室，测试数据前均让仪器和待测显示器充分预热。下面汇总一下测试项目。
测试仪器

1.外观工艺：一台好的显示器应该具备良好的外观工艺，符合人体工程学设计，能够方便调节仰角并且保持稳固，按钮操作顺偿不易出现误操作。
2.亮度/对比度设置对图像的影响，各种预设图像模式下的亮度、色温以及伽马曲线表现。
重合度好坏曲线对比

　　在了解到伽马曲线的重要性之后，我们可以从每款产品在不同模式下的曲线形状来分析是否合理、是否出现损失，尽管厂家喜欢通过自制曲线来达到个性的颜色表现，但作为一台显示器它首先应该能够在标准模式下提供重合度好的曲线，忠实还原图像本来的面目，然后再谈色彩增强，否则就不能算作一台好的显示器。
3.面板性能，包括平均亮度、亮度色度均匀性、多种对比度成绩。
　　需要注意的是我们的亮度对比度测试成绩是在保证图像质量前提下的最大数值，也可以说是最大可用亮度下和此时的对比度成绩，比厂商标称的低些是正常的，厂商在参数设置上的优劣页直接影响测试结果，所以说有了好的面板不一定能做出好的显示器，这里更倾向于考察厂商的技术实力。
较均匀的和不很均匀的亮度

　　与读者看到的其他媒体的评测不同，这里不会有用相机拍摄的显示效果图，仅有用来直观体现均匀度和视角的照片，真正了解相机的用户会明白在不同曝光、白平衡下同样的显示效果会得到不同的照片，更何况网页图片基于sRGB色彩空间以及相机的动态范围限制带来的巨大影响，基本上靠照片是很难分出好坏的。而体现黑白均匀度时的曝光量是反复调整的，可能比肉眼看到的更明显些，目的是让读者更清晰的观察到差异。影响均匀度的主要是背光结构，大多数全白均匀度照片甚至可以看到灯管的形状，而全黑均匀度对于观看影片尤其重要，俗称漏光的明显与否其实还和当前设置下的全黑亮度有关，虽然测试中没有具体写出全黑亮度值，但是读者可以通过最大亮度除以FOFO对比度得到，比如三星226BW的全黑亮度在测试设置下为221/882＝0.25cd/㎡。
较好的和较差的全黑均匀度

4.色域范围和可视角度下降曲线
　　本次测试的产品均为普通背光和TN型面板，因此色域范围大致相同，最好的成绩与最差的成绩相差不过5％，而可视角度在60度时基本不可看了，因此这部分数据和图表在同类产品横向对比时显得意义不是很大，但对未来出现的新产品作为对比数据还是很合适的。
作者: dxf_keke    时间: 2007-9-1 23:09
看看，再看看，还是看看
作者: hotlin    时间: 2007-9-1 23:50
这个帖子很专业，很好，很强大
作者: gz0921    时间: 2007-9-3 14:31
不错，图片很有启发性～
有点向xbitlabs的评测看齐的意思！:lol:

第一种是调节CCFL背光灯管的电流大小改变背光亮度，从而得到不同的最大亮度，此时全黑亮度也同步变化，这是最合理的亮度调节方式，目前的绝大多数显示器使用这种亮度调节方式。


这句话有点不准确，确切地说不是调节电流，而是通过PWM的方式调节灯管开关的占空比（可以算是调压）。灯管实际上是在一定的频率上不停的开关，开启时候的电流是额定的。

灯管的开关频率在数百赫兹左右，超过了人眼的感知能力，所以认识感觉不到屏幕闪烁的。

关于镜面屏和漫发射屏的阐述太好了，茅塞顿开～

看了动态对比度的阐述之后乐抽了，这文章LZ原创的？你咋这么幽默呢～

显示器的伽马曲线就是输入信号与输出亮度的指数函数的幂，PC上显示器的伽马值为2.2，而MAC系统则要求伽马是2.5


MAC上不是1.8吗？

看了后面的具体测试，真的非常好，测试的参数很“窝心”～
前面我说向xbitlabs看齐看来已经是小看了这篇文章了～

[ 本帖最后由 gz0921 于 2007-9-3 15:11 编辑 ]
作者: chenzyczy    时间: 2007-9-3 14:52
很好，很强大，还有后续没？
作者: jms0610    时间: 2007-9-3 14:53
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
作者: Bright0574    时间: 2007-9-3 15:15
很不错的文章，相对比较老实、中肯
作者: vance321    时间: 2007-9-3 15:16
好帖子要顶顶顶。。。
作者: 飞天小飞侠    时间: 2007-9-3 16:18
不错不错啊！赞这样的帖子，花了好久才看完
作者: 平平仔    时间: 2007-9-3 16:19
太专业了
我基本上看不懂～
作者: emufan    时间: 2007-9-3 17:00
原帖由 gz0921 于 2007-9-3 14:31 发表
不错，图片很有启发性～
有点向xbitlabs的评测看齐的意思！:lol:



这句话有点不准确，确切地说不是调节电流，而是通过PWM的方式调节灯管开关的占空比（可以算是调压）。灯管实际上是在一定的频率上不停的 ...


占空比也该算平均电流的调制吧，不管了，这不是重点。

MAC的伽马是1.8，当时鬼使神差的写成2.5，页面上已经改了。多谢指正


动态对比度我骂了半年多了，天天给LG的PR上课，没辙了，谁都不愿意被揭穿，只好嘲讽一下

[ 本帖最后由 emufan 于 2007-9-3 17:02 编辑 ]
作者: 拳头    时间: 2007-9-4 19:52
楼主写的？感觉相当不错
现在可是连台灯都无级调节了啊
幽默幽默



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