高清顯示器件的原理、應用與選擇經(jīng)驗談許翔DATE\@"yyyy-MM-dd"2023-06-06前言目前國內(nèi)已陸續(xù)開播了多個高清頻道，高清節(jié)目已經(jīng)開始進入尋常百姓家。同時，專業(yè)節(jié)目制作機構也進入了高清制作設備普及期，各個電視臺和制作公司都在紛紛采購高清制作設備，制作工藝也在逐漸轉(zhuǎn)向高清方式。在采購高清設備的過程中，大家普遍把精力集中在攝像機、錄相機、非線性編輯等費用比較高的“大件設備”上，對于顯示設備的選擇相對不夠重視，而顯示設備恰恰是凸現(xiàn)高清與標清信號差別的最終關卡，必須予以特別的關照與重視。通過多年高清節(jié)目的實際制作經(jīng)驗以及經(jīng)過央視高清頻道播出的驗證，中視北方對高清顯示器的使用與選擇積累了一些經(jīng)驗，對現(xiàn)有專業(yè)、半專業(yè)顯示設備進行了一些比對實驗，從而歸納、總結(jié)出了部分顯示設備的特色，并根據(jù)我們自己的實際工作經(jīng)驗提出了一些使用建議，對于設備選型也提出參考性的建議，在此進行簡要的介紹，供大家一起探討，希望各位專家、同行批評和指正。高清信號的表現(xiàn)能力從物理指標上看，標清信號與高清電視信號，分辨率從720X576上升到1920X1080，水平分辨率上升了近2.67倍。從實際效果看，不僅僅是圖像細節(jié)更加清楚了，而是全面的、表現(xiàn)能力的大幅度提升。表現(xiàn)力這種說法似乎不夠準確，從表面看高清節(jié)目只是物理指標的升級，表現(xiàn)能力是如何提升的呢？它與物理分辨率之間有怎樣的關系呢？要說明這一點還是要從分辨率和清晰度的概念來分析。一般電視清晰度的概念是指：人眼宏觀看到的圖像的清晰程度，是由系統(tǒng)和設備的客觀性能的綜合結(jié)果造成的人們對最終圖像的主觀感覺。（雖然是主觀感覺，但清晰度這種主觀感覺是可以進行定量測試的，即可以用黑白相間的線條的粗細來衡量，并有標準的測試方法和測試圖，其測量數(shù)據(jù)有明確的單位，即電視線TVL）。而分辨率與清晰度不同，它不是指人的主觀感覺，而是指在攝錄、傳輸和顯示過程中所使用的圖像質(zhì)量記錄指標，以及顯示設備自身具有的表現(xiàn)圖像細致程度的固有屏幕結(jié)構，說具體點就是指單幅圖像信號的掃描格式和顯示設備的像素規(guī)格。從上述概念可以看出，清晰度是人眼最終感覺到的圖像效果，雖然不同于分辨率，但受到分辨率的制約。從另一個角度說，分辨率的提升必然帶來清晰度的提升，清晰度的提升直接帶給人眼更好的觀賞效果。上述概念中有一點需要引起大家注意：測量清晰度時使用的測試圖是使用黑白相間的線條進行的，實際上只反映了極限條件下的圖像內(nèi)容，這種要么最白、要么最黑的圖像是完全沒有表現(xiàn)力可言的，它不能代表人眼對被觀看物體進行欣賞所需求的全部信息。人眼要欣賞一幅圖像不僅需要最白和最黑的信息，還需要捕捉到大量由亮到暗的過渡信息，才能感覺到被攝物體的質(zhì)感。只有提供了均勻、細膩的中間層次，才能實現(xiàn)高水平圖像的表現(xiàn)能力。那么清晰度的提升又是如何提升表現(xiàn)力的呢？我們知道，在拍攝相同的景物時，采用不同分辨率的攝像機形成的最終圖像的細節(jié)不同，如圖1和圖2，圖1表現(xiàn)的是一個較低分辨率的圖像，圖中的曲線代表某一圖像的明暗變化過程，豎條代表取樣點位置。低分辨率在取樣時只能獲得三個像素點的數(shù)值，不僅分辨率低，亮度的變化層次也很少。圖2表現(xiàn)的是高分辨率的圖像，在同樣的空間內(nèi)可以取樣八個點，分辨率提升了，同時在沒有增加會讀取樣深度的條件下，灰度層次也大幅度增加，表現(xiàn)出了更加細膩的圖像質(zhì)感。同理，色度信號的取樣細節(jié)也更加豐富了。可以說高清電視僅僅依靠增加分辨率，就實現(xiàn)了提高圖像的清晰度，又增加亮度和色度層次的效果，實現(xiàn)了更加細膩、逼真的表現(xiàn)能力。那么，面對已經(jīng)大幅度提升了表現(xiàn)能力的高清信號，使用什么樣的監(jiān)視器才能真正表現(xiàn)出這些效果，并且準確判斷信號是否存在誤差，目前正在使用的高清監(jiān)視器都有哪些特點呢，我們將在下面加以介紹：高清顯示器件的分類及原理專業(yè)顯示器件的分類我們在本篇文章中將重點討論的是專業(yè)監(jiān)視器，對民用電視機不做過多涉及，故我們只列出在專業(yè)領域使用較普遍的顯示器，它們是以不同的顯示件進行分類的，包括CRT（陰極射線管）、LCD液晶、PDP等離子。下面先分別簡要介紹它們的工作原理。CRT顯示器的原理及特點記CR參T又遮叫做量陰極狗射線豐管顯固示器條，毯主要敗由電巾子槍烤、偏脅轉(zhuǎn)線節(jié)圈、稠蔭罩在、熒抄光粉商和玻驢璃外女殼五和大部噴分組芳成，逢其原肥理是建利用考顯像嶄管內(nèi)架的電長子槍吸，將買電子將束射寫出，芝經(jīng)半聚焦饒、偏徑轉(zhuǎn)，疾穿過學蔭罩愧上的拖小孔吼，打丸在記涂滿壟了三肢原色撇熒光紐粉圍的內(nèi)料層玻埋璃島層上葡，電朗子束醫(yī)的轟洞擊會挖使得爭熒光巨粉發(fā)春光，陽最終顧形成予人眼的所能矛看到攀的畫期面糖。收CR欣T禁按種綱類分根為黑喇白顯少像管瓦和續(xù)彩旦色顯耕像管茶，彩勇色顯纏像管回又分饑為姜三槍拐三束狹和單錘槍三必束等尾幾種腿。時三槍增三束工蔭罩漿式顯具像管灶（原摟理圖守見圖璃3）愧是較皆早期抖的技府術，婆由三冊個電轎子槍沉品字祖形排態(tài)列，渣分別枕發(fā)射襯電子磨束，型經(jīng)過港聚焦聰、偏態(tài)轉(zhuǎn)，歲分別妨轟擊塞紅綠秩藍三挪色熒誕光粉握，使氧其發(fā)淚出紅妄綠藍叫三基莫色光征。通轎過改視變電燃子束組的強顫度，斷控制鳥熒光擠粉發(fā)娘光的途明暗憐，改段變?nèi)蹬浔扰劬涂伤烈越M昆合出并不同售的辣光色宰效果牧。鐵這種騰顯像肝管的厘電子僵束竿必須尋非常裁精確坑的控匙制仇才能濱達到院出色萬的畫岔面效枝果。健如果院不能矮準確川控制跡電子聚束，噴雜散矮的電摧子爸有可肝能打賭到相次鄰炒像素雁的熒健光粉這上，因造成屈顏色吧不純搭、細借節(jié)下啟降等懶問題藥。解訪決的覺辦法扶是在彼靠近背熒光蘭粉的歉一側(cè)潤加上濟一塊根蔭罩勉板，賀蔭罩凳板上獎依據(jù)互像素尖的分內(nèi)布打目有很兵多的蝦小燒孔，摩每個繩小摔孔對肅應一季個浪由譜紅綠舞藍督三戒基幻色熒垮光粉飄組成日的趟像素滴。當磁電子翼束控唐制正滲確時茫，曲三束血電子堂準確僅穿過濤小孔賠打在釣各自沖的座熒光然粉上明，雜隸亂的淚電子蒼會被鈔蔭罩嗎板遮即住，欄保證添顏色教的純必度。捷這類慣顯像擾管的眠優(yōu)點轎是技抽術簡凈單、押工藝弱成熟群、成透本較溪低，認缺點那是電串子束幻受到售抑制普較多放，穿拿透率少較低除，亮黎度、飯對比長度受誤到限旺制奇，估畫面套精塑度不亂夠，燭有明脈顯的臥顆粒怕感。款為了琴改善咽這些歡缺點鐮，一撫些廠守家開惑發(fā)了逢單槍研三束瞞蔭柵框式顯焰像管淚（原腿理圖昌見圖魔4）茅，這倚種顯天像管似的結(jié)衡構與嶺三槍軋三束聞式狐有很爛大禁不同菜。郵它裝羅有按及紅綠散藍一申字排覽開的積三組江燈絲郊和其稿它共酒用的哲槍體共稱為帳單槍炊三束臭，路而盜其確結(jié)構南上最栗大的追不同么在于姿將遮糾擋雜重散電束子的的蔭罩課改為鴨蔭柵霉，蔭楚柵的琴結(jié)構境見附簽圖，感它是熱以垂柿直的匪條狀異金屬妻絲組撒成柵皇欄狀妻結(jié)構夾。劃水平家相鄰找的粒像素淋之間鞏電子奮束飾的掃航描罷是連有續(xù)進芳行的速，這豆種柵煩欄式襪的遮鎮(zhèn)罩結(jié)在構既滿可以雞有效雄的阻犁擋相逼鄰像殘素的早雜散購電子三干擾申，又決可以甲提高訪垂直高方向旱電子議束的腎通過光率，溪對于板提高蛛亮度侮、對傭比度消有很蝦大的襲幫助些。位圖3勇圖4標標清椅時代貴專業(yè)蝶監(jiān)視艘器大雁量使暈用C著RT鉗顯示屈器件術。逐CR友T顯主示器虎的優(yōu)忘點是克：椒亮度異、對碗比度做高，尺色彩搶鮮艷金，向色域溜寬，閃使用御壽命槽長。閑缺點挺是：鐵容易奉磁化盯、謊耗電筐量大培、有跌輻射聾。屈LC序D違LC臘D貨顯示壘屏扒也叫飛液晶犬顯示采器，乎它局是由石不同悲部分侵組成寨的分狼層結(jié)供構。拜主要蜘由兩適塊玻存璃閣基沿板監(jiān)作骨票架惰，護其間凱均勻硬布滿逝液晶輔材料正，逆液晶肯層中銳的液廣滴都橡分布悠在細射小的桐單元鐵格結(jié)臉構中積，鳴（如磚果是嗎彩色故液晶臟顯示無器，普則由蹦三音個單荷元格嶄構成勤屏幕糊上的護一個斯像素用，每決個單浙元格途分別謎對應壤紅、胡綠、琴藍，護在這圍些單有元格僵上面研粘貼敗了相夕應的律彩色紅濾光覆片怎，用膠于發(fā)例出三敞原色習），愚上下燥兩塊竊玻璃鹽基遷板上尊粘貼懼了相柴互垂察直的鏡兩塊怕偏振由膜戀。因禾為液稅晶材偷料本匯身并鞭不發(fā)渡光，譜所以哄在顯待示屏亡背面版設有統(tǒng)作為桑光源波的燈歪管，南燈管纏背面陰還守有慶一塊筋背光著板（掛或稱星勻光務板）掙和反曉光膜自，背償光板脊是由鏡熒光渡物質(zhì)魄組成職的可蔑以扇反挖射光刻線，羨其作駱用主燕要是渴提供積均勻姓的背刃景剝光源暈。背線光板慕發(fā)出責的光恥線在醋穿過員第一及層偏擁振大片貴過濾舟后盾只剩艇下了郊單向摘振動勁的光糾線，政根據(jù)狗光學楊原理床，遍這時依它只插能穿鈔過豈方向封相守同的成偏振淋片暮；而站后面恩一層希偏振嚷片與業(yè)前一廳片謀垂直襯放置芹，如華果光毅線直蛋射到仇后抓一層舅偏光糖片上于，會延因為顛振動昌方向廁與偏家光片卵方向雷垂直姓而無蹦法通棗過。范而季液晶胃具有負一種快特殊繩的光瘡電效貪應，魚對其喘施以凈不同石的電冷壓啞刺激棚會勾引起胞光學吊性質(zhì)肚的改刮變，奴人們街就利音用這蔑一特帖性來姓控制敘光線經(jīng)通過支液晶警的強世弱以廟達到豈顯示努圖像蒼的目買的。應具體懇的辦發(fā)法是區(qū)在沸液晶苦屏的啦每個侵細小模的單聞元結(jié)鬧構的禁兩面董都接裝谷有漂透明腔的電劣極，煩通過繪控制捐兩屠個電屬極間沫的雄電壓膀而改梨變液匆晶的阻通環(huán)光狀斃態(tài)描（柜見附統(tǒng)圖率）散，叼液晶用材料狠會根續(xù)據(jù)電所極的甩電壓屑改變麥擺列濕狀態(tài)初，凱光線粗在穿們過液侄晶材唯料時淡隨著蹈液晶耗排列越的角刃度轉(zhuǎn)揮變了婦振動執(zhí)的方蠟向，儀當它四到達慮另一速面時貓其楊振動休方向塵已經(jīng)限與固另一紋邊的洽偏振遙片平席行了地，這臥樣期光線窮就能峰夠穿摘出摸整個鏈液晶關面板濱了。粱LC幸D暮顯示秋器野具有似輕薄奪、省底電、胸亮度卷高、劑畫面須清晰春等優(yōu)按點，俘同時封也遠存在折響應祖時間飯較長飲、觀積看視右角較粱小、引背光眨抑制關不足桐等問桌題。寄作為垃專業(yè)鑰顯示套器，止LC內(nèi)D桿有著弱很明制顯的咐特色顛，它戀不是索通過因控制篇發(fā)光恢而是問通過策控制鎮(zhèn)透光跪來實羽現(xiàn)圖襪像的慶顯示良，其散工作旗機制漫與C勇RT速、P蓄DP打不同夾，觀揭看效戴果與葬觀看販習慣旗也不掘盡相員同。沾（無的閃爍唐，）暗有關店LC割D與鳳CR技T、眉PD胳P特矩性的遭比較恢將在擁本文尚后面惡詳細爛研究黃。壟LC有D用害于專對業(yè)監(jiān)烈視器付時間橡不長賴，巷其優(yōu)筍勢與泊劣勢悄并存仇，是誠一種御需要蝕謹慎闖對待食的產(chǎn)伐品。爹LC嶺D顯防示器握的優(yōu)頂點是應：清竹晰度歐高、頸輕便論、省鉗電、替便于南攜帶絨、不妖易受厲干擾押。貞缺點珍是：射響應色時間令較長棄、辱有觀題看角諒度瀉的紗限制圖5經(jīng)PD證P潛等離燙子面告板也歡叫氣誕體放透電顯邪示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