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就算LCD响应时间达到零毫秒,也不能完全消除延迟残影,解决方法是让LCD模拟CRT的显示方式。
长久以来,响应时间太长一直是LCD的跛足。为此,产业界也投入相当大的力量期望能有所改善。人们首先从液晶材料入手,调整液晶的物理特性,加快液晶分子的转速,让液晶响应时间缩短到了16毫秒以下,甚至达到8毫秒。继而,又采用OverDrive驱动加速技术,利用集成电路精准控制,通过加大电压变化来加速液晶分子翻转速度,进而缩短了每个灰阶间的响应时间。如今,液晶显示器灰阶相应时间已经缩短到了4毫秒,甚至2毫秒的产品都已经出现,做到1毫秒也不算很难。
相比早期的50毫秒响应时间,液晶的进步可谓非常明显了。不过人们却发现那些灰阶达到4毫秒甚至更短的产品,却仍然可以比较容易的看出与CRT的差距。其实,就算LCD的响应时间可以达到1毫秒,甚至接近0毫秒,这种差距仍然不会消除,因为这已经不是响应时间长短的问题,而是LCD的显示方式以及人眼的视觉残留效应共同决定的。
LCD与CRT显示技术的差异
CRT通过阴极射线管发射电子来撞击荧光屏发光,并且采用了脉冲(impulse-type)驱动的方式。对于CRT来说,其每一个像素皆因受到了脉冲波形的电子束击打而被激活,一旦脉冲波在达到需求点后,立刻便返回初始值,实际上CRT的每一个像素都在极短时间内做实时显示。相比之下,LCD本身不具有发光的功能,必须用背光源系统来提供高亮度的、分布均匀的光源,进而在平面面板上产生图像。在背光源系统方面,LCD采用了稳态(hold-type)驱动的方式,其每一个像素都持续发光,除非关闭,否则不会因画面的变化而变化。
众所周知,人眼之所以看到连续的动态画面,是因为视网膜受到光线刺激后所产生的视觉印象,在光停止作用后仍保留短暂的时间(0.1秒左右),可称之为“视觉暂留”现象,电影或电视皆利用人眼这一特性而制作完成。但是这一特性和LCD稳态驱动方式结合起来就产生了不良的结果。
就算LCD响应时间可以达到0毫秒,眼睛感受到的画面却是前后两种显示状态的叠加。所以当屏幕上的物体快速移动,它移动前和移动后的位置都会在眼睛里叠加在一起成像,画面就变模糊了。而CRT方式中,前一帧画面显示后进入了全黑色状态,然后再显示后一帧画面,那么发生叠加的是黑色画面和有图像的画面,而黑色画面上不存在任何图像信息,所以不会让图像变得模糊,至多让亮度整体降低些而已。这样一来视觉延迟作用就不会产生明显的副作用了。
了解了这些,很自然就会想到,如果能让LCD模拟CRT的显示方式,就能让LCD像CRT那样没有延迟残影了。
让LCD像CRT一样显示
为了在LCD显示器上模拟出类似CRT的脉冲驱动方式,目前业界提出了两种主要的解决方案,一种是背光扫描(Scanning Backlight),另一种是插黑技术(Black Frame Insertion Technology)。前者增加背光灯管,让灯管依次打开发光,从而模拟CRT的逐行扫描方式,以实现近似于CRT脉冲驱动的效果,但这会增加LCD显示器的生产成本,因而推广和普及都比较困难。而插黑技术在不改变LCD背光模组的情况下,通过在动态画面间周期性持续插入黑屏,同样实现了近似于CRT的动画显示效果,这种方式的前提就是要LCD的响应时间足够快,可以快速的显示出黑色画面,并快速切换到新画面,而对于采用OverDrive技术的灰阶响应时间只有几毫秒的LCD来说,这已经不成问题了。
目前,BenQ已经把插黑技术应用到它的新产品FP241W Z当中了,它在显示动态画面的时候,会以120Hz的刷新率显示图像,一秒钟显示60幅图像帧并在其间插入60幅黑色画面帧,这样等效于CRT显示器60Hz的刷新率。让LCD像CRT一样脉冲式显示,这本身就是一件很有想象力的创举了,而采用了这种技术的LCD能否像CRT那样带给我们清晰的动态画面?我们期待BenQ新产品上市的时候能给我们一个惊喜。 □
“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文”
长久以来,响应时间太长一直是LCD的跛足。为此,产业界也投入相当大的力量期望能有所改善。人们首先从液晶材料入手,调整液晶的物理特性,加快液晶分子的转速,让液晶响应时间缩短到了16毫秒以下,甚至达到8毫秒。继而,又采用OverDrive驱动加速技术,利用集成电路精准控制,通过加大电压变化来加速液晶分子翻转速度,进而缩短了每个灰阶间的响应时间。如今,液晶显示器灰阶相应时间已经缩短到了4毫秒,甚至2毫秒的产品都已经出现,做到1毫秒也不算很难。
相比早期的50毫秒响应时间,液晶的进步可谓非常明显了。不过人们却发现那些灰阶达到4毫秒甚至更短的产品,却仍然可以比较容易的看出与CRT的差距。其实,就算LCD的响应时间可以达到1毫秒,甚至接近0毫秒,这种差距仍然不会消除,因为这已经不是响应时间长短的问题,而是LCD的显示方式以及人眼的视觉残留效应共同决定的。
LCD与CRT显示技术的差异
CRT通过阴极射线管发射电子来撞击荧光屏发光,并且采用了脉冲(impulse-type)驱动的方式。对于CRT来说,其每一个像素皆因受到了脉冲波形的电子束击打而被激活,一旦脉冲波在达到需求点后,立刻便返回初始值,实际上CRT的每一个像素都在极短时间内做实时显示。相比之下,LCD本身不具有发光的功能,必须用背光源系统来提供高亮度的、分布均匀的光源,进而在平面面板上产生图像。在背光源系统方面,LCD采用了稳态(hold-type)驱动的方式,其每一个像素都持续发光,除非关闭,否则不会因画面的变化而变化。
众所周知,人眼之所以看到连续的动态画面,是因为视网膜受到光线刺激后所产生的视觉印象,在光停止作用后仍保留短暂的时间(0.1秒左右),可称之为“视觉暂留”现象,电影或电视皆利用人眼这一特性而制作完成。但是这一特性和LCD稳态驱动方式结合起来就产生了不良的结果。
就算LCD响应时间可以达到0毫秒,眼睛感受到的画面却是前后两种显示状态的叠加。所以当屏幕上的物体快速移动,它移动前和移动后的位置都会在眼睛里叠加在一起成像,画面就变模糊了。而CRT方式中,前一帧画面显示后进入了全黑色状态,然后再显示后一帧画面,那么发生叠加的是黑色画面和有图像的画面,而黑色画面上不存在任何图像信息,所以不会让图像变得模糊,至多让亮度整体降低些而已。这样一来视觉延迟作用就不会产生明显的副作用了。
了解了这些,很自然就会想到,如果能让LCD模拟CRT的显示方式,就能让LCD像CRT那样没有延迟残影了。
让LCD像CRT一样显示
为了在LCD显示器上模拟出类似CRT的脉冲驱动方式,目前业界提出了两种主要的解决方案,一种是背光扫描(Scanning Backlight),另一种是插黑技术(Black Frame Insertion Technology)。前者增加背光灯管,让灯管依次打开发光,从而模拟CRT的逐行扫描方式,以实现近似于CRT脉冲驱动的效果,但这会增加LCD显示器的生产成本,因而推广和普及都比较困难。而插黑技术在不改变LCD背光模组的情况下,通过在动态画面间周期性持续插入黑屏,同样实现了近似于CRT的动画显示效果,这种方式的前提就是要LCD的响应时间足够快,可以快速的显示出黑色画面,并快速切换到新画面,而对于采用OverDrive技术的灰阶响应时间只有几毫秒的LCD来说,这已经不成问题了。
目前,BenQ已经把插黑技术应用到它的新产品FP241W Z当中了,它在显示动态画面的时候,会以120Hz的刷新率显示图像,一秒钟显示60幅图像帧并在其间插入60幅黑色画面帧,这样等效于CRT显示器60Hz的刷新率。让LCD像CRT一样脉冲式显示,这本身就是一件很有想象力的创举了,而采用了这种技术的LCD能否像CRT那样带给我们清晰的动态画面?我们期待BenQ新产品上市的时候能给我们一个惊喜。 □
“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文”