分类： LINUX
2008-08-19 14:53:21
导言：介绍描述LCD显示器性能的主要参数
应该说显示器这种东西还是比较感性的。比如你在某一家店看完一款显示器，而过条马路到另一家店再看另一款，当回家之后你绝对不知道哪一款会比较 好，唯一的印象只剩下谁的造型更炫，以及谁的价格更贵了。原则上，挑选显示器的方法应该是：先根据你的预算以及想买的规格，事先选好你比较喜欢的几台样 品，摆在一起作比较，从中一次性选出自己认为最理想的显示器来。
LCD的分辨率是用来表示其可以显示的像素的数目。分辨率是一个固定值，没有办法调整，同样的尺寸之下，分辨率越高则可以显示的画面越细致。假 设你买了一个分辨率为1024X768的LCD显示器，那么你的桌面千万不要设定成其它分辨率比如说800×600，因为在这种情况之下计算机实际上是把 一个800×600的画面拉伸成1024×768的画面，桌面的像素和显示器的像素不是一一对应，而是液晶显示器的多个像素点来显示桌面的一个像素，结果 就是看到一个比较模糊的画面。正确的做法就是，买了什么分辨率的显示器，桌面就设定成那个分辨率！当然，游戏中的情况例外。
计算机处理的是数字信号，处理完之后送出来的也是数字信号。但是传统的CRT显示器使用的是模拟信号，因此为了与CRT显示器沟通，送到显示器 的信号必须先转换成模拟的才能使用。所以一般显卡的输出（D-sub， 就是有15pin的那个小接口）送的则也是模拟信号。相比来讲，LCD显示器使用的是数字信号，但是为了与一般显卡兼容，所以会被设计成可以接收D- sub接头送出来的模拟信号，然后再把这个模拟信号转换成数字信号去处理与显示。
这样就产生一个问题，因为不论是从数字转模拟或从模拟转数字，一定都会有信号的遗失。因此为了与CRT兼容这个“愚蠢的”理由，LCD显示器进行了两次本来不必要的信号损失。造成的结果就是，看到的画面会有一点点模糊，而其实LCD原本的能力可以显示得更清楚。
随着LCD显示器逐渐成为主流，显卡厂商也开始推出可以直接输出数字视讯的显卡，也就是多了一个叫作DVI（Digital Visual Interface）的接口，如果你买一个有DVI接口的显卡，再买一个有DVI接口的LCD显示器，这时LCD显示器所显示的清晰程度才是LCD原本所 设计出来的显示效果。
相对而言，对于1600×1200以下的分辨率，D-Sub信号的清晰程度已经完全够用，此时DVI接口最大的优势在于省略了手动几何调节的麻 烦，屏幕的位置、大小、边角乃至时钟、相位全部自动搞定。对于1600×1200等级的分辨率来说，目前多数显卡的模拟输出都不能保证长时间稳定清晰的画 面，此时DVI接口才有用武之地。至于超过1600×1200的分辨率，比如1920×1200，单纯的DVI-D已经不能胜任，必须用两条DVI-D通 道叠加起来实现，反倒是D-Sub还能实现这种超高分辨率的显示，只是效果已经没有保证。
所谓坏点，是指LCD液晶显示器屏幕上无法控制的恒亮或恒暗的点。坏点的造成是LCD面板生产时因各种因素造成的瑕疵，如可能是某些细小微粒落在面板里面，也可能是静电伤害破坏面板，还有可能是制程控制不良等等。
坏点分为两种：亮点与暗点。亮点就是在任何画面下恒亮的点，切换到黑色画面就可以发现；暗点就是在任何画面下恒暗的点，切换到白色画面就可以发现。
一般来说，亮点会比暗点更令人无法接受，所以很多显示器厂商会保证无亮点，但好象比较少保证无暗点的。有些面板厂商会在出货前把亮点修成暗点， 另外某些种类的面板只可能有暗点不可能有亮点，例如MVA，IPS的LCD面板。面板厂商会把有坏点的面板降价卖出，通常是无坏点算A级，三点以内算B 级，六点以内算C级，一般来说这都是可以正常出货的。坏点是无法修复的，如果你买的显示器对坏点有质保承诺，你拿去退给他他就是换一台给你。
mura本来是一个日本字，但随着日本的LCD液晶显示器在世界各地发扬光大，这个字在显示器界也就变成一个全世界都可以通用的文字了。 mura是指显示器亮度不均匀造成各种痕迹的现象，最简单的判断方法就是在暗室中切换到黑色画面以及其它低灰阶画面，然后从各种不同的角度用力去看，随着 各式各样的制程瑕疵，LCD显示器就有各式各样的mura。可能是横向条纹或四十五度角条纹；可能是切得很直的方块；可能是某个角落出现一块；可能是花花 的完全没有规则可言东一块西一块的痕迹。
mura不会对使用上造成什么影响，这只是属于品味问题。一般面板厂商会把有mura的面板打成次级品用较低价格卖出，但是我还没有听说哪个显 示器厂商做出了保证无mura的承诺。这个通常也不会写进显示器规格，所以大家在买之前眼睛最好睁大一点，如果真的买到了则只好自认倒霉了。
显示器的对比度是这样定义的:在暗室之中，白色画面下的亮度除以黑色画面下的亮度，因此白色越亮、黑色越暗，则对比值越高。一般LCD显示器的 规格书上都会写出它的对比值，但是这个值通常只能参考，因为面板厂商为了保护自己，有一些规格值会写得很保守，对比就是其中一项。比如说，某机种的对比度 明明可以做到300:1，但是规格书写的是常规200，最小150，这是为了量产的时候万一出了什么问题导致黑色漏光对比下降，该批货还是可以正常出货。
如果你想比较的两款LCD，显示器对比度分别是写350/400:1，不要以为400:1的那个真的会比较好——那只是这一家他敢写而已。事实 上，两款分别写300/400:1的，我都还会怀疑那可能是差不多的，实际上运气好的话还有可能做到500:1、600:1。如果你很关心这个问题，那么 可以把想比较的两台显示器白色亮度调到一样的显示效果，然后再切换到黑色画面，在暗室下看谁比较黑。如果不是对画质非常挑剔的用户，则在一般使用情况下， 对比度为300应该是够用的。(更详细关于对比度的分析，可参见本站文章：、)
色饱和度是指显示器色彩鲜艳的程度。显示器是由红色、绿色、蓝色三种颜色光来组合成任意颜色的，如果RGB三原色越鲜艳，则该显示器可以表示的颜色范围就更广。因为显示器无法显示比三原色更鲜艳的颜色。
色饱和度是LCD面板厂商的重要规格，但是很少看到显示器厂商把色饱和度写进规格的，他们都是写可以组合出来的颜色数目。比如说，某显示器的 RGB三种颜色光都可以分成64灰阶（6bit），则该显示器的颜色种类总共有64×64×64=262，144种组合，如果该显示器的RGB三种颜色光 都可以分成256灰阶（8bit），则该显示器的颜色种类总共有256×256×256=16，777，216种组合。当然，灰阶数越多颜色层次看起来会 越细致，但不表示颜色会比较鲜艳。
色饱和度的表示是以NTSC所规定的三原色色域面积为分母，显示器三原色色域面积为分子去求百分比，比如某显示器色饱和度为71％NTSC，表 示该显示器可以显示的颜色范围为NTSC规定的71％，71％NTSC大约为为目前CRT电视机的标准，LCD显示器目前做到这个程度的在色彩上就算高阶 了。目前笔记本电脑用的屏幕色饱和度大约40％～50％NTSC，主流台式机用的LCD显示器大多做到60％～65％NTSC，当然各大厂都有持续开发高 色饱和度显示器的计划或已有量产。
选购的时候，把喜欢的两台显示器摆在一起，点相同的画面，通常就可以看出谁的色饱和度比较好。
亮度是指显示器在白色画面之下明亮的程度，单位是cd/m2（m的平方），或是nit。亮度是直接影响画面品质的重要因素，在实验室里面我们常 讲一句话：“一亮遮三丑”，一个明亮的显示器即使有色饱和度比较差或颜色偏黄等其它不利因素，还是有可能看起来画面会比较漂亮。目前市售的显示器一般亮度 规格超过300nits。如果是液晶电视，亮度至少会有400nits，这是因为看电视时不像使用显示器时距离那么近，并且考虑摆电视的环境会比较明亮。
液晶显示器会发光，是因为它的背光模块藏有灯管，就像你现在抬头可以看到的照明用荧光灯管是很像的东西，只不过小了一点，笔记本电脑里面会摆一 支，显示器会摆上两到六支或以上。目前灯管厂商都会保证灯管寿命在30000小时或50000小时以上，也就是使用三五万小时之后亮度会掉到一半。所以其 实液晶显示器还算很长寿的，没有其它破坏性动作造成故障的话，应该可以活到你想淘汰它的时候。
显示器的亮度是使用者可以调整的，调到你觉得舒服的亮度就可以，调得太亮除了可能不舒服外，也会损耗灯管寿命。
LCD显示器由于天生的物理特性，使得使用者从不同角度去看时画面品质会有所变化。与正看时相比，斜看的时候，转到当画面品质已经变化到无法接受的临界角度时，称之为该显示器的视角。
视角的定义有三种：
对比度定义法
从斜的方向去看LCD显示器，与正面看时相比，白色部分会变暗，黑色部分会变亮，因此对比度会下降。一般定义当对比度下降到5的时候的角度为该 显示器的视角，也即是定义大于此视角的时候黑白已经不易分辨。这也是一般面板厂商与显示器厂商规格书上对于视角的定义最常使用的一条。
灰阶反转定义法
理论上显示器从零灰阶（黑色）到255灰阶（白色）应该是灰阶数越高则越亮，但是LCD显示器在某个大角度的时候有可能看到低灰阶反而比高灰阶 还亮，也就是看到类似黑白反转的现象，这种现象称之为灰阶反转。定义不会产生灰阶反转现象的最大角度为视角，也就是超过这个角度就有可能看到灰阶反转，而 灰阶反转是无法接受的影像品质。这个定义和第一个定义的差别在于用对比定义只考虑零灰阶和255灰阶，而灰阶反转是考虑所有的灰阶。
色差定义法
从不同角度去看LCD显示器，会发现颜色会随着角度而变化。比如说本来是白色画面变得比较黄或比较蓝，或是颜色变得比较淡等等。随着角度变大，当颜色的变化已经大到无法接受的临界点时，定义该角度为视角。
关于色差，我说过颜色可以量化，所以颜色的差异可以用数字表示，但什么叫做无法接受的色差目前并没有一定标准，所以写规格的时候没有人用这个定义，但是在实验室里面，我们在比较两种显示器的时候还是会关心相同角度时谁的色差比较大，这是使用者会直接感觉到的品质问题。
最流行的LCD面板多采用TN模式，这种技术最大的缺点就是：视角很小。以对比度定义来看，目前大概都是做到左右视角各60°～70°，上视角 60°～80°，下视角40°～60°。为了解决视角的问题，有几种广视角技术就发展出来，按照原理划分目前市面上的广视角技术大致有3大流 派：TN+film、MVA（PVA、ASV）、IPS（FFS）。目前市售的笔记本电脑LCD屏幕通常不会应用广视角技术，因为考虑到笔记本电脑是个人 使用，广视角效益不大。而LCD显示器通常会使用广视角，这主要是因为考虑到使用LCD显示器时可能会展示一些资料或画面给在旁边的人看。当然，另一个主 要原因是随着LCD显示器屏幕尺寸增加，用户眼镜到屏幕各个边角之间的偏转角度也逐渐增大，对于17英寸以上的大屏幕液晶显示器来说，没有广视角技术，用 户就很容易感受到由于视角不足而导致的对比下降、灰阶反转或者色差现象。
TN+film
所谓TN+film就是在原来的TN型TFT-LCD上贴上一种广视角补偿膜，这种广视角补偿膜是FujiFilm（没错，就是做底片的那一 家）的独家专利技术，称为Fuji Wide View Film，一旦贴上这种补偿膜，以对比为定义，原本大约左右视角100°，上下视角60°，可立刻增加到左右140°，上下120°。但是TN+film 还是不能解决灰阶反转的问题。
MVA
MVA是Fujitsu所开发出来的独家专利技术。除Fujitsu之外，台湾省尚有奇美电子与友达光电获得授权生产。MVA可以做到上下视角 与左右视角都超过160°（但不是每个方位有有这样的视角），并且解决了大部分灰阶反转的问题，除非是从很特殊的方位并且以很大的角度去看才有可能看到灰 阶反转。
IPS
IPS最早由Hitachi所发展，另外IBM、apan、 NEC、Toshiba等也拥有IPS技术，台湾省则有瀚宇彩晶获得Hitachi的授权生产。IPS上下视角与左右视角号称可达到170°（但不是每个方位都有这样的视角），并解决大部分灰阶反转问题。
事实上，160°与170°的差异其实没有意义，有兴趣的话拿起量角器来看看80°是多大的视角，基本上超过这个视角，一个平面已经快变成一条 缝了，根本没有办法进行量测。他敢写170°（两边各85°），是在80°的时候可能量到对比20～30，所以有把握85°时对比仍可以超过10，其实 MVA也可以。
除了以上三项广视角技术比较有名外，在广视角技术里，还有Sharp拥有独家专利的ASV；韩国Samsung有一种MVA的变形叫做PVA 的；韩国的Hydis（原Hyundai的TFT-LCD部门，现在被京东方收购，成为BOE-Hydis）则拥有IPS的变形FFS等。
笔记本
笔记本电脑的液晶屏幕不使用广视角技术有几个理由。除了之前说过的笔记本电脑是个人使用的之外，最主要的原因是笔记本电脑讲求轻薄省电，所以背 光板只能摆一根灯管而且必须做很薄（也就是天生做不亮）。为了得到比较好的光使用效率，所以采用穿透率最高的TN型设计而比较少使用MVA、IPS、 ASV等等技术。而TN+film技术除了穿透率比TN低一些之外，多了两张广视角补偿膜也会增加厚度与重量。而笔记本电脑用面板对厚度重量的要求一向是 工程师的噩梦。
判断LCD显示器是不是使用TN+film最简单的方法就是去看灰阶反转。下视角是最容易看到灰阶反转的角度。把显示器随便切到一个有不同颜色 与亮度的图案，把脸贴到显示器下方然后眼睛往上看，如果看到灰阶反转的现象（就是亮的地方变暗，暗的地方变亮），就可以肯定这是TN+film型显示器 了。如果是笔记本电脑液晶屏幕，连左右视角都很容易看到，TN+film的左右视角依设计可能有120°或140°～150°（以对比度为定义），这是因 为FujiFilm又推出了新一代的广视角补偿膜。
一般使用者则可以从规格说明中看出一点端倪。除了视角规格160°与170°的差别之外，MVA的响应时间规格是25ms，IPS的响应时间大约是40ms，如果是Sharp的面板规格又写上下左右视角超过160度，那一定就是ASV。
MVA和IPS各有优缺点，比如说MVA的响应速度比IPS快，但色差也比IPS大等等。针对各自的缺点，厂商都有持续开发改进的研究甚至已经 量产，而TN+film也不会有消失的一天，因为它容易作得亮，而且对面板厂商而言不须要特别的制程，是低价显示器非常适合的选择。
残影是指画面切换之后前一个画面不会立刻消失而是慢慢不见的现象。特别需要注意的是，残影与反应时间不是同一个概念，残影可能要两三秒后才会完全消失，而液晶的反应时间是十几到几十毫秒，一个设计得好的液晶显示器，就算反应时间是（15+35）ms，也不可能让使用者看到残影。
残影发生机制有些复杂，通常是同一画面显示太久的情况下，LCD内的带电离子吸附在上下玻璃两端形成内建电场，画面切换之后这些离子没有立刻释 放出来，使得液晶分子没有立刻转到应转的角度所造成。另外一种可能情况则是因为像素电极设计不良，使得液晶分子在状态切换时排列错乱，这种情况之下也有可 能看到残影。所以以为反应时间快就不会看到残影的想法是错误的。
面板厂商测试残影的方法是，常温下点西洋棋棋盘黑白方格画面十二小时，然后切换到128灰阶去看，标准是是在5秒（?）内残影必须消失，一般使 用者选购显示器时，可以用PowerPoint画一些白底黑格的图以及一张128灰阶图去切换。如果嫌麻烦，也可以把屏幕背景设成128灰阶，然后叫出踩 地雷点到暴掉（所有黑色地雷会显示出来），摆个几十秒或几分钟，然后关闭，如可以看到残影（不是5秒喔，看得到就算），那就不要买。注意一点，不要一直盯 着测试画面看，切换后才去看，不然可能看到的是人眼的视觉残留。
色温是用来形容显示器的白色的颜色，不限于LCD，所有的显示器都通用。当显示器的颜色与黑体的温度高到某一绝对温度时所发出来的光一样时，称 为该显示器的色温等于该温度。比如说，当显示器的白色设计成接近黑体在温度6500K的时候所发出来的光颜色（接近晴天时上午的太阳光），称为该显示器的 色温为6500K。
上面听不懂没关系，下面三句记起来就好。色温越低颜色会越偏黄色；色温越高颜色会越偏蓝色；也就是说，一个色温偏高的显示器在显示图片的时候，整个画面看起来色调就会偏蓝。
据说亚洲人比较喜欢偏蓝色的白色，欧洲人比较喜欢偏黄色的白色，所以在日本卖的CRT电视机色温内定值可以高到9300K甚至12000K，在 欧洲卖的色温就内定在6500K左右。你不喜欢偏蓝的白色也没有关系，CRT的色温可以让使用者很容易地去调整，但LCD就有困难了。
目前LCD面板的白色通常设计在6500K左右（电视用的面板要求色温会更高）。但也有故意设计成更偏黄的，因为灯管越偏黄亮度会越高，偏蓝亮度就低。如果偏蓝又要维持一样的亮度，就要在其它部份花更多成本把亮度补回来。
色温高低没有好坏标准，有人喜欢偏蓝有人喜欢偏黄，选购的时候把几台中意的显示器摆在一起点同一个画面，挑你喜欢的色调即可。
Gamma Curve是指不同灰阶与亮度的关系曲线。把0到255灰阶当x轴，亮度当y轴，画出来的曲线就叫做Gamma Curve。Gamma Curve通常不会是一条直线，因为人眼对不同亮度有不同辨识的效果。比如说低亮度的辨识能力较高（一点点亮度变化就有感觉），高亮度的辨识能力较低。 Gamma Curve会直接影响到显示器画面的渐层效果，比如说一个显示器的Gamma Curve如果在高亮度的地方切得太细，最高灰阶的那几阶亮度都差不多亮，那么在显示亮画面的图片时就会觉得很多地方都泛白太亮，看不见渐层，那么使用者 就会觉得影像不自然。
有些比较高阶的显卡会提供调整Gamma Curve的功能。不过若不是比较专业的使用者，通常不会去调整那些，而是直接使用显示器厂商的原始设定值。测试的时候，多带几张不同种类的图片，整体而 言比较亮的；比较暗的；或比较中间灰阶的都准备好。最好准备几张有大大的人像的，因为肤色对人眼来说是很容易辨识的图像，仔细看看图片的渐变效果会不会让 你觉得很自然。
LCD的Crosstalk是指屏幕中某区域的画面影响到邻近区域亮度的现象。一般Crosstalk测试画面是在底色128灰阶的状态下，画 一个有屏幕四分之一大的黑色方块摆在正中央，理论上周围还是都要维持128灰阶，但若发现上下左右四块区域变暗，就作叫Crosstalk。也可以把黑色 方块换成白色，有Crosstalk的话上下左右就会变亮。
一般面板厂商的规格是，有黑色方块时与没有黑色方块时，上下左右区域的亮度差别不可以超过4％，不过其实这是蛮宽松的规格，通常达到2％时人眼就可以看得很清楚了，所以有些客户会要求小于1％，而这通常也是面板厂设计标准。
响应时间是LCD产业炒得最热的一个概念。理论上说，其定义就是在面板的同一点上面，从黑色变到白色所需时间加上从白色变到黑色所需时间。 LCD响应时间缘于LCD是以液晶分子的旋转角度来控制光线的灰阶亮暗，而液晶分子旋转时需要时间。一般显示器使用的目的是文书处理与网页浏览，显示器会 持续显示同一个画面很久一段时间，然后才切换到另一个不同的画面，这样的使用状况下，其实反应时间多快多慢对使用者而言是没有影响的。但是如果要使用显示 器来看动画或影片，因为画面会持续变化没有停止，这时候响应时间就会影响画面品质。
响应时间分为Rise Time和Fall Time，对TN型面板来说，驱动电压从低电压变成高电压时画面会从白色变成黑色（电压Rise），因此白色变成黑色所需时间就是Rise Time，而驱动电压从高电压变成低电压时画面会从黑色变成白色（电压Fall），因此黑色变成白色就是Fall Time。MVA和IPS则刚好相反，黑变成白是Rise Time，白变成黑是Fall Time。目前市面上量产面板的规格，TN型Rise Time大约15ms，Fall Time大约35ms，实际上做到10ms+20ms也不算难。
这里其实有一个陷阱，对LCD面板来说，从全黑变到全白以及从全白变到全黑的响应时间其实是最快的，但是中间灰阶的切换就不能保证这个速度，比 如说从128灰阶切换到140灰阶，响应时间都会比规格值大上很多——大于70ms、80ms都是可能的，而你使用显示器时不可能只使用黑色和白色两种颜 色。也即是说，灰阶响应时间更能准确地描述LCD的性能，不过，最近这个概念也被炒烂了，而且，大多不可信。
一般LCD面板的画面刷新频率是60Hz，也就是每秒钟要换60次画面，不管目前显示的图片是否有在变动都会以这种频率重新显示，因此每个画面 持续时间是1/60=16.67ms，如果响应时间远大于这个值，画面在动时就可能看到模糊的影像，注意是模糊的影像，不是残影，残影是另外一个问题。
你可以这样测试：在MSWindows所附的屏幕保护当中有一个“留言显示”，设定值里面可以更改背景颜色和留言内容，把背景选成灰色，留言打 入++++++，字型选大一点，然后让它跑，仔细看，可以看到加号背后拖着一个模糊的尾巴，这就是响应时间不够快造成的，而CRT没有这样的问题。这也就 是说，目前的LCD显示器其实不是很适合用来看影片，不过我实际测试的结果，普通使用者如果是观看一般影片其实影响不大，要看那种画面闪来闪去的动作片， 很用力去盯着看某些其实平常不会去注意的背景才会发现品质下降，玩game的话也没有什么太大的问题。
市售的LCD显示器对于响应时间的规格还有另一个陷阱，有些厂商响应时间只写Rise Time。所以如果买显示器时看到响应时间参数标注得很低很理想，最好问清楚，很可能就是这种情况。
