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高清环境下对专业监视器的使用需求
从物理指标看，标清信号与高清电视信号，分辨率从720×576提高到1920×1080，水平分辨率提高近2.67倍；从实际效果看，不仅图像细节更加清楚，表现能力也全面、大幅度提升。那么，使用什么样的监视器才能真正表现出这些效果?准确判断信号是否存在误差?目前正在使用的高清监视器都有哪些特点呢?
以不同显示原理，显示器可分为CRT(阴极射线管)、LCD(液晶)、PDP(等离子)三种，他们的物理指标的差距并不明显，各有优势。但是作为专业监视器，他们在实际使用中的状况如何，能否满足专业显示器的需求呢?高清环境对专业监视器有哪些使用需求呢?
一、高清专业监视器的使用需求
一般专业监视器除必须符合国标规定的电气指标外，还会根据具体的环境，配置适当的画幅尺寸。对标清画面进行监看时，工程师为了准确发现图像问题，观看距离会比较近，因此会选择14或15英寸的监视器。然而在高清环境下，不仅信号的分辨率提升了，而且层次也大幅增加，为显示出这些特点，监视器就必须加大屏幕尺寸。假设监视器的像素点尺寸不变(如果像素尺寸变化，那么观看距离也要相应变化，才能保证人眼的分辨率保持不变)，那么高清监视器的水平尺寸将是标清监视器的2.67倍，垂直尺寸也扩大至近2倍，整个监视器的面积将是原标清监视器的5倍；如果观看距离保持不变，工程师就只能看到整个屏幕的1/20，从控制图像质量的角度出发，这无法保证技术工作顺利进行。从实际使用的角度看，高清监视器的尺寸，既要能够表现高清信号的细节，又要照顾工作人员的实际需求。
另外，从实际使用情况看，虽然小尺寸(9、14、15、17英寸)高清监视器的电路都可以处理高清信号，但由于每个像素过小，无法真正达到高清水平。这包含两个方面的问题一是以现有的工艺水平生产小尺寸的高规格显示器，会因为工艺过于复杂而导致高成本，绝大多数客户无法承担；二是在小尺度范围内，人眼也无法实现这么高的分辨率。实践表明，小于17英寸的专业监视器无法达到监视高清节目的目的：CRT显示器最小点距为0.23ram左右，要达到1920×1080的分辨率，至少大于20英寸；20英寸大小的液晶显示器分辨率只能达到1366×768，等离子由于器件本身的限制，最小的屏幕尺寸也要25英寸，要达到高清标准就要达到50英寸以上。
由此可以得出结论:在高清节目制作环节，显示器大小最好不低于24英寸；作为技术监看和审查级别的监视器，最好能大于30英寸，如果条件允许尽量使用大尺寸屏幕。
二、专业监视器的指标要求
1993年，广电总局出台了广播图像监视器的行业标准，对监视器的32项指标进行了数值规定。随着技术的不断进步，现有的标清设备都已能满足这个标准的要求了。但对于高清节目，这些指标又会出现一些新问题。例如：对于标清监视器，自场的色度和亮度不均匀性指标都不是很高，标清监视器尺寸不大，指标容易控制；而高清时代，监视器的屏幕尺寸大幅增加，这些不均匀性指标的控制就会困难许多。高清CRT显示器的磁化现象比标清监视器严重得多，消磁很困难。液晶显示器使用背光板作发光源，背光板由灯管和反光板组成，使用一段时间后就会出现灯管亮度不匀的问题，这些现象影响了屏幕亮度的均匀性。另一些指标如中央分辨率、会聚误差等对于液晶、等离子等点阵显示器件基本失去意义。而等离子屏幕的烧蚀现象、液晶屏幕的响应时间等问题，也很难用现有指标进行约束和测量。
对于这些问题我们采取的方法是综合考虑不同的使用环境和节目形式，选配适当的显示器。如:对于经常需要变动地点的制作系统进行综合的匹配，不仅使用图像监视器查看图像质量，同时使用其它技术手段共同保证节目的信号质量。对于技审系统，要对各项技术指标进行综合考虑。
三、使用环境的适应件要求
电视制作环境大体上可以分为室内与室外两类。室内环境相对较好，温度、湿度、环境光线、电源供给、电磁辐射等都可以控制，在室内使用的监视器对环境适应性的要求不高。室外环境则很难控制了，温度、湿度和照明情况随时都可能发生变化，而且供电状况也不稳定。这些外部条件的变化都有可能导致显示器性能的变化，下面逐个分析环境变化导致的显示器性能的变化。
首先，温度变化对显示器产生的影响。在广播级设备的设计中，都会考虑环境温度变化对设备产生的影响，—般在产品手册上都会标明工作温度的范围和贮藏温度的范围。当工作温度接近或达到手册标称值时，设备的性能指标一般不会发生改变，这是因为厂家在设计产品时都会留有余量，产品实际可以忍受的数值范围肯定会大于标称值的。然而制作节目有时会遇到极端条件，笔者就曾经在夏日酷热的沙漠、戈壁中进行过直播，当时的地表温度超过55℃，这就要事先考虑到高温下设备可能出现的问题。对于不同类型的监视器，极端温度条件造成的影响是不同的:温度过热时，CRT类监视器容易出现屏幕磁化、电子束散焦、电源额定功率下降造成偏转电压降低，画幅尺寸收缩等现象。环境温度过低时，LCD类的监视器会因为液晶分子活性降低出现响应时间延长，拖尾现象加重，PDP类监视器会因为低温而导致放电效率下降，屏幕亮度下降。
其次，湿度变化带来的影响。湿度变化对各类型监视器造成的影响是相似的，主要是造成电器线路的短路，引发元件烧毁，或是造成材料锈蚀导致设备失效。
再次，电磁辐射的影响。三种器件中最容易受到电磁辐射干扰的就是CRT类显示器，工作环境中的电信号、磁信号都可能对其产生影响，电梯、日光灯甚至相邻的监视器都可能成为干扰源。对于高清监视器，由于屏幕尺寸增大，地磁的影响也明显高于普通标清监视器，这些干扰造成色散、磁化、图像扭曲、偏色、闪烁等现象，严重影响图像质量。但这些干扰基本上无法对LCD和PDP显示器造成影响。
第四，环境光线的影响。环境光线对监视器的影响因发光机制的不同分为两类:一类是自身不发光的LCD，另一类是自发光的CRT和PDP。LCD的--图像是通过控制液晶，来控制背光的通过量，从而形成图像的明暗变化。目前大多数液晶显示器在全白色图像下背光的透过率约为6～7％，所以液晶显示器的总亮度不高，加上液晶器件存在观看视角小的缺陷，更容易受到环境光线的干扰，对最终的观看效果影响较大。CRT和PDP显示器都是在屏幕的内表面涂有荧光粉，荧光粉受激发发光。它们的亮度较高，不容易受环境光线的影响。但是，由于这两种器件都是负压真空器件，屏幕外壳的玻璃较厚，容易在屏幕表面形成清晰的环境映像，对观看效果造成影响。 第五，电压的变化影响。电压的变化一般不会对LCD和PDP显示器造成影响，除非电压过低设备无法启动。CRT显示器的偏转、扫描对电压的要求比较高，过低的电压可能造成扫描电压过低，画幅尺寸收缩，图像不能满屏。
三类显示器件使用情况对比
一、分辨率与画幅尺寸的比较
根据上文的论述，要想清晰地显示高清信号，显示器必须具有一定的屏幕尺寸。
三种显示器件中，CRT是以电子束扫描方式进行显像，本质是以模拟方式实现图像还原，这种显示器的指标以清晰度表示，单位是电视线，LCD、PDP类逐点显示的指标是以分辨率表示的，单位是像素，两种指标之间无法直接比较。不过可以将LCD、PDP的垂直分辨率乘以科尔系数(0.75)，当作清晰度数据与CRT显示器进行定性比较，但无法进行定量比较。因此，这里我们只对几类监视器进行定性比较。并且随着技术的发展，这些指标会很快发生变化。
经过对多家专业监视器厂商的调查发现，CRT类监视器17英寸最高可以达到700电视线的清晰度，19英寸大约900电视线，32英寸能够达到1000线以上。LCD监视器目前也只有20英寸以上才能做到1920×1080的高清分辨率。PDP监视器的尺寸则50英寸以上才能达到高清分辨率。CRT监视器目前能够见到的最大尺寸为32英寸。
综合上述情况可以看出，真正达到1920×1080分辨率的监视器，LCD最小尺寸至少20英寸，PDP最小50英寸，CRT至少20英寸以上。
二、实际使用效聚的比较
CRT器件以它的亮度高、反差大、色彩还原好、图像细腻等优势，一直保持着高指标、高质量的水平，是三种器件中观看效果最好的。由于受到自身重量的影响，CRT监视器一般用于技术监看，适用于对图像总体质量的最终把握。LCD、PDP器件由于采用逐点显示方式，没有回扫线，具有图像细腻、无闪烁现象，不易造成视觉疲劳。其中，LCD监视器以轻薄、省电为特色，PDP以高亮度、大尺寸闻名。LCD监视器一般会用于节目内容的监看，PDP监视器一般用于嘈杂环境的内容展示。
除了上述优点外，三种显示器件也都存在各自的缺点。CRT最主要的问题是体积庞大、耗电高、容易磁化。这是由CRT器件本身决定的，尺寸越大，重量越大，偏转电压越高，耗电越大。同时，高清信号的分辨率提高了，要求电子束更细，阴影缝隙更细，电子束的扫描也更容易受到干扰。
PDP的主要问题是小尺寸屏幕加工困难、屏幕发热、有烧蚀。PDP的发光原理导致其像素尺寸很难缩小，故分辨率越高，屏幕尺寸越大。惰性气体放电的同时也产生热量，造成屏幕整体发热。烧蚀问题是所有荧光粉都存在的问题，但是PDP会比CRT严重，原因是由于CRT器件采用电子束扫描方式，每—个像素在一场画面种植受到非常短暂的轰击，其余时间是依靠荧光粉的余辉效应保持亮度。而PDP采用的是短余辉荧光粉，在一个电视场时间内，每个像素大部分时间都依靠维持电极保持着发光，因此老化较快，屏幕中的某一部分长期显示相同内容，形成局部老化，就造成了烧蚀现象。
LCD的主要问题是亮度不高、有延时以及观看缺陷。所谓观看缺陷主要包含器件固有缺陷和观看习惯的差别。器件固有缺陷指的是液晶屏幕对于背光抑制不够，造成图像信号中黑色部分不够黑，整体图像偏灰的现象。这一缺陷直接导致图像观看时灰度层次不准确，对于摄像师判断曝光量造成误导。这种情况尤其对拍摄夜景最为不利，在图像大面积较暗的情况下，无法判断暗部的曝光数据。观看习惯的差别指的是在图像的高光和过曝光部分与CRT显示器不同，传统的CRT显示器处理高光图像时会因为电子束发射过强，造成电子束散焦而轰击到了相邻的像素，同时还会引起电子的外溢，这些因素共同作用，使得过曝光部分的图像及其周围的图像发生虚化和灰度增加，该现象与肉眼直接观看过亮的物体时产生的晕光接近，人眼更容易接受；而LCD因为是透射式发光，在过曝光的图像部分不会出现特殊的表现，因而曝光过渡也不易引起观看者的主意，这一点与CRT显示器不同，形成了不同的观看习惯，如果不加注意，就会造成节目质量的损失。
小结
综合全文，我们得出以下几点结论
一、高清节目的表现能力大大高于标清节目，无论从观赏的角度、还是从制作的角度都要重视对显示器的选择和调教，重视监看手段才能及时发现问题。
二、高清效果必须使用大尺寸显示器才能表现出来。
三、作为专业级的显示器，CRT器件还是效果最好的。
四、LCD、PDP尽量不作为节目质量最终评价的依据。
从物理指标看，标清信号与高清电视信号，分辨率从720×576提高到1920×1080，水平分辨率提高近2.67倍；从实际效果看，不仅图像细节更加清楚，表现能力也全面、大幅度提升。那么，使用什么样的监视器才能真正表现出这些效果?准确判断信号是否存在误差?目前正在使用的高清监视器都有哪些特点呢?
以不同显示原理，显示器可分为CRT(阴极射线管)、LCD(液晶)、PDP(等离子)三种，他们的物理指标的差距并不明显，各有优势。但是作为专业监视器，他们在实际使用中的状况如何，能否满足专业显示器的需求呢?高清环境对专业监视器有哪些使用需求呢?
一、高清专业监视器的使用需求
一般专业监视器除必须符合国标规定的电气指标外，还会根据具体的环境，配置适当的画幅尺寸。对标清画面进行监看时，工程师为了准确发现图像问题，观看距离会比较近，因此会选择14或15英寸的监视器。然而在高清环境下，不仅信号的分辨率提升了，而且层次也大幅增加，为显示出这些特点，监视器就必须加大屏幕尺寸。假设监视器的像素点尺寸不变(如果像素尺寸变化，那么观看距离也要相应变化，才能保证人眼的分辨率保持不变)，那么高清监视器的水平尺寸将是标清监视器的2.67倍，垂直尺寸也扩大至近2倍，整个监视器的面积将是原标清监视器的5倍；如果观看距离保持不变，工程师就只能看到整个屏幕的1/20，从控制图像质量的角度出发，这无法保证技术工作顺利进行。从实际使用的角度看，高清监视器的尺寸，既要能够表现高清信号的细节，又要照顾工作人员的实际需求。
另外，从实际使用情况看，虽然小尺寸(9、14、15、17英寸)高清监视器的电路都可以处理高清信号，但由于每个像素过小，无法真正达到高清水平。这包含两个方面的问题一是以现有的工艺水平生产小尺寸的高规格显示器，会因为工艺过于复杂而导致高成本，绝大多数客户无法承担；二是在小尺度范围内，人眼也无法实现这么高的分辨率。实践表明，小于17英寸的专业监视器无法达到监视高清节目的目的：CRT显示器最小点距为0.23ram左右，要达到1920×1080的分辨率，至少大于20英寸；20英寸大小的液晶显示器分辨率只能达到1366×768，等离子由于器件本身的限制，最小的屏幕尺寸也要25英寸，要达到高清标准就要达到50英寸以上。
由此可以得出结论:在高清节目制作环节，显示器大小最好不低于24英寸；作为技术监看和审查级别的监视器，最好能大于30英寸，如果条件允许尽量使用大尺寸屏幕。
二、专业监视器的指标要求
1993年，广电总局出台了广播图像监视器的行业标准，对监视器的32项指标进行了数值规定。随着技术的不断进步，现有的标清设备都已能满足这个标准的要求了。但对于高清节目，这些指标又会出现一些新问题。例如：对于标清监视器，自场的色度和亮度不均匀性指标都不是很高，标清监视器尺寸不大，指标容易控制；而高清时代，监视器的屏幕尺寸大幅增加，这些不均匀性指标的控制就会困难许多。高清CRT显示器的磁化现象比标清监视器严重得多，消磁很困难。液晶显示器使用背光板作发光源，背光板由灯管和反光板组成，使用一段时间后就会出现灯管亮度不匀的问题，这些现象影响了屏幕亮度的均匀性。另一些指标如中央分辨率、会聚误差等对于液晶、等离子等点阵显示器件基本失去意义。而等离子屏幕的烧蚀现象、液晶屏幕的响应时间等问题，也很难用现有指标进行约束和测量。
对于这些问题我们采取的方法是综合考虑不同的使用环境和节目形式，选配适当的显示器。如:对于经常需要变动地点的制作系统进行综合的匹配，不仅使用图像监视器查看图像质量，同时使用其它技术手段共同保证节目的信号质量。对于技审系统，要对各项技术指标进行综合考虑。
三、使用环境的适应件要求
电视制作环境大体上可以分为室内与室外两类。室内环境相对较好，温度、湿度、环境光线、电源供给、电磁辐射等都可以控制，在室内使用的监视器对环境适应性的要求不高。室外环境则很难控制了，温度、湿度和照明情况随时都可能发生变化，而且供电状况也不稳定。这些外部条件的变化都有可能导致显示器性能的变化，下面逐个分析环境变化导致的显示器性能的变化。
首先，温度变化对显示器产生的影响。在广播级设备的设计中，都会考虑环境温度变化对设备产生的影响，—般在产品手册上都会标明工作温度的范围和贮藏温度的范围。当工作温度接近或达到手册标称值时，设备的性能指标一般不会发生改变，这是因为厂家在设计产品时都会留有余量，产品实际可以忍受的数值范围肯定会大于标称值的。然而制作节目有时会遇到极端条件，笔者就曾经在夏日酷热的沙漠、戈壁中进行过直播，当时的地表温度超过55℃，这就要事先考虑到高温下设备可能出现的问题。对于不同类型的监视器，极端温度条件造成的影响是不同的:温度过热时，CRT类监视器容易出现屏幕磁化、电子束散焦、电源额定功率下降造成偏转电压降低，画幅尺寸收缩等现象。环境温度过低时，LCD类的监视器会因为液晶分子活性降低出现响应时间延长，拖尾现象加重，PDP类监视器会因为低温而导致放电效率下降，屏幕亮度下降。
其次，湿度变化带来的影响。湿度变化对各类型监视器造成的影响是相似的，主要是造成电器线路的短路，引发元件烧毁，或是造成材料锈蚀导致设备失效。
再次，电磁辐射的影响。三种器件中最容易受到电磁辐射干扰的就是CRT类显示器，工作环境中的电信号、磁信号都可能对其产生影响，电梯、日光灯甚至相邻的监视器都可能成为干扰源。对于高清监视器，由于屏幕尺寸增大，地磁的影响也明显高于普通标清监视器，这些干扰造成色散、磁化、图像扭曲、偏色、闪烁等现象，严重影响图像质量。但这些干扰基本上无法对LCD和PDP显示器造成影响。
第四，环境光线的影响。环境光线对监视器的影响因发光机制的不同分为两类:一类是自身不发光的LCD，另一类是自发光的CRT和PDP。LCD的--图像是通过控制液晶，来控制背光的通过量，从而形成图像的明暗变化。目前大多数液晶显示器在全白色图像下背光的透过率约为6～7％，所以液晶显示器的总亮度不高，加上液晶器件存在观看视角小的缺陷，更容易受到环境光线的干扰，对最终的观看效果影响较大。CRT和PDP显示器都是在屏幕的内表面涂有荧光粉，荧光粉受激发发光。它们的亮度较高，不容易受环境光线的影响。但是，由于这两种器件都是负压真空器件，屏幕外壳的玻璃较厚，容易在屏幕表面形成清晰的环境映像，对观看效果造成影响。 第五，电压的变化影响。电压的变化一般不会对LCD和PDP显示器造成影响，除非电压过低设备无法启动。CRT显示器的偏转、扫描对电压的要求比较高，过低的电压可能造成扫描电压过低，画幅尺寸收缩，图像不能满屏。
三类显示器件使用情况对比
一、分辨率与画幅尺寸的比较
根据上文的论述，要想清晰地显示高清信号，显示器必须具有一定的屏幕尺寸。
三种显示器件中，CRT是以电子束扫描方式进行显像，本质是以模拟方式实现图像还原，这种显示器的指标以清晰度表示，单位是电视线，LCD、PDP类逐点显示的指标是以分辨率表示的，单位是像素，两种指标之间无法直接比较。不过可以将LCD、PDP的垂直分辨率乘以科尔系数(0.75)，当作清晰度数据与CRT显示器进行定性比较，但无法进行定量比较。因此，这里我们只对几类监视器进行定性比较。并且随着技术的发展，这些指标会很快发生变化。
经过对多家专业监视器厂商的调查发现，CRT类监视器17英寸最高可以达到700电视线的清晰度，19英寸大约900电视线，32英寸能够达到1000线以上。LCD监视器目前也只有20英寸以上才能做到1920×1080的高清分辨率。PDP监视器的尺寸则50英寸以上才能达到高清分辨率。CRT监视器目前能够见到的最大尺寸为32英寸。
综合上述情况可以看出，真正达到1920×1080分辨率的监视器，LCD最小尺寸至少20英寸，PDP最小50英寸，CRT至少20英寸以上。
二、实际使用效聚的比较
CRT器件以它的亮度高、反差大、色彩还原好、图像细腻等优势，一直保持着高指标、高质量的水平，是三种器件中观看效果最好的。由于受到自身重量的影响，CRT监视器一般用于技术监看，适用于对图像总体质量的最终把握。LCD、PDP器件由于采用逐点显示方式，没有回扫线，具有图像细腻、无闪烁现象，不易造成视觉疲劳。其中，LCD监视器以轻薄、省电为特色，PDP以高亮度、大尺寸闻名。LCD监视器一般会用于节目内容的监看，PDP监视器一般用于嘈杂环境的内容展示。
除了上述优点外，三种显示器件也都存在各自的缺点。CRT最主要的问题是体积庞大、耗电高、容易磁化。这是由CRT器件本身决定的，尺寸越大，重量越大，偏转电压越高，耗电越大。同时，高清信号的分辨率提高了，要求电子束更细，阴影缝隙更细，电子束的扫描也更容易受到干扰。
PDP的主要问题是小尺寸屏幕加工困难、屏幕发热、有烧蚀。PDP的发光原理导致其像素尺寸很难缩小，故分辨率越高，屏幕尺寸越大。惰性气体放电的同时也产生热量，造成屏幕整体发热。烧蚀问题是所有荧光粉都存在的问题，但是PDP会比CRT严重，原因是由于CRT器件采用电子束扫描方式，每—个像素在一场画面种植受到非常短暂的轰击，其余时间是依靠荧光粉的余辉效应保持亮度。而PDP采用的是短余辉荧光粉，在一个电视场时间内，每个像素大部分时间都依靠维持电极保持着发光，因此老化较快，屏幕中的某一部分长期显示相同内容，形成局部老化，就造成了烧蚀现象。
LCD的主要问题是亮度不高、有延时以及观看缺陷。所谓观看缺陷主要包含器件固有缺陷和观看习惯的差别。器件固有缺陷指的是液晶屏幕对于背光抑制不够，造成图像信号中黑色部分不够黑，整体图像偏灰的现象。这一缺陷直接导致图像观看时灰度层次不准确，对于摄像师判断曝光量造成误导。这种情况尤其对拍摄夜景最为不利，在图像大面积较暗的情况下，无法判断暗部的曝光数据。观看习惯的差别指的是在图像的高光和过曝光部分与CRT显示器不同，传统的CRT显示器处理高光图像时会因为电子束发射过强，造成电子束散焦而轰击到了相邻的像素，同时还会引起电子的外溢，这些因素共同作用，使得过曝光部分的图像及其周围的图像发生虚化和灰度增加，该现象与肉眼直接观看过亮的物体时产生的晕光接近，人眼更容易接受；而LCD因为是透射式发光，在过曝光的图像部分不会出现特殊的表现，因而曝光过渡也不易引起观看者的主意，这一点与CRT显示器不同，形成了不同的观看习惯，如果不加注意，就会造成节目质量的损失。
小结
综合全文，我们得出以下几点结论
一、高清节目的表现能力大大高于标清节目，无论从观赏的角度、还是从制作的角度都要重视对显示器的选择和调教，重视监看手段才能及时发现问题。
二、高清效果必须使用大尺寸显示器才能表现出来。
三、作为专业级的显示器，CRT器件还是效果最好的。
四、LCD、PDP尽量不作为节目质量最终评价的依据。