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解決拖影現(xiàn)象是LCD技術(shù)發(fā)展的持續(xù)目標(biāo)

發(fā)布時(shí)間:2008/8/26 0:00:00 訪問次數(shù):520

  早期液晶屏幕剛發(fā)展時(shí),其畫面響應(yīng)時(shí)間高達(dá)40ms以上,在這種情況下,靜態(tài)文本處理工作可能還不成問題,但如果想要觀賞影片,那么嚴(yán)重的殘影現(xiàn)象會(huì)讓使用者覺得非常難過。隨著時(shí)間發(fā)展,在技術(shù)的改進(jìn)之下,針對(duì)畫面響應(yīng)時(shí)間也有相當(dāng)多的進(jìn)展,從一開始黑白響應(yīng)時(shí)間的追求,到目前以灰階響應(yīng)時(shí)間為主的畫面響應(yīng)時(shí)間指標(biāo),液晶屏幕已經(jīng)越來越適合一般消費(fèi)者應(yīng)用在娛樂用途上。

  目前在黑白響應(yīng)時(shí)間方面,部分廠商已經(jīng)進(jìn)展到1ms的最高速度,但是實(shí)際應(yīng)用上,它所帶來的改善效果卻是不如廠商宣稱般的神奇,因?yàn)橐壕э@示器畫質(zhì)效果不單純由相應(yīng)時(shí)間所決定。

  盡管從技術(shù)理論上講,無論是縮短黑白響應(yīng)時(shí)間,或者灰階響應(yīng)時(shí)間,基本上都可以有效地消除動(dòng)態(tài)畫面的殘影現(xiàn)象。不過技術(shù)上的達(dá)成卻無法騙過人類的大腦,這是因?yàn)槿说难劬Χ加幸曈X殘留反映,就是說人眼看到一幅畫面以后,在之后的一段時(shí)間里(大約是0.1s左右,會(huì)因不同的訊號(hào)刺激而有所不同)人腦會(huì)認(rèn)為這幅畫面仍然存在。

  而液晶的顯示特性也是問題之一,由于液晶面板是“點(diǎn)成像”的原因,就算畫面響應(yīng)時(shí)間再高,畫面中物體移動(dòng)時(shí),人眼會(huì)有自動(dòng)追蹤物體移動(dòng)軌跡的特性,然而液晶屏幕的連續(xù)性顯示卻無法滿足人眼的需求,也就是說無法騙過人眼,因此人腦仍會(huì)感受到殘影的存在。


  圖:lg在cebit上展示的新技術(shù)產(chǎn)品液晶顯示器

  液晶面板畫面響應(yīng)時(shí)間的追求乍看之下已經(jīng)達(dá)到了極致,目前最高畫面響應(yīng)時(shí)間停留在1ms已經(jīng)好一段時(shí)間(2006年9月至今),而沒有新的技術(shù)出現(xiàn),但是1ms目前僅能在tn面板實(shí)現(xiàn),其余mva、pva、ips材質(zhì)面板在液晶分子上的控制技術(shù)較為困難,在響應(yīng)時(shí)間數(shù)字上無法與tn相提并論。不過1ms在應(yīng)用上其實(shí)并不實(shí)際,頂多只能稱為另1種產(chǎn)品銷售亮點(diǎn)而已。

  從近年顯示器廠商的發(fā)展技術(shù)來看,它們針對(duì)拖影現(xiàn)象的改善,主要是從四大方面去著手。

  一、無限制提升畫面響應(yīng)時(shí)間

  如之前我們所提,大部分液晶顯示器廠商在技術(shù)發(fā)展前期把對(duì)畫質(zhì)改善的方法集中在提升畫面相應(yīng)時(shí)間這個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)上。

  理論上當(dāng)畫面更新率無限提升時(shí),其顯示特性就會(huì)趨近于傳統(tǒng)crt螢?zāi),但是提升反?yīng)速率有許多困難點(diǎn),包含功耗、頻寬、高頻訊號(hào)干擾等等,要解決這些問題必須支出龐大的成本。

  雖然在最單純的tn面板上已經(jīng)達(dá)到1ms的超高更新率,但tn面板還有其他方面的缺點(diǎn),其實(shí)際效果也并不突出,所以目前也少有廠商繼續(xù)往這方面發(fā)展。

  二、改善背光控制手段

  傳統(tǒng)的液晶顯示器大部分采用的是ccfl背光手段,ccfl的背光設(shè)計(jì)主要有兩種:“側(cè)入式”與“直落式”。越大尺寸的lcd,其背光模組所占的成本比重就越高,所指的是正是直落式ccfl背光模組,根據(jù)統(tǒng)計(jì),同樣是使用直落式ccfl背光模組,在15英寸時(shí)背光模組僅佔(zhàn)整體成本的23%,但是到30英寸時(shí)就增至37%,且推估到57英吋時(shí),背光模組所佔(zhàn)的成本就會(huì)達(dá)到50%。

  同時(shí),除了有隨著尺寸成本迅速增長(zhǎng)的缺點(diǎn)之外,ccfl背光還有耗電過高的缺點(diǎn)。據(jù)了解,目前ccfl背光模組的用電已佔(zhàn)lcd tv整體用電的90%之高。所以,改變背光技術(shù)是目前改變lcd畫質(zhì)的一個(gè)方向之一。

  既然ccfl背光有諸多的副作用疑慮,因此業(yè)界也尋求各種新背光實(shí)現(xiàn)技術(shù),而led則是可行方案之一,由于led應(yīng)用于顯示光源及背光源具高色彩飽和度、快速啟動(dòng)、無汞及壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),故顯示器為led下一步具發(fā)展?jié)摿Ξa(chǎn)品。

  如sony的qualia系列電視,即是高端的大尺寸(40英寸、46英寸)的lcd tv,其背光部分是用wled所構(gòu)成,稱為wled背光技術(shù)。而對(duì)led背光技術(shù)的lcd monitor研發(fā)目前亦已經(jīng)到實(shí)質(zhì)性階段,我們?cè)?7年的ces會(huì)展上已經(jīng)可以看到相關(guān)產(chǎn)品展示。


  圖:三星 xl20-首款高色域led背光專業(yè)液晶顯示器

  三、倍頻刷新與畫面插黑技術(shù)

  倍頻刷新技術(shù)簡(jiǎn)單來說,就是將原本僅有60hz的畫面更新率,提升到120hz(以ntsc來看),但是這可不是單純的提升畫面更新率而已,在提升畫面更新率的同時(shí),也要利用畫面處理器來內(nèi)插畫面,就是在2格畫面中間要產(chǎn)生1幅新畫面(依照視訊內(nèi)容而有所不同),借以填補(bǔ)動(dòng)態(tài)的不足。此技術(shù)需要畫面更新率在每秒120張(也就是8ms)以上的面板才能達(dá)成,而目前主流面板基本上都能滿足這樣的需求。

  此技術(shù)未來發(fā)展性仍相當(dāng)高,由于面板更新率的改善,將來也有可能產(chǎn)品3倍頻、4倍頻的畫面處理技術(shù),借以帶來更平順的畫面呈現(xiàn)。


  圖:lg將于q3發(fā)售的opus系列液晶顯示器-支持120mhz倍頻刷新技術(shù)

  插黑技術(shù)也是概念相當(dāng)

  早期液晶屏幕剛發(fā)展時(shí),其畫面響應(yīng)時(shí)間高達(dá)40ms以上,在這種情況下,靜態(tài)文本處理工作可能還不成問題,但如果想要觀賞影片,那么嚴(yán)重的殘影現(xiàn)象會(huì)讓使用者覺得非常難過。隨著時(shí)間發(fā)展,在技術(shù)的改進(jìn)之下,針對(duì)畫面響應(yīng)時(shí)間也有相當(dāng)多的進(jìn)展,從一開始黑白響應(yīng)時(shí)間的追求,到目前以灰階響應(yīng)時(shí)間為主的畫面響應(yīng)時(shí)間指標(biāo),液晶屏幕已經(jīng)越來越適合一般消費(fèi)者應(yīng)用在娛樂用途上。

  目前在黑白響應(yīng)時(shí)間方面,部分廠商已經(jīng)進(jìn)展到1ms的最高速度,但是實(shí)際應(yīng)用上,它所帶來的改善效果卻是不如廠商宣稱般的神奇,因?yàn)橐壕э@示器畫質(zhì)效果不單純由相應(yīng)時(shí)間所決定。

  盡管從技術(shù)理論上講,無論是縮短黑白響應(yīng)時(shí)間,或者灰階響應(yīng)時(shí)間,基本上都可以有效地消除動(dòng)態(tài)畫面的殘影現(xiàn)象。不過技術(shù)上的達(dá)成卻無法騙過人類的大腦,這是因?yàn)槿说难劬Χ加幸曈X殘留反映,就是說人眼看到一幅畫面以后,在之后的一段時(shí)間里(大約是0.1s左右,會(huì)因不同的訊號(hào)刺激而有所不同)人腦會(huì)認(rèn)為這幅畫面仍然存在。

  而液晶的顯示特性也是問題之一,由于液晶面板是“點(diǎn)成像”的原因,就算畫面響應(yīng)時(shí)間再高,畫面中物體移動(dòng)時(shí),人眼會(huì)有自動(dòng)追蹤物體移動(dòng)軌跡的特性,然而液晶屏幕的連續(xù)性顯示卻無法滿足人眼的需求,也就是說無法騙過人眼,因此人腦仍會(huì)感受到殘影的存在。


  圖:lg在cebit上展示的新技術(shù)產(chǎn)品液晶顯示器

  液晶面板畫面響應(yīng)時(shí)間的追求乍看之下已經(jīng)達(dá)到了極致,目前最高畫面響應(yīng)時(shí)間停留在1ms已經(jīng)好一段時(shí)間(2006年9月至今),而沒有新的技術(shù)出現(xiàn),但是1ms目前僅能在tn面板實(shí)現(xiàn),其余mva、pva、ips材質(zhì)面板在液晶分子上的控制技術(shù)較為困難,在響應(yīng)時(shí)間數(shù)字上無法與tn相提并論。不過1ms在應(yīng)用上其實(shí)并不實(shí)際,頂多只能稱為另1種產(chǎn)品銷售亮點(diǎn)而已。

  從近年顯示器廠商的發(fā)展技術(shù)來看,它們針對(duì)拖影現(xiàn)象的改善,主要是從四大方面去著手。

  一、無限制提升畫面響應(yīng)時(shí)間

  如之前我們所提,大部分液晶顯示器廠商在技術(shù)發(fā)展前期把對(duì)畫質(zhì)改善的方法集中在提升畫面相應(yīng)時(shí)間這個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)上。

  理論上當(dāng)畫面更新率無限提升時(shí),其顯示特性就會(huì)趨近于傳統(tǒng)crt螢?zāi)唬翘嵘磻?yīng)速率有許多困難點(diǎn),包含功耗、頻寬、高頻訊號(hào)干擾等等,要解決這些問題必須支出龐大的成本。

  雖然在最單純的tn面板上已經(jīng)達(dá)到1ms的超高更新率,但tn面板還有其他方面的缺點(diǎn),其實(shí)際效果也并不突出,所以目前也少有廠商繼續(xù)往這方面發(fā)展。

  二、改善背光控制手段

  傳統(tǒng)的液晶顯示器大部分采用的是ccfl背光手段,ccfl的背光設(shè)計(jì)主要有兩種:“側(cè)入式”與“直落式”。越大尺寸的lcd,其背光模組所占的成本比重就越高,所指的是正是直落式ccfl背光模組,根據(jù)統(tǒng)計(jì),同樣是使用直落式ccfl背光模組,在15英寸時(shí)背光模組僅佔(zhàn)整體成本的23%,但是到30英寸時(shí)就增至37%,且推估到57英吋時(shí),背光模組所佔(zhàn)的成本就會(huì)達(dá)到50%。

  同時(shí),除了有隨著尺寸成本迅速增長(zhǎng)的缺點(diǎn)之外,ccfl背光還有耗電過高的缺點(diǎn)。據(jù)了解,目前ccfl背光模組的用電已佔(zhàn)lcd tv整體用電的90%之高。所以,改變背光技術(shù)是目前改變lcd畫質(zhì)的一個(gè)方向之一。

  既然ccfl背光有諸多的副作用疑慮,因此業(yè)界也尋求各種新背光實(shí)現(xiàn)技術(shù),而led則是可行方案之一,由于led應(yīng)用于顯示光源及背光源具高色彩飽和度、快速啟動(dòng)、無汞及壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),故顯示器為led下一步具發(fā)展?jié)摿Ξa(chǎn)品。

  如sony的qualia系列電視,即是高端的大尺寸(40英寸、46英寸)的lcd tv,其背光部分是用wled所構(gòu)成,稱為wled背光技術(shù)。而對(duì)led背光技術(shù)的lcd monitor研發(fā)目前亦已經(jīng)到實(shí)質(zhì)性階段,我們?cè)?7年的ces會(huì)展上已經(jīng)可以看到相關(guān)產(chǎn)品展示。


  圖:三星 xl20-首款高色域led背光專業(yè)液晶顯示器

  三、倍頻刷新與畫面插黑技術(shù)

  倍頻刷新技術(shù)簡(jiǎn)單來說,就是將原本僅有60hz的畫面更新率,提升到120hz(以ntsc來看),但是這可不是單純的提升畫面更新率而已,在提升畫面更新率的同時(shí),也要利用畫面處理器來內(nèi)插畫面,就是在2格畫面中間要產(chǎn)生1幅新畫面(依照視訊內(nèi)容而有所不同),借以填補(bǔ)動(dòng)態(tài)的不足。此技術(shù)需要畫面更新率在每秒120張(也就是8ms)以上的面板才能達(dá)成,而目前主流面板基本上都能滿足這樣的需求。

  此技術(shù)未來發(fā)展性仍相當(dāng)高,由于面板更新率的改善,將來也有可能產(chǎn)品3倍頻、4倍頻的畫面處理技術(shù),借以帶來更平順的畫面呈現(xiàn)。


  圖:lg將于q3發(fā)售的opus系列液晶顯示器-支持120mhz倍頻刷新技術(shù)

  插黑技術(shù)也是概念相當(dāng)

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