液晶显示器术语全面解析

所谓响应时间是液晶显示器各象素点对输入信号反应的速度，即象素由暗转亮或由亮转暗所需要的时间。我们常说的25ms、16ms就是指的这个响应时间。响应时间越小则使用者在看动态画面时越不会有尾影拖拽的感觉。其原理是在液晶盒内施加电压，使液晶分子扭转与回复。 

　　一般将响应时间分为两个部分：上升时间（Rise time）和下降时间（Fall time）；我们所说的响应时间指的就是两者之和。在LCD市场推广的早期阶段，某些不规范的厂商常常混淆概念，把上升时间或下降时间作为当作全部的响应时间以提高产品规格。随着LCD越来越普及，消费者对于LCD产品的知识也越来越了解，这种混淆概念的行为显然会越来越没有市场了。 

　　响应时间的重要性 

　　响应时间为何会对显示效果有重要影响？这还要从人眼对动态图像的感知谈起。大家知道，人眼存在“视觉残留”的现象，也就是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。这样，对于液晶显示器来说，响应时间40ms就成了一道坎，低于40ms的显示器便会出现明显的“拖尾”或者“残影”现象。 

　　响应时间当然是越短越好，这不难理解。响应时间对于对画面质量要求较高的用户而言，一直是非常关键的采购指标。经常听到一些朋友说LCD不适合用来玩帧速较高的游戏，如《CS》、《极品飞车》等，这也是许多游戏玩家不愿购买LCD的重要原因之一。我们不妨通过一些数据来证明一下。　　 

　　30毫秒=1/0.030=每秒钟显示33帧画面　　 

　　25毫秒=1/0.025=每秒钟显示40帧画面　　 

　　16毫秒=1/0.016=每秒钟显示63帧画面　　 

　　12毫秒=1/0.012=每秒钟显示83帧画面 

　　可以看出随着响应时间越来越小，响应时间在数值上的降低也越来越困难，但是实际上它对应的每秒显示画面帧数一直在不断提高。 

　　说到灰阶响应时间，首先来看一下什么是灰阶。我们看到液晶屏幕上的每一个点，即一个像素，它都是由红、绿、蓝（RGB）三个子像素组成的，要实现画面色彩的变化，就必须对RGB三个子像素分别做出不同的明暗度的控制，以“调配”出不同的色彩。这中间明暗度的层次越多，所能够呈现的画面效果也就越细腻。以8 bit的面板为例，它能表现出256个亮度层次（2的8次方），我们就称之为256灰阶。 

　由于液晶分子的转动，LCD屏幕上每个点由前一种色彩过渡到后一种色彩的变化，这会有一个时间的过程，也就是我们通常所说的响应时间。因为每一个像素点不同灰阶之间的转换过程，是长短不一、错综复杂的，很难用一个客观的尺度来进行表示。因此，传统的关于液晶响应时间的定义，试图以液晶分子由全黑到全白之间的转换速度作为液晶面板的响应时间。由于液晶分子“由黑到白”与“由白到黑”的转换速度并不是完全一致的，为了能够尽量有意义的标示出液晶面板的反应速度，传统的响应时间的定义，基本以“黑—白—黑”全程响应时间作为标准。 

　　但是当我们玩游戏或看电影时，屏幕内容不可能只是做最黑与最白之间的切换，而是五颜六色的多彩画面，或深浅不同的层次变化，这些都是在做灰阶间的转换。事实上，液晶分子转换速度及扭转角度由施加电压的大小来决定。从全黑到全白液晶分子面临最大的扭转角度，需施以较大的电压，此时液晶分子扭转速度较快。但涉及到不同不同明暗的灰度切换，实现起来就困难了，并且日常在显示器上看到的所有图像，都是灰阶变化的结果，因此黑白响应的测量方式已经不能正确的表达出实际的意义，为此，灰阶响应时间的概念就顺应而出了。 

　　需要说明的是，虽然灰阶响应更难控制，需要的时间更长，但实际情况却有可能完全相反。因为厂商可以通过特殊的技术，使灰阶响应时间大大提高，反过来比传统的黑白响应时间短很多。比如使用响应时间加速芯片，可以使25ms黑白响应时间的产品拥有8ms的灰阶响应时间。灰阶响应时间与原来的黑白响应时间含义和性质差别很大，两者之间没有明确的对应关系，但又都是对液晶响应时间的描述。 

　　从2005年开始灰阶响应逐渐为众多厂商所使用，总的来说，这些产品通常使用了更好的响应时间控制方式，比如各个象素的响应时间更加稳定、统一。灰阶响应时间短的产品脱影现象也更少一些，画面质量也更好，尤其在播放运动图像的时候，因此游戏玩家或者爱看影碟的用户可以更多考虑液晶显示器的这个参数。 

　　亮度是指画面的明亮程度，单位是堪德拉每平米(cd/m2)或称nits，也就是每平方公尺分之烛光。目前提高亮度的方法有两种，一种是提高LCD面板的光通过率；另一种就是增加背景灯光的亮度，即增加灯管数量。 

　　需要注意的是，较亮的产品不见得就是较好的产品，显示器画面过亮常常会令人感觉不适，一方面容易引起视觉疲劳，同时也使纯黑与纯白的对比降低，影响色阶和灰阶的表现。其实亮度的均匀性也非常重要，但在液晶显示器产品规格说明书里通常不做标注。亮度均匀与否，和背光源与反光镜的数量与配置方式息息相关，品质较佳的显示器，画面亮度均匀，无明显的暗区。 

　　现在在液晶亮度的技术研究方面，NEC已经研发出500cd/m2的彩色TFT液晶显示屏模块；松下也开发出称为AI(Adaptive Brightness Intonsifier)技术，做成专用IC，可以有效地将亮度提高达350～400cd/m2，已经接近CRT显示器水准。 

　　对于显示器而言，响应时间、亮度、对比度都是重要的技术参数，其中响应时间和亮度是消费者熟知的，但是对比度却常被人忽视。其实，对于显示器而言，对比度这项指标更是不可忽视。 
　通常我们在市场上看到的液晶显示器性能指标中都有对比度的数据，例如全球销量最大的三星710T显示器的对比度是600 1。为什么会用这种形式来表示呢？顾名思义，对比度是最大亮度和最小亮度的对比值。最大亮度即白色画面下的亮度，而最小亮度则是黑色画面下的亮度。因此，白色越亮、黑色越暗，对比度就越高。一般而言，当对比度达到120 1时，就可以很容易地显示生动、丰富的色彩。而对比度高达300 1时，则可支持各色阶的颜色。前文提到的三星710T最大亮度与最小亮度的对比值是600 1，这个对比度在同尺寸显示器中可算是出类拔萃了。 

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