无悔的泪 2007-10-4 09:29
显示器亮度对比度知识扫盲
显示器亮度对比度知识扫盲
作者：天空蔚蓝
对于学生来说，9月意味着一个新学年的开始；对于各大电脑城装机商来说，9月则意味着他们每年的装机高峰期的到来。大家都知道，液晶显示器已经取代传统笨重的CRT显示器成为主流的显示器产品，对于液晶显示器来说，亮度以及对比度是决定LCD性能的最基本元素，但是，不少消费者都对这些基本知识的了解存在误区，因此，我们认为推出这篇强有力的LCD基础知识充电文章是很有必要的，尤其对于入门级的初级用户读者。
1、亮度
基本定义：液晶显示器中亮度的学术单位是cd/m2（坎德拉[candle]/平方米），我们平时所看到的液晶显示器标称的亮度表示它在显示全白画面时所能到达的最大亮度。
液晶材质本身并不会发光，因此所有的液晶显示器都需要背光灯管来照明，背光的亮度也就决定了显示器的亮度。最大亮度通常由冷阴极射线管( 背光源 )来决定，TFT-LCD的亮度值一般都在200～350cd/m2范围。
[align=center][img]http://www.sinaimg.cn/IT/h/2007-09-10/16cf38dab61dc4fecccc164ca3ae6cb7.jpg[/img]
图：亮度表示它在显示全白画面时所能到达的最大亮度[/align][align=left] 认识误区[/align][align=left] 一、亮度是越大越好？[/align][align=left] 很多消费者很少注意到，由于LCD一般默认出厂的亮度参数都设置为100%亮度显示(如下图所示)，所以大多数液晶显示器的最大亮度都能达到200cd/㎡以上，远比CRT的平均水平100cd/㎡高出很多。现在用户并不用操心一款崭新的液晶显示器不够亮，恰恰相反，很多用户都反映液晶显示器亮的刺眼，这就需要调节显示器的显示模式和亮度、对比度设置来控制全白最大亮度。[/align][align=center][img]http://www.sinaimg.cn/IT/h/2007-09-10/85b2c398c49d4bda45416eacf7b0862b.jpg[/img]
图：一般的LCD出厂亮度设置都为100%[/align]
[align=left] 二、什么样的环境需要什么样的亮度设置？[/align][align=left] 亮度并非越高越好，不同的环境亮度和不同的显示题材需要不同的亮度水平。[/align] -上网、办公等任务，由于显示画面白色部分较多，亮度在80－120cd/㎡比较合适。
[align=center][img]http://www.sinaimg.cn/IT/h/2007-09-10/bde72384484d540f70ed688bd1c0bba5.jpg[/img]
图：文本应用[/align] -图片处理，为了突出图像细节，亮度在150－180cd/㎡比较合适。
[align=center][img]http://www.sinaimg.cn/IT/h/2007-09-10/06db8a711d3003e5f11cfad75ac2f6ec.jpg[/img]
图：图片应用[/align] -视频、电影类节目，存在大量暗场景，需要较高亮度，应开启最大亮度，通常以表现视频节目作为卖点的显示器会具有较高的亮度，比如400cd/㎡。
[align=center][img]http://www.sinaimg.cn/IT/h/2007-09-10/3ecab4b3432bdf760849296ea2093572.jpg[/img]
图：电影应用[/align] 以上这些亮度值属于经验参数，当然还要考虑的环境亮度，相同亮度的显示器在晚上关灯和明亮的办公室里人眼的感觉并不相同，调节到合适的亮度是使用一台显示器最基本的操作，而这恰恰是大部分消费者很少去做的事情，他们更习惯逆来顺受的接受厂商默认的出厂参数设置。
当然，不少显示器厂商考虑到了用户手动调节亮度参数的不便利性，它们提供了不同亮度的显示模式给消费者选择，这对于入门级用户来说是很有必要的。
[align=center][img]http://www.sinaimg.cn/IT/h/2007-09-10/d144e89fbe48f0c51d0acb421dd057f8.gif[/img][/align][align=left] 小知识：[/align][align=left] 目前提高亮度的方法有两种，一种是提高LCD面板的光通过率；另一种就是增加背景灯光的亮度，即增加灯管数量。虽然技术上可以达到更高亮度，但是这并不代表使用的时候亮度值越高越好，因为使用时如果太高亮度的话可能使观看者眼睛受伤。此外，要提醒大家注意的是：根据灯管的排列方式不同，有的液晶显示器会有亮度不均匀的现象，即我们平时所见的漏光现象。[/align][align=left] 2、对比度[/align][align=left] 定义：对比度简单些的定义是显示器的白色亮度与黑色亮度的比值。比如一台显示器在显示全白画面（255）时实测亮度值为200cd/㎡，全黑画面实测亮度为0.5cd/㎡，那么它的对比度就是400：1。[/align][align=center][img=447,125]http://www.sinaimg.cn/IT/h/2007-09-10/146c822426a4706c294823664f63b724.jpg[/img]
[img=447,124]http://www.sinaimg.cn/IT/h/2007-09-10/7db092a6bcce6c63ab5bdaf60c101e3f.jpg[/img]
[img=447,125]http://www.sinaimg.cn/IT/h/2007-09-10/40959f4f712dedaffed4bc14a91487dc.jpg[/img]
图：对比度定义为白色亮度与黑色亮度的比值，由此定义我们不难发现：相同白色/黑色亮度下，对比度越高画面层次感更加鲜明[/align]
[align=left] 误区：不同的测试方法会有不同的结果[/align][align=left] 由于测试显示器全白和全黑画面时候的情况不一样，得出的对比度结果会有可能不同，因此这里就牵扯到一个测试标准问题，目前我们日常生活中所见到的测试对比度的方法主要有两种。[/align][align=left] 第一种：先让显示设备全屏显示白色，测量亮度值；再全屏显示黑色，测量亮度值，得出对比度值，也叫全开全关(Full ON Full OFF)对比度。动态对比度是基于动态背光调整，根据画面明暗来调整背光亮度，实际上只有在这种测试方法下才能得出所谓动态对比度。[/align][align=center][img]http://www.sinaimg.cn/IT/h/2007-09-10/645c7f2f4f515b8f84f82f12e9cacccf.jpg[/img][/align] 第二种：来自美国国家标准委员会ANSI的测试方法，显示16棋盘格黑白相间图案，分别在屏幕上各个方块处测定黑色亮度和白色亮度，以平均值得出的对比度值可称为ANSI对比度，按照ANSI方法测试的对比度成绩最低，因为白色区域的光线将会影响黑色区域的亮度，从而成为考验最为严格的测试方法，尤其对等离子显示器件而言。同样的显示器，此种方法下测试的对比度就只有大约270：1。
[align=center][img]http://www.sinaimg.cn/IT/h/2007-09-10/5229241c33b6fddb2f0f1ce4e9b3e89d.jpg[/img][/align] 二、液晶显示器亮度、对比度的调节方法
改变液晶显示器的全白亮度有两种方法：
第一种是调节CCFL背光灯管的电流大小改变背光亮度，从而得到不同的最大亮度，此时全黑亮度也同步变化，这是最合理的亮度调节方式，目前的绝大多数显示器使用这种亮度调节方式。
[align=center][img]http://www.sinaimg.cn/IT/h/2007-09-10/f301c591ab8adf3d2a1ff8acf753dc47.jpg[/img][/align] 第二种是调节液晶分子偏转幅度，举例说明，当一台显示器得对比度设置为100时，液晶分子100％偏转完全透光时亮度为400cd/㎡，那么当对比度设置为50的时候，液晶分子得偏转最大幅度也仅为50％，那么此时全白亮度为200cd/㎡，但不管怎么调节对比度设置，全黑亮度不变，因此调节对比度可以得到不同的最大亮度，同时对比度也跟着变化，这就是液晶显示器的对比度调节方式。
[align=center][img]http://www.sinaimg.cn/IT/h/2007-09-10/247c784adbc952757e600edc6541b953.jpg[/img][/align]
了解亮度对比度调节方式有助于我们更好的使用显示器，比如当我们需要较低的全黑亮度时，需要将亮度降低，也需要根据环境和节目需要调节到适合的对比度。但液晶分子的偏转幅度不宜过大或者过小，这直接影响到线性度，不好的线性度会影响图像的层次和灰阶Grayscale的表现，对比度通常只有一个最佳值，在最佳值以外的设置中往往是通过调节伽马曲线来进一步提升图像反差，当然也有冲破液晶线性区域导致高光灰阶丢失，让图像感觉过曝的例子，这些情况都将在测试中得到体现。
[align=left] 动态对比度释疑[/align] 最初动态对比度主要是应用在投影机（动态光圈控制）和液晶电视上，用以降低昏暗场景中黑色亮度或者提高场景中的最大亮度，从而提高视觉享受。
前面我们说过动态对比度只在FOFO对比度测试时有效，下面我们演示5倍背光亮度调节功能是如何将500：1的液晶面板提升到2500：1的：全白亮度画面保持不变，全黑画面最大亮度降低为原来的1/5，就可以实现动态2500：1的对比度了。要是全黑画面最大亮度降低为原来的1/10，那么一台5000：1的显示器便出炉了。
[align=center][img]http://www.sinaimg.cn/IT/h/2007-09-10/f03670af103364e15c98c7b2c8420c3c.jpg[/img][/align]
但对于如何实现动态背光还存在一个值得商榷的地方：背光变化速度。
忽明忽暗，是动态背光调节带来的另一个问题，亮度调节速度的快慢也是这个技术发展的一个需要思考的问题，最新的影院投影机已经能做到以1/60秒作为步进来调节（动态光圈控制），跟场景变化速度一样快或许是解决这一问题的方法。由于动态场景分析背光调节的应用面比较窄，基本上只针对欣赏电影类节目有帮助，要是在看照片的时候亮度时而变化，使用者恐怕会崩溃，因此各家显示器都把动态背光设立独立选项或者只有在影视模式中才可以开启。
当然，LCD的色彩显示效果并不单纯和亮度以及对比度有关系，它还和液晶面板的色彩饱和度以及显示器厂商提供的出场设置以及色彩引擎调节有着密切的联系。希望这次我们的充电应用文章会使大家平时对亮度、对比度的一些认识误区有所纠正，欢迎大家继续关注我们显示器栏目。
无悔的泪 2007-10-4 09:37
别拿数字忽悠人 显示器动态对比度参数解析
“动态对比度”这个参数是从去年开始标识在液晶显示器上的。短短的一年时间，动态对比度就由刚出现时的1000:1级，发展到了现在5000:1。并且照目前的趋势来看，过段时间出现一台8000:1动态对比度的液晶显示器也相当正常。如此速度，要远远超出“摩尔定律中指出的每18个月翻一倍”。 [table][tr][td][img]http://www.sinaimg.cn/IT/cr/2007/0830/1070571167.jpg[/img]
[/td][/tr][tr][td]对比度5000:1，是不是看起来很美？[/td][/tr][/table]
那么，动态对比度到底是什么？动态对比度为何会发展如此快速？动态对比度对于 [url=http://www.iask.com/n?k=%D2%BA%BE%A7][color=#000099]液晶[/color][/url]显示效果提升有什么帮助？笔者将在下面的文章中为大家解答这些问题。
为了更好的解释动态对比度，有必要先解释一下对比度的定义。简单来说，对比度是液晶显示器显示画面黑与白的亮度比值。比值越大，从黑到白的渐变层次就越多，从而色彩表现越丰富，这就是对比度对显示效果的意义所在之处。
就目前而言，对比度有三种常见测试方式，分别对应的三种对比度标识，它们分别是：全开/全关对比度，ANSI对比度，动态对比度。
全开/全关对比度；显示器接收全白信号时所显示的亮度与全黑信号显示器的亮度的比值，这也称为最大对比度，也有专业测试人员习惯使用通断比的称谓。在动态对比度出来之前，厂商往往喜欢用这种数值最大的测试方法。
[table][tr][td][img]http://www.sinaimg.cn/IT/cr/2007/0830/4043156007.gif[/img][/td][/tr][tr][td]ANSI对比度测试图[/td][/tr][/table]
ANSI对比度：采用ANSI标准测试方法测试对比度，ANSI对比度测试方法采用16块黑白相间色块，8个白色区域亮度平均值和8个黑色区域亮度平均值之间的比值即为ANSI对比度，也有人称其为有效对比度。这种测试方法比较符合显示器的实际工作状态，因此它最能反映实际对比度性能。但因为ANSI对比度的测试数值要远远小于全开/全关对比度，所以很少有厂商用ANSI对比度来标识显示器。
无悔的泪 2007-10-4 09:37
别拿数字忽悠人 显示器动态对比度参数解析(2)
了解了前面两种对比度之后，下面我们来详细介绍动态对比度。简单来说，动态对比度与全开/全关对比度相同，同样是测试显示器接收全白信号时所显示的亮度与全黑信号显示器的亮度的比值。与全开/全关对比度不同的是，显示器会通过调节背光灯管亮度，从而使接收全白信号时所显示的亮度更高，接收全黑信号显示器的亮度更低，进而到一个更大的数值。
[table][tr][td][img]http://www.sinaimg.cn/IT/cr/2007/0830/3325759081.jpg[/img][/td][/tr][tr][td]测试对比度时，全白屏幕[/td][/tr][/table][table][tr][td][img]http://www.sinaimg.cn/IT/cr/2007/0830/3336017638.jpg[/img][/td][/tr][tr][td]测试对比度时，全黑屏幕。如果将背光全关掉，动态对比度为“无穷大:1”[/td][/tr][/table]
通过动态对比度的原理，我们可以发现，单纯的提升动态对比度的数值会变得相当简单。只需要提升全白画面的亮度或是降低全黑画面的亮度就可以了。
提升全白场景的亮度，可以通过给背光灯管加电压、更换更亮的背光灯管、增加背光灯管数量等一些手段来达到。但是这些方法，相对来说较为复杂，也容易增加成本。最重要的是，亮度的提升必然有限，想让动态对比度数值有大幅的增长明显很难。
相比较而言，降低全黑画面的亮度就容易实现多了。只需要降低背光灯管的亮度，并且也容易使动态对比度数值大幅的增长。目前市场面上动态对比度超高的 [url=http://www.iask.com/n?k=%D2%BA%BE%A7][color=#000099]液晶[/color][/url]大部分均是通过降低全黑画面亮度实现的。举个例子，一个全白画面亮度为200cd/m2的显示器，全黑画面的亮度如果为0.1cd/m2时，它的动态对比度就是2000:1；如果将全黑画面的亮度降低为0.01cd/m2，它的动态对比度就达到了20000:1；如果厂商在控制电路中针对全黑画面将背光灯彻底关闭的话，这时亮度为0cd/m2，动态对比度将会是“无穷大”！
无悔的泪 2007-10-4 09:38
别拿数字忽悠人 显示器动态对比度参数解析(3)
动态对比度的推出其实是为了弥补液晶显示机理中的不足，因为CRT和等离子都具有局部峰值亮度的显示能力，DLP器件也有很高的真实对比度，而液晶要想达到相同的峰值亮度，就不得不提高背光亮度，从而在显示明亮的场景时有较好的表现。
但是，在提高的背光亮度之后，在黑色场景就无法保证足够黑。动态背光控制就很好的解决了这个问题，在黑色场景时将背光亮度适当调低，从而使黑色场景足够黑。但是它仍然无法解决在同一画面上的黑暗区域与高光区域之间的矛盾，对于在夜间明亮的灯光，以及在阳光下的阴影部分，它都无法全面照顾到。
[table][tr][td][img]http://www.sinaimg.cn/IT/cr/2007/0830/3385190481.jpg[/img][/td][/tr][tr][td]明亮场景[/td][/tr][/table]
[table][tr][td][img]http://www.sinaimg.cn/IT/cr/2007/0830/3381780562.jpg[/img][/td][/tr][tr][td]昏暗场景[/td][/tr][/table]
因此，动态背光系统的推出、动态对比度的标识，对于液晶显示器的显示效果提升确实是有一定帮助的。但是凡事总有个度，太黑的东西人眼是无法看清的，如果单纯的为了提升动态对比度的数字，大幅的降低黑暗场景时的亮度，很容易造成画面黑到人眼无法辨识。
[table][tr][td][img]http://www.sinaimg.cn/IT/cr/2007/0830/2962905188.jpg[/img][/td][/tr][tr][td]某款高动态对比度显示器显示的暗场景画面，已经暗到了看不清[/td][/tr][/table]
据笔者的个人使用感受，动态背光系统在降低暗场景亮度时，降低到原场景亮度的1/2到1/3之间还是可以接受的。超过了这个界限，太低的亮度，很容易造成暗场景黑成了一片，细节部分全部看不清。
另外，动态背光系统的调节设计也很重要，部分厂商做的较好，会设计成：在进入暗场景几秒钟之后，逐级降低背光系统亮度，这样中间有个过渡过程。部分做的较差的厂商会设计成，一进入暗场景，背光系统马上把亮度降下来。一旦某些电影场景需要在亮和暗两种环境中来回切换时，使用者就会发现屏幕忽明忽暗。或者是某些电影场景刚好在系统设计降低亮度的临界值切换时，也会出现屏幕忽明忽时间的情况。
无悔的泪 2007-10-4 09:38
别拿数字忽悠人 显示器动态对比度参数解析(4)
通过上面的分析，我们可以发现，动态对比度主要是为了保证明亮场景的亮度，和昏暗场景时足够黑。所以，动态对比度对于那些需要频繁在明亮场景和昏暗场景切换的应用才有较为明显的实际意义。
对于电脑应用而言，文本处理、上网、办公、编程全部基本没有明暗变化较大的情况出现；大部分的游戏亮度都是在一个固定的范围内，明亮和昏暗的画面切换虽然不能说完全没有，但也很少。综合考虑下来，只有影视才是电脑应用中需要频繁切换明暗场景的，因此只有影视才是动态对比度最大的应用所在。
[table][tr][td][img]http://www.sinaimg.cn/IT/cr/2007/0830/2468713161.jpg[/img][/td][/tr][tr][td]动态对比度[/td][/tr][/table]
综上，我们可以得出如下结论：
1、动态对比度从实现原理上很简单，完全可以达到“无穷大:1”。
2、动态对比度并不是越高越好。某些液晶显示器为了大幅提升动态对比度，从而大幅的降低全黑画面亮度。对于液晶显示效果，不仅是没有帮助，还会有负面效果，造成暗场景看不清。所以，就目前市场情况而言，超高的对比度基本是用来“忽悠”人的。
3、动态对比度不仅仅是一个数字，好的背光控制系统也很重要。如果没有好的背光控制系统，有可能出现忽明忽暗的情况。也有可能出现，不该降低背光的时候暗下来的情况。
4、动态对比度有实际意义的应用范围较窄，基本上只有在看电影时才有用。
思雨 2007-10-4 20:31
[size=7][color=red]多谢提供！q0016 [/color][/size]
