家电数码 > 数码产品 > 详情

多项指标看液晶电视显示品质之讨论篇

发布时间:2020-05-25 发布时间:
|

    TFT LCD产业从最小的便携电视、手持式摄像机、数码相机等小英寸开始,之后进展到笔记本电脑、台式机显示器等中型尺寸,如今则是往大尺寸的客厅级、家庭影院级的液晶电视市场迈进。

    关于此,TFTLCD所要面临与挑战的,不单单是已发展数十年的CRT显像管(也称为‘阴极射线管’)电视,也包括等离子电视,甚至是内外投影型显示设备。虽然TFTLCD有着轻薄省电的优势,但是单纯就显示品质的特性表现而言,TFTLCD反而是最居劣势的,不仅不如以往的CRT,同样的也不如PDP,并且PDP与LCD一样都诉求轻薄、平面等特性。

    正因为如此,力主液晶电视的业者正积极采用各种技术来强化其表现,而到底有哪些画质与显示特性必须要增强?才能拉近LCD与CRT、PDP间的差距,以下我们将对此进行逐一探讨。

亮度

    亮度是液晶电视第一个要克服的难题,以往TFTLCD作为笔记本电脑的显示器(8英寸--15英寸)时约只要100nits--150nits(也称为‘cd/m2’,即每平方米的面积内有几烛光)的亮度,而作为台式机的显示器(15英寸--19英寸)时则要提高至200nits--350nits,至于更大英寸数(30英寸以上)的液晶电视,就必须要达500nits以上才行,并且以更高标看待的话应要至1000nits。

    LCD亮度不如CRT、PDP的原因来自天生性的原理结构,这点难以改变,因为LCD属于被动性显示,像素本身无发光能力,是通过背部光源来显像,而CRT、PDP本身即具有发光显像性,并且LCD背光经过层层的光折损,能传达至前方面板已所剩无几,言下之意的即是透光率极低,即便以现行比较先进的工艺技术,都难以突破10%的透光,多数都在百分之个位数的光透量,也因此背光需要极高亮度,过去有业者曾尝试使用OLED作为背光,也因亮度不足也未采用,使OLED转往电子照明发展,由此可知,背光的亮度需求高于一般的电子照明。

对比度

    亮度与对比度是显示的两大特性,很不幸的LCD的对比度也不如CRT,甚至也低于PDP,然而对比度值越高显示的画面才能越生动。

    事实上,‘对比度’还可区分成‘明室对比度’与‘暗室对比度’,其中PDP的暗室对比度表现优于LCD,反之LCD则在明室对比度下较佳,明室如展示会、商场等亮处,暗室如家庭影院、会议室等暗处。

良品率

    就CRT、LCD、PDP三者而言,LCD的生产制造良品率也是最困难的,CRT由于制造技术相当成熟,所以没有良品率问题,PDP由于是运用许多微小的三原色霓虹灯所构成,所以生产过程中有任一像素的损坏都仍有替换机会,而LCD则是在2片平行板注入液晶,再自外部进行液晶扭转控制,此种作法在面板尺寸越大时,越难保持两板间的平行度,这正是越大尺寸的LCD面板,其良品率越低的原因所在。

    此外,大尺寸面板真的在制造过程中损坏,也无法转变成小面板来生产,而必须全然废弃,废弃的成本必须转嫁到其他产品上,因此LCD的良品率控制最困难,而良品率不佳也将影响LCD的产制成本

反应速度

    反应速度(也称‘应答时间’)也是LCD的一大弱项,一般而言反应速度最佳的是CRT,其次是PDP,LCD为最末。反应时间以‘毫秒,mS’为单位,毫秒数越小则反应越快,显示表现也越佳。

    富士通西门子(FujitsuSiemens)公司的MYRICAV17-1液晶电视,画面尺寸为17英寸,重量6.5公斤,属于桌上型个人电脑用显示器与小型电视的双用组合。

    不过,今日一般说明书上所写的反应时间,多是由黑(最暗)转白(最亮)与由白转黑两项表现的平均值,例如由黑转白为3.6mS,由白转黑为2.3mS,平均的结果约3.0mS,我们就会写:3mS。所谓的‘最暗’与‘最亮’,其实是指每个像素(Pixel)的每个原色(红绿蓝其中一个),以一个红原色像素来说,‘最红’即是‘最亮’,‘最不红’即是‘最暗’。

    除了‘最暗转最亮’与‘最亮转最暗’以外,其实还有阶段性的变化,以8-bit色阶而言,最亮到最暗共有256个刻度,0为最暗,255为最亮(最红、最绿、或最蓝),倘若今日是从‘5蓝’转成‘120蓝’,此可称为‘灰阶对灰阶,Gray-To-Gray,简称:GTG’的转变,所谓‘灰阶’即是并非‘最暗’也并非‘最亮’,即是色阶中1--54的范畴。

    事实上GTG才是LCD的至弱困扰,‘最暗转最亮’与‘最亮转最暗’的反应速度都还算快,真正反应缓慢的就在GTG上,但GTG又是真正显示时最常用的,机率远多于‘最暗转最亮’及‘最亮转最暗’,倘若最暗亮互转(也称为on/off,即是最大液晶扭转与不扭转)的平均反应时间为25mS,则GTG多半会超过80mS,而on/off为16mS时GTG也会超过60mS。

    此外,8-bit色阶(或称:色深)只是基本,更高品质的显示已增至10-bit、12-bit,如此灰阶的细腻刻度更多,这也就更加考验液晶扭转的反应时间。

可视角度

    与‘反应时间’相同的,‘可视角度’也是LCD低落于CRT、PDP的一项,如前所述,LCD属于被动性显示,光自背部透至前端,而不是CRT、PDP的主动性自发光(OLED也是主动性发光),使得LCD的可视角度受到限制。

    可视角度在个人电脑(包括台式机、笔记本电脑)显示器时的问题并不大,毕竟个人电脑仅供个人之用,观赏银幕者仅一人,可居于最中间的角度位置,获得最佳的视角效果,然而用在液晶电视便有问题,液晶电视放置于客厅,有多位观赏者,窄义来看至少是位于在沙发上的人都能观看,广义来论则是客厅任一处都要能观看。

    关于此,业者也积极强化LCD的可视角度,并且以水平可视角度为首要重点,其次再去增强垂直可视角度,这是从应用需求角度来设定,客厅中每个人观赏银幕的高度相去不远,但观赏的左右角度就会差很多,这正是优先提升水平可视角度的缘故。

    另外,业者为了改善视角问题提出了各项技术,常见的包括有TN+film、MVA、IPS等,其中MVA是富士通所提出,IPS则是由日立所提出,之后IBMJapan、NEC、东芝也都有此项技术。另外也有比较单独研发单独使用的视角改善技术(也称:广视角技术),如夏普的ASV、三星的PVA等。[page]

色彩饱和度

    色彩饱和度(也称:色域范畴)也是CRT最佳、PDP次之、LCD居末的情形,不过此方面已有大幅改善的可能,过去液晶电视多使用CCFL背光技术,碍于CCFL的发光特性使LCD的色彩饱和度无法更佳,然而在LED背光技术提出后,色彩饱和度不仅超越CCFL,甚至可以超越NTSC(NationalTelevisionSystemCommittee)的色域范畴,即是超过100%的色彩饱和度,而CRT的色彩饱和度一般约在71%。

    Acer于2005年7月发表三款液晶电视,尺寸分别为20英寸、26英寸、32英寸,正式以IT业者身份跨入消费性电子领域,在此之前消费性电子的主要电视业者为LG、飞利浦、三星、夏普、松下、NEC等,图为Acer的32英寸型款液晶电视。

    当然,LED背光目前仍有许多因素有待克服,如散热、用电、亮度特性整齐度等,然而在此我们不多作讨论。

残影

    残影(也称‘鬼影’)是LCD独有的问题,CRT、PDP等并无此问题,对此业者必须用技术方式来抑制残影问题。

    以CCFL背光型LCD来说,其抑制残影的方式是从显示控制中着手,即是在每一个视框画面转换前加插一张全黑的画面,然后再替换成新一张的视框画面,以此来抑制残影。

    至于更先进尝试的LED背光型LCD,由于背光的亮度控制多采行脉宽调变法(PulseWidthModulation;PWM)来调节,如此要实现相同的‘加插一张全黑画面’就变的比较容易,可直接在背光亮度的PWM调变中进行,不需要像CCFL般从显示控制中处理。

寿命

    在许多打印机测试是将‘打印速度’也归列在‘打印品质’的范畴内,倘若打印出来的画质效果相当细腻优美,但每打印一张都要等上5分钟,那么也是会在‘打印品质’上打折扣。

    液晶电视让IT业者跨足消费性电子领域已是事实,然而国际IT大厂戴尔(Dell)不仅以液晶电视跨入,甚至也推出等离子电视产品,图为Dell的等离子电视,目前有42英寸、50英寸两款型号

    同理,LCD的使用寿命也当以显示品质的角度来权衡,这也是今日许多人仍对PDP等离子电视抱持犹豫的原因之一,就使用寿命而言,CRT最长、LCD次之、PDP最末。

    关于CRT的长寿耐用特性已不需赘述,在此仅就LCD与PDP进行讨论,就一般而论,LCD的寿命为6万小时,PDP则为3万小时,不过两者都还有些细节要考虑,LCD随着使用时间增长,体质较弱的液晶(或制造过程、长期驱控特性等因素)会开始难以精确扭转,甚至不再受控,此时就会产生所谓的坏点,影响显示观赏时的美观度。同样的,PDP随着使用时间的增长,其亮度也会逐渐减弱,一样使显示品质打折扣。

    除此之外,LCD的部分还必须考虑背光问题,一般来说CCFL光管的寿命约在10000小时,而LED背光若能搭配感应调整技术则多能用上25000小时,然而两者都低于PDP的30000小时,换句话说,LCD的显示寿命也受限于背光寿命。

    所幸的是,背光部分可以再行更换,以此来延续液晶电视的使用寿命,然而目前有推出液晶电视的家电业者是否有配套提供中期换替服务,则有待更进一步确认。

    当然!也有人认为数字平面电视的发展尚未至全面成熟,包括数字节目的格式标准、数字视频端子等都还在持续演进中,如此无论液晶电视或等离子电视都有可能尚未使用到寿限,就得面临新规范标准时的淘汰更换。

    注解:坏点还可区分成‘暗点’与‘亮点’,即是‘最暗’或‘最亮’状态的像素坏损,然而‘暗点’在显示上的碍眼、突兀程度低于‘亮点’,也即亮点对显示品质的损伤较大,一般业者在销售时只标榜‘亮点’数的控制,如完全无亮点,或仅有3处亮点(A级),而少去提‘暗点’问题。

结论

    以上我们所谈论的LCD显示品质要项,大体是针对指标性的主项来论,除此之外还有更多的细项要求,例如色温、Mura(来自日本语,而今已惯用成俗)、GammaCurve(伽玛曲线)、Crosstalk等,这些细项有些并不在产品说明书上揭露,只有在研发验证与生产测试时,通过测量仪器才能够得知,或肉眼虽可细辨其个中差异,但也无法具体量化表述。

    此外,许多人重视电视的健康指数,因此对于电视辐射相当重视,此点反而是LCD的一大优势,LCD没有辐射,而PDP虽有辐射,但辐射量低于CRT,此外就电磁波强度而论也是LCD最佳,然而这已非显示品质的范畴。

 

『本文转载自网络,版权归原作者所有,如有侵权请联系删除』

热门文章 更多
传10英寸iPad和[低价"版iPad mini将于2019年推出