通话平板信号上lcd信号,是否可以通过某种设备转换为CRT的信号?

液晶显示器基础知识
☆ 解析度
&&& 目前市面上LCD
monitor可以买得到的, 大概有以下几种解析度
另外还有一些解析度更高的面板 (通常是有特殊用途的), 以及在台湾大概还没有人在用的宽萤幕16:9 or 16:10, 在此先不讨论
&&& 液晶显示器的解析度,
表示它可以显示的点的数目. 这是一个固定值, 没有办法调整的. 同样的尺寸之下, 解析度越高则可以显示的画面越细致.
假设你买了一个XGA的monitor, 则你的显示卡千万不要设定成其他解析度, 比如说800*600 . 因为在这种情况之下,
电脑实际上是把一个800*600的画面, scale成在显示, 结果就是看到一个比较模糊的画面.
&&& 正确的做法就是,
买了什麽解析度的monitor, 显示卡就设定成那个解析度.
☆ DVI (Digital Visual Interface)
&&& 电脑处理的是数位信号,
处理完之後送出来的也是数位信号, 但是传统的CRT monitor使用的是类比信号. 为了与CRT沟通, 送到CRT的信号,
必须先转换成类比的才能使用. 因此一般显示卡的输出 (D-sub, 就是有15 pin的那个小插槽), 送的是类比信号.
monitor使用的也是数位信号, 但是为了与一般显示卡相容, 所以会设计成可以接收D-sub接头送出来的类比信号,
然後再把这个类比信号, 转换成数位信号去处理与显示. 这里就产生一个问题了, 不论是数位转类比, 或类比转数位,
一定都会有信号的遗失.
因此为了与CRT相容的这个愚蠢理由, LCD monitor进行了两次本来不必要的信号损失. 造成的结果就是,
看到的画面会有一点点模糊. 而其实LCD原本的能力, 可以显示得更清楚.
由於这两年液晶显示器开始热卖, 显示卡厂商也开始推出可以直接输出数位视讯的显示卡, 也就是多了一个叫作DVI的插槽.
如果你买一个有DVI插槽的显示卡,&&&&
再买一个有DVI插槽的LCD monitor, 这时LCD monitor所显示的清晰程度,
才是该LCD原本所设计出来的能力.
这样的组合现在好像有比较贵, 如果你不是对画质非常挑剔, 可以用就好的话, 可以考虑省这笔钱 .
☆ 坏点(dot defect)
&&& 所谓坏点,
是指液晶显示器上无法控制的恒亮或恒暗的点 . 坏点的造成是液晶面板生产时因各种因素造成的瑕疵, 可能是particle落在面板里面,
可能是静电伤害破坏面板, 可能是制程式控制制不良等等.
坏点分为两种:亮点与暗点. 亮点就是在任何画面下恒亮的点, 切换到黑色画面就可以发现. 暗点就是在任何画面下恒暗的点,
切换到白色画面就可以发现.
&&& 一般来说,
亮点会比暗点更令人无法接受, 所以很多monitor厂商会保证无亮点, 但好像比较少保证无暗点的.
有些面板厂商会在出货前把亮点修成暗点. 另外某些种类的面板只可能有暗点不可能有亮点.
&&& 例如MVA,
IPS的液晶面板, 面板厂商会把有坏点的面板降价卖出. 通常是无坏点算A grade, 三点以内算B grade, 六点以内算C
grade. 一般来说这都是可以正常出货的, 至於更低等级的面板, 在景气好面板缺货的时候 (例如2000年时),
还是会有人来买.
&&& 今年的话,
大家眼睛最好也睁大一点 , 坏点没有办法修. 如果你买的monitor有保固坏点, 你拿去退给他,
他就是换一台给你.
☆ mura
mura本来是一个日本字, 随着日本的液晶显示器在世界各地发扬光大, 这个字在显示器界就变成一个全世界都可以通的文字.
mura是指显示器亮度不均匀, 造成各种痕迹的现象.
&&& 最简单的判断方法就是,
在暗室中切换到黑色画面, 以及其他低灰阶画面. 然後从各种不同的角度用力去看, 随着各式各样的制程瑕疵,
液晶显示器就有各式各样的mura. 可能是横向条纹或四十五度角条纹, 可能是切得很直的方块, 可能是某个角落出现一块,
可能是花花的完全没有规则可言, 东一块西一块的痕迹.
mura不会对使用上造成什麽影响, 这属於品味问题. 面板厂商会把有mura的面板, 打成次级品用较低价格卖出. 但是我没有听说,
monitor厂商有那种保证无mura的. 这个通常也不会写进monitor规格, 所以买之前眼睛睁大一点,
买到了只好自认倒楣.
☆ 对比
显示器的对比是这样定义的, 在暗室之中, 白色画面下的亮度除以黑色画面下的亮度. 因此白色越亮, 黑色越暗, 则对比值越高.
一般LCD monitor的规格书上都会写出它的对比值, 但是这个值通常只能参考. 因为面板厂商为了保护自己,
有一些规格值会写得很保守, 对比就是其中一项.
&&& 比如说,
某机种的对比值明明可以做到三百, 但是规格书写的是typical 200, minimum 150 , 这是为了量产的时候,
万一出了什麽问题, 导致黑色漏光对比下降, 该批货还是可以正常出货.
&&& 如果你想比较的两款LCD
monitor, 对比值分别是写350, 400, 不要以为四百的那个真的有比较好, 那只是这一家他敢写而已. 事实上,
两款分别写300, 400的, 我都还会怀疑那可能是差不多的. 实际上运气好的话, 都有可能是做到五六百.
&&& 如果你会很care这个,
可以把想比较的两台显示器白色亮度调到一样, 然後切换到黑色画面, 在暗室下看谁比较黑. 如果不是对画质非常挑剔, 在一般使用情况下,
我认为对比三百应该是够用的.
☆ 色饱和度 (color gamut)
色饱和度是指显示器色彩鲜艳的程度. 显示器是由红色绿色蓝色三种颜色光, 来组合成任意颜色光. 如果RGB三原色越鲜艳,
则该显示器可以表示的颜色范围就更广. 这是因为无法显示比三原色更鲜艳的颜色, 所以某显示器三原色本来就不鲜艳,
那个该显示器所能显示的颜色范围就比较窄了.
色饱和度是面板厂商的重要规格, 但是我到现在好像还没看过有monitor厂商把色饱和度写进规格的. 他们都是写可以组合出来的颜色数目.
比如说, 某显示器的RGB三种颜色光都可以分成64灰阶 (6 bit),
则该显示器的颜色种类总共有64*64*64=262,144种组合. 如果该显示器的RGB三种颜色光, 都可以分成256灰阶(8
bit). 则该显示器的颜色种类总共有256*256*256=16,777,216种组合.
当然灰阶数越多颜色层次看起来会越细致, 但不表示颜色会比较鲜艳. 色饱和度的表示是以NTSC所规定的三原色色域面积为分母,
显示器三原色色域面积为分子去求百分比. 比如某显示器色饱和度为71% NTSC,
表示该显示器可以显示的颜色范围为NTSC规定的百分之七十一.
NTSC大约为为目前CRT电视机的标准, LCD显示器目前作到这个程度的,在色彩上就算高阶了.
目前笔记型电脑用的萤幕色饱和度大约40~50% NTSC. 桌上型液晶萤幕大多作到60%~65% NTSC.
当然各大厂都有持续开发高色饱和度显示器的计划, 或已有量产, 请不要拿来和我擡杠. 我说的是"目前"和"大多" . 选购的时候,
把喜欢的两台monitor摆在一起, 点相同的画面, 通常就可以看出谁的色饱和度比较好.
☆ 亮度
亮度是指显示器在白色画面之下明亮的程度, 单位是cd/m^2, 或是nit . 亮度是直接影响画面品质的重要因素.
在实验室里面我们常讲一句话: 「一亮遮三丑」.& 一个明亮的显示器即使色饱和度比较差,
或颜色偏黄等其他不利因素, 还是有可能看起来画面会比较漂亮.
目前市售的monitor, 一般亮度规格大约是250nits. Notebook亮度规格大约是150nits. 当然更亮规格的产品,
各厂都有在开发当中或已量产. 如果是液晶电视, 亮度通常会有400nits, 这是因为看电视时不像使用监视器时距离那麽近,
并且会考虑摆电视的环境会比较明亮.
&&& 液晶显示器会发光,
是因为它的背光模组藏有灯管. 就像你现在擡头可以看到的照明用萤光灯管是很像的东西, 只不过小了一点. Notebook里面会摆一支,
Monitor会摆上两到六支或以上.
目前灯管厂商都会保证灯管寿命, 在三万小时或五万小时以上. 也就是使用三五万小时之後, 亮度会掉到一半.
所以其实液晶显示器还算蛮长寿的. 没有其他破坏性动作造成故障的话, 应该可以活到你想淘汰它的时候.
显示器的亮度是使用者可以调整的, 调到你觉得舒服的亮度就可以, 调得太亮除了可能不舒服外, 也会损耗灯管寿命.
☆ 视角(一)
液晶显示器由於天生的物理特性, 使得使用者从不同角度去看时, 画面品质会有所变化. 与正看时相比, 斜看的时候,
转到当画面品质已经变化到无法接受的临界角度时, 称之为该显示器之视角. 视角的定义有三种
&&& 1. 对比
从斜的方向去看液晶显示器, 与正看时相比, 白色部分会变暗, 黑色部分会变亮, 因此对比会下降.
一般定义当对比下降到10的时候的角度为该显示器的视角. 也就是定义大於此视角的时候, 黑白已经不易分辨.
一般面板厂商与监视器厂商规格书上, 对於视角的定义最常使用这一条.
&&& 理论上显示器从零灰阶
(黑色) 到二五五灰阶 (白色), 应该是灰阶数越高则越亮. 但是液晶显示器在某个大角度的时候, 有可能看到低灰阶反而比高灰阶还亮,
也就是看到类似黑白反转的现象, 这种现象称之为灰阶反转.
定义不会产生灰阶反转现象的最大角度为视角, 也就是超过这个角度就有可能看到灰阶反转, 而灰阶反转是无法接受的影像品质.
这个定义和第一个定义的差别在於, 用对比定义只考虑零灰阶和二五五灰阶, 而灰阶反转是考虑所有的灰阶.
&&& 3. 色差
从不同角度去看液晶显示器, 会发现颜色会随着角度而变化, 比如说本来是白色画面变得比较黄或比较蓝,
或是颜色变得比较淡等等.& 随着角度变大, 当颜色的变化已经大到无法接受的临界点时,
定义该角度为视角.
&&& 关於色差,
我说过颜色可以量化, 所以颜色的差异可以用数字表示, 但什麽叫做无法接受的色差, 目前并没有一定标准,
所以写规格的时候没有人用这个定义, 但是在实验室里面, 我们在比较两种显示器的时候还是会care相同角度时谁的色差比较大,
这是使用者会直接感觉到的品味问题.
最早的TFT-LCD所使用的是一种叫做TN的液晶模式, 这种技术最大的缺点就是视角很小, 以对比来定义,
目前大概都是作到左右视角各45~50度, 上视角 15~20度, 下视角35~40度.
&&& 为了解决视角的问题,
有几种广视角技术就发展出来, 目前市面上的主流广视角技术有三种: TN+film, MVA, IPS. 目前市售的notebook
LCD, 通常不会应用广视角技术, 因为考量notebook是个人使用, 广视角效益不大, 而monitor通常会使用广视角,
考量使用monitor时, 可能会秀一些资料或画面给在旁边的人看.
☆ 视角(二)
所谓TN+film就是在原来的TN型TFT-LCD上贴上一种广视角补偿膜.&
这种广视角补偿膜是Fuji Film (没错, 就是作底片的那一家) 的独家专利技术, 称为Fuji Wide View Film.
一旦贴上这种补偿膜,& 以对比为定义, 原本大约左右视角100度, 上下视角60度,
立刻增加到左右140度, 上下120度. 但是TN+film, 还是没有解决灰阶反转的问题
&&& 2. MVA
MVA是Fujitsu所开发出来的独家专利技术. 除Fujitsu之外, 台湾尚有奇美电子与友达光电获得授权生产.
MVA可以做到上下视角与左右视角都超过160度,&
(但不是每个方位都有这样的视角),& 并且解决了大部分灰阶反转的问题. 除非是从很特殊的方位,
并且很大的角度去看, 才有可能看到灰阶反转
&&& 3. IPS
IPS最早由Hitachi所发展, 另外IBM Japan, NEC, Toshiba等也拥有IPS技术.
国内则有瀚宇彩晶获得Hitachi的授权生产. IPS上下视角与左右视角号称到170度, (但不是每个方位都有这样的视角),
并解决大部分灰阶反转问题.
160度与170度的差异其实没有意义, 有兴趣的话拿起量角器来看看80度是多大的视角. 基本上超过这个视角,
一个平面已经快变成一条缝了, 根本没有办法进行量测. 他敢写170度 (两边各85度), 是在80度的时候可能量到对比二三十,
所以有把握85度时对比仍可以超过十. 其实MVA也可以 .
&&& 除了以上三项广视角技术,
比较有名的广视角技术, 另有Sharp拥有独家专利ASV. 韩国的Samsung有一种MVA的变形叫做PVA的. 韩国的Hydis
(原Hyundai的TFT-LCD部门)则拥有IPS的变形FFS等.
☆ 视角(三)
Notebook的液晶萤幕, 不使用广视角技术有几个理由. 除了之前说过的notebook是个人使用的之外,
最主要的原因是notebook讲求轻薄省电 , 所以背光板只能摆一根灯管, 而且必须做很薄 (也就是天生作不亮).
为了得到比较好的光使用效率, 所以采用穿透率最高的TN型设计, 而比较少使用MVA, IPS, ASV等等技术.
而TN+film技术, 除了穿透率有比TN低一些之外, 多了两张广视角补偿膜, 也会增加厚度与重量.
而notebook用面板对厚度重量的要求, 一向是机构工程师的恶梦 .
判断monitor是不是使用TN+film最简单的方法, 就是去看灰阶反转. 下视角是最容易看到灰阶反转的角度.
把monitor随便切到一个有不同颜色与亮度的图案, 把脸贴到monitor下方, 然後眼睛往上看. 如果看到灰阶反转的现象
(就是亮的地方变暗,&&&&
暗的地方变亮), 就可以肯定这是TN+film型monitor了. 如果是notebook液晶萤幕,连左右视角都很容易看到
TN+film的左右视角, 依设计可能有120度或140~150度 (以对比为定义). 这是因为Fuji
Film又有推出新一代的广视角补偿膜.
不过有件令我印象非常深刻的事,&&&&
有一次拿到某社的TN+film面板, 规格写左右typical各75度, 但是没有写minimun值, 实际一量发现只有60度.
这才发现敝公司在写视角规格时, 实在稍嫌老实了一点,&&
不但都typical value老实写, 而且还保证minimum value. 人家大笔一挥, 技术立刻日进千里,
难怪卖得那麽好.
&&& MVA和IPS的判断,
像我们靠这一行吃饭的, 其实就是把显微镜拿起来去看面板的画素设计, 一般使用者则可以从规格书看出一点端倪.
除了视角规格&160与170的差别之外, MVA的响应时间规格是25ms,
IPS的响应时间大约是40ms. 如果是Sharp的面板规格, 又写上下左右视角超过160度,
那一定就是ASV.
MVA和IPS各有优缺点, 比如说MVA的响应速度比IPS快, 但色差也比IPS大等等. 针对各自的缺点,
厂商都有持续开发改进的研究, 甚至已经量产. 而TN+film也不会有消失的一天, 因为它容易作得亮, 而且对面板厂商而言,
不须要特别的制程, 是低价monitor非常适合的选择 .
&&& ☆
响应时间(一)
响应时间的定义就是在面板的同一点上面, 从黑色变到白色所需时间, 加上从白色变到黑色所需时间. LCD有响应时间的问题, 是因为
LCD是以液晶分子的旋转角度, 来控制光线的灰阶亮暗, 而液晶分子旋转时需要时间.
一般monitor使用的目的是文书处理与网页浏览 . 一般情况之下就是monitor会持续显示同一个画面很久一段时间,
然後才切换到另一个不同的画面. 这样的使用状况下, 其实反应时间多快多慢对使用者而言是没有影响的.
但是如果要使用monitor来看动画或影片, 因为画面会持续变化没有停止, 这时候响应时间就会影响画面品质.
&&& 响应时间分为rise
time和fall time, 对TN型面板来说, 驱动电压从低电压变成高电压时, 画面会从白色变成黑色 (电压rise).
因此白色变成黑色所需时间就是rise time. 而驱动电压从高电压变成低电压时, 画面会从黑色变成白色 (电压fall),
因此黑色变成白色就是fall time.
MVA和IPS则刚好相反, 黑变成白是rise time, 白变成黑是fall time. 目前市面上量产面板的规格, TN型rise
time大约15ms, fall time大约35ms. 实际上作到10ms + 20ms也不算难. 这里其实有一个陷阱.
&&& 对LCD面板来说,
从全黑变到全白, 以及从全白变到全黑的响应时间, 其实是最快的. 但是中间灰阶的切换, 就不能保证这个速度.
比如说从128灰阶切换到140灰阶, 响应时间都会比规格值大上很多, 大於七八十毫秒都是可能的, 而你使用monitor时,
不可能只使用黑色和白色两种颜色.
&&& ☆
反应时间(二)
一般LCD面板的画面更新频率是60Hz, 也就是每秒钟要换60次画面. 不管目前显示的图片是否有在变动, 都会以这种频率重新显示,
因此每个画面持续时间是1/60 = 16.67ms. 如果响应时间远大於这个值, 画面在动时, 就可能看到模糊的影像.
注意是模糊的影像, 不是残影. 残影是另外一个问题, 你可以这样测试:
Windows所附的萤幕保护当中有一个"留言显示", 设定值里面可以更改背景颜色和留言内容. 把背景选成灰色, 留言打入++++++,
字型选大一点,
然後让它跑.&&& 仔细看,
可以看到加号背後拖着一个模糊的尾巴, 这就是响应时间不够快造成的.
&&& CRT没有这样的问题.
这就是说目前的LCD monitor, 其实不是很适合用来看影片. 不过我实际测试的结果,
普通使用者如果是观看一般影片(比如说ㄟ片), 其实影响不大, 要看那种画面闪来闪去的动作片, 很用力去盯着看某些,
其实平常不会去注意的背景, 才会发现品质下降. 玩game的话也没有什麽太大的问题.
&&& 市售的LCD
monitor对於响应时间的规格, 还有另一个陷阱. 有些厂商响应时间只写rise time, 所以如果买monitor时,
看到响应时间只有15ms甚至更低, 最好问清楚. 通常就是这种情况 , 真正小於15ms的产品, 大概还要过好些时间,
才有可能在市面上看到.
另外有一些高阶LCD的响应时间的规格, 可能是写全灰阶切换小於16.67ms. 这是指不管是多少灰阶切换到多少灰阶,
都保证在16.67ms之内完成动作. 注意不是rise + fall time 16.67ms, 这是在驱动电压上面,
动了一些手脚达到的. 目前还不多见, 但不是没有. 这种面板用来看影片,
画质比起传统的LCD就有相当程度的改善.
☆ 保护玻璃
有些人在购买液晶显示器的时候, 会要求装上保护玻璃. 这个动作好不好见仁见智, 我个人就很反对. 但我有一个同事就买一个有装玻璃的,
CRT的表面是玻璃, 最大的问题就是会反光. 尤其如果背後有窗户或灯光就非常的讨厌, 常常会看不到画面.
LCD的表面最外一层是一片偏光片, 这一片偏光片通常作过一些特殊表面处理, 硬度比较高 (一般规格是3H),
并且具有防炫光与抗反射的功能, 所以LCD不会有像CRT那样有反光的问题. 可是一旦装上保护玻璃, 这一切就毁了,
你背後的光源对你的CRT萤幕, 造成什麽样的困扰, 都会在LCD的保护玻璃上重现.
浪费了表面偏光片原本的设计, 破坏影像品质. 那为什麽有人要装玻璃?&
因为使用monitor时手指常常会在上面指来指去, 而偏光片印上指纹印之後会很难消除, 光用布是擦不掉的,
如果装上保护玻璃就很容易清理.
&&& 另外就像我同事的情形,
他一买回家放, 他两个还没念幼稚园的儿子就来用力压, 当场让他觉得玻璃买对了. 其实LCD没有那麽脆弱,
若不是很用力去压或是撞击是不会破的, 坏点也不是摸出来的.
&&& 除非摆LCD的地方,
常常有很没斩节的小朋友出没, 否则不建议装保护玻璃. 要擦掉偏光片上的指纹, 可以用水加一点点洗碗精, 用布沾湿後去擦,
再用布沾清水去擦即可. 轻压液晶萤幕不会使液晶流出来, 那是密封在面板里面的. 万一打破液晶萤幕的话 (破裂处会黑掉),
要尽快处理掉, 并用肥皂洗手, 因为液晶是有毒的, 不要摸一摸然後不小心吃下去.
☆ 残影
残影是指画面切换之後, 前一个画面不会立刻消失, 而是慢慢不见的现象. 残影与反应时间不算同一件事, 残影可能要两三秒後才会完全消失,
而液晶的反应时间是十几到几十毫秒. 一个设计得好的液晶显示器, 就算反应时间是15+35ms, 也不可能让使用者看到残影.
&&& 残影发生机制有些复杂,
通常是同一画面显示太久的情况下, 液晶内的带电离子吸附在上下玻璃两端形成内建电场, 画面切换之後这些离子没有立刻释放出来,
使得液晶分子没有立刻转到应转的角度所造成.
另外一种可能情况则是因为画素电极设计不良, 使得液晶分子在状态切换时排列错乱, 这种情况之下也有可能看到残影,
所以以为反应时间快就不会看到残影, 这种观念是错误的.
面板厂商测试残影的方法是, 常温下点西洋棋棋盘黑白方格画面十二小时, 然後切换到128灰阶去看,
标准是在5秒(?)内残影必须消失.
一般使用者选购monitor时, 可以用power point画一些白底黑格的图, 以及一张128灰阶图去切换. 如果嫌麻烦,
也可以把萤幕背景设成128灰阶, 然後叫出踩地雷点到暴掉 (所有黑色地雷会显示出来), 摆个几十秒或几分钟, 然後关闭.
&&& 如可以看到残影
(不是五秒喔, 看得到就算), 那就不要买. 注意一点, 不要一直盯着测试画面看, 切换後才去看,
不然可能看到的是人眼的视觉残留.
☆ 色温 (color temperature)
色温是用来形容显示器的白色的颜色, 不限於LCD, 所有的显示器都通用. 当显示器的颜色与黑体的温度高到某一绝对温度时,
所发出来的光一样时, 称为该显示器的色温等於该温度.
&&& 比如说,
当显示器的白色, 设计成接近黑体在温度6500K的时候, 所发出来的光颜色 (接近晴天时上午的太阳光),
称为该显示器的色温为6500K.
&&& 上面听不懂没关系,
下面三句记起来就好. 色温越低颜色会越偏黄色, 色温越高颜色会越偏蓝色, 一个色温偏高的显示器在秀图片的时候,
整个画面看起来色调就会偏蓝.
据说亚洲人比较喜欢偏蓝色的白色, 欧洲人比较喜欢偏黄色的白色 , 所以在日本卖的CRT电视机色温内定值,
可以高到9300K甚至12000K. 在欧洲卖的色温就内定在6500K左右, 台湾则是follow日本.
你不喜欢偏蓝的白色也没有关系, CRT的色温可以让使用者很容易地去调整, 但LCD就有困难.
目前LCD面板的白色通常设计在6500K左右 (电视用的面板要求色温会更高), 但也有故意设计成更偏黄的, 因为灯管越偏黄亮度会越高,
偏蓝亮度就低. 如果偏蓝又要维持一样的亮度, 就要在其他部份花更多成本把亮度补回来 .
&&& 色温高低没有好坏标准,
有人喜欢偏蓝有人喜欢偏黄, 选购的时候把几台中意的monitor摆在一起点同一个画面, 挑你喜欢的色调即可.
☆ Gamma Curve
curve是指不同灰阶与亮度的关系曲线. 把零到二五五灰阶当x轴, 亮度当y轴, 画出来的曲线就叫做gamma curve.
Gamma curve通常不会是一条直线,& 因为人眼对不同亮度有不同辨识的效果,
比如说低亮度的辨识能力较高 (一点点亮度变化就有感觉), 高亮度的辨识能力较低.
curve会直接影响到显示器画面的渐层效果. 比如说一个显示器的gamma& curve,
如果在高亮度的地方切得太细, 最高灰阶的那几阶亮度都差不多亮, 那麽在显示亮画面的图片时, 就会觉得很多地方都泛白太亮, 看不见渐层.
那麽使用者就会觉得影像不自然, 有些比较高阶的显示卡, 会提供调整gamma curve的功能
不过若不是比较专业的使用者, 通常不会去动到那边, 而是直接使用监视器厂商的原始设定值. 测试的时候, 多带几张不同种类的图片.
整体而言, 比较亮的, 比较暗的, 或比较中间灰阶的都准备. 最好准备几张有大大的人像的, 因为肤色对人眼来说, 是很容易辨识的印象,
仔细看看图片的渐层效果, 会不会让你觉得很自然.
☆ Crosstalk
LCD的crosstalk是指萤幕中某区域的画面, 影响到邻近区域亮度的现象. 一般crosstalk测试画面如附档.
在底色一二八灰阶的状态下, 画一个有萤幕四分之一大的黑色方块摆在正中央, 理论上周围还是都要维持一二八灰阶,
但若发现上下左右四块区域变暗, 就作叫crosstalk.
也可以把黑色方块换成白色, 有crosstalk的话上下左右就会变亮. 一般面板厂商的规格是, 有黑色方块时与没有黑色方块时,
上下左右区域的亮度差别不可以超过4%. 不过其实这是蛮宽松的规格, 通常达到2%时人眼就可以看得很清楚了,
所以有些客户会要求小於1%, 而这通常也是面板厂设计标准. 选购的时候, 就点上面讲的那个画面, 看得见crosstalk就不要买.
另外通常商家都经挑选最完美的机子展示, 以上的标准看看,展示机非常值得考虑.
LCD液晶显示器常见的广视角架构&&
良好光学补偿膜抵消TN型液晶的相位延迟
现在大尺寸的液晶显示器大多是利用TN(Twisted
Nematic)型液晶来制作的。依照其英文字面上的解释,就是这种液晶分子是被扭转而且同时形状为线状的液晶分子。而扭转的意思是指当我们不施加电压时,在上下两片玻璃之间,液晶分子的排列会恰好扭转90度。由於线状液晶是一种具有双折射率Δn的物质,且其Δn
= ne-no>0。因此当光线通过液晶分子後,可分成ordinary ray与extraordinary
ray两道光,如果光线是斜向入射液晶分子,便会产生两道折射光线。因此当光线经过上下两片玻璃所夹住的液晶後,光线就会产生相位延迟(phase
retardation)的现象。
既然是因为Δn>0所造成的相位延迟,只要找Δn<0的材料来作补偿就可以了。因此一般的光学补偿膜都是属於Δn<0的材料,这样一来光学补偿膜的相位延迟,就可以跟线状液晶的相位延迟互相抵消(图2),就可以增广液晶面板的可视角度。
从图2我们可以知道光学补偿膜的动作方式。当光是从下方入射,然後从上方射出时,首先会经过底下的一片光学补偿膜,由於其Δn<0光线便会有了负的相位延迟,接下来光线继续前进进入到TN型液晶,此时便会开始有正的相位延迟,大约到液晶的一半的地方,此时正负的相位延迟便会互相抵消。当光线继续向上传播时,又会因为TN型液晶的关系,产生了正的相位延迟,直到进入位於上方的光学补偿膜,又会开始有负的相位延迟。在光线离开位在上面的光学补偿膜时,正负相位延迟又可以互相抵消,因此只要光学补偿膜设计的好,便可以完全抵消TN型液晶所造成的相位延迟,达到广视角的效果。
广视角电场强度大 需要高电压source driver
利用贴光学补偿膜的方式,并不需要改变LCD制程,所以不会影响生产良率,只是需要增加贴光学补偿膜的额外成本,因此连带对LCD
source driver的需求,与一般的液晶面板是一样的。也就是说只需要10~12伏特的source
driver即可。而MVA及IPS则是利用不同的画素设计,来达到广视角的效果。因此对电压的要求跟一般的液晶面板上的source
driver便不一样,需要较高的电压才行。一般而言MVA要求的电压约为13.5伏特,而IPS的要求电压则更高,至少需要15伏特才行。
其实在source driver上所谓的高电压,并不是跟gate driver一样需到达35~42伏特的程度。当source
driver应用在line inversion的LCD面板上时,其规格上的最高电压大多为5 volt上下。而液晶面板若是dot
inversion的应用时,电压就需提高到10~12 volt。直到广视角的应用出现,source
driver的最高电压规格就变成13.5~15 volt了。为什麽广视角的面板需要高电压的source
driver呢?主要是因为在广视角液晶面板上,由於面板本身的画素设计跟一般的面板不一样,对於电场强度的需求更大,以避免由於电场强度不够或是不平均
造成液晶分子转动不如预期,影响液晶面板本身的灰阶表现,所以才需要高电压的source driver。
MVA(Multi-domain Vertical Alignment)的动作原理
至於MVA的工作原理是怎样呢?请见图3到图7。液晶显示器是利用液晶本身的屈光特性来显示出不同的灰阶。可惜的是,液晶本身是一种长椭圆球状的物体,其本身长轴与短轴的的屈光特性并不一致,以致当人眼的视线与液晶本身的夹角变化时,感受到的光强度便不一致,就会有不同灰阶的感觉。
这就是液晶显示器会有视角的原因(请见图3)。而MVA的原理就是想利用不同角度的液晶,藉由互相的补强,来扩大视角的范围(请见图4)。从图5我们可知道
藉由protrusion的帮忙,可以让液晶本身产生一预倾角(pre-tilt
angle),以便当电压施加於液晶身上时,可以让液晶倒向不同的方向(图6)。如此当人眼从不同角度来看液晶显示器时,可以有不同方向的液晶来互相补强,以便增加视角。图7是Fujitsu所提出的MVA的方式,藉由4个不同倾倒方向的液晶,来增加视角,达到广视角的效果。由於有4个不同方向的液晶,因此采用MVA的架构,在萤幕的水平方向与垂直方向都可以增加视角。
MVA的架构,从字面上VA(vertical
alignment)就可以知道,其液晶排列的长轴是垂直於上下两片玻璃,因此当显示电极不加电压时,画面就是黑色的。而一但将电压加到显示电极上时,液晶分子的排列,就可以将行进光线的极化方向转90度,好让它能透过上层的偏光板,显示出亮的画面。因此与一般normally
white的TN型液晶面板比较起来,它的对比度(contrast
ratio)会比一般的TN型液晶萤幕要来得高,这是因为TN型面板的黑色画面是藉由施加电压,让液晶分子都站成直立来完成的(请见图8)。
但是这种方式的暗态并不完美。这是因为在靠近两侧玻璃的液晶,会受到玻璃的影响,会无法站直(靠近玻璃的液晶会受到玻璃基板rubbing以及strong
anchoring的影响)。因此仍然会有一些光线可以顺利到达使用者的眼睛中,这样一来,黑色的画面就不会很黑了,一般都称这种情况为暗态漏光的现象,这会影响液晶萤幕在对比度的表现。
MVA除了可以改善暗态漏光的现象之外,由於不加电压时,整个画面都是黑色的,所以可以叫做normally
black。这种方式,如果在液晶萤幕上的TFT有损坏的话,这个画素所显示出来的灰阶会是黑色,也就是"暗点"。不像使用normally
white的方式,当TFT有损坏的状况,萤幕上显示出来的就会是我们俗称的"亮点","亮点"比起"暗点"来说,会严重影响到使用者的视觉观感。
由於其分别在TFT及彩色滤光片(Color
filter)上有protrusion,所以就整个画素而言,其电场强度是不平均的,假如此时电场强度又不够强的话,就会很容易在接近protrusion的地方,液晶的转动变得不灵活,造成显示出来的灰阶不正确。所以使用在MVA的source
driver的电压会需要高到接近13.5
volt,就是这个原因。希望藉由更高的电压,来加强电场的强度,以便能精确的控制液晶的转动。
IPS特色:显示电极位於同一玻璃基板&&&&&&&
IPS在架构上最大的不同,就是显示电极都是位於同一边的玻璃基板上。在前面所述的一般TN型液晶显示器与MVA的液晶显示器,他们的显示电极都是位於不同边的玻璃之上。为什麽要把显示电极放再同一边?主要这样一来,液晶的排列,便会如图9中所画的,液晶分子的长轴会跟玻璃基板是平行的。即使当显示电极上加了电压之後,仍然会如同图10一样,液晶分子的长轴仍然与玻璃基板是平行的。
这样一来,不管我们的视线与液晶萤幕夹了怎样的角度,也就是说视线跟液晶分子的长轴夹角有了变化,也不会有视角的问题产生。为什麽会这样呢?这主要是因为从背光板所发射的光源,经过液晶分子到达我们的眼睛过程中,由於液晶的长轴都是平行於玻璃基板的,因此光线的行进路线,大部份都是沿着液晶的短轴来前进,所以就比较不会因为双折射率的关系,产生两道折射光而有相位延迟的情况发生,於是视角就可以大大地增加了。比起使用光学补偿膜与MVA的架构来说,以IPS所能增加的视角表现为最佳。
使用IPS架构有另外一个好处,跟MVA架构一样,就是当画面为黑色的时候,它是所谓"绝对"的黑。也就是说,它的对比度会比一般的液晶萤幕要来的高。其原因何在?
我们回过头来看看图9。图9的内容是使用IPS的架构下,当显示电极不加电压时的液晶分子排列状况。我们可以发现,在这种情况下,液晶分子的排列是很整齐的,所以当背光板所发射出的光线,从底下经过偏光板变成极化光线时,由於液晶分子的排列很整齐,当极化光线通过液晶分子,光线的极化方向并不会改变,也就没办法通过位在上方的偏光板(上下两片的偏光板,所形成的光栅是互相垂直的)。这时候所显示出来的画面就是黑色。
那为什麽叫做是"绝对"的黑色呢? 这是相对於一般normally
white的TN型液晶面板来说的。因为这种面板的黑色画面如前面所述,并不完美,会有暗态漏光的现象,影响到液晶萤幕在对比度的表现。IPS除了可以改善暗态漏光的现象之外,跟MVA一样由於是normally
black,所以在液晶萤幕上的TFT有损坏的话,这个画素所显示出来的灰阶会"暗点",而不是我们俗称的"亮点"。
相较於MVA的架构,IPS的做法在可视角度上的表现会更好。但是由於它所施加的电场,并不是上下垂直的方式,而是属於水平的做法,当电加到显示电极上时,靠近显示电极的液晶分子,会由平行於显示电极转向90度,而垂直於显示电极(如图10)。而远离显示电极的液晶,所受到电场的影响会越少,转向的程度也越小,整个液晶的排列恰好可以将光线的极化方向转向90度,让光线透过。且当您变化电场的大小时,就可以控制光线极化方向的转向程度,也就可以控制光线透过的容易与否,来营造出不同灰阶的感觉。但就因为先天上电场的控制更不容易,远离显示电极的液晶分子所感受到的电场比较小,要让所有的液晶转动至所期望位置所花的时间也会比较长,也就是反应时间(response
time)会比较长。这也是为什麽使用於IPS的source
driver驱动电压会比较高(一般需要到15伏特以上才可以),以期增加电场强度的原因。
除了MVA,IPS, SUPER-IPS 还有PVA
"G.Philips LCD采用Super-IPS(In Plane
Switching)技术,将视角扩大到176度,三星电子则采用PVA(Patterned Vertical
Alignment)技术,已开发出视角达170度的産品。
LG.Philips
LCD表示,IPS技术不同於在面板上贴上广视角偏光板(Pol)的传统方式(扭转型),而系利用横方向的电场,亦即电场方向与液晶分子的排列方向在同一平面上,来趋动液晶分子。相较於扭转型,减少了入射光在不同视角上所造成的相位差,进而增大视角。并表示,视角能扩大到176度,则系因采用较IPS技术更先进的Super-IPS技术。
此外,由於不需另外的广视角偏光板,还可节省材料费,且几无色歪曲现象。同时,在呈现动态影像时,若采用IPS技术,画面快速转换时亦可充分展现色感,而PVA技术则略逊一筹。并强调,在广视角的呈现上,业界公认IPS优於PVA。
三星电子表示,由於PVA可完全呈现Black状态,故黑白对比较高,且由於制程单纯,具备不良率低的特性。同时,由於辉度提高,有助於降低成本及耗电。另外,目前三星电子在天安厂亦采用IPS技术,不过采用此一技术的産品不到整体産品的1%,且由於认定IPS技术远不如PVA技术,未来预定完全不采用IPS技术。
三星新增2特色数码电视机画面更佳
数码电视机近年行情备受看好,核心技术也越见成熟,三星(Samsung)日前宣布其数码自然影像技术(Digital Natural
Image Engine,简称 DNIe)从原有的四项特点,加入了两个新的特色,包括六倍密度加强器,及形象优化器(Image
Optimizer),六倍密度加强器可以增加像素输入,使画面更加细腻,而形象优化器则可以让消费者依据不同需求调整影象的精细度,使画面依据不同需求,表现更加细腻精致。
提及 DNIe 原本所备有的特点,包括了动画优化器(Motion Optimizer)、对比优化器(Contrast
Enhancer)、清晰增强器(Detail Enhancer)和颜色优化器(Color Optimizer)。
DNIe 技术目前引用在三星的等离子电视、液晶电视、背投式电视、数码光处理电视机(Digital Light
Processing,简称 DLP)等,自去年推出之后,已在全球数码电视市场保持领先地位。而目前,三星的 DNIe 科技已拥有超过
110 个专利权。
此外,该公司也为廿一寸和廿九寸的电视机加入一个「DNIe Jr」,一种新的 DNIe
核心特色,如讯号、彩色优化器和明亮度影像加强器。另外,三星也推出一款新的家庭剧院系统,这个第二代 DuoCam
呈现终极综合性画面品质,为用户提供最佳视觉和听觉的享受。
Panel 的亮点与黑点 :&&
据说亮点是由於短路産生的,而暗点则是由於断路産生的。具体的标准是这样的:
亮点的定义:在暗画面时 , 可见之亮点
&& 红(元素) , 绿(元素) , 蓝(元素) ,
总计不得超过4点
&& 相邻的两元素 , 总计不得超过2组
&& 相邻的元素超过三点 , 是不允许的
&& 亮点的总计不得超过4
&&& B. 黑点(暗点)
的定义:在亮画面时 , 可见之黑点
&& 红(元素) , 绿(元素) , 蓝(元素) ,
总计不得超过4点
&& 相邻的两元素 , 总计不得超过2组
&& 相邻的元素超过三点 , 是不允许的
&& 黑点的总计不得超过4
&& 备注: a .每个点包含红 , 绿 ,
蓝三种元素
&&&&&&&&&&&&&&&
b .亮点和黑点必须大於半个元素 (若是小於 , 则不算)
&&&&&&&&&&&&&&&
c . 总污点 亮点和黑点的总和不得超过6点
将亮点变成暗点比较简单,就是用镭射将短路的地方割断。後续整机生産是要防止静电击穿,如果击穿,则会形成短路,産生亮点。如果産生碰撞什麽的,会造成断路,则会産生暗点。
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