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多項指標看液晶電視顯示品質之討論篇

作者: 時間:2012-12-01 來源:網絡 收藏

產業從最小的便攜電視、手持式攝像機、數碼相機等小英寸開始,之后進展到筆記本電腦、臺式機顯示器等中型尺寸,如今則是往大尺寸的客廳級、家庭影院級的市場邁進。

關于此,所要面臨與挑戰的,不單單是已發展數十年的顯像管(也稱為‘陰極射線管’)電視,也包括等離子電視,甚至是內外投影型顯示設備。雖然有著輕薄省電的優勢,但是單純就的特性表現而言,TFTLCD反而是最居劣勢的,不僅不如以往的,同樣的也不如PDP,并且PDP與LCD一樣都訴求輕薄、平面等特性。

正因為如此,力主的業者正積極采用各種技術來強化其表現,而到底有哪些畫質與顯示特性必須要增強?才能拉近LCD與、PDP間的差距,以下我們將對此進行逐一探討。

亮度

亮度是第一個要克服的難題,以往TFTLCD作為筆記本電腦的顯示器(8英寸--15英寸)時約只要100nits--150nits(也稱為‘cd/m2’,即每平方米的面積內有幾燭光)的亮度,而作為臺式機的顯示器(15英寸--19英寸)時則要提高至200nits--350nits,至于更大英寸數(30英寸以上)的液晶電視,就必須要達500nits以上才行,并且以更高標看待的話應要至1000nits。

LCD亮度不如CRT、PDP的原因來自天生性的原理結構,這點難以改變,因為LCD屬于被動性顯示,像素本身無發光能力,是通過背部光源來顯像,而CRT、PDP本身即具有發光顯像性,并且LCD背光經過層層的光折損,能傳達至前方面板已所剩無幾,言下之意的即是透光率極低,即便以現行比較先進的工藝技術,都難以突破10%的透光,多數都在百分之個位數的光透量,也因此背光需要極高亮度,過去有業者曾嘗試使用OLED作為背光,也因亮度不足也未采用,使OLED轉往電子照明發展,由此可知,背光的亮度需求高于一般的電子照明。

對比度

亮度與對比度是顯示的兩大特性,很不幸的LCD的對比度也不如CRT,甚至也低于PDP,然而對比度值越高顯示的畫面才能越生動。

事實上,‘對比度’還可區分成‘明室對比度’與‘暗室對比度’,其中PDP的暗室對比度表現優于LCD,反之LCD則在明室對比度下較佳,明室如展示會、商場等亮處,暗室如家庭影院、會議室等暗處。

良品率

就CRT、LCD、PDP三者而言,LCD的生產制造良品率也是最困難的,CRT由于制造技術相當成熟,所以沒有良品率問題,PDP由于是運用許多微小的三原色霓虹燈所構成,所以生產過程中有任一像素的損壞都仍有替換機會,而LCD則是在2片平行板注入液晶,再自外部進行液晶扭轉控制,此種作法在面板尺寸越大時,越難保持兩板間的平行度,這正是越大尺寸的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過程中損壞,也無法轉變成小面板來生產,而必須全然廢棄,廢棄的成本必須轉嫁到其他產品上,因此LCD的良品率控制最困難,而良品率不佳也將影響LCD的產制成本

反應速度

反應速度(也稱‘應答時間’)也是LCD的一大弱項,一般而言反應速度最佳的是CRT,其次是PDP,LCD為最末。反應時間以‘毫秒,mS’為單位,毫秒數越小則反應越快,顯示表現也越佳。

富士通西門子(FujitsuSiemens)公司的MYRICAV17-1液晶電視,畫面尺寸為17英寸,重量6.5公斤,屬于桌上型個人電腦用顯示器與小型電視的雙用組合。

不過,今日一般說明書上所寫的反應時間,多是由黑(最暗)轉白(最亮)與由白轉黑兩項表現的平均值,例如由黑轉白為3.6mS,由白轉黑為2.3mS,平均的結果約3.0mS,我們就會寫:3mS。所謂的‘最暗’與‘最亮’,其實是指每個像素(Pixel)的每個原色(紅綠藍其中一個),以一個紅原色像素來說,‘最紅’即是‘最亮’,‘最不紅’即是‘最暗’。

除了‘最暗轉最亮’與‘最亮轉最暗’以外,其實還有階段性的變化,以8-bit色階而言,最亮到最暗共有256個刻度,0為最暗,255為最亮(最紅、最綠、或最藍),倘若今日是從‘5藍’轉成‘120藍’,此可稱為‘灰階對灰階,Gray-To-Gray,簡稱:GTG’的轉變,所謂‘灰階’即是并非‘最暗’也并非‘最亮’,即是色階中1--54的范疇。

事實上GTG才是LCD的至弱困擾,‘最暗轉最亮’與‘最亮轉最暗’的反應速度都還算快,真正反應緩慢的就在GTG上,但GTG又是真正顯示時最常用的,機率遠多于‘最暗轉最亮’及‘最亮轉最暗’,倘若最暗亮互轉(也稱為on/off,即是最大液晶扭轉與不扭轉)的平均反應時間為25mS,則GTG多半會超過80mS,而on/off為16mS時GTG也會超過60mS。

此外,8-bit色階(或稱:色深)只是基本,更高品質的顯示已增至10-bit、12-bit,如此灰階的細膩刻度更多,這也就更加考驗液晶扭轉的反應時間。

可視角度

與‘反應時間’相同的,‘可視角度’也是LCD低落于CRT、PDP的一項,如前所述,LCD屬于被動性顯示,光自背部透至前端,而不是CRT、PDP的主動性自發光(OLED也是主動性發光),使得LCD的可視角度受到限制。

可視角度在個人電腦(包括臺式機、筆記本電腦)顯示器時的問題并不大,畢竟個人電腦僅供個人之用,觀賞銀幕者僅一人,可居于最中間的角度位置,獲得最佳的視角效果,然而用在液晶電視便有問題,液晶電視放置于客廳,有多位觀賞者,窄義來看至少是位于在沙發上的人都能觀看,廣義來論則是客廳任一處都要能觀看。

關于此,業者也積極強化LCD的可視角度,并且以水平可視角度為首要重點,其次再去增強垂直可視角度,這是從應用需求角度來設定,客廳中每個人觀賞銀幕的高度相去不遠,但觀賞的左右角度就會差很多,這正是優先提升水平可視角度的緣故。

另外,業者為了改善視角問題提出了各項技術,常見的包括有TN+film、MVA、IPS等,其中MVA是富士通所提出,IPS則是由日立所提出,之后IBMJapan、NEC、東芝也都有此項技術。另外也有比較單獨研發單獨使用的視角改善技術(也稱:廣視角技術),如夏普的ASV、三星的PVA等。

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