高对比度的真相

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  当液晶显示器作为一种新型显示设备在市场上普及后,围绕它的炒作从来没有停止过,以前是炒作亮度和响应时间,如今则是炒作对比度。从500:1、1000:1、3000:1、5000:1到现在的10000:1,液晶显示器的对比度在短短的时间内就提升了数十倍,这既引起了大家的广泛关注,也让我们产生了怀疑。那么,液晶显示器的超高对比度是怎么实现的,它又有什么现实意义呢?
  
  高对比度绝对有必要
  
  常见错误观点:现在的液晶显示器对比度都超过300:1,这就足够了,不必太在意这个参数。
  从字面上能看出“对比度”带有比较的意思,通俗地讲,对比度就是屏幕上最大亮度(白)与最小亮度(黑)之比。因此,显示器的对比度都是用一个比值来表示,例如1000:1。具体来说,如果显示器显示白色亮度为300cd/平米。黑色亮度为0.5cd/平米,那么它的对比度就是600:1。
  如果要问对比度到底有什么意义,这就不如亮度和响应时间那样容易理解。不过,我们可以先告诉大家,对比度是一个非常重要的指标,对比度越高,图像的层次感也就越好,而对比度不足时,画面就会缺乏立体感,显得不够生动。从语言来描述这个问题是比较抽象的,我们还是用图片来进行讲解吧。我们先来看看左边这幅照片,作为主体的花朵和深色背景形成了非常鲜明的明暗对比关系。如果我们想在显示器上准确地表达出摄影者的这种创作意图,那么就要求显示器能够还原这种明与暗的强烈对比。假如显示器的对比度不够高,我们看到的就是上页右图的效果——画面缺乏层次感,平淡无味。如果我们从理论上进行分析’这两张照片的区别就在于亮与暗的对比关系不同,左边的对比强烈,右边的对比不强烈。
  所以,我们说对比度标志着显示器能够再现明暗对比关系的能力,假如有一台对比度为1:1的显示器作为极端例子,那么它显示的画面最亮和最暗区域的亮度就完全相同。很明显,如果亮度完全相同,我们的眼睛就无法分辨图像的层次,看到的只是一个色块。现在,你应该明白对比度是多么重要了吧?
  
  提高对比度的不同思路
  
  常见错误观点:这两台液晶显示器的对比度都是1000:1,效果应该是差不多的。
  显示设备的对比度都是一个有限的数值,问题的关键就在于所有的显示设备都不能显示出亮度为0cd/平米的黑色,而且所有显示设备的亮度都是有限的,有限的白色亮度除以一个不为零的黑色亮度,得到的只能是一个有限的数值。其实,这也是决定显示设备对比度高低的关键因素,如果显示的白色更亮而黑色更暗,那么它的对比度也就更高。液晶显示器的对比度通常不如CRT显示器高,主要的原因就在于液晶分子不能完全阻挡背光,即使是显示全黑画面,也仍然有一定的背光透射出去(这称为漏光),导致黑色不够黑,对比度自然就受到了影响。其实先前的两幅照片,花朵的亮度几乎是相同的,右边一幅对比度低的原因是它的黑色区域亮度比较高,液晶显示器对比度不高的原因与之类似。
  提高液晶显示器对比度的方法有两种,其一是提高白色的亮度,其二是降低黑色的亮度。如果单纯采用第一种方法,很容易导致显示器亮度过高。这对用户的眼睛健康是极其不利的。其次,提高亮度对改善液晶显示器的黑色表现也没有任何帮助,反而会增加漏光。这样一来,在显示暗场景的时候就能明显发现黑色不够纯正,画面缺乏冲击力。降低黑色亮度的下限才是真正的解决之道,它是针对液晶显示设备固有的缺陷进行改进,用户可以从中得到实实在在的好处,而不仅仅是得到一个看起来不错的技术指标。所以说,即使是两台对比度相同的显示器,效果也不是完全一致,黑色亮度控制得好的显示效果也就更好。例如LG的锐比(DFC)技术就实现了在不改变最高亮度的前提下,大幅降低黑色亮度并提高灰阶表现力,达到提高对比度和优化显示效果的目的。
  
  高对比度的秘密
  
  常见错误观点:那些所谓的超高对比度都是骗人的把戏。这种东西没有任何意义。
  目前有不少液晶显示器的对比度都超过了3000:1,甚至达到10000:1,这些数据都是真的吗?前面我们说对比度就是最亮与最暗之比,但是关于如何测试,大家的方法却不一定相同。例如《微型计算机》在测试显示设备对比度时,主要参考国家电子工业行业标准的测试方法,在暗室中对同一画面中的黑色和白色区域亮度进行测量,因此得到的对比度能够反映出显示设备的性能极限。而现在很多显示设备厂商测试的是全开/全关对比度,即分别测试显示全白与全黑画面时的亮度。但根据液晶显示器的原理来说,即使是测试全开/全关对比度,数值也不会高很多,但如果采用动态对比度技术,测试出来的对比度可以达到数十倍的提升。
  采用了动态对比度技术的显示器会根据信号的不同自动调节背光的强度,简单来讲就是显示暗画面时让画面更亮,显示亮画面时让画面更暗。例如正常的对比度测试中,画面中白色区域的亮度为200cd/平米,黑色区域亮度为0.5cd/平米,那么显示器的亮度就是400:1。采用动态对比度技术之后,显示器显示全白色画面的亮度被提升到250cd/平米,显示全黑画面时的亮度被降低到了0.05cd/平米,就得到了5000:1的对比度。当然,不同厂商的动态对比度实现方法并不完全相同,有的只是降低黑色亮度。
  那么,动态对比度是不是一个毫无意义的指标呢?从衡量产品性能的角度来看,动态对比度没有参考价值,但是它也并非一无是处。在视频和游戏这类应用中,动态对比度仍然有其积极的一面。因为我们最开始的时候提到液晶的一个缺点就是黑色不够黑,所以很多用户都抱怨液晶显示设备在显示暗场景时看起来灰蒙蒙的。采用动态对比度技术之后,显示器就可以通过对信号的实时侦测判断画面的亮度水平,如果画面整体时偏暗,那么就降低背光等级,使黑色显得比普通情况下更黑;如果画面整体时偏亮,那么就提高或者恢复正常的背光等级,保证白色不至于发灰。因此,对于视频和游戏应用来说,动态对比度技术的确能够为用户提供更好的视觉感受,我们没有必要把它看得一文不值。其实,动态对比度技术并不仅仅是液晶显示器才有,液晶电视机和家庭影院投影机很早就采用了类似技术。
  
  独特的对比度优化技术
  
  常见错误观点:LG的锐比技术其实和动态对比度是一回事。
  动态对比度对改善动态画面的视觉感受有一定的意义,如果是显示静态图像,动态对比度就没有用处了。而且,动态对比度是整体提升和降低画面亮度,假如一个场景是黑夜中的一盏明灯,那么动态对比度技术在大幅压低黑色亮度的同时也会把灯光部分亮度降低,使它不如原本那么明亮,这也算是动态对比度技术的一个缺陷。那么,LG的锐比技术与动态对比度有何区别呢?
  严格来讲,LG的锐比技术并不是简单地提升对比度参数,它同时也采用了比较独特的对比度优化方法。因为两者具有相同的黑色和白色亮度,所以画面的对比度是完全相同的。是什么导致了两者的巨大差异呢?答案就是中间影调,即介于纯黑和纯白之间的影像信息。
  LG锐比技术的独特之处在于它可以对图像的亮度信息进行分析,对中间影调进行精确划分和优化调节,使白色更白,黑色更黑,增强明亮区域和暗黑区域的对比效果。从两幅图的对比就可以看到,这种优化技术使图像的明暗对比产生了明显变化,呈现在我们面前的是更加生动的画面。假如是采用动态对比度技术,那么画面的明亮区域和暗黑区域就会同时变亮或变暗,无法强化明暗对比。因此,我们一定要把锐比技术和动态对比度技术区分开来,切莫混为一谈。
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