科普帖:手机屏幕像素的那点事儿

2014-11-21 13:17:43来源: 机锋网
  在功能机时代,人们对于手机屏幕的显示细腻程度似乎追求的并不像现在那样,自从乔布斯老爷子将人们的视力彻底惯坏之后,人们似乎突然间就开始关心起自己所用的手机屏幕到底是720P,还是1080P的。在2K时代到来之后,人们又都希望拥有一款2K分辨率屏幕的手机。

  可是当我们在追求更高分辨率屏幕的时候,我们有没有想过那些成天出现在我们耳边的2K、1080P到底都是什么东西?其实我们已经知道,这些整 天挂在我们耳边的数值其实就是我们所说的屏幕图像 的精密度,也就是指显示屏所能显示的像素有多少。而通常情况下我们所说的1080P也就是说1920×1080,解释的再通俗一点的话,也就是说在手机的 屏幕中,共含有1920×1080个像素。在知道了这一点之后,也就引出我们今天的话题,我们知道了屏幕分辨率为何物,可是隐藏在分辨率背后的像素又是什 么东西呢?在今天的文章中,我们就一起来聊聊手机屏幕里那些像素的故事。

  关于像素的那些事儿

  首先我们先来了解一下到底什么是像素。像素是构成数码影像的基本单元,而通常情况下以PPI像素每英寸(pixel per inch)为单位来表示影像分辨率的大小。举个例子,厂商宣传他们的手机屏幕像素密集度为300PPI,也就是表示手机屏幕在水平方向以及垂直方向上每英 寸长度上像素数都是300,也就是说我们所说的这块屏幕一平方英寸内都包含了9万(300×300)个像素。

  另外,我们在手机屏幕中所看到的图像是由点、线、面组成的。当着三样元素交织在一起之后加上颜色,也就构成了我们所看到的图像。可是对于图像组 成的三个要素以及颜色,在屏幕的这个范畴内却都是由无数个像素点来组成的。比如说我们看到我们手机屏幕中显示一个文字,而这个文字便是由无数个像素点组成 的。

  还记得苹果在发布iPhone 4时,首次向全世界推出了超越人眼视觉极限的视网膜屏幕时苹果是怎样介绍的吗?为了保证屏幕显示画面的细腻程度,苹果将一块3.5英寸的屏幕史无前例的将 分辨率提升到了960×640,而像素密集度也提升到了326PPI。要知道,在3.5英寸这么小的尺寸内塞进去614400个像素。那么iPhone 4的显示效果要比前一代产品iPhone 3GS提升了整整四倍。

  现在我们知道了,手机屏幕中图像是由像素组成的。可是像素又是由什么组成的呢?这里就要跟大家科普一下了,其实我们通常意义上所说的像素点并不 是单一构成的,而是由红(Red)、绿(Green)、蓝(Bule)三种次像素(也称为子像素)所构成的。而每个次像素在显示时会根据显示图像所显示的 内容需要而调整自己在一个像素中的颜色配比,通过红绿蓝三原色的不同配比,再由所有像素集合在一起,从而反应在屏幕上,投射到我们的眼睛中,也就成为我们 所看到的图像。

  IPSAMOLED的差别

  我们知道了像素以及次像素的功能,而在实际应用中,不同的厂商针对屏幕也采用了不同的处理方式。举个例子吧,目前市面上最主要的两种屏幕分别是 以苹果为代表的IPS技术以及三星为代表的AMOLED技术,而这两种技术最大的区别在于屏幕的发光方式以及次像素的排列方式都不经相同。在这里我们就不 去讨论LCD的IPS技术以及OLED的AMOLED两种技术不同的发光方式。咱们就来看看IPS技术与AMOLED两种技术不同的次像素排列方式。

  首先我们先来看一下采用了IPS技术的iPhone 6,通过屏幕显微镜我们可以清晰的看到iPhone 6的屏幕采用了标准的RGB次像素排列方式。通过屏幕显微镜我们可以清晰的看到,采用了IPS技术的iPhone 6的红、绿、蓝三个次像素以三条竖线的形式展现。

显微镜下iPhone 6的屏幕次像素排列

  之所以称其为标准RGB排列方式,是因为对于需要背光灯的LCD屏幕来说,它需要更大的单个次像素面积来进行颜色的调和,因为对于LCD屏幕来 说,光源是来自于液晶层下方的LCD,所以体积更大的次像素对于屏幕颜色的调和也是能够起到一定的帮助。同时,由于红绿蓝三个次像素体积一样,所以屏幕在 使用寿命上也会更加长。

  不过后来出现的一种新型的RGB次像素排列方式,我们通过示意图就可以看出,为了解决RGB三个次像素中蓝色像素寿命短的问题,在新型的RGB像素排列中,增大了蓝色次像素的体积,占了整个像素面积的一半。而红色以及绿色次像素组成整个像素中的另一半。

  看完了代表IPS的iPhone 6之后,我们在来看一下OLED中代表人物—三星。而在三星的机型选择上,我们选择了三星今年最新的旗舰机型,三星GALAXY Note 4,而这款机型所采用的屏幕技术则是三星自家的AMOLED屏幕技术。而相比与IPS技术,OLED技术的实质是像素自身可以发光,而不需要靠屏幕中的 LCD是打亮屏幕。

  而在次像素排列方式上,三星AMOLED技术并没有采用行业内通用的RGB排列方式,而是采用了另一种名为Pentile的像素排列方式,首先 我们还是先回过头来看一下我们上一张像素排列示意图,其中我们可以看到,Pentile是将蓝、绿组成一个像素,然后红、绿组成一个像素,同时红色以及蓝 色次像素体积是绿色的一倍。

  采用了Pentile像素排列方式的屏幕有点在于屏幕相应速度快、显示单个颜色时发生十分准确。不过由于OLED屏幕像素自发光的特性,使得采 用了Pentile像素排列方式的手机或多或少都会存在偏色的现象。尤其是在显示一些合成色的时候,也会出现颜色过饱和的倾向。那么这么说,难道采用了 Pentile排列方式真的就不好了么?别着急,咱们接着往下看。

  三星GALAXY Note 4作为三星今天的全新力作,整机在几乎所有方面都做出了非常大的改进。当然,屏幕上的改进也是不小的,具体是如何改进的呢?我们还是通过屏幕显微镜来仔细观察吧。


  透过屏幕显微镜我们可以和很清楚的看到,三星改变了以往Pentile的排列方式,而是采用了全新的排列方式,三星改变了以往次像素竖条状的形 状,而是改用小圆点的方式来重新对像素内的三个次像素来进行组合。这样的作法大大增加了OLED的屏幕寿命,同时AMOLED屏幕一直被诟病的发色不准的 问题这一次终于得到了解决。显微镜下三星GALAXY Note 4屏幕次像素排列

  总结:其实在写今天这篇文章时,我们并不想去评价究竟IPS与AMOLED两种屏幕技术哪一种更好。本着存 在即为合理的原则,我们认为两种屏幕技术在行业内都已经存在多年,那么就说明它们是可以被市场认可的。其中以AMOLED为代表的OLED技术在这几年的 努力当中已经明显进步了很多。而现在行业内也在流传着未来OLED技术会取代LCD,这也只是一种猜想。不过对于我们这些普通消费者来说,无论未来手机屏 幕会发展到何种地步,但一定是会向更好、更清晰的方向前进的,这是趋势,也是必然

关键字:IPS  AMOLED  iPhone

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2014/1121/article_38618.html
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