1、IPS、 SLCD、TFT、LED 屏幕科普当今手机屏幕主要就分为 LCD与 OLED两种。其他无论哪种屏幕(如 iPhone和小米 2的 IPS屏、三星的 AMOLED屏、SLCD 屏)都属于这两类的延伸。我们从用户终端可实际了解的角度来谈谈,主流手机屏幕的一些特性和关键。0 j. k; a0 q. I1 v2 F一、关于视觉分辨力和视网膜屏幕+ ?0 n300ppi本身并不是非常理想的数值,不过对于显示图像来说,已经基本可满足需求,图像并不如文字那样具备那么高的密度要求。可见,论视觉分辨力这个单独的数值,单看这一项,数码类产品还有比较大的发展空间。不过这么说也不是非常合理,因为屏幕和纸质制
2、品是有差别的。过去的屏幕 (包括现在许多电脑和手机屏幕)由于技术和成本的限制,像素密度不高,于是我们只要稍稍凑近屏幕,就可以非常明确地看到屏幕上一格一格的小颗粒或像素点。 于是,矢量字体(比如微软雅黑)会采用一些次像素渲染技术,也就是说,为了令这类字体显示起来更清晰更圆润,除了字本身所占据的像素外,这些字的周围还分 部排列着用来渲染的灰阶像素,令整个字的锐度降低,更加柔和舒服,跟白色背景的过渡更为自然。这种字体的渲染一直延续到现在。在屏幕上显示字体有了渲 染效果以后,人眼对文本显示的要求自然就比纸质制品低了许多。0 W* V% n6 8 H/ B i2 |0 U还有许多人对乔帮主在发布会上的话
3、多有误解,乔帮主的原话是这样的,“300dpi左右的分辨率是一个魔术点(Magic Point),如果你把一个东西拿到离眼睛 10-12英寸(大约 25cm30cm)的地方,你的视网膜所能分辨的极限大约就是这个分辨率。”. y H6 g q+ j5 p6 ; Q* Q k/ |很多人断章取义地谈到,乔布斯说了,超过 300dpi,人眼视网膜就分辨不出颗粒了。然而实际上,这还加上了视距的问题。也就是说,人们看手机屏幕不可能 是把屏幕完全凑在眼睛前面看的,总有一个距离存在。按一般人观察屏幕的距离来说,超过 300dpi是不足以令肉眼看出颗粒的。在这一点上,许多人对 New iPad的像素密度提出过
4、类似的质疑,他们说 New iPad像素密度不过 287ppi,怎么算得上视网膜屏幕。关于这一点,视距与显示效果的公式,网上的文章比较多。由于人们对平板的使用,视距通常比手机是更远的。新 iPad基本达到了视网膜屏幕的技术要求。二、面板技术与图像显示技术$ m k+ T“ i # F但实际上 ASV真的可以算是一种面板或屏幕类型吗?我们都知道,手机屏幕的种类比较多,比如现在 HTC采用比较多的 SLCD屏幕,三星采用比较多的AMOLED屏幕。他们在出产的时候,标上的正是这些屏幕类型。3 T8 n) p“ i- W$ H4 o( P. u) n. L: ?, . m- I7 h- d而 ASV,
5、则纯粹是一种显示加强技术。他并非一种面板技术类型。这就好比,大部分人都知道 iPhone所采用的是 IPS屏幕,但很少有人会有人说iPhone采用的是 Retina屏幕,因为 Retina只是基于 IPS面板的一种显示加强技术而已。4 J# Y. 4 . K0 i7 b. 夏普原版所采用的 ASV显示技术是基于 CPA面板的,不过这种显示技术也可不基于 CPA面板,有一些国产的手机虽然采用 ASV技术,却并不采用 CPA面板,令其显示效果大打折扣。/ f/ Z. : t) m# E+ + c在此,可列举一些比较主流的显示技术: CBD 技术(Clear Black Display),这是诺基亚
6、的一种于户外增强屏幕显示效果的技术,从字面意思就能看出,他能令黑色的显示更为纯粹,并且还降低了屏幕的反光率。NOKIA Lumia 800 等手机采用了这种显示技术。 ASV,上面已经提到了这种 ASV技术,是一种用于提高图象质量的技术,主要是通过缩小液晶面板上颗粒之间的间距,增大液晶颗粒 上光圈,并整体调整液晶颗粒的排布来降低液晶电视的反射,增加亮度、可视角和对比度。0 H! $ V- Z5 A8 _/ E NOVA,LG 的一些手机在采用的在 IPS基础上主要增强屏幕亮度的技术。 Retina Display,Retina 也是一种基于 IPS面板的显示增强技术。他的主要职责是把 960x
7、640这样一个分辨率浓缩在 3.5的屏幕上,令像素密度达到326ppi。$ T4 o! Y! R7 E1 T2 三、主流屏幕类型 8 R k% Y5 Q4 ( Z( 3 _关于 LCD与 OLED9 G6 u( l! C$ q! c文章开头谈到,时下主流的屏幕都可归结为 LCD与 OLED两类。LCD 的采用已经比较久远了,他就是指普通的液晶显示屏幕。有时 LCD也可与 TFT的名称 通用,这里谈到的 TFT属于 LCD的一个子分类。通常认为,OLED 在技术上比 LCD是要更为先进的,不过 OLED发展仍不成熟,LCD 的采用还相对普 遍。IPS、TFT、SLCD 都属于 LCD的子类,下面
8、在谈到 AMOLED屏幕时,还会谈 LCD与 OLED的区别。 z4 e2 ; Q5 G0 f. _/ c(1)IPS 硬屏首先 IPS屏幕是属于 LCD的一个延伸的,使用 IPS最有名的手机是 iPhone 4/4s以及 iPad 13代。从这一点也足以看出,LCD 屏幕虽然在技术上和理论的表现效果上不如 OLED,但他并未江河日下。) T- : / A“ u G% _4 Q6 g I1 t相对而言,IPS 更纯粹地算是一种面板。他和传统 VA软面板的区别是,由于IPS硬屏独特的水平分子结构,使其在触摸时无水纹、暗影和闪光现象,非常稳定,所以 IPS是实实在在的硬结构,尤其在动态游戏的表现上
9、比较出色。IPS的技术原理决定了它能提供更快的响应速度,并且在屏幕受压时的漏光现象小于 VA液晶,因此更适合用来制造触摸屏。; ( _2 h/ I+ y早期 LCD的缺陷比较明确,比如可视角度很差,你侧一点儿看,整个颜色都出了问题。这些原本的问题,在许多技术厂商的努力对原本 LCD的结构 或分子结构进行改进,令显示效果得以改善,在普通图像以及某些主流显示效果上赶上甚至超过目前技术仍不够成熟的 OLED,IPS 就是其中一个。IPS 硬屏 面板的视角可达到 178度。正面观看与不同角度观看时所产生的颜色变化程度称为色彩扭曲率,IPS 硬屏所得出的数值几乎用肉眼分辨不出来,即意味着从正面 还是侧面
10、观看画面的效果是相同的。最早研发出 IPS面板的是日立,而 LG Display的 IPS已历经数代的发展,苹果所采用的 IPS面板,和 LG与日立的传统 IPS都有所不同,其中部分技术涉及Hydis的 FFS广视角技 术,特色有:低耗电、高透光率、高亮度、反应快速、无色偏、高色彩还原性等特性。根据国外拆解维修网站 iFixit的动手结果,新iPad采用了三星提供 的显示屏。: ?“ h6 S1 d ?* 9 T4 这两者都属于 LCD屏。 w3 O0 R- v2 U, y( f g1 Z) U rTFT基本已经被逐出了历史舞台,2011 年,仅有 moto还在比较热衷地生产 TFT屏幕的手机
11、。所以那时候,摩托罗拉的手机普遍屏幕表现都很逊色,无论是色彩表现,还是对比度等等。而且可视角度表现也与现在的主流屏幕相去甚远。仍在市面上活跃的 moto defy+就是采用此种屏幕。TFT几乎是当前所有 LCD屏幕技术改进的雏形,所以最早一代的 IPS也被称作Super TFT。3 + ; | V2 q4 u9 lSuper LCD是 LCD的某个高级延伸。当前,因为 HTC很热衷这个屏幕,所以Super LCD也算是漫天开花了,从 HTC Desire开始,SLCD 就以非常快的速度增长发展。个人是比较偏爱 SLCD屏幕的,他在色彩表现和可视角度方面更为接近于 OLED屏的显示效果,而且色彩
12、还原比较真实,没有过头的迹象。$ ; g2 A! ( t* 3 V5 V/ N* cSLCD原本是索尼和三星共同合作开发的一种屏幕,后来索尼全线退出,由三星一家在做,这个 SLCD的缩写弱势用三星的全拼方式,可为 Super Clear LCD。需要注意的是,当下 HTC最新的一款 HTC One X手机锁采用的屏幕称作 Super LCD二代,这个被 HTC称作 Super LCD 2的显示屏显示效果非常出色,加上 HTC One X表面那块玻璃,堪称晶莹剔透。不过这块屏幕实际是 AH-IPS.LG已经把AH-IPS这个名字据为己有,不准其他厂商使用。其具体细节未知,有待进一步考证,AH-I
13、PS 是是 LG去年上半年推出新一代 IPS面板。有高手在显微镜下观察了 HTC One X屏幕的像素排列方式,与 LG的 Optimus 4X HD相同,他们认为,只是名字上的差异,与 AH-IPS实为同款屏幕。) ; _ U* - $ S2 _, r. E5 m(3)AMOLEDLCD与 OLED最大的区别就是,LCD 的像素是不会发光的(所谓的像素,上面已经谈到,通俗可理解为凑近屏幕时看到的屏幕上一个个小颗粒小方格)。之所 以我们能够看到 LCD屏幕的显示内容,是靠外部光源的照亮(如 LED背光和外部的自然光)。这就类似于,我们家里有张红色的桌子,平常白天或晚上开灯你都 可以看到它,并且
14、知道它是红色。但如果是夜晚,把灯都关了,你还能看得到吗?自然是看不到了,因为这张桌子本身是不会发光的* a. Q: d: l% t而 OLED的像素则可以自己发光,不需要外部光源照亮,就好像能自己发光的桌子一样。通常认为,OLED 在技术上比 LCD更为先进,不过由于 他仍不成熟,与成本问题,LCD 仍在现代的屏幕中发光发热。OLED 能像素自己发光,好处主要有两点,第一是亮度会比靠外部光源照亮的 LCD更好些。第二 也是最重要的一点是,由于 OLED屏幕的像素自发光,而且每个像素都可自由控制发光与否,于是 OLED屏幕在表现黑色这个颜色的时候,黑色部分的像素就可 以完全不发光了,这样所表现的
15、黑色才是真正的黑色,黑得更为深沉更纯粹,也一并提升了屏幕整体对比度的表现。; F0 a1 E, . Z# Z1 wLCD由于本身像素不发光,即便在表现黑 色时,外部光源仍然会把整个屏幕照亮,黑色部分亦不例外,这样,黑色就会显得泛白。于此特性,OLED在表现黑色屏幕时也就更加省电了(尤其是对 Windows Phone 7 这类以黑色为主要颜色的系统来说更是如此)。 L5 w# N/ K2 C q过去都有写过屏幕材质的文章,不过这次想相对详细地谈谈 AMOLED某一些点。“ % c m, f 1 S% : w+ L/ q0 e: m1 c- - 2 K t6 J光说在夏天的强烈阳光下这一项,虽说
16、现在的手机屏幕都在主打说阳光下一样清晰可见,不管是哪种屏幕还是显示技术。只不过现实往往比理想骨感得 多。我看惯了各式各样的屏幕,用时间最久的是 SLCD。SLCD 比较优秀的机型虽然在色彩表现上非常出色,不会比 AMOLED差。但一旦到了阳光下,一切 都成了浮云。不管是采用 LG的 NOVA显示技术,还是索尼的 White Magic(最新 Xperia系列采用的显示技术),只需仍为 LCD屏幕(iPhone 除外),阳光下,他们就变得极为悲剧,普通阳光下,仔细看,注意角 度,勉强还是可以看清楚。大太阳的话,要是你还打算拍照,那可能就会非常吃力了。强光下,仍能看得比较没那么吃力的,就只剩 AM
17、OLED屏和采用了 IPS的iPhone 4/4s了,相对而言,AMOLED 更为出色一些。不过此时,也只是能看得见而已了。, P( o J2 O: BA.Pentile次像素排列有许多人误解 AMOLED的一点是,由三星 Galaxy S可见,AMOLED 屏具有比通常屏幕更为恶劣的颗粒感,屏幕上的小颗粒颗颗分明,Nexus S 亦是如此。当时我们第一面见的时候,三星的拥趸无视这个缺陷,然后放心大胆地宣告:谁看屏幕会把眼睛挨着屏幕啊,你们这些三星黑省省吧。不过事实证明,不许凑近屏幕,文本表现的颗粒感就已经相当明确。不过这种颗粒感问题并非AMOLED屏幕本身的问题。与 LCD时代的屏幕不一样,
18、由于 AMOLED屏的像素自己会发光,于是对屏幕增加像素,也就是提升分辨率,直接增加了屏幕的成本。而 LCD屏 增加分辨率在这方面分担的成本几乎是可以忽略不计的(除了一些技术手段上的)。三星考虑到此成本问题,对 AMOLED屏进行了技术上的一些改造。. h7 Y/ p7 T2 w6 F1 H7 a( z% H9 r5 y4 r# m, q5 a6 U 8 J9 M$ 5 P5 S. s传统屏幕的每个像素(也就是每个小颗粒)都由三个次像素(sub pixel)组成,分别是 R(Red)、G(Green)、B(Blue)。这三个次像素的调和令单个像素可组成各种各样的颜色(可简单如此理解)。如下图显
19、示白色的字母 A所示。4 S! q) W3 % o) O# E, u. _; B# z( W7 X8 N9 p“ H9 J对于 AMOLED屏幕而言,增加像素所带来的屏幕成本增加是一个头疼的问题,于是这种次像素排列方式被得以重新调整。第一代 AMOLED屏幕 的次像素由原来的每个像素 3个次像素,变为每像素缩减为 2个次像素,这样,成本就自然降下来了。那么如果仅有两个次像素,还怎么表现多种颜色呢? 于是,解决方法是如果这格像素仅有 R(红色)与 G(绿色)两个次像素,为显示白色,需要 B(蓝色)次像素,就借邻居的蓝色次像素来显示,这种次像素排列被 亲切地成为 Pentile排列方式,如下图所示
20、。* o3 l“ t6 a: A“ p ?+ Z! p$ G“ / Q; 9 3 z4 d. k0 t4 xB. Super AMOLED Plus% k% M Q3 |, j8 d% t! m3 _ A9 r+ S8 d9 N, K0 b% p人们常简称为 SAP屏幕,这可认为是 AMOLED屏幕发展的第三代了。相对而言,Plus对第二代的改进主要就是不再采用 Pentile次像 素排列方式,而改为传统 RGB,以令文本显示看起来更为细腻。三星在这一代 AMOLED屏的宣传上,宣传点之一就是文本显示更细腻,不过实际上,这不 过是弥补先前的问题罢了。/ L: * c0 M“ r1 ! V; N
21、/ 目前采用 SAP屏的手机似乎仍不多见,可能是成本控制仍不理想造成的。代表机型有 Galaxy S II。C. AMOLED屏幕的一些固有缺陷 8 c5 B j6 u t: J/ _iii. 虽说在表现黑色时,AMOLED 像素不发光的特性可令屏幕更为省电,但在表现白色时,那可比 LCD要费电多了。以 Android系统的实际情况来看,似乎AMOLED逃不了更费电的命运了。iv. “AMOLED色域虽然号称达到 NTSC的 114%,但一份来自 DisplayMate技术公司总载 Raymond Soneira 博士的报告表明 AMOLED显示屏在色彩方面数据实在令人不敢恭维,仅可显示 6.
22、5万颜色,更多的颜色则靠软件插值来产生,关于颜色数量插值的详情可 GOOGLE搜索。”(摘自)四、屏幕分辨率对整体性能的影响 2 l F- o. r, a Q6 a% c最后要说的话也没什么两样。一个个屏幕都用下来了。无疑最优秀的是xiaom2、三星的 AMOLED、与 iPhone采用的 IPS屏。相关 iPhone 4/4s在色彩和诸多表面表现的优秀性有专门的评测文章予以了列出,这不是主观个人意愿决定的喜好问题。不过我仍对 Super LCD情有独钟,即便他可能在阳光下的表现没那么优秀。5 g8 c$ s. N2 0 i9 j+ P“ c总之,AMOLED 如此强烈的色彩也并非人人都会喜欢的,以实物为主仍应是屏幕技术发展的主要方向。各位选择属于自己,个人喜好的屏幕,才是真正应该去做的。在此评估小米 2的屏幕效果毕竟尚早,但相信效果不会差。期待入手真机测评!3 B,