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精彩視界:吃透顯示器性能參數四要素!

科技觀潮 2020-01-13

原標題:精彩視界:吃透顯示器性能參數四要素!

作為PC畫面展現者,顯示器在PC整機中的作用不亞于主機。畢竟,當下的PC性能已經到了幾乎“過剩”的時代,人們為了獲得更好的視覺體驗,自然將注意力轉向了顯示器身上。

事實上也是如此,無論是看電影、玩游戲還是圖形設計,顯示器性能決定了用戶體驗。但對于顯示器的選購,很多人還是很犯愁,因為顯示器各種參數太多了。其實,你只要真正吃透了分辨率、刷新率、色域色準這幾個參數,從此選購顯示器就易如反掌了。

第一要素:分辨率

幾乎所有消費者,購買顯示器時會將分辨率放在第二重要位置。而第一重要位置是屏幕尺寸。這就在選購中會存在一些誤區。比如即便你選擇了更大尺寸的屏幕,但分辨率并不高,顯示畫面并不會很理想。盡管在瀏覽網頁、文字辦公時察覺不到什么區別。但若當你玩游戲,或放大畫面數倍時,低分辨率與高分辨率的畫質區別,從肉眼就可以輕松分辨出來(如圖1)。

所謂分辨率,又稱解析度,其是指屏幕上顯示的像素的數量,即屏幕每行每列有多少像素點,一般用矩陣行列式表示,其中每個像素點都能被單獨控制,例如我們通常所說的全高清分辨率:1920x1080(如圖2),即水平像素為1920個,垂直像素為1080個。而在某些情況下,它也可以同時表示成“像素密度”,即PPI(Pixels Per Inch),也指單位面積顯示像素點的數量,以及圖形的長度和寬度(例如72PPI,和8X6英寸)。

通常情況下,對于一臺顯示器來說,分辨率越高,PPI值越大,畫質越清晰細膩,可視范圍也更大。為了讓大家更直觀了解分辨率的真正作用。我們選取了兩臺同尺寸、不同分辨率的顯示器進行對比測試。測試發現,在放大到相同的倍數下,我們可以很明顯的看出,4K分辨率下的像素點要比2K分辨率精細很多(如圖3)。

那么,我們如何判斷PPI數值越大,屏幕所顯示的畫面更為精細呢?這個很簡單,我們可以通過如圖4這個公式進行計算,通過它與分辨率之間的關系,是不是可以反應出畫質問題?毫無疑問,高分辨率是保證顯示器色彩清晰度的前提,并且高分辨率也意味著在同樣的顯示區域內能夠顯示更多的內容,這就是為什么2K要比1080P的顯示精度提升77%的原因。

第二要素:刷新率

所謂刷新率,是指電子束對屏幕上的圖像重復掃描的次數。對于顯示器而言,刷新率高低將直接決定其價格,刷新率越高,所顯示的畫面穩定性就越好。但由于刷新率與分辨率兩者相互制約,因此只有在高分辨率下達到高刷新率,這樣的顯示器才能稱其為性能優秀。

而刷新率又可分為垂直刷新率和水平刷新率,通常提到的刷新率是指垂直刷新率。垂直刷新率表示屏幕的圖象每秒鐘重繪多少次,也就是每秒鐘屏幕刷新的次數,以Hz(赫茲)為單位。刷新率越高越好,圖象就越穩定,圖像顯示就越自然清晰,對眼睛的影響也越小(如圖5)。刷新頻率越低,圖像閃爍和抖動的就越厲害,眼睛疲勞得就越快。一般來說,如能達到80Hz以上的刷新頻率,就可完全消除圖像閃爍和抖動感,眼睛也不會太容易疲勞。

如何更直觀理解刷新率?以看電影為例,電影其實是一副一副靜止的畫面,就象放幻燈片,為什么我們感覺畫面在動,那是因為人的眼睛有視覺停留效應,前一副畫面留在大腦中的印象還沒消失,緊接著后一副畫面就跟上來了。而且兩副畫面間的差別很小,一個動作要用很多副畫面來顯示,這樣我們就感覺畫面在動了,這一副一副的更換畫面,就是在刷新,假設一個動作由20張畫面完成,我們看上去就有點像動畫片,而這個動作增加到30張,看上去就更自然。如果達到60、120甚至144,那么畫面就更流暢(如圖6),這就是刷新率。

那么,我們為何可以判斷刷新率的高低?原因和刷新率的機制有關。當顯示器刷新率為60Hz時,代表顯示器支持每秒60幀的畫面,每幀時長大約為16ms,以此類推,顯示器刷新率為144Hz時,代表顯示器支持每秒144幀的畫面,每幀時長大約為7ms。所以每幀到下一幀的時間越短,看起來越流暢!因此在實際應用中,刷新率對游戲玩家來說更有價值。

第三要素:色域

對于顯示器而言,色域與色準都極為重要。首先就是色域,也就是所謂色彩空間,它其實是對一種色彩進行編碼的方法,色域代表了一個色彩影像所能表現色彩的具體情況,在計算機圖形處理中,色域是顏色的某個完全的子集。顏色子集最常見的應用是用來精確地代表一種給定的情況。例如一個給定的色彩空間或是某個輸出裝置的呈色范圍。

而色域決定了顯示器色彩多少的因素,如顯示器所能表現的顏色范圍。而顯示器常見的色域有三種:NTSC、sRGB、Adobe RGB,而這三種色域類型可以相互轉換。我們從圖7上可以看出幾種色域的取值范圍。其中,sRGB是目前使用最普遍的彩色語言協議,它是由微軟主導制定,sRGB代表了標準(s)的紅(R)、綠(G)、藍(B)三種基本色素,sRGB值越小,顯示能力越差。當sRGB色域值為100%時,表明該顯示器能夠顯示全部sRGB色彩,96%到98%為常見的水平,即中等水平,也有比較專業的顯示器已經達到120%的sRGB。

Adobe RGB是隨著攝影技術而發展起來的專業色域標準,較之sRGB有更寬廣的色彩空間,它包含了sRGB所沒有的CMYK色域,層次較豐富。對于打印、攝影、設計等領域的專業用戶來說,需要對圖像進行精細的色彩調整,選擇采用Adobe RGB色域的顯示器更為合適,比如定位專業制圖用的顯示器通常采用Adobe RGB色域。

NTSC是美國電視標準委員會制訂的一個色域空間標準,它比sRGB色域空間更廣,一般來說,NTSC主要用于廣色域電視標準,部分非常專業的廣色域顯示器也以它為色域標準(如圖8)。NTSC與sRGB之間的換算公式為“100%SRGB=72%NTSC”,這并不是指100%SRGB與72%NTSC的色域空間能夠完全重合,只是面積相同而已。而NTSC與Adobe RGB的換算公式為“100%Adobe RGB=95%NTSC”。

第四要素:色準

其次就是色準,色準就是色彩精準度,是指顯示設備顯示的色彩精準程度,也就是我們常說的色彩還原準確性,一般用Delta E或ΔE來表示。其中ΔE能夠將色彩還原的準確性量化為一個數值,它能夠精確反映顯示器表現色彩的準確性。

而事實上,ΔE反映的是顯示器色彩與標準數值之間的差距的大小,因此,它的值越小越好,色彩還原能力越強,而ΔE越大說明色彩越失真(如圖9)。一臺色彩準確的顯示器,可以帶來良好的畫質感受,并且畫面清晰度更高,使用時眼睛的疲勞度也會減輕。

對于專業顯示器來說,其對色準的要求將會更高,入門級也要ΔE<3,若ΔE<2則說明這臺顯示設備已經非常的專業、優秀。而ΔE<6之下的顯示效果都是可以被用戶所接受的。除了走專業路線的顯示器,其余顯示器的參數里很少有提及色準這項參數,但ΔE的數值也都不會大的離譜。顯示器作為成像設備,真實的還原畫面也是它最基本的職責,而在這其中色準起到了至關重要的作用,也成為顯示器好壞評判的重要標準。

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