液晶显示器技术问题!!!（二）

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1^# 大中小发表于 2008-4-20 16:20 只看该作者

液晶显示器技术问题!!!（二）

液晶显示器基本知识及购买指南【实用】<---->显示器这种东西是比较级的，在某一家店看完一款显示器，过条马路到另一家店看另一 5 [  m0 U* x' H: _
款，回家之后你绝对不知道哪一款比较好，唯一的印象只剩下谁的造型炫，以及谁的比 ( Y' V! W" S1 U! {" ?
较贵。
挑选的方法应该是，根据你的预算以及想买的规格，事先先选好你比较喜欢的几台，摆 2 c, k9 R4 A8 u4 S* x( J8 b
在一起作比较。 $ ]$ B" w6 v" q9 o" H) q' y. N+ L+ h6 T
分辨率 / |$ u" r" }  C1 X$ m
目前市面上LCD monitor可以买得到的大概有以下几种分辨率：
XGA: 1024*768
SXGA: 1280*1024 8 h; J; i* J# U, `  r
SXGA+: 1400*1050
UXGA: 1600*1200
另外还有一些分辨率更高的面板(通常是有特殊用途的)，以及在台湾大概还没有人在用 0 j8 O1 g# d$ `2 M2 M' D+ H* U
的宽屏幕16:9 or 16:10 ，在此先不讨论。 9 j- |* m; [$ E8 m1 D# }8 K
液晶显示器的分辨率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，分辨率越高则可以显示的画面越细致。假设你买了一个XGA的monitor 5 K1 K: G8 _+ t# N! x
，则你的显示卡千万不要设定成其它分辨率比如说800*600，因为在这种情况之下计算机
实际上是把一个800*600的画面scale成1024*768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，买了什么分辨率的monitor，显示卡就设定成那个分辨率。
DVI (Digital Visual Interface) $ x& H6 j# Z, V' T% f6 I
计算机处理的是数字信号，处理完之后送出来的也是数字信号，但是传统的CRT monitor
使用的是模拟信号，为了与CRT沟通，送到CRT的信号必须先转换成模拟的才能使用。因 ! C$ K: Y% v8 a
此一般显示卡的输出(D－sub, 就是有15 pin的那个小插槽)送的是模拟信号，LCD
monitor使用的也是数字信号，但是为了与一般显示卡兼容，所以会设计成可以接 + ?0 a  S% H  W# I" B5 l  {2 \
收D－sub接头送出来的模拟信号，然后再把这个模拟信号转换成数字信号去处理与显示。 : i; U9 f8 ^' t: z) m
这里就产生一个问题了，不论是数字转模拟或模拟转数字，一定都会有信号的遗失，因
此为了与CRT兼容的这个愚蠢理由，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。
由于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字视讯的显示 8 B" |, a6 a% W! g0 @: z% Z
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 $ S# M7 r, T$ p* s" Y; j$ M) U
力。
当然, 这样的组合现在好象有比较贵，如果你不是对画质非常挑剔 9 |1 D# ]1 _: m0 X( X8 |
可以用就好的话，可以考虑省郂笔钱。
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。 3 D. C4 Q' L0 P- C
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，可能是制程控制不良等等。
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。 ( W5 _' t" q' G( X8 `- B( c
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，但好象
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 * Y# B/ M& I, n* E
只可能有暗点不可能有亮点，例如MVA, IPS的液晶面板。 1 D/ \6 t( w6 O
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。 : C2 s2 V7 n$ Q  `2 h* `- F" _. g
至于更低等级的面板，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 4 N1 `5 E, I9 E) k8 z6 G3 @
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。 * K) M- V* w. m
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 " _, m; F$ \; ?# L4 n; y
到黑色画面以及其它低灰阶画面，然后从各种不同的角度用力去看，随着各式各样的制 # k9 n9 p7 L" u4 a( I* c! i
程瑕疵，液晶显示器就有各式各样的mura。 9 `% r9 s5 R' ]7 s
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 9 A: h! ~0 b5 b/ X. I
，可能是花花的完全没有规则可言东一块西一块的痕迹。 * L& c  T5 T# y
mura不会对使用上造成什么影响，这属于品味问题，面板厂商会把有mura的面板打成次 7 E8 o; u& z* n! a% i
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 " G0 n5 M, d7 \" L7 Z+ A
会写进monitor规格，所以买之前眼睛睁大一点，买到了只好自认倒霉 ! B1 a# |" m* E# F) @! N
对比
显示器的对比是这样定义的－－ : \1 N0 K, c0 p6 b
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 , z2 h$ i! e/ ~/ c1 m" o3 _
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 + ]6 }2 p% e' _. p; N5 T( |
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。 + |" b3 o3 t* c7 R! P/ B
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么问题导致黑色漏光对比下降，该批货还是可以正 " ~! }; S7 E, y. a& C: @
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 0 J: O, x1 l5 A# m5 @1 G9 c
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
然后切换到黑色画面，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 4 E+ n  Z4 z- `! L5 b; v
色饱和度 (color gamut) ) s  `0 X; W7 w8 ]
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 . B4 f/ x' a! e; C: r7 U. Z
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 ' |: `1 m0 M9 s" a: K6 p
显示器三原色本来就不鲜艳了，那个该显示器所能显示的颜色范围就比较窄。 ' v: W6 m+ `$ ?3 b- M- x
色饱和度是面板厂商的重要规格，但是我到现在好象还没看过有monitor厂商把色饱和度 ' K$ ]0 I$ P+ f' \# {3 c
写进规格的，他们都是写可以组合出来的颜色数目。 : \+ F+ R$ I' m1 |" S9 b$ ?5 Y
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 8 `. J; C- W- Q  X0 D/ C8 ]! }
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 + F$ W  M, T% ?5 \9 o" o
多颜色层次看起来会越细致，但不表示颜色会比较鲜艳。 $ t2 E$ N. I6 L$ K9 z
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 " [5 k9 f% d% j  ]  d: c
NTSC规定的百分之七十一，71％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。目前笔记型计算机用的屏幕色饱和度大约40~50％NTSC
，桌上型液晶屏幕大多作到60％~65％NTSC，当然各大厂都有持续开发高色饱和度显示器的 ; [5 n: o. \" o6 W
计划或已有量产，请不要拿来和我抬杠，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 - [0 Q' r7 c0 D8 F* X( H# }
和度比较好。 * j' {, k( X6 y! I
亮度 ! U- t, O, \( l" m
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。 * C6 }4 @! g( T
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: 8 @* r. h& e, {! O
「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它不利因素， 5 g: h9 s+ a9 t: q: i1 n
还是有可能看起来画面会比较漂亮。 : t* ^3 x; X+ k% [" k; W9 B
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 ; E/ d0 M& r( _- i, u+ j1 i
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么近，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块藏有灯管，就像你现在抬头可以看到的照明用萤 ; ^) Z  U  n4 J  O
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 . [( H, }# R2 ^* [
五万小时之后亮度会掉到一半，所以其实液晶显示器还算蛮长寿的，没有其它破坏性动 + T. w- a# H1 L% ~+ `
作造成故障的话，应该可以活到你想淘汰它的时候。 4 |& x9 e0 G" C# f
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) 8 `# a- b3 z0 @8 q" M& U5 _  V
液晶显示器由于天生的物理特性，使得使用者从不同角度去看时画面品质会有所变化。 4 ~% Q" x  n# P$ y
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 # Q5 ~! a' y4 P1 g9 w- r
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 % Z' c! _* a/ l! }* c8 C
示器的视角，也就是定义大于此视角的时候黑白已经不易分辨。一般面板厂商与监视器 9 N* @! x- e! y4 u2 l+ D. i: |: B
厂商规格书上对于视角的定义最常使用这一条。 : F3 L  q6 k! V8 ?' g. ^
2. 灰阶反转 ! k) k  y4 L' D; c: V( P: }
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 ( L* m: [7 c7 g* I* B$ _9 E
，也就是超过这个角度就有 % H+ l: d. k5 n. s+ X7 a$ M
可能看到灰阶反转，而灰阶反转是无法接受的影像品质。 7 x/ {( j: F. D" N) I* b$ {
这个定义和第一个定义的差别在于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。 # T' h  r- r& [" R4 k, D( {
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 5 p# s2 U4 E; r/ M/ S' w
无法接受的临界点时，定义该角度为视角。
关于色差，我说过颜色可以量化，所以颜色的差异可以用数字表示，但什么叫做无法接 % M( @* u; j+ b7 c5 V1 b( F' y
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 . d3 e( b* b' P3 U1 V: [5 c
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。 " f& {! u) I8 k' Z
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 % E' n: m4 e* b  `7 W9 Z
，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。 7 [' A0 A1 \* ?: u% M# x- {! P
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 : {2 b0 n2 v7 w/ J
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 ' H4 a8 ]$ W4 p
画面给在旁边的人看。
残影 8 J  Q; w/ I9 B. r# F
残影是指画面切换之后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，残影可能要两三秒后才会完全消失，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 + `6 b- R7 v! ^0 u/ h- [7 D
使用者看到残影。 4 H$ F3 h, _. g0 x9 h+ H9 C- q
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，画面切换之后这些离子没有立刻释放出来，使得液晶分子 * u$ }7 d. ]1 M4 u
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 * d; J- d9 U" x) _
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，然后切换
到128灰阶去看，标准是是在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 / A: p1 _  \8 _2 m
屏幕背景设成128灰阶，然后叫出踩地雷点到暴掉(所有黑色地雷会显示出来)，摆个几十 9 S+ ^6 k( P5 t% g6 u) L8 \
秒或几分钟
然后关闭，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，切换后才去看，不然可能看到的是人眼的视觉残
留。

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