谁将主宰屏幕:IPS/SLCD/AMOLED/TFT对比
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目前的手机屏幕技术和面板类型实在太多,别说普通的消费者,就是经常玩手机的玩家也可能容易混淆,是有必要好好解读一下。
首先我们要强调一点,目前手机的屏幕分类只有两种,分别是TFT-LCD和OLED,市场上的OLED大部分是AMOLED的,他们分别代表着被动式和主动式的显示屏幕。
现在的厂家很喜欢使用面板类型来标注TFT-LCD面板,常见的面板主要有TN、VA、IPS、CPA(AVS)等,而a-Si、IGZO、LTPS和CGS则是材料技术。目前手机上常见的OLED屏幕以三星的Super AMOLED屏幕为主。
面板技术与图像显示技术
这一点我们可以先谈谈ASV。早期ASV被共知是魅族手机推出的时候,当然ASV本身是夏普的技术。魅族在M8发布时所标的屏幕类型就是ASV。
但实际上ASV真的可以算是一种面板或屏幕类型吗?——我们都知道,手机屏幕的种类比较多,比如现在HTC采用比较多的SLCD屏幕,三星采用比较多的AMOLED屏幕。他们在出产的时候,标上的正是这些屏幕类型。
而ASV,则纯粹是一种显示加强技术。他并非一种面板技术类型。——这就好比,大部分人都知道iPhone所采用的是IPS屏幕,但很少有人会有人说iPhone采用的是Retina屏幕,因为Retina只是基于IPS面板的一种显示加强技术而已。
夏普原版所采用的ASV显示技术是基于CPA面板的,不过这种显示技术也可不基于CPA面板,有一些国产的手机虽然采用ASV技术,却并不采用CPA面板,令其显示效果大打折扣。
在此,可列举一些比较主流的显示技术:
被动式的面板需要背光的支持,主要有下面这几种类型。
TN面板名为扭曲向列型面板(Twisted Nematic),成本低廉注定了它是应用最广泛的一种,TN有时候也会被称之为TFT(好吧这是民间通俗不太科学叫法),TN面板的缺点是可视角度小、色彩还原能力有限。
VA面板全称垂直配向型面板(Vertical Alignment),有富士通的MVA和三星的PVA两种。比起TN面板,VA面板可以提供更广的可视角度以及更好的色彩还原能力。三星的PVA(Patterned Vertical Alignment)面板技术是从富士通的MVA发展和继承而来。VA面板的缺点是功耗较高、价格较高。
IPS面板全称平面转换面板(In-Plane Switching),是日立公司在1996年开发的面板技术,从TFT面板改进而来,所以也称为“Super-TFT”面板。IPS面板分为S-IPS、AS-IPS、H-IPS、S-IPS和E-IPS等几种,同样拥有可视角度大,色彩还原能力较强的优点,但其功耗较Super AMOLED屏幕高。
CPA为连续焰火状排列模式广视角面板(Continuous Pinwheel Alignment),这一种面板同样属于夏普。夏普CPA面板色彩还原和可视角度都很优秀,但价格昂贵。需要注意夏普把自己所用过的TN+Film、VA、CPA等广视角技术的产品都统称为ASV。
TFT与SuperLCD
这两者都属于LCD屏。
TFT基本已经被逐出了历史舞台,2011年,仅有moto还在比较热衷地生产TFT屏幕的手机。所以那时候,摩托罗拉的手机普遍屏幕表现都很逊色,无论是色彩表现,还是对比度等等。而且可视角度表现也与现在的主流屏幕相去甚远,仍在市面上活跃的moto defy+就是采用此种屏幕。
TFT几乎是当前所有LCD屏幕技术改进的雏形,所以最早一代的IPS也被称作Super TFT。
Super LCD是LCD的某个高级延伸。当前,因为HTC很热衷这个屏幕,所以Super LCD也算是漫天开花了,从HTC Desire开始,SLCD就以非常快的速度增长发展。个人是比较偏爱SLCD屏幕的,他在色彩表现和可视角度方面更为接近于OLED屏的显示效果,而且色彩还原比较真实,没有过头的迹象。
SLCD原本是索尼和三星共同合作开发的一种屏幕,后来索尼全线退出,由三星一家在做,这个SLCD的缩写弱势用三星的全拼方式,可为Super Clear LCD。
需要注意的是,当下HTC最新的一款HTC One X手机锁采用的屏幕称作Super LCD二代,这个被HTC称作Super LCD 2的显示屏显示效果非常出色,加上HTC One X表面那块玻璃,堪称晶莹剔透。不过这块屏幕实际是AH-IPS.LG已经把AH-IPS这个名字据为己有,不准其他厂商使用。其具体细节未知,有待进一步考证,AH-IPS是是LG去年上半年推出新一代IPS面板。有高手在显微镜下观察了HTC One X屏幕的像素排列方式,与LG的Optimus 4X HD相同,他们认为,只是名字上的差异,与AH-IPS实为同款屏幕。
1234下一页IPS硬屏
首先IPS屏幕是属于LCD的一个延伸的,使用IPS最有名的手机是iPhone 4/4s以及iPad 1~3代。从这一点也足以看出,LCD屏幕虽然在技术上和理论的表现效果上不如OLED,但他并未江河日下。
相对而言,IPS更纯粹地算是一种面板。他和传统VA软面板的区别是,由于IPS硬屏独特的水平分子结构,使其在触摸时无水纹、暗影和闪光现象,非常稳定,所以IPS是实实在在的硬结构,尤其在动态游戏的表现上比较出色。IPS的技术原理决定了它能提供更快的响应速度,并且在屏幕受压时的漏光现象小于VA液晶,因此更适合用来制造触摸屏。
早期LCD的缺陷比较明确,比如可视角度很差,你侧一点儿看,整个颜色都出了问题。这些原本的问题,在许多技术厂商的努力对原本LCD的结构 或分子结构进行改进,令显示效果得以改善,在普通图像以及某些主流显示效果上赶上甚至超过目前技术仍不够成熟的OLED,IPS就是其中一个。IPS硬屏 面板的视角可达到178度。正面观看与不同角度观看时所产生的颜色变化程度称为色彩扭曲率,IPS硬屏所得出的数值几乎用肉眼分辨不出来,即意味着从正面 还是侧面观看画面的效果是相同的。
最早研发出IPS面板的是日立,而LG Display的IPS已历经数代的发展,苹果所采用的IPS面板,和LG与日立的传统IPS都有所不同,其中部分技术涉及Hydis的FFS广视角技 术,特色有:低耗电、高透光率、高亮度、反应快速、无色偏、高色彩还原性等特性。根据国外拆解维修网站iFixit的动手结果,新iPad采用了三星提供 的显示屏。
在宣传点上没那么有名的部分设备也都有采用IPS,例如亚马逊的Kindle Fire,惠普的TouchPad。不过他们在显示与表现上都仍有一些差别,与不同厂商和不同代产品都有关系。
AMOLED屏幕
主动式AMOLED
Super AMOLED面板名为超级有源矩阵有机发光二极管面板(Super Active Matrix Organic Light Emitting Diode)。[!--empirenews.page--]
LCD的显示技术由于其天生的就是受(需要背光的支持),所以不管怎样亮度总有损失,而且光要透过两层玻璃与各种膜产生偏光,这样会带来色彩的损失,另外像素密度的提高也比较困难,成本会更高,所以人们更需要一种可以接近无损的屏幕,于是可以自发光的攻型显示技术被发展了起来,这就是我们所说的AMOLED。
由于其不需要厚厚的玻璃与背光板,这种屏幕的发出的光可以直接被人眼接受,这样不管是从色彩损失还是视角上,这种屏幕都是一种理想的屏幕。不过老天爷往往是公平的,OLED也有其不可克服的缺点,那就是三色发光损耗不一致。
我们知道现在的白光实际上是有三原色组成的,即红、绿、蓝三色,那么要想发出这三种光我们所要给出的能量并不一致,反映到实际上就是所加电流不一致(E=hv,频率不同所需要的能量也不同),这就好比你敲打东西,你所使用的力量越大,那么工具也就越容易损坏,所以AMOLED中发红光的电极损坏的就比蓝绿电极要慢,也就是说屏幕越用会越偏红。于是有些厂商为了减缓这种效果会将屏幕在出厂时调的比较蓝,这样使用一段时间屏幕颜色就正常了。
被动式AMOLED
被动式的面板需要背光的支持,主要有下面这几种类型。
TN面板名为扭曲向列型面板(Twisted Nematic),成本低廉注定了它是应用最广泛的一种,TN有时候也会被称之为TFT(好吧这是民间通俗不太科学叫法),TN面板的缺点是可视角度小、色彩还原能力有限。
VA面板全称垂直配向型面板(Vertical Alignment),有富士通的MVA和三星的PVA两种。比起TN面板,VA面板可以提供更广的可视角度以及更好的色彩还原能力。三星的PVA(Patterned Vertical Alignment)面板技术是从富士通的MVA发展和继承而来。VA面板的缺点是功耗较高、价格较高。
IPS面板全称平面转换面板(In-Plane Switching),是日立公司在1996年开发的面板技术,从TFT面板改进而来,所以也称为“Super-TFT”面板。IPS面板分为S-IPS、AS-IPS、H-IPS、S-IPS和E-IPS等几种,同样拥有可视角度大,色彩还原能力较强的优点,但其功耗较Super AMOLED屏幕高。
CPA为连续焰火状排列模式广视角面板(Continuous Pinwheel Alignment),这一种面板同样属于夏普。夏普CPA面板色彩还原和可视角度都很优秀,但价格昂贵。需要注意夏普把自己所用过的TN+Film、VA、CPA等广视角技术的产品都统称为ASV。
上一页1234下一页A.Pentile次像素排列
有许多人误解AMOLED的一点是,由三星Galaxy S可见,AMOLED屏具有比通常屏幕更为恶劣的颗粒感,屏幕上的小颗粒颗颗分明,Nexus S亦是如此。当时我们第一面见的时候,三星的拥趸无视这个缺陷,然后放心大胆地宣告:谁看屏幕会把眼睛挨着屏幕啊,你们这些三星黑省省吧。——不过事实证明,不许凑近屏幕,文本表现的颗粒感就已经相当明确。不过这种颗粒感问题并非AMOLED屏幕本身的问题。
与LCD时代的屏幕不一样,由于AMOLED屏的像素自己会发光,于是对屏幕增加像素,也就是提升分辨率,直接增加了屏幕的成本。而LCD屏 增加分辨率在这方面分担的成本几乎是可以忽略不计的(除了一些技术手段上的)。三星考虑到此成本问题,对AMOLED屏进行了技术上的一些改造。
对于AMOLED屏幕而言,增加像素所带来的屏幕成本增加是一个头疼的问题,于是这种次像素排列方式被得以重新调整。第一代AMOLED屏幕 的次像素由原来的每个像素3个次像素,变为每像素缩减为2个次像素,这样,成本就自然降下来了。——那么如果仅有两个次像素,还怎么表现多种颜色呢?—— 于是,解决方法是如果这格像素仅有R(红色)与G(绿色)两个次像素,为显示白色,需要B(蓝色)次像素,就借邻居的蓝色次像素来显示,这种次像素排列被 亲切地成为Pentile排列方式,如下图所示。
对Pentile次像素排列方式而言,技术上并没有我们想得那么容易,他还需要解决一些实际的问题。例如有的时候他借不到邻近像素的次像素 (因为可能邻近像素需要显示的是黑色,并不发光)。另外,我们还可以在上图看到,Pentile排列的左侧有比较大块的R与B次像素,这就容易造成屏幕显 示上的文字彩边现象。
这些技术问题即便全部解决后,最可怕的就是上面提到的,文本显示效果极为糟糕。对同样分辨率同样大小的屏幕而言,采用Pentile次像素排列的屏幕要比采用传统RGB次像素排列的屏幕,在文字显示上,颗粒感强得多。这是Galaxy S一类手机文字颗粒感强烈的症结所在。
不过似乎很多人对这种颗粒感是完全不在意的,而许多敏感的人则彻底不能接受这种次像素排列方式。
第一代、第二代AMOLED屏幕,也就是AMOLED、Super AMOLED都采用了Pentile次像素排列方式。他们的代表机型有:NOKIA Lumia800、三星Galaxy S、Nexus S、Ominia 7。
另外,AMOLED高分屏的衍生物HD Super AMOLED也采用了Pentile排列,代表机型有刚刚推出的Galaxy S III,以及Galaxy Nexus、Galaxy Note等等。分辨率和像素密度的提升一定程度上可以缓和这种次像素排列带来的文本显示颗粒感强的问题。
AMOLED还有别的衍生类别,例如moto的Razr所采用的Super AMOLED Advanced,也采用了Pentile排列方式。
传统屏幕的每个像素(也就是每个小颗粒)都由三个次像素(sub pixel)组成,分别是R(Red)、G(Green)、B(Blue)。这三个次像素的调和令单个像素可组成各种各样的颜色(可简单如此理解)。如下图显示白色的字母A所示。
上一页1234下一页总结:
最后要说的话也没什么两样。一个个屏幕都用下来了。无疑最优秀的是三星的AMOLED与iPhone采用的IPS屏。相关iPhone 4/4s在色彩和诸多表面表现的优秀性有专门的评测文章予以了列出,这不是主观个人意愿决定的喜好问题。不过笔者仍对Super LCD情有独钟,即便他可能在阳光下的表现没那么优秀。
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