屏幕和屏幕显示原理

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1、屏幕尺寸:是指屏幕对角线的长度,一般用英寸来表示。1英寸=2.54厘米分辨率/像素:是屏幕显示精度的概念 屏幕是尺寸和精细度的统一,两者都不能脱离单方面提高,即当屏幕尺寸一定时,如果象素密度提高到一定程度,人眼就察觉就不明显了,有点浪费资源。而当像素一定时,如果尺寸过大,则画面劣化严重,没有实用性。QVGA 320*240像素: 意思是quarter VGA,也就是1/4 VGA 的显示水平。WQVGA 400*240像素 HVGA 320*480像素 VGA 640*480像素 : 是一种标准像素,来源于相机的一种拍摄格式。WVGA 800*480像素: 意思是 wide VGA,800*4

2、80 就是长度方向的分辨率增大了。XGA 1024*480像素一LCD 液晶显示器是 Liquid Crystal Display 的简称,LCD 的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体,两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线,透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向,将光线折射出来产生画面。LCD 液晶显示器的特点:低压微功耗 平板型结构 被动显示型(无眩光,不刺激人眼,不会引起眼睛疲劳) 显示信息量大(因为像素可以做得很小) 易于彩色化(在色谱上可以非常准确的复现) 无电磁辐射(对人体安全,利于信息保密) 长寿命(这种器件几乎没有什么劣化问题,因此寿命极长,但是液晶背光寿命有限,不过背光

3、部分可以更换)技术指标:1 对比度:我们在看流媒体时,一般片源亮度不大,但要看出人物场景的明暗对比,头发丝灰到黑的质感变化,就要靠对比度的高低来显现了。2 亮度: LCD是一种介于固态与液态之间的物质,本身是不能发光的,需借助要额外的光源才行。因此,灯管数目关系着液晶显示器亮度。3响应时间:响应时间与画面帧数有关,人眼存在“视觉残留”的现象,高速运动的画面在人脑中会形成短暂的印象。动画片、电影等一直到现在最新的游戏正是应用了视觉残留的原理,让一系列渐变的图像在人眼前快速连续显示,便形成动态的影像。人能够接受的画面显示速度一般为每秒24张,这也是电影每秒24帧播放速度的由来,如果显示速度低于这一

4、标准,人就会明显感到画面的停顿和不适。按照这一指标计算,每张画面显示的时间需要小于40ms。4 可视角度:LCD的可视角度是一个让人头疼的问题,当背光源通过偏极片、液晶和取向层之后,输出的光线便具有了方向性。也就是说大多数光都是从屏幕中垂直射出来的,所以从某一个较大的角度观看液晶显示器时,便不能看到原本的颜色,甚至只能看到全白或全黑。为了解决这个问题,制造厂商们也着手开发广角技术,到目前为止有三种比较流行的技术,分别是:TN+FILM、IPS(IN-PLANE -SWITCHING)和MVA(MULTI-DOMAIN VERTICAL alignMENT)。LCD的分类:液晶显示器按照控制方式

5、不同可分为被动矩阵式LCD及主动矩阵式LCD两种。 1. 被动矩阵式LCD在亮度及可视角方面受到较大的限制,反应速度也较慢。由于画面质量方面的问题,使得这种显示设备不利于发展为桌面型显示器,但由于成本低廉的因素,市场上仍有部分的显示器采用被动矩阵式LCD。被动矩阵式LCD又可分为TN-LCD(Twisted Nematic-LCD,扭曲向列LCD)、STN-LCD(Super TN-LCD,超扭曲向列LCD)和DSTN-LCD(Double layer STN-LCD,双层超扭曲向列LCD)。 2. 目前应用比较广泛的主动矩阵式LCD,也称TFT-LCD(Thin Film Transisto

6、r-LCD,薄膜晶体管LCD)。TFT液晶显示器是在画面中的每个像素内建晶体管,可使亮度更明亮、色彩更丰富及更宽广的可视面积。液晶显示器按照显示方式不同可分为段码式显示和点阵式显示。段码是最早最普通的显示方式,比如计算器,电子表这些。自从有了MP3,就开发了点阵式,如MP3,手机屏,数码相框这些高档消费品。二CRT纯平显示器是一种使用阴极射线管(Cathode Ray Tube)的显示器,阴极射线管主要有五部分组成:电子枪(Electron Gun),偏转线圈(Deflection coils),荫罩(Shadow mask),高压石墨电极和荧光粉涂层(Phosphor)及玻璃外壳。CRT纯平

7、显示器的特点:具有可视角度大无坏点色彩还原度高色度均匀可调节的多分辨率模式响应时间极短纯平显示器技术指标:一、像素、分辨率 像素是指屏幕能独立控制其颜色与亮度的最小区域。分辨率是指显示器屏幕的单位面积上有多少个基本 像素点。他们是图像清晰程度的标志,也是描述分辨能力大小的物理量。对于电子显示器件,常用单位面积上的扫描线数和两光点之间的距离来表示分辨率。他们取决于场频和行频的组合,可用X方向(行的点数)和Y方向(一屏多少行)来表示,如640*480、720*348、1024*768及1024*1024等。 二、点距 点距(DOT PITCH)是指荫罩板上两个最接近的同色荧光点之间的直线距离。点距

8、是显像管最重要的技术参数之一,他的单位为毫米。点距越小越好,点距越小,显示器显示图型越清晰,显示器的档次越高。 用显示区域的宽和高分别除以点距,既得到显示器的垂直和水平方向最高可以显示的点数。以现在主流的17英寸显示器的点距为例(.25MM)它水平方向最多可以显示1280个点,垂直方向最多可以显示1024个点 ,超过这个模式屏幕上的像素会互相干扰,图像就会变的模糊不清。 三、栅距 栅距(BAR PITCH)是指荫栅式显像管平行的光栅之间的距离采用栅荫式显像管的好处有两点,一是显像管长时间工作栅距不会变形,使用多年不会出现画质的下降;二是荫栅式设计可以透过更多的光线,能够达到更高的亮度和对比度,

9、令图像色彩更加鲜艳;逼真自然。 四、刷新率 刷新率是指显示屏幕刷新的速度,它的单位是赫兹。刷新频率越低,图像闪烁和抖动的越厉害,眼睛观看时疲劳的越快。刷新频率越高,图像显示就越自然、越清晰。刷新率又分水平刷新率和垂直刷新率。水平刷新率又叫行频,他是显示器每秒内水平扫描的次数,单位是千赫兹。垂直刷新率也叫场频,单位是赫兹,它是由水平刷新率和屏幕分辨率所决定的,垂直刷新率表示屏幕的图像每秒钟重复描绘多少次,也就是指每秒钟屏幕刷新的次数,一般来说,垂直刷新率最好不要低于80赫兹。 五、带宽 带宽是指每秒钟电子枪扫描过图像点的个数,以兆赫兹为单位。带宽越高则表明了显示器电路可以处理的频率范围越大,显示

10、器性能越好。高的带宽能处理更高的频率,显示的图像质量更好。带宽的计算公式为:带宽=水平分辨率*垂直分辨率*最大刷新率*1.5 如一台显示器它支持1024*768*85,那么它的带宽就是1024*768*85*1.5=100.2MHZ。目前,110MHZ左右的显示器带宽已成为一个默认的基本标准,而一些更高水准的显示器要达到200HZ以上。 六、屏幕尺寸和最大可视面积 屏幕尺寸指显像管实际屏幕尺寸,最大可视面积指显像管的屏幕显示的可见图像部分的面积。屏幕大小通常以对角线的长度衡量,以英寸为单位(1英寸=2.54厘米)。一般显示器的最大可视面积都会小于屏幕尺寸,譬如15英寸显示器的最大可视面积为13

11、.8英寸。 七、色温 现在的显示器上一般都会提供色温调节功能,这是由于不同区域的人眼睛对颜色的识别略有差别,所以销售在不同地区显示器都要将颜色调节到适合这一地区的人的使用,调节色温就是为了完善这些功能。 八、亮度 亮度是指显示器荧光屏上荧光粉发光的总能量与其接受的电子束能量之比。所以某一点的光输出正比于电子束电流、高压及停留时间3者的乘积。简单的讲,亮度是控制荧光屏发亮的等级。 九、对比度 对比度是指荧光屏画面上最大亮度与最小亮度之比。一般显示器最起码应有30:1的对比度。 十、灰度 在图形显示方式中,灰度是指一系列从纯白到纯黑的阴影。 十一、余辉时间 荧光屏上的荧光粉在电子束停止轰击后,其光

12、辉并不会立即消失,而是要经历一个逐步消失的过程,在这个过程中观察到的光辉称之为余辉。三LED显示屏(LED panel):LED就是light emitting diode ,发光二极管的英文缩写,简称LED。它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式,其大概的样子就是由很多个通常是红色的发光二极管组成,靠灯的亮灭来显示字符。用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。LED显示屏的特点:亮度高工作电压低功耗小屏幕面积可大可小,小至不到一平米,大则可达几百、上千平米寿命长耐冲击和性能稳定视角大:室内视角可大于160度,户外视角可大于120度。视角的大小取决于LED

13、发光二极管的形状易与计算机接口,支持软件丰富LED的发展前景极为广阔,目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性,可靠性、全色化方向发展。 LED显示屏关键技术指标:像素失控率 像素失控率是指显示屏的最小成像单元(像素)工作不正常(失控)所占的比例。而像素失控有两种模式:一是盲点,也就是瞎点,在需要亮的时候它不亮,称之为瞎点;二是常亮点,在需要不亮的时候它反而一直在亮着,称之为常亮点。一般地,像素的组成有2R1G1B(2颗红灯、1颗绿灯和1颗蓝灯,下述同理)、1R1G1B、2R1G、3R6G等等,而失控一般不会是同一个像素里的红、绿、蓝灯同时全部失控,但只要其中一颗灯失

14、控,我们即认为此像素失控。为简单起见,我们按LED显示屏的各基色(即红、绿、蓝)分别进行失控像素的统计和计算,取其中的最大值作为显示屏的像素失控率。 失控的像素数占全屏像素总数之比,我们称之为“整屏像素失控率”。另外,为避免失控像素集中于某一个区域,我们提出“区域像素失控率”,也就是在100100像素区域内,失控的像素数与区域像素总数(即10000)之比。此指标对LED显示屏通用规范SJ/T11141-2003中“失控的像素是呈离散分布”要求进行了量化,方便直观。 目前国内的LED显示屏在出厂前均会进行老化(烤机),对失控像素的LED灯都会维修更换,“整屏像素失控率”控制在1/104之内、“区

15、域像素失控率”控制在3/104之内是没问题的,甚至有的个别厂家的企业标准要求出厂前不允许出现失控像素,但这势必会增加生产厂家的制造维修成本和延长出货时间。在不同的应用场合下,像素失控率的实际要求可以有较大的差别,一般来说,LED显示屏用于视频播放,指标要求控制在1/104之内是可以接受,也是可以达到的;若用于简单的字符信息发布,指标要求控制在12/104之内是合理的 灰度等级 灰度也就是所谓的色阶或灰阶,是指亮度的明暗程度。对于数字化的显示技术而言,灰度是显示色彩数的决定因素。一般而言灰度越高,显示的色彩越丰富,画面也越细腻,更易表现丰富的细节。 灰度等级主要取决于系统的A/D转换位数。当然系统的视频处理芯片、存储器以及传输系统都要提供相应位数的支持才行。 目前国内LED显示屏主要采用8位处理系统,也即256(28)级灰度。简单理解就是从黑到白共有256种亮度变化。采用RGB三原色即可构成256256256=16777216种颜色。即通常所说的16兆色。 国际品牌显示屏主要采用10位处理系统,即1024级灰度,RGB三原色可构成10.7亿色。 灰度虽然是决定色彩数的决定因素,但并不是说无限制越大越好。因为首先人眼的分辨率是有限的,再者系统处理位数的提高会牵涉到系统视频处理、存储、传输、扫描等各个环节的变化,成本剧增,性价比反而

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