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【基础用语篇】OLED显示领域必须知道的这12张动图.......

OLEDindustry  · 公众号  ·  · 2019-06-14 18:50

正文

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想要知道显示屏的话,首先要理解相关用语!本文用12张图简单介绍一下显示器中的主要用语。

像素,子像素


Pixel = Picture + Element(元素)的缩写

像素是表示构成显示器图像的最小单位。

智能手机、显示器、电视画面中的图像,很多像素像马赛克一样集合在一起,形成一个大的图像。因此,表现画面的像素越多,越能表现出细致的形象。

一个像素是由表示光的三原色R, G, B值的子像素组成,每一个像素所表现的光的量和颜色的组合来表现多种颜色。

像素是指由图像的小方格组成的,这些小方块都有一个明确的位置和被分配的色彩数值,小方格颜色和位置就决定该图像所呈现出来的样子。

可以将像素视为整个图像中不可分割的单位或者是元素。不可分割的意思是它不能够再切割成更小单位抑或是元素,它是以一个单一颜色的小格存在。每一个点阵图像包含了一定量的像素,这些像素决定图像在屏幕上所呈现的大小。

而像素上的每种颜色叫一个子像素,每个子像素处理一个色彩通道。

很多显示器和图像获取系统出于不同原因无法显示或感知同一点的不同色彩通道。这个问题通常通过多个子像素的办法解决,每个子像素处理一个色彩通道。

对于有子像素的系统,有两种不同的处理方式:子像素可以被忽略,将像素作为最小可以存取的图像元素,或者子像素被包含到绘制计算中,这需要更多的分析和处理时间,但是可以在某些情况下提供更出色的图像。 后一种方式被用于提高彩色显示器的外观解析度。这种技术,被称为子像素绘制,利用了像素几何来分别操纵子像素,对于设为原始解析度的平面显示器来讲最为有效(因为这种显示器的 像素 几何通常是固定的而且是已知的)。这是反走样的一种形式,主要用于改进文本的显示。

分辨率(分辨率,全高清,4K,8K,UHD)




“分辨率(Resolution)”,意思是显示器表现力的细微程度。屏幕所显示的横向和纵向像素(Pixel)个数为标准,如:横1920个,竖1080个:1920x1080 (FHD)组成画面的像素个数越多,显示的分辨率就越高。

高清晰度比低清晰度更能清晰地表现形象。一般来说,超高清(UHD)的物理分辨率达到3800 x2160 (4K x 2K),因此也叫4K超高清,是现有最大分辨率,其分辨率4倍于全高清(FHD,1920 x1080)电视,8倍于高清(HD,1280 x 720)显示屏。超高清(UHD)的像素达830万,因此42寸超高清(UHD)的PPI(每英寸所拥有的像素,Pixels perinch)数量与84寸全高清FHD的PPI数量相同,是84寸全高清PPI数量的2倍,影像表现更清晰,更细腻。

PPI



Pixels Per Inch也叫像素密度,所表示的是每英寸所拥有的像素数量。因此PPI数值越高,即代表显示屏能够以越高的密度显示图像。当然,显示的密度越高,拟真度就越高。智能手机、电视等各画面的大小,其图像的精度也不一样。PPI是为正确比较不同屏幕尺寸的分辨率所必需的。PPI越高,同一面积的比值像素越多,因此更能精确细致地表现形象。

Pixels Per Inch是像素的密度单位,就像PPI值越高,画面的细节就会越丰富,所以数码相机拍出来的图片因品牌或生产时间不同可能有所不同,常见的有72PPI,180PPI和300PPI,默认出来就是这么多(A710拍出的是180PPI)。 DPI (Dots Per Inch)是指输出分辨,针对于输出设备而言的,一般的 激光打印机 的输出分辨率是300DPI-600DPI,印刷的照排机达到1200DPI-2400DPI,常见的冲印一般在150DPI到300DPI之间。

亮度



亮度是指示显示设备的亮度的概念。 屏幕越亮,即使在露天的阳光下,您也可以更清晰地看到屏幕上的图像或图像,这是显示性能的重要指标。

在国际单位制中,光亮度的单位是坎德拉/平方米(cd/㎡),又称 尼特 (为旧单位,现已废除),1坎德拉是指一支蜡烛的亮度。

对比度



对比度代表显示器中最亮和最暗的差异。 它是显示器的最大亮度(白色)和最小亮度(黑色)之间的差异的数值表示,并且是评估图像质量的主要因素之一。 对比度越高,图像质量越好。好的对比率120:1就可容易地显示生动、丰富的色彩,当对比率高达300:1时,便可支持各阶的颜色。但对比率遭受和亮度相同的困境,现今尚无一套有效又公正的标准来衡量对比率,所以最好的辨识方式还是依靠使用者眼睛。

在暗室中,白色画面(最亮时)下的亮度除以黑色画面(最暗时)下的亮度。更精准地说,对比度就是把白色信号在100%和0%的饱和度相减,再除以用Lux( 光照度 ,即勒克斯,每平方米的 流明 值)为计量单位下0%的白色值(0%的白色信号实际上就是黑色),所得到的数值。对比度是最白与最黑亮度单位的相除值。因此白色越亮、黑色越暗,对比度就越高。严格来讲我们指的对比度是屏幕上同一点最亮时(白色)与最暗时(黑色)的亮度的比值,不过通常产品的对比度指标是就整个屏幕而言的,例如一个屏幕在全白屏状态时候亮度为500cd/㎡,全黑屏状态亮度为0.5cd/㎡,这样屏幕的对比度就是1000:1。

宽高比



纵横比是指显示屏的宽度和高度的比率。通常,它以'x:y'的形式显示,例如'1.33:1',并且通常表示为4:3或16:9。 为了增强图像的沉浸感,它逐渐演变成长而宽的格式。

颜色深度



显示中的颜色深度(颜色深度)表示显示器可以表示的颜色数。简单说就是最多支持多少种颜色。一般是用“位”来描述的。

通常,显示器使用R,G和B颜色的子像素的组合来调整R,G和B的组合以及R,G中的每一个的亮度和暗度(灰度), 你可以表达各种颜色。 颜色深度越高,颜色表示越丰富。

举个例子,如果一个图片支持256种颜色(如GIF格式),那么就需要256个不同的值来表示不同的颜色,也就是从0到255。用 二进制 表示就是从00000000到11111111,总共需要8位 二进制数 。所以颜色深度是8。

如果是BMP格式,则最多可以支持红、绿、蓝各256种,总共24位。所以颜色深度是24。

还有PNG格式,这种格式除了支持24位的颜色外,还支持 alpha通道 (就是控制透明度用的),总共是32位。

颜色深度越大,图片占的 空间 越大。

需要特别说明的是:虽然颜色深度越大能显示的色数越多,但并不意味着高深度的图像转换为低深度(如24 位深度 转为8位深度)就一定会丢失颜色信息,因为24位深度中的所有颜色都能用8位深度来表示,只是8位深度不能一次性表达所有24位深度色而已(8位能表示256种颜色,这256色可以是24位深度中的任意256色)。

色域



屏幕中的颜色区域(Color Gamut)又称色再率和颜色区域。将原件所表现的颜色在画面上的可视化到何种程度,意味着可在显示屏上显示的颜色范围。

一般以CIE色调坐标系所显示的sRGB, Adobe RGB, DCI-P3等颜色规格为标准,用百分比来表示可以使用多少颜色。

简单的说,色域是对一种颜色进行 编码 的方法,也指一个技术系统能够产生的颜色的总和。在计算机图形处理中,色域是颜色的某个完全的子集。颜色子集最常见的应用是用来精确地代表一种给定的情况。例如一个给定的 色彩空间 或是某个输出装置的呈色范围。

不过,绝大多数系统的色域都是由于很难生成单色(单波长)的光线所导致的。最好的接近单色光的技术就是激光,对于大多数系统来说这种方法过于昂贵,不太现实。随着激光技术的进步,成本进一步降低,这种方法也逐渐有所应用。除了激光之外,大多数系统都是用大致近似的方法表示高度饱和的颜色,这些光线通常包含所期望的颜色之外多种颜色。

使用加性色彩处理的系统通常在色域饱和平面上大致是一个 凸多边形 。多边形的顶点是系统能够产生的最饱和的颜色。在减性 色彩系统 中,色域经常是不规则区域。

NTSC



NTSC是National Television Standards Committee的缩写,意思是“(美国)国家电视标准委员会”,代表NTSC的模拟广播技术标准。它由每个场景480行组成,以每秒30帧和60赫兹(1941年黑白电视)的频率实现图像。

1953年,建立了彩色电视标准,增加了色彩空间标准(颜色信息为29.97帧,调整为59.94Hz)

DCI-P3



DCI-P3是由Digital Cinema Initiatives定义的色域,是数字影院的色彩标准

智能手机、平板电脑等新显示器平台的出现,将根据移动、IT、电影等色域标准的需要而制定。

可以表示比现有sRGB宽25%的色域。特别是,它在红色部分具有更宽的覆盖范围。

HDR(高动态范围图像)



HDR全称为High-Dynamic Range。相比普通的图像,可以提供更多的动态范围和图像细节,根据不同的曝光时间的LDR(Low-Dynamic Range,低动态范围图像),并利用每个曝光时间相对应最佳细节的LDR图像来合成最终HDR图像。它能够更好的反映出真实环境中的视觉效果。

简单点说,HDR是将影像的明亮和黑暗进行更加细致的描绘,展现出与我们眼睛所看到的风景相似的画质的技术。

何为高动态范围,在此举例说明:

现实真正存在的亮度差,即最亮的物体亮度,和最暗的物体亮度之比为  , 而人类的眼睛所能看到的范围是  左右,但是一般的显示器, 照相机 能表示的只有256种不同的亮度。

但是我们可以多拍几张照片,2张,3张……甚至几十张,这些照片的曝光依次增大,很多朋友应该可以想到,随着照片曝光的增大,照片会依次变亮,换一种角度,照片所表示的细节会由亮处向暗处改变。

根据上面的原理,如果我们将照相机拍摄的很多张图片合成,结果图片的数量级一般为  甚至更多。

这样问题就出现了,  或者更高数量级的亮度只能存在电脑里,而一般的显示器只能表示  个亮度数量级,用256个数字来模拟所能表示的信息,这种模拟的方法就是HDR技术核心内容之一,学名叫Tone-Mapping( 色调映射 )  。用Tone-mapping压缩以后,合成的HDR影像就能很好地在显示器上显示。

屏幕刷新率



屏幕刷新率表示显示屏幕播放1秒的频率单位使用赫兹(Hz)。

60Hz监视器:每秒60次屏幕输出; 120Hz监视器:每秒120次屏幕输出 赫兹数( Hz)越高,闪烁越少,可以看到更平滑,连续的运动图像。










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