顯示原理篇之等離子電視

    了解平板電視的基本常識，是消費者合理選擇平板產品的基本前提。在五一佳節到來之際，特別為那些剛剛接觸平板產品的消費者總結了一些最基本的產品知識，希望對消費者的選購有所幫助。

    等離子電視（顯示器），俗稱PDP(Plasma Display Panel)。等離子屏幕是一種利用氣體放電發光的顯示裝置，其基本的結構單位是等離子管。等離子管基本的工作原理是利用惰性氣體——氖氙氣體，在一定電壓和溫度下電離成等離子體，同時產生紫外線，紫外線照射在特定熒光粉上發生反應，產生特定的光線。通常熒光粉分為紅綠藍(RGB)三種，紫外線照射在上面可以長生三原色的可見光。通過三原色合成各種色彩，通過三原色強度的變化產生顏色明暗的變化，從而由無數等離子管排列而成等離子平可以顯示出多彩的影像畫面。在實際加工工藝中并不生產單個的等離子管，而是采用類似于燒鑄玻璃器皿的方式，整體屏幕玻璃一次成型。等離子屏幕的的工作原理與CRT顯像管發光相似，也與我們常見的普通日光燈接近。

    等離子電視（顯示器）是目前主流的平板電視技術，主動發光的特性帶來與眾不同的顯示優勢，不需要背景光源的特性使其沒有LCD液晶電視（顯示器）的視角和亮度均勻性問題，而且實現了較高的亮度和對比度。而三基色共用同一個等離子管的設計也使其避免了CRT顯示設備聚焦和匯聚等問題，可以實現非常清晰的圖像。等離子技術也避免了LCD技術中的響應時間問題，而這正是動態視頻顯示中至關重要的因素。除了對比度、響應時間和可視角度優勢外，等離子在色彩，特別是黑色表現上也較LCD液晶設備具有優勢。同時等離子顯示器也是天然的純平面、超薄、無閃爍、無X射線輻射顯示設備。

顯示原理篇之液晶電視

    了解液晶電視的工作原理，必須先了解一下特殊的液晶材料。液晶是一種規則性排列的有機化合物，它是一種介于固體和液體之間的物質，目前一般采用的是分子排列最適合用于制造液晶顯示器的nematic細柱型液晶。液晶的重要特性就是在不同方向上的透光能力不同。液晶本身并不能發光，液晶電視采用背光(backlight)原理，使用燈管作為背光光源，利用柱狀液晶分子在不同方向上不同的透光特性，通過改變液晶分子周圍的電場而使液晶分子排列產生變化，從而改變透過的光線，類似為背光的透過打開了一道門，以此來控制光線的投射，只要改變刺激液晶的電壓值就可以控制最后出現的光線強度與色彩，進而控制畫面的顯示效果。液晶顯示設備的結構要復雜于等離子設備。液晶面板主要是由兩塊無鈉玻璃夾著一個由偏光板、液晶層和彩色慮光片構成的夾層所組成。液晶屏幕的表面涂層懼怕堿性溶液或化學溶液的擦拭。

    液晶電視的普及速度遠高于等離子電視，這并不是由于液晶在技術特色上的全面領先，更多地是由于等離子的不足。在分辨率和屏幕應用的主流尺寸上液晶電視的全面超出，遠高于等離子相對液晶電視的其他優勢。目前40英寸以下的平板電視產品全部采用液晶技術，而在大尺寸上液晶也已經能與等離子平分秋色。通過多年來的技術進步在均勻性、可視角、反應時間甚至是色彩表現上液晶已經逐部表現出追上等離子的趨勢。因此，目前液晶電視的生產情況要好于等離子產品。

顯示原理篇之液晶背光

    液晶不同于等離子的最大區別就是液晶必須依靠被動光源，而等離子電視屬于主動發光顯示設備。目前市場上主流的液晶背光技術包括LED(發光二極管)和CCFL(冷陰極熒光燈)兩類。

　　CCFL(冷陰極熒光燈)背光源是目前液晶電視的最主要背光產品。 冷陰極熒光燈，即CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)，或稱為CCFT(Cold Cathode Fluorescent Tube)。它的工作原理是當高電壓加在燈管兩端后，燈管內少數電子高速撞擊電極后產生二次電子發射，開始放電，管內的水銀或者惰性氣體受電子撞擊后，激發輻射出253.7nm的紫外光，產生的紫外光激發涂在管內壁上的熒光粉而產生可見光。CCFL燈管壽命一般定義為：在25℃的環境溫度下，以額定的電流驅動燈管，亮度降低到初始亮度的50%的工作時間長度為燈管壽命。目前液晶電視背光的標稱壽命可達到60000小時。CCFL(冷陰極熒光燈)背光源的特點是成本低廉，但是色彩表現不及LED背光。

    LED背光采用發光二極管作為背光光源，是未來最有希望替代傳統冷陰極熒光管的技術。發光二極管由數層很薄的攙雜半導體材料制成，一層帶有過量的電子，另一層則缺乏電子而形成帶正電的空穴，工作時電流通過，電子和空穴相互結合，多余的能量則以光輻射的形式被釋放出來。通過使用不同的半導體材料可以獲得不同發光特性的發光二極管。目前已經投入商業應用的發光二極管可以提供紅、綠、藍、青、橙、琥珀、白等顏色。手機上使用的主要是白色LED背光，而在液晶電視上使用的LED背光光源可以是白色，也可以是紅、綠、藍三基色，在高端產品中也可以應用多色LED背光來進一步提高色彩表現力，如六原色LED背光光源。采用LED背光的優勢在于厚度更薄，大約為5厘米，色域也非常寬廣，能夠達到NTSC色域的105%，黑色的光通量更是可以降低到0.05流明，進而使液晶電視對比度高達10000:1。同時，LED背光光源的另還具有10萬小時的壽命。 目前制約LED背光發展的問題主要是成本，由于價格比冷熒光燈管光源高出許多，LED背光光源只能在國外的高端液晶電視中出現。

    介于LED背光光源的高成本一部廠商推出了改進的CCFL(冷陰極熒光燈)背光源液晶電視產品，具有代表性的是索尼和夏普。索尼廣色域冷陰極背光燈管（WCG CCFL）在普通的冷陰極背光燈管銀光份中通過增加磷來提升綠色的純度，讓色域更廣，最為突出的就是電視的綠色度相當耀眼。不過缺點是高昂的成本投入并不是普通家庭可以接受的。目前三星部分產品也具有這種技術。而夏普選擇了低成本的思路。夏普第八代面板產品采用了四波長背光的技術（以前在65英寸的產品中也曾采用過）。夏普的四波長背光的原理是通過在燈管之間加入紅色的LED發光二極管，從而提升紅色的表現力。而紅色LED發光二極管的成本很低，這招要比索尼巧妙一些。這也使得在全黑狀態下，可明顯看出夏普的面板會偏紅！

屏幕參數篇之分辨率

    分辨率（resalution）是一個表示平面圖像精細程度的概念，通常它是以橫向和縱向點的數量來衡量的，表示成水平點數×垂直點數的形式。在一個固定的平面內，分辨率越高，意味著可使用的點數越多，圖像越細致。可以把整個圖像想象成是一個大型的棋盤，而分辨率的表示方式就是所有經線和緯線交叉點的數目。

    通常概念上的分辨率表明了顯示器件的一種物理結構（即一但產生則不可變更的特性）。而市場上不跟經銷商為了蒙蔽消費者采用不同的虛假概念，消費者要學會仔細辨別。而通常為了以示區別我們把顯示其特有的這種結構確定的分辨率叫做物理分辨率。

　　賣場里商家經常以“提高”產品的分辨率來忽悠消費者：在他們嘴里幾乎所有的電視機都可以支持1080p的分辨率（即1920*1080），而事實上這是指電視機允許的輸入信號的分辨率，它和屏幕實績顯示的畫面沒有必然聯系：當輸入信號的分辨率大于屏幕物理分辨率時信號會被壓縮到屏幕能顯示的范圍，而當輸入信號的分辨率小于屏幕物理分辨率時，通過插值算法也可以被放大到屏幕物理分辨率的大小，但是這時的圖像可能并不清晰。目前市場上以輸入信號的最大分辨率來稱為電視分辨率是商家最主要的蒙蔽消費者的手段。
屏幕參數篇之像素數能單獨顯示顏色的最小單位或點，稱作像素點或像點。任何電視能夠播放的像素數量越多，可顯示的信息也就越多，顯示的圖像效果就越好。要讓電視機獲得最佳的圖像效果，即能播放最多的像素數量，它取決于兩個因素：首先是要求信號源提供的圖像信號像素數量要盡可能多，即要求電視臺發送高清晰度的電視信號，其次要求接收電視信號的電視機能處理高清晰度電視信號，即要求顯示屏幕具有更高的像素數。在計算機顯示器和電視機的屏幕像素是它們的基本度量單位，物理分辨率越高，像素術越多。

    目前，市場上流行著兩種計算像素數的方法：一種計算像素點的個數，它等于物理分辨率的乘積；另一種是計算屏幕上三原色的點數，它等于物理分辨率的乘積的三倍。例如，物理分辨率為1920*1080的液晶電視的像素數就有1920X1080=207.36萬，或者是1920X1080X3=622.08萬——其實他們是一碼事。

屏幕參數篇之像素數

    能單獨顯示顏色的最小單位或點，稱作像素點或像點。任何電視能夠播放的像素數量越多，可顯示的信息也就越多，顯示的圖像效果就越好。要讓電視機獲得最佳的圖像效果，即能播放最多的像素數量，它取決于兩個因素：首先是要求信號源提供的圖像信號像素數量要盡可能多，即要求電視臺發送高清晰度的電視信號，其次要求接收電視信號的電視機能處理高清晰度電視信號，即要求顯示屏幕具有更高的像素數。在計算機顯示器和電視機的屏幕像素是它們的基本度量單位，物理分辨率越高，像素術越多。

    目前，市場上流行著兩種計算像素數的方法：一種計算像素點的個數，它等于物理分辨率的乘積；另一種是計算屏幕上三原色的點數，它等于物理分辨率的乘積的三倍。例如，物理分辨率為1920*1080的液晶電視的像素數就有1920X1080=207.36萬，或者是1920X1080X3=622.08萬——其實他們是一碼事。

屏幕參數篇之亮度與對比度

屏幕參數篇之亮度

    亮度是指畫面的明亮程度，單位是堪德拉每平米(cd/m2)或稱nits，也就是每平方公尺分之燭光。目前提高亮度的方法有兩種，一種是提高LCD液晶面板的光通過率；另一種就是增加背景燈光的亮度，即增加燈管數量。提高等離子電視亮度的方法主要是提高驅動電壓和發光效率。亮度是衡量顯示器件發光強度的重要指標，高亮度也就意味著電視機對于其工作環境的抗干擾能力更高。但是需要注意的是雖然技術上可以達到更高亮度，但是這并不代表亮度值越高越好，因為太高亮度的顯示器有可能使觀看者眼睛受傷，而且也會使功耗增加。從健康的角度講在2~3米的觀看距離上電視機擁有500~700的亮度就應經足夠了。此外，亮度均勻與否，有無暗區也是挑選平板電視的重要方面。

屏幕參數篇之對比度

    對比度指的是顯示器明暗區域最亮的白和最暗的黑之間的比值，理論上對比度120:1就可容易地顯示生動、豐富的色彩，當對比度高達300:1時，便可支持各階的顏色。但對比度遭受和亮度相同的困境，現今尚無一套有效又公正的標準來衡量對比度，所以最好的辨識方式還是依靠使用者眼睛。

    目前提高對比度有兩種方法： 1、提高白色畫面的亮度——這是液晶電視更容易采用的方法2、讓黑色更黑，降低最低亮度這是等離子電視更容易采用的方法。事實上，目前兩類平板電視都在通過兩種方法“拼命”提高對比度。

    廠家的對比度標稱現在一場混亂：一種是典型值，就是在同一畫面下的對比度，另一種是最大值，就是整個顯示器在亮度不一定的狀態下所取的最大、最小亮度所比的對比度。另外，還有些廠商所標注的對比度是所謂的“動態對比度”。所謂動態對比度，指的是液晶顯示器在某些特定情況下測得的對比度數值——這個特定條件下的對比度往往是沒有實在意義的“極限數據”。動態對比度與真正的對比度是兩個不同的概念，一般同一臺液晶顯示器的動態對比度是實際對比度的3-5倍，甚至10倍。所以，消費者一定要警惕廠商所玩的這些沒有實際意義的數字游戲。

屏幕參數篇之灰階和色彩數

屏幕參數篇之灰階

    大多數文章和廠商一直在混淆對比度與灰階(gray-scale)的概念，對比度高并不一定意味著灰階展現能力強。圖像細節的還原，所依賴的是設備展現不同級別灰度的能力，而不是對比度。沒有必要的灰階展現能力作保障，單純的對比度指數高沒有任何意義。對比度越高，只是存在著 “從黑到白的漸變層次就越多”的可能性——只是潛在的可能性，而不是絕對的；二者之間更本沒有對應關系——許多廠家的宣傳中往往有意誤導用戶認為高對比度數值意味著產品更強的細節展現力。

    灰階是不同亮度的同一種顏色：比如最暗的白色就是黑色，最亮的黑色就是白色，而他們的中間亮度是各種各樣的灰色。對于彩色顯示設備一個像素由紅、綠、藍（RGB）三個子像素組成的，要實現畫面色彩的變化，就必須對RGB三個子像素分別做出不同的明暗度的控制，以“調配”出不同的色彩。這中間明暗度的層次越多，所能夠呈現的畫面效果也就越細膩。以8 bit的面板為例，它能表現出256個亮度層次（2的8次方），我們就稱之為256灰階（這就是最常見的液晶面板），那些號稱幾千甚者上萬比一的電視機根本不可能展示幾千甚至上萬中的黑白過渡。而在電視節目制作的時候也只是采用黑到白的100灰階變化。

屏幕參數篇之色彩數

    色彩數就是屏幕上最多顯示多少種顏色的總數。對屏幕上的每一個像素來說，256種顏色要用8位二進制數表示，即2的8次方，因此也把256色圖形叫做8位圖；如果每個像素的顏色用16位二進制數表示，就叫它16位圖，它可以表達2的16次方即65536種顏色；還有24位彩色圖，可以表達16,777,216種顏色。目前一般液晶電視一般都支持24位真彩色。

    對于彩色顯示設備無疑色彩素數越多越好，因此廠家們也不忘記在色彩數上做文章：高達幾億甚至是幾百億的色彩數就被“造”了出來。而事實上這些數值只是電視處理芯片能計算出的色彩數，和最終的顯示結果是兩碼事：更沒有必然聯系——消費者在購買產品的時候可以不考慮色彩數這個因素。而要以實際觀察到的顯示效果為主。

屏幕參數篇之響應時間

    響應時間顯示器各像素點對輸入信號反應的速度，包括黑白響應時間和灰階響應時間兩個概念，目前響應時間也沒有統一的測試標準。

    黑白響應時間是液晶像素由暗轉亮或由亮轉暗所需要的時間（其原理是在液晶分子內施加電壓，使液晶分子扭轉與回復）。一般將黑白響應時間分為兩個部分：上升時間（Rise time）和下降時間（Fall time），而表示時以兩者之和為準。

    實際上，針對全黑和全白畫面之間切換的響應時間是切換速度比較快的情況；而實際應用中大多數都是灰階畫面的切換（其實質是液晶不完全扭轉，不完全透光），所需的驅動電壓比較低，故切換速度相對較慢。因此很多廠商已經開始強調灰階響應時間的重要性。

    需要說明的是，雖然灰階響應更難控制，需要的時間更長，但實際情況卻有可能完全相反。因為廠商可以通過特殊的技術，使灰階響應時間大大提高，反過來比傳統的黑白響應時間短很多。灰階響應時間與原來的黑白響應時間含義和性質差別很大，兩者之間沒有明確的對應關系，但又都是對液晶響應時間的描述。

    液晶響應時間從早期的25ms到大家熟知的16ms再到最近出現的8ms甚至2ms，被不斷縮短。同時商家也把高響應時間作為產品賣點來宣傳。雖然響應時間慢是導致液晶畫面拖尾的一個重要原因，但是并不是唯一原因。12毫秒的反應時間等于（1/0.012= 83）每秒鐘顯示83幀的畫面，而事實上通常的CRT電視的刷新頻率是每秒30-60幀，電影是24幀，CRT電腦顯示器常用的是每秒75幀，由此可見單純的強調反應時間12毫秒甚至更快已經做夠了。而至于動態畫面的尾影拖曳問題則必須通過綜合的技術進步解決：例如把電視機場頻提高到120Hz，即每秒種刷新120幀畫面。

屏幕參數篇之可視角度

    可視角度是指用戶可以從不同的方向清晰地觀察屏幕上所有內容的角度。液晶顯示設備的光源經折射和反射后輸出時已有一定的方向性，在超出這一范圍觀看就會產生色彩失真現象。而等離子設備的發光場具有向垂直屏幕方向集中的趨勢，也會出現在大角度觀看時亮度降低、色彩失真的想象。在平板電視早期，可視角是制約平板電視普及的主要問題之一。

   可視角度包括水平可視角度和垂直可視角度兩個指標，水平可視角度表示以顯示器的垂直法線(即顯示器正中間的垂直假想線)為準，在垂直于法線左方或右方一定角度的位置上仍然能夠正常的看見顯示圖像（亮度高于法線方向的一半和色彩不失真），這個角度范圍就是顯示器的水平可視角度；同樣如果以水平法線為準，上下的可視角度就稱為垂直可視角度。

    目前，大多數平板電視（無論是等離子還是液晶）都采取了各種廣視角技術，雖然不能達到傳統CRT接近180度的水平，但是也已經完全滿足需要。消費者在選購的時候可以不考慮這個參數。

接口功能篇之傳統接口

    TV接口又稱RF射頻輸入，是在電視機上最早出現的接口。TV接口的成像原理是將視頻信號(CVBS)和音頻信號(Audio)相混合編碼后輸出，然后在顯示設備內部進行一系列分離/解碼的過程輸出成像。由于需要較多步驟進行視頻、音視頻混合編碼，所以會導致信號互相干擾，所以它的畫質輸出質量是所有接口中最差的。

    AV接口又稱(RCARCA)可以算是TV的改進型接口，外觀方面有了很大不同。分為了3條線，分別為：音頻接口(紅色與白色線，組成左右聲道)和視頻接口(黃色)。

    S（S-Video）端子可以說是AV端子的改革，在信號傳輸方面不再將色度與亮度混合輸出，而是分離進行信號傳輸，所以又稱它為“二分量視頻接口”。與AV接口相比，S端子不在對色度與亮度混合傳輸，這樣就避免了設備內信號干擾而產生的圖像失真，能夠有效的提高畫質的清晰程度。但S-Video仍要將色度與亮度兩路信號混合為一路色度信號進行成像，所以仍然存在著畫質損失的情況。

    VGA接口又稱(S-Dub)，這是源于電腦的輸入接口，由于CRT顯示器無法直接接受數字信號的輸入，所以顯卡只能采取將模擬信號輸入顯示器的方式來獲得畫面。而VGA就是將模擬信號傳輸到顯示器的接口。目前平板電視為了兼容個人電腦，普遍配備了這種接口。

    以上的各種接口都不能滿足高清信號無損傳輸的需要。

接口功能篇之色差

    色差通常被標記成YUV YCbCr Y/B-Y/B-Y，也稱分量視頻接口 。它通常采用YPbPr 和YCbCr兩種標識，前者表示逐行掃描色差輸出，后者表示隔行掃描色差輸出。作為S-Video的進階產品，色差輸出將S-Video傳輸的色度信號C分解為色差Cr和Cb，這樣就避免了兩路色差混合解碼并再次分離的過程，也保持了色度通道的最大帶寬，只需要經過反矩陣解碼電路就可以還原為RGB三原色信號而成像，這就最大限度地縮短了視頻源到顯示器成像之間的視頻信號通道，避免了因繁瑣的傳輸過程所帶來的圖像失真，所以色差輸出的接口方式是目前各種模擬視頻輸出接口中最好的一種。

    色差端口可以滿足1080p或者是1080i的傳輸需要，具體能不能傳輸這兩種高清信號要依據廠家的具體設計而定。

接口功能篇之HDMI（DVI）

    數字影音接口之中HDMI可以看作是DVI的替代品，二者都具有滿足高清信號傳輸的巨大帶寬。

    DVI全稱為Digital Visual Interface，它由Silicon Image、Intel（英特爾）、Compaq（康柏）、IBM、HP（惠普）、NEC、Fujitsu（富士通）等公司共同組成DDWG（Digital Display Working Group，數字顯示工作組）推出的接口標準。DVI接口分為兩種，一個是DVI-D接口，只能接收數字信號，接口上只有3排8列共24個針腳，其中右上角的一個針腳為空。不兼容模擬信號。另外一種則是DVI-I接口，可同時兼容模擬和數字信號。

    HDMI的英文全稱是“High Definition Multimedia”，中文的意思是高清晰度多媒體接口。HDMI接口可以提供高達5Gbps的數據傳輸帶寬，可以傳送無壓縮的音頻信號及高分辨率視頻信號。2002年的4月，日立、松下、飛利浦、Silicon Image、索尼、湯姆遜、東芝共7家公司成立了HDMI組織開始制定新的專用于數字視頻/音頻傳輸標準。HDMI在針腳上和DVI兼容，只是采用了不同的封裝。與DVI相比，HDMI可以傳輸數字音頻信號，同時提供了更好的DDC可選功能。HDMI支持5Gbps的數據傳輸率，最遠可傳輸15米，足以應付一個1080p的視頻和一個8聲道的音頻信號。此外HDMI具有“即插即用”的特點，信號源和顯示設備之間會自動進行“協商”，自動選擇最合適的視頻/音頻格式。

    無需在信號傳送前進行數/模或者模/數轉換和更高的通信帶寬是HDMI（DVI）接口最大的優點。而應用HDMI的好處是：只需要一條HDMI線，便可以同時傳送影音信號，而不像現在需要多條線材來連接。

    HDMI（DVI）接口可以支持HDCP協議，為將來看帶版權的高清視頻打下基礎。HDCP的全稱是High-bandwidth Digital Content Protection，也就是“高帶寬數字內容保護”。簡單的說，HDCP就是要將通過DVI和HDMI接口傳遞的數字信號進行加密，多媒體內容的發出端(電腦、DVD、機頂盒等)與接受端(顯示器、電視機、投影機等)之間加上一道保護。這樣一層保護主要目的是防止通過數字信號進行不合法的復制。

    最后需要指出的是并不是所有號稱擁有HDMI（DVI）接口的平板電視都可以支持到1080p的帶寬需要，同時也不是所有HDMI（DVI）接口都具有HDCP保護技術并通過相應的國際認證，消費者選購平板或者其他相關產品時必須小心核對。

接口功能篇之流媒體

    流媒體(Streaming Media)指在數據網絡上采用流式傳輸的方式（按時間先后次序傳輸）播放的連續音/視頻媒體格式。流媒體在播放前并不下載整個文件，只將開始部分內容存入內存，對數據包進行緩存并使媒體數據正確的輸出。流媒體數據流具有連續性(Continuous) 、實時性(Real - time) 、時序性的特點。

    流媒體平板或者是流媒體電視通常就是指能夠播放流媒體文件的電視機。這種電視通過配置通用串行總線接口——USB接口和讀卡器插槽來實現流媒體內容的輸入。具有流媒體功能的電視能與MP3、攝像機、照相機、移動硬盤、U盤以及各種各樣存儲卡連接，并播放存儲于他們之上的內容。

    流媒體依仗的通用串行總線Universal Serial Bus簡稱USB，是目前電腦、數碼、平板電視等產品上廣泛應用的一種接口規范。USB接口是一種四針接口，擁有有兩個規范，即USB 1.1和USB 2.0，其中USB 1.1的最高傳輸速度是12Mbps（折算為MB為1.5MB/s），供電電壓250毫安；USB2.0標準傳輸速率在25Mbps-400 Mbps （最大480 Mbps，折算為MB為60MB/s），供電電壓500毫安。

    目前市場銷售的平板電視還有部分產品依然為了降低成本采用低速的USB1.1接口作為流媒體接口，而這個接口根本不能滿足海量流媒體設備的供電和傳輸需要，消費者購買流媒體電視，一定要先確定是否采用了USB2.0高速接口。

    通過以上的介紹相信消費者已經對平板電視產品有了基本的了解，不會再為挑選平板電視沒有頭緒而犯愁了。現在您已經不再是以前的“菜鳥”而是半個專家，是該大顯身手的時候了。