科普知識：手機(jī)屏幕詳解

時(shí)間：2014-01-29 01:03:34

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[導(dǎo)讀]目前，對于手機(jī)屏幕的科普文不少，但是很多是以訛傳訛。一些錯誤的文章和錯誤的說法流傳很廣，以至于正確的信息反而不能得到普及。譬如什么TFT屏幕低檔，索尼旗艦機(jī)用TFT顯示效果不好等笑話，至今很多人還相信?？赐?

目前，對于手機(jī)屏幕的科普文不少，但是很多是以訛傳訛。一些錯誤的文章和錯誤的說法流傳很廣，以至于正確的信息反而不能得到普及。譬如什么TFT屏幕低檔，索尼旗艦機(jī)用TFT顯示效果不好等笑話，至今很多人還相信。看完這篇文章，相信你對手機(jī)屏幕能有一個基本認(rèn)識，當(dāng)你在挑手機(jī)時(shí)，就知道權(quán)衡之下選什么最好了。

一、液晶顯示的原理

液晶顯示屏幕的構(gòu)成包括，一個背光光源，以前是日光燈管一類的東西，現(xiàn)在大多是led光源了，也就是發(fā)光二極管。一個導(dǎo)光板，因?yàn)闊艄苁且粭l或者幾條，而用戶要求看到的是一個平面，所以需要這個個板子把光線均勻分布成一個面。你可以想象成一個發(fā)光的墻吧。

然后是液晶層，液晶分子有個特點(diǎn)，通電情況下，它會動，它一動就把后面那面光墻的光線給擋住了，這樣就有明有暗，一個個明暗點(diǎn)陣湊起來，就能顯示圖像或者文字了。類似運(yùn)動會拼字，譬如奧運(yùn)會開幕式那個“和”字。

液晶你給他加的電壓不同，翻轉(zhuǎn)的幅度不同，遮擋的光線多少也不同，這樣就有了明暗，所謂灰度，有兩種電壓，只有黑白，有四種就有黑、黑灰、白灰、白。

所謂多少位灰度，就是施加多少種電壓，現(xiàn)在一般是8位屏幕，就是施加2的8次冪種電壓，讓液晶分子偏轉(zhuǎn)有256種狀態(tài)。顯示256種黑白灰。位數(shù)越多，在黑白之間能顯示的灰色種類越多。過渡越自然。

后面的同學(xué)說了，黑白屏有什么好看，要彩色的啊，恩，這就是下一層濾色片的作用

濾色片就是你們在用放大鏡看屏幕，看到的哪些小色塊，紅、藍(lán)、綠（電視用的液晶屏幕有的發(fā)展到四種顏色了）

黑白灰色經(jīng)過紅色濾色片，就變成了紅，黑，各種深淺不等的純紅色，8位色的屏幕這樣就得到了256種深淺不同的紅色。綠色，藍(lán)色一樣。

把紅，綠，藍(lán)三個小色塊放在一起，亮度都一樣的話，你看到的不是三色，而是三色混合出來的白色。也就是純白色。

紅色亮度0，綠色，藍(lán)色最強(qiáng)，你看到的是黃色，各自有256種色，256種紅、藍(lán)、綠組合起來就是1677216種顏色

也就是1670萬色，24位色（三個2的8次冪再乘起來），真彩色。同樣人眼對色彩的分辨能力不算很強(qiáng)，1677216種顏色對人眼來說足夠了。所以叫做真彩色。

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二、液晶的限制和OLED

從液晶顯示的原理可以看出，液晶發(fā)的光實(shí)際是后面的燈管發(fā)出來了。這樣就有兩個問題

1、液晶分子遮擋光線有個極限，不能一點(diǎn)不剩的都擋住，所謂的純黑色，實(shí)際還是一種灰色，因?yàn)橛泄饩€能透過來嘛。

去看過gsmarena網(wǎng)站評測的人的都知道，他們測試手機(jī)屏幕的對比度，都是開50%亮度和100%亮度分別測試。

為什么？你看看亮度不同，黑色的光強(qiáng)就知道了。亮度越高，露出來的光越多，所以很長時(shí)間以來，液晶顯示不了純黑色。

顯示不了純黑，對比度無限大是不可能的，對比度受到限制，色彩也就不鮮明，所以很多搞設(shè)計(jì)的至今在用老舊的特麗瓏。

2、色彩區(qū)域取決于燈管的水平。

人眼能分辨的色彩從科學(xué)上講屬于可見光的光譜范圍，相當(dāng)?shù)拇螅@示設(shè)備只能顯示一部分，為了標(biāo)準(zhǔn)，有什么sRGB，NTSC，NTSC是個老標(biāo)準(zhǔn)，通常CRT顯示器和液晶顯示器有70%左右，筆記本為了節(jié)能，燈管弱一點(diǎn)，60%就不錯了，手機(jī)….燈管更弱，一般不到50%。不過隨著智能手機(jī)的飛速發(fā)展，2011年以后，大部分手機(jī)也能現(xiàn)實(shí)72%左右的NTSC色域了。

后來，人們對材料開發(fā)有了心得，CRT搞出了寬色域熒光粉，達(dá)到95%，那是三菱一款給設(shè)計(jì)專用的。桌面液晶顯示器也改進(jìn)了燈管的材料，也有90%多產(chǎn)品。

手機(jī)上是Sharp一度搞了個達(dá)到100%左右，大部分還是很弱的，包括早期的iPhone。而三星的OLED這方面很強(qiáng)，可以達(dá)到甚至超過100%。

LED不是個什么新技術(shù)，很古老的，LED的O字是有機(jī)的縮寫，追究歷史是柯達(dá)實(shí)驗(yàn)室，具體不多說了。

這個東西的好處是主動發(fā)光，不需要燈管，通電就亮還能控制強(qiáng)度，還能做很小。能做很小是關(guān)鍵的關(guān)鍵。

因?yàn)橹鲃影l(fā)光可以控制強(qiáng)度，白熾燈一樣能做到，能精確控制，還能做得很小，構(gòu)成屏幕，目前就只有OLED。

不帶O的LED，馬路上的大屏幕都是這個東西。但是太大，做不到顯示器上，也做不到手機(jī)上。

因?yàn)橹鲃影l(fā)光，不用燈管，要黑色，你把它關(guān)了就行，所以可以顯示純正的黑色，因?yàn)橹鲃影l(fā)光，所以色彩區(qū)域不看燈管的臉色，可以達(dá)到很高的色彩區(qū)域，恩，現(xiàn)在的技術(shù)，除了激光就是它的，所以色彩理論上可以做得非常逼真（事實(shí)上，因?yàn)橐恍┮蛩兀?，看起來很荒謬的邏輯?/p>

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三、LCD的分類

這里要糾正一個流傳很久的錯誤觀念，TFT屏幕的觀念，TFT其實(shí)是一個縮寫，指得是液晶層后面的電路，是控制液晶層（OLED是控制每個小發(fā)光單元）的，現(xiàn)在市面上所有手機(jī)屏幕都屬于TFT，非TFT的屏幕以前有，現(xiàn)在都被淘汰了。

現(xiàn)在所有手機(jī)都屬于TFT，然后分TFT的OLED和TFT的LCD，TFT的LCD下，再液晶分子的排列來分的，包括TN類，VS類和IPS類。OCB類（這一類效果出色，但是有致命缺陷，實(shí)際產(chǎn)品極少。）

TN類效果比較差，可視角度比較少，然后就有人說它是TFT屏幕，并且和IPS對立起來，這是錯誤，TN是TN，TFT是TFT，不是一個概念。

VA類包括富士通的MVA，三星的PVA，夏普的CPA也應(yīng)該算到里面

IPS類大家都知道，其實(shí)還有個現(xiàn)代的FFS，后來給了京東方。

這些技術(shù)最早都是日本廠家開發(fā)的，后來經(jīng)濟(jì)危機(jī)期間，韓國搞了去自己變造了若干種。

早期，這些技術(shù)的差別主要在可視角度上，TN很差，橫向縱向都有色階翻轉(zhuǎn)，VA類側(cè)面看有偏色，IPS類斜向45度角色階翻轉(zhuǎn)。但是一般來說，普遍認(rèn)為IPS類的顏色比較好，EIZO做設(shè)計(jì)用的顯示器都是選擇IPS類屏幕。手機(jī)也是如此。

其實(shí)在蘋果之前，大量的日系手機(jī)使用了IPS類屏幕，譬如NEC的N840，只是知道的不多而已。

但是無論那一類，都有普通液晶存在的兩個問題，色彩問題通過改進(jìn)背光（三色led背光）可以接近oled的表現(xiàn)，對比度問題是無法解決的。動態(tài)對比度只是自欺欺人。

四、什么樣的屏幕才是好屏幕

通常是這些指標(biāo)

1、亮度（越亮越好，高低可調(diào)，高了的好處是在陽光下也能看清楚，一般條件下無需太高，太高還刺眼，所以要可調(diào)節(jié)）

2、對比度（越高越好，最好無限大，對比度越好，色彩越鮮明艷麗，oled看起來漂亮，很大程度是對比度的功勞）

3、色彩區(qū)域和色準(zhǔn)（理論上色彩區(qū)域越大，越接近真實(shí)）

這里要多說兩句，本來因?yàn)樯蕝^(qū)域大，oled應(yīng)該有絕對的色彩優(yōu)勢。但是，我們看到的圖片絕大多數(shù)都是針對72%ntsc色彩區(qū)域的顯示設(shè)備優(yōu)化的，這種色域的顯示設(shè)備用的最多。把針對72%ntsc色域的圖片放到有100%以上ntsc色域的oled上面，如果色彩管理不做好調(diào)整的情況下，反而會失真。

是因?yàn)槿遣粫{(diào)節(jié)色溫嗎？

不是，而是因?yàn)?strong>OLED的紅、藍(lán)、綠三色發(fā)光材料的壽命不同，如果色溫準(zhǔn)了，其中一種顏色會衰減的比較快，造成整個屏幕壽命的降低，這是得不償失的。

所以，三星在最新的產(chǎn)品中內(nèi)置一種“專業(yè)照片”模式，在這種模式下，顏色是準(zhǔn)的，但是日常不建議用戶常用。只在需要顏色準(zhǔn)確看照片的時(shí)候用。否則會影響屏幕的壽命。

4、響應(yīng)時(shí)間（這個主要是動態(tài)畫面別有脫影，oled有絕對優(yōu)勢，但是現(xiàn)在普通液晶也足以滿足日常的需要，這個指標(biāo)不被重視了）

5、發(fā)色數(shù)（這個前面解釋過，8位色一般來說足夠，一些高級設(shè)備有10位色的只是噱頭，意義不大，理論上10位色過渡更自然）

6、分辨率

這個也要多說兩句，前面原理說的很清楚了，我們看到的分辨率320*240是76800個點(diǎn)，但是實(shí)際上每個點(diǎn)都是三個RGB點(diǎn)構(gòu)成的，實(shí)際有230400個點(diǎn)。為什么p排列有顆粒感，因?yàn)椋琾排列同樣的分辨率少了三分之一的點(diǎn)，只有153600個點(diǎn)。所以同樣分辨率，P排列的細(xì)膩程度會差不少。

7、一致性

這個是被忽略的，一些不太專業(yè)網(wǎng)站做評測時(shí)，會用漏光問題解釋，其實(shí)是不全面的，一致性是指在不同顏色的純色下，屏幕各個區(qū)域的亮度不能有太大差異。白色不能白一塊灰一塊，紅色不能一塊深一塊淺，黑色不能亮一塊暗一塊（亮一塊就是所謂的漏光），這個也是非常影響實(shí)際效果的。

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