一、消费者对电视画面在运动状态下能够清晰的观看图像越来越关注,而以往表征平板电视的动态画面表现多使用响应时间,但这个时间太过抽象,消费者在选购电视过程中感觉到残影现象仍有存在,因此“动态清晰度”这个表征参数就出现了,这一参数更能体现电视机在显像运动图像时的特性。 二、名 词 解 释 1•分辨率(Resolution):代表电视机表现图像细节的能力,一般是用水平和垂直的像素数来表示。 2•图像清晰度(PictureResolution):是指人眼可以主观感受到的图像细节的清晰程度。 3•动态清晰度(MPR:MotionPictureResolution):以一定速度显示动态图像时,人眼能够察觉到的电视图像细节清晰度程度,以电视线表示。 4•PPF定义:(每场像素数—PixelPerField)用于设定画面从屏幕左端移动到右端所需时间单位:(秒),描述电视画面图像的移动速度。 5•响应时间:(MPRT:MotionPictureResponseTime),比如11ms,它代表显示器件像素从全黑-全白或全白-全黑的转换时间。 三、发 光 原 理 1• CRT的发光原理 显示管的屏幕上涂有一层荧光粉,电子枪发射出的电子击打在屏幕上,使被击打位置的荧光粉发光,从而产生了图像,每一个象素点又由"红""绿""蓝"三个小的发光点组成的。由于电子束是分为三条的,它们分别射向屏幕上的这三种不同的发光小点,从而在屏幕上出现绚丽多彩的画面。经典的CRT显像管使用电子枪发射高速电子,经过垂直和水平的偏转线圈控制高速电子的偏转角度,最后高速电子击打屏幕上的磷光物质使其发光,通过电压来调节电子束的功率,就会在屏幕上形成明暗不同的光点形成各种图案和文字。 彩色显像管屏幕上的每一个像素点都由红、绿、蓝三种涂料组合而成,由三束电子束分别激活这三种颜色的磷光涂料,以不同强度的电子束调节三种颜色的明暗程度就可得到所需的颜色,这非常类似于绘画时的调色过程。 2• 液晶(LCD)发光原理 所谓液晶其实就是一种介乎于液体和晶体之间的物质。它的奇妙之处是可以通过电流来改变他的分子结构。正因为如此,我们可以为液晶加上不同的工作电压,让他控制光线的通过量。从而显示变化万千的图像。液晶本身并不会发光,因此所有的液晶显示器都需要背光照明。如图4所示背光灯管在液晶电视打开的同时就一直被点亮的。为了控制透光率,人们把液晶单元放在了两片偏振玻璃片之间。这样,当液晶单元没有被加上电压的时候,处于初始状态,这样背光在通过时就会被液晶单元的特殊分子结构所极化,光线被扭曲,从而通过前面的偏振玻璃被人们所感知,即产生“白色”效果。同理,如图5所示当液晶单元被加上电压之后,他的分子结构会被改变,这样光线的角度并不会被扭曲。于是光被显示器前面的偏振玻璃光膜所阻隔,无法被人们所感知,即产生“黑色”效果。白色背面光源的入射光照在左偏光板上,经偏光板的光即被偏极化后穿透液晶,由于液晶可由外部电压来控制液晶分子的排列,因此可改变偏光板的偏光角度,随着偏光角度的改变,它经过偏光板的强度也因而改变,各个不同强度的光经彩色滤光膜的红、蓝、绿,就会显示出各种不同颜色及亮度的画素,再由各画素组成一幅我们所看到的色彩缤纷的图案或影像。 3• 等离子(PDP)发光原理 首先看发光原理,跟LCD是完全不一样的,有很多小的枪体,也是一个像素的构成,有红绿蓝三个枪体,是密封的,里面加的是惰性气体,当加上电压之后,气体电离就产生紫外线,如图6所示,紫外线照射到涂布在玻璃管壁表面上之荧光粉时,荧光粉就会被激发出可见光,而可见光的颜色则由荧光粉的种类所决定。若是彩色PDP则荧光粉的种类须包括可发出红(R)、蓝(B)、绿(G)三原色光的三种不同荧光粉,而非单一种发白色光的荧光粉。由这三种荧光粉配置成直线状或马赛克状,当加电压于电极上就引起放电,这时所产生之紫外线照射到各个单元内侧的荧光体即可发出红(R)、蓝(B)、绿(G)三原光的可见光。再配合驱动电路之设计与影像信号处理则可将三种原色的光混合产生各式各样的颜色以形成彩色的画面。 四、电视动态清晰度 电视图像清晰度应分为“静态清晰度”与“动态清晰度”。从前述发光原理中我们可以看出,由于发光原理不同,对于等离子电视、CRT彩电产品来说,其响应时间达到几个ms级,因此动态清晰度相对较高;而液晶电视因发光原理所限,响应时间较长,为十几个ms级,需要考虑响应速度,显示动态图像时存在拖尾现象,从而大大降低图像动态清晰度,尽管液晶电视在解决动态清晰度问题上取得了一定进展,但在短期内暂还无法从根本上得到解决。除了显示器件响应时间外、数字电视数字信号存取处理、信号格式变换等原因,都会影响数字电视动态清晰度。 1• 平板电视分辨率不等于清晰度 一般情况下,我们经常将电视分辨率和清晰度混为一谈。多数情况下,这么说并不会发现什么不妥的问题,分辨率越高,清晰度就越高,因此大家往往认为这是同一个概念。实际上,分辨率和清晰度是两个不同的概念。 在CRT时代,模拟的电视信号的图像清晰度使用电视线的概念,清晰度高低的衡量单位是电视线。对于CRT电视机而言,衡量清晰度的标准也就是电视线。数字电视信号出现后,图像的清晰度高低就不仅以电视线作为衡量标准,而且还用分辨率的概念。 平板电视出现后,由于液晶电视和等离子都是点阵显示方式,因此经常使用分辨率的概念。26英寸以上液晶电视固有分辨率主要有两种:1366×768和1920×1080。等离子电视的情况则比较复杂,基本的固有分辨率是852×480和1024×768,目前,高清机型的显示屏的固有分辨率主要有1366×768和1280×1080并且逐步被全高清显示屏1920×1080所代替。#p#分页标题#e# 2• 电视线的计算方法 要想搞清楚电视线的概念,还要先弄清线的概念,在电视机屏幕上,黑白相间的两条垂直线,称作两线。但这个线还不是指电视线,电视线的概念是沿屏幕水平方向量取一段长度,使其等于画面垂直高度,其中所含的线数就等于其电视线。比如一台16:9的电视机,水平能够显示1920线,其电视线的数值为(1920/16)×9=1080电视线。 3• 平板电视分辨率和电视线的关系 理论上讲,液晶电视上的一个像素,最多可以显示1条线,1920×1080的液晶电视,最理想状态下,可以显示1920条黑白相间的线。按照电视线计算公式,就是1080电视线。事实上,这个数值只是理论上的计算结果,实际显示的清晰度,有的不能达到这么高。比如图象的几何中心不对、图象重显率未达100%显示、实际播放的图像中,有一条线刚好位于两个像素之间,这条线就不能清晰地显示在液晶电视上,这些都会使清晰度就降低。 4• 动态图像清晰度与实际收看的现状 目前媒体宣传的高清电视图像清晰度LCD、PDP为720线,全高清电视图像清晰度LCD、PDP为1080线,均是指当LCD、PDP电视显示静态高清画面(幅型比为16:9、信号格式为1920×1080)时所能分辨的的图像细节程度。这个线数并不是我们实际收看所能感受到的动态图像清晰度。而且由于我国目前有线电视台高清节目信号源相对较少,发射的信号的大部分还是625行幅型比为4:3的的模拟信号,这种信号源本身就无法达到高清电视的清晰度,就平板数字电视而言,由于其幅型比均为16:9,要全屏显示4:3的模拟信号,在电路上还要进行数字信号存取处理以及信号格式变换,故其清晰度会受到影响,特别是显示运动画面时,清晰度还会相应下降。 五、电视动态图像清晰度的测试 1• 电视动态图像清晰度的测试方法 动态清晰度标准是由中国电子视像行业协会针对等离子电视制定的行业标准,不但适用于等离子电视,也适用于其它显示形式的电视。电视动态图像清晰度测量方法采用的测试信号是全高清格式(测试信号格式为1920×1080i/50Hz),如图7所示,用于检查清晰度的垂直条形线簇,要求至少为4根黑线3根白线,灰度电平以8比特格式描述;图形的内图容分成9部分,分别用来测试不同情况的清晰度; 1)第1-3部分的背景灰度为255,目标线的灰度级依次为0,128,192; 2)第4-6部分的背景灰度为192,目标线的灰度级依次为0,96,144; 3)第7-9部分的背景灰度为128,目标线的灰度级依次为0,64,96。规定图像移动速度一个是4.5PPF(每场像素数—PixelPerField)速度水平运动;即对于50Hz系统,4.5PPF的速度大约为8.5s/画面(1920/50/4.5)。每个画面8.5秒移动一次。另一个速度是5.0PPF,移动一次7.7秒。通过目测,判断画面是否保持清晰。 2• 清晰度读数原则 a)采用主观法由专业人员观测,且不受观测方法和观测距离的限制; b)推荐由多位专业人员观测,取各自的平均值作为最终结果; c)按尚可清晰分辨全部线条(4黑、3白)对应的清晰度上限读数; d)不把黑/白线条可能出现的不处处等宽、等间距误判为不清晰; e)不把黑/白线条不连续但数量不减少误判为不清晰。 4• 电视动态清晰度的测试数据 由于目前主流数字电视产品均以平板电视为主,以下仅对平板电视做了摸底测试。 随着图像运动速度的增加,LCD显示器的清晰度快速下降。运动速度大约在4•5-5•0PPF时,动态清晰度下降至静态清晰度的60%左右。 经过大量的测试表明,随着运动速度增加,LCD动态清晰度下降幅度明显,在5•0PPF时(普通电视节目图像的运动速度一般在5PPF左右,但体育节目画面的运动速度要高一些),下降是静态时的60%左右。随着运动增加,PDP动态清晰度上下波动,下降幅度不明显。 通过这个指标,可以看出,高速、大动态显示是PDP的强项,LCD更适合显示较舒缓的画面。这从卖场里面LCD样机大多演示是静物或移动迟缓的人物,而PDP演示的是动作片或赛车等体育节目片断可见一斑。 就动态清晰度而言,PDP优于LCD,但就亮度而言,由于PDP为满足电磁兼容(EMC)测试的需求,都装有EMI玻璃或玻摸,因而亮度下降得非常厉害,故PDP其亮度远低于LCD。 六、结 束 语 目前我国实施的"高清标准"尚未对动态清晰度进行规定,其主要原因是动态清晰度的测试方法尚未统一,我国正在进行这方面的系统研究,待条件成熟后会逐步完善,但对于消费者来说,“动态图像清晰度”是选购平板电视产品的重要参数之一。
