泄密！內(nèi)部資料曝光 灰階3ms誕生細(xì)節(jié)
盡管灰階響應(yīng)時(shí)間低至2ms的液晶顯示器已經(jīng)發(fā)布，但在市場(chǎng)上，我們能夠看到的最快的液晶顯示器仍然是優(yōu)派推出的VX724和VX924的灰階3ms限量加強(qiáng)版。
從灰階8ms到灰階6ms、5ms，再迅速提升到灰階4ms，乃至優(yōu)派獨(dú)家的灰階3ms，灰階響應(yīng)時(shí)間這個(gè)概念我們從陌生到耳熟能詳不過(guò)用了短短一年的時(shí)間。而在一線廠商的推動(dòng)下，灰階響應(yīng)時(shí)間的“提速”之快，也足以令人嘆為觀止。
但是，什么是灰階響應(yīng)時(shí)間，它和普通的響應(yīng)時(shí)間究竟有何不同，疾速3ms的灰階響應(yīng)時(shí)間到底是怎么實(shí)現(xiàn)的？這些問(wèn)題想必還困擾著很多的讀者，盡管已經(jīng)有很多媒體對(duì)灰階響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行過(guò)報(bào)道和產(chǎn)品、技術(shù)方面的分析，但真正能夠解釋清楚的還是寥寥無(wú)幾。
前不久，我們從優(yōu)派內(nèi)部得到了有關(guān)灰階3ms疾速響應(yīng)時(shí)間的“白皮書(shū)”，其中包括灰階響應(yīng)時(shí)間的原理和測(cè)定方法，在這里介紹給大家，也算是對(duì)灰階響應(yīng)時(shí)間認(rèn)識(shí)的一次“掃盲”。
● 從網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)談起：灰階3ms的原理
自現(xiàn)代奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)興起之后，人類(lèi)越來(lái)越熱衷于體育鍛煉，并不斷地挑戰(zhàn)自身極限，超越自我，同樣，科技的發(fā)展與進(jìn)步也從未停息。
前不久，優(yōu)派推出了全球最快速度的灰階3毫秒液晶顯示器——VX924、VX724，將人類(lèi)液晶顯示器的歷史從灰階4毫秒響應(yīng)時(shí)間，再一次提升到了更快的灰階3毫秒。雖然提升只有微小的1毫秒，但卻代表了人類(lèi)追求完美、挑戰(zhàn)極限的精神，尤其是在實(shí)現(xiàn)灰階3毫秒的過(guò)程中，從研發(fā)到設(shè)計(jì)、檢測(cè)、應(yīng)用等過(guò)程，有著許多大不相同的細(xì)節(jié)。
下面我們分別從灰階3ms的設(shè)計(jì)原理、測(cè)試和應(yīng)用等三個(gè)部分來(lái)討論。
網(wǎng)球是都市時(shí)尚人群非常喜愛(ài)的一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)。擊球速度越快，獲勝的機(jī)率也越高。但是，同樣的網(wǎng)球拍，同樣的力量，每一次擊球的速度卻是不太相同的。這是由于擊球點(diǎn)決定的。同樣，網(wǎng)球拍和拍線的材質(zhì)，拍線的松緊程度，也都會(huì)影響到擊球的速度。雖然從表面上看大家都在開(kāi)發(fā)灰階產(chǎn)品，但從細(xì)節(jié)上來(lái)說(shuō)卻大不相同。
在灰階技術(shù)出現(xiàn)之前，液晶顯示器的響應(yīng)時(shí)間主要由面板本身決定，其計(jì)算方式為一個(gè)像素由純黑到純白再回到純黑的全部顯現(xiàn)和消失的整個(gè)時(shí)間過(guò)程。比如早期出現(xiàn)的16ms快速響應(yīng)時(shí)間液晶顯示器，液晶分子的偏轉(zhuǎn)速度越來(lái)越快，響應(yīng)時(shí)間也越來(lái)越短。但是，人們發(fā)現(xiàn)，液晶面板響應(yīng)時(shí)間縮短所帶來(lái)的差異已經(jīng)越來(lái)越小，如果不仔細(xì)察覺(jué)，人們很難感覺(jué)到其中的差距。
事實(shí)上，這是由于傳統(tǒng)的由黑到白或由白到黑的響應(yīng)時(shí)間計(jì)算方式，只能衡量在純黑或純白兩個(gè)極端的轉(zhuǎn)換時(shí)間，這種情況在真實(shí)的應(yīng)用環(huán)境中極少發(fā)生，我們平時(shí)的應(yīng)用中出現(xiàn)得更多的是灰階，雖然由黑到白的響應(yīng)時(shí)間縮短了，但在各級(jí)灰階的真實(shí)應(yīng)用中，卻呈現(xiàn)出大不相同的響應(yīng)時(shí)間。
優(yōu)派擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的帶小鳥(niǎo)標(biāo)識(shí)的可編程IC芯片
為了全面提升液晶分子的灰階響應(yīng)時(shí)間，優(yōu)派與液晶面板廠商和IC芯片廠商合作開(kāi)發(fā)了ClearMotiv技術(shù)。通過(guò)外部可編程式IC驅(qū)動(dòng)芯片和電路，對(duì)每一個(gè)液晶分子的驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行精確控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同灰階響應(yīng)時(shí)間、不同像素的響應(yīng)時(shí)間的同步提升。
優(yōu)派ClearMotiv技術(shù)與其它廠商的最大不同之處在于采用了可編程式芯片技術(shù)，這就意味著用戶(hù)的灰階3ms產(chǎn)品，隨著軟件算法的更新，可以通過(guò)升級(jí)軟件算法的方式提升性能，達(dá)到灰階2ms甚至更低的灰階響應(yīng)時(shí)間。
在實(shí)現(xiàn)灰階3ms的過(guò)程中，有許多的變量需要調(diào)節(jié)，從Signal beginning time（信號(hào)發(fā)生期）到Overdrive height（加壓強(qiáng)度），再到Overdrive period（加壓周期），整個(gè)過(guò)程都需要可編程式IC驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行大量的計(jì)算和模擬，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)各級(jí)灰階的精確控制。這不僅需要廠商有各自獨(dú)特的研發(fā)技術(shù)實(shí)力，更需要非常豐富的顯示器設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，成立于1990年的優(yōu)派公司，有著十五年的顯示器專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)一系列業(yè)界領(lǐng)先的軟件算法技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)顯示信號(hào)的精確處理。
在采用了ClearMotiv技術(shù)之后，通過(guò)可編程式IC芯片及集成電路的驅(qū)動(dòng)作用，能夠大幅提升液晶面板的灰階響應(yīng)時(shí)間，更重要的是實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同灰階下的響應(yīng)時(shí)間的精確控制，從而獲得了滿(mǎn)意的效果。
現(xiàn)在讓我們來(lái)看一下優(yōu)派灰階3ms VX924的實(shí)測(cè)情況。
灰階響應(yīng)時(shí)間測(cè)試系統(tǒng)示意圖
* 測(cè)試環(huán)境：25攝氏度，周邊光線最小，預(yù)熱時(shí)間30分鐘。
* 測(cè)試設(shè)備：ELDIM OPTIScope
實(shí)測(cè)場(chǎng)景
* 測(cè)試流程：按照下面的示意圖安裝好儀器及待測(cè)顯示器，測(cè)試反映時(shí)間從每灰階至各其它灰階. 測(cè)試灰階距離為16階。第一灰階距離為15, 所以灰階次序?yàn)?, 15, 31等, 這樣是為了符合面板的灰階格式。反映時(shí)間是從穩(wěn)定亮度水平之10%起到90%止。使用浮動(dòng)式低通濾波器以排除亮度訊號(hào)之噪聲。
優(yōu)派VX924灰階響應(yīng)時(shí)間實(shí)測(cè)結(jié)果(點(diǎn)擊放大）
* 測(cè)試結(jié)果：將各級(jí)灰階測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，得到算術(shù)加權(quán)平均值為2.85ms，這表示優(yōu)派VX924的灰階響應(yīng)時(shí)間在3ms以?xún)?nèi)，是當(dāng)今速度最快的灰階3ms液晶顯示器。
與LCD過(guò)去的歷次響應(yīng)時(shí)間的大幅提升有所不同，從灰階4ms到灰階3ms的提升幅度雖然很小，但它給顯示效果帶來(lái)了前所未有的變化。具體可以體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：
優(yōu)派VX924灰階響應(yīng)時(shí)間實(shí)測(cè)結(jié)果示意圖
首先，動(dòng)態(tài)圖像的清晰度。過(guò)去響應(yīng)時(shí)間從25ms縮短到16ms，再到8ms，這個(gè)過(guò)程提升的主要是減少拖影現(xiàn)象，雖然對(duì)動(dòng)態(tài)畫(huà)面的清晰度也有所提升，但由于各級(jí)灰階的響應(yīng)時(shí)間相差很大，在同一個(gè)點(diǎn)的RGB上，部分灰階早就轉(zhuǎn)換完畢了，而另一部分灰階則遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái)。因而影像仍然會(huì)不可避免地產(chǎn)生模糊。
灰階GTG技術(shù)的出現(xiàn)，使大多數(shù)灰階的響應(yīng)時(shí)間都得到了大幅降低，除了極少數(shù)的灰階以外，98%以上的灰階都被控制在3-5ms左右，各級(jí)灰階的響應(yīng)時(shí)間的轉(zhuǎn)換時(shí)間更加同步，因而圖像更加清晰。而最新的灰階3ms出臺(tái)，雖然在平均值上只比過(guò)去的4ms提升了1ms，但是我們從各級(jí)灰階的對(duì)比圖可以看到，灰階3ms的各級(jí)灰階響應(yīng)時(shí)間更加平均，因而也更清晰。
其次，動(dòng)態(tài)圖像的色彩有了更好的表現(xiàn)。勿庸諱言，在過(guò)去，為了縮短響應(yīng)時(shí)間，液晶分子的粘綢度相應(yīng)稀薄，從而降低了LCD的色彩表現(xiàn)能力，這也是一部分消費(fèi)者會(huì)感覺(jué)到過(guò)去25ms的LCD在色彩表現(xiàn)上更好的原因。但是，隨著GTG灰階響應(yīng)時(shí)間的出現(xiàn)，響應(yīng)時(shí)間不再象以前那樣，各級(jí)灰階的響應(yīng)時(shí)間差異很大，而是統(tǒng)一縮短到了一個(gè)極小的范圍內(nèi)，使不同色彩的像素轉(zhuǎn)換時(shí)間也比過(guò)去更加同步，因而動(dòng)態(tài)畫(huà)面的色彩表現(xiàn)能力和還原效果得到了較大的提高。
● 結(jié)語(yǔ)：追求無(wú)止境
人類(lèi)挑戰(zhàn)極限的精神永不停息，對(duì)美好事物的追求是永無(wú)止境的。而優(yōu)派灰階3ms的推出，正是體現(xiàn)了人類(lèi)挑戰(zhàn)自身極限的精神，體現(xiàn)了優(yōu)派“追求完美，近乎苛求”的企業(yè)理念。
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