目錄

　　摘要3

　　1 對(duì)比度：圖像質(zhì)量與視覺效果的重要參數(shù)3

　　2 顯示屏對(duì)比度的重要性 4

　　3 理解不同類型的對(duì)比度 4

　　4 環(huán)境對(duì)比度的重要性 6

　　5 選擇高對(duì)比度顯示屏的建議 7

　　引用文件 10

　　摘要

　　對(duì)比度是影響圖像質(zhì)量與視覺效果的重要參數(shù)，是顯示屏的關(guān)鍵性能之一。本文通過比較靜態(tài)對(duì)比度、動(dòng)態(tài)對(duì)比度和環(huán)境對(duì)比度，揭示了不同顯示技術(shù)(如LCD、OLED、LED)在對(duì)比度表現(xiàn)上的差異，并指出測(cè)試方法和環(huán)境對(duì)實(shí)際對(duì)比度的影響。此外，文章提供了選擇高對(duì)比度顯示屏的建議，強(qiáng)調(diào)最高亮度和最低亮度的重要性，以及表面反射率對(duì)對(duì)比度的影響。最后，以艾比森CL悅眼系列產(chǎn)品為例，展示了先進(jìn)技術(shù)如何顯著提升顯示屏的對(duì)比度和視覺效果。

　　對(duì)比度：圖像質(zhì)量與視覺效果的重要參數(shù)

　　對(duì)比度指的是圖像或顯示器中最亮的白色和最暗的黑色之間的亮度差異，是衡量圖像質(zhì)量和視覺效果的重要指標(biāo)之一。高對(duì)比度意味著圖像中的細(xì)節(jié)和顏色更加清晰、鮮明，具有更強(qiáng)的層次感和立體感;而低對(duì)比度則可能使圖像顯得灰暗、模糊不清，缺乏層次感和立體感，難以分辨物體的輪廓和細(xì)節(jié)[1]。

　　圖1 對(duì)比度高低對(duì)比圖

　　例如，在兩張圖片中，高對(duì)比度的照片會(huì)讓白色的云朵顯得格外潔白，而深色的草坪則顯得更加深沉，使整個(gè)畫面更加清晰。

　　顯示屏對(duì)比度的重要性

　　對(duì)于顯示屏而言，對(duì)比度是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，它直接影響用戶觀看圖像和視頻的體驗(yàn)。不同的顯示技術(shù)和設(shè)備在對(duì)比度表現(xiàn)上有所不同。傳統(tǒng)LCD顯示屏由于背光源存在漏光問題，其對(duì)比度通常較低。而mini LED背光LCD分區(qū)調(diào)光技術(shù)可以有效降低背光源的漏光，從而提高顯示屏的對(duì)比度[2]。OLED和LED作為自發(fā)光器件，沒有漏光的問題，因此對(duì)比度可以進(jìn)一步提升[3]。

　　除了顯示技術(shù)本身，測(cè)試方法和環(huán)境也會(huì)顯著影響對(duì)比度的值。目前市面上的各種顯示設(shè)備有靜態(tài)對(duì)比度、動(dòng)態(tài)對(duì)比度和環(huán)境對(duì)比度之分。雖然都是對(duì)比度，但結(jié)果和顯示效果卻大相徑庭。很多廠家在宣傳時(shí)只提到對(duì)比度是多少，卻不會(huì)說明是哪種類型，也不會(huì)告知測(cè)量方法和環(huán)境。這導(dǎo)致了如今市場(chǎng)上充斥著10,000:1甚至100,0000:1的對(duì)比度數(shù)值，而實(shí)際顯示效果并沒有想象中那么好[4]。那么，我們應(yīng)該如何從廠家的夸大宣傳中找到真正視覺效果出眾的顯示屏呢?首先，我們需要了解什么是靜態(tài)對(duì)比度、動(dòng)態(tài)對(duì)比度以及環(huán)境對(duì)比度。

　　理解不同類型的對(duì)比度

　　靜態(tài)對(duì)比度：指顯示屏在同一時(shí)間內(nèi)顯示的最亮白色和最暗黑色之間的亮度比。對(duì)于LCD背光顯示設(shè)備，由于背光源的存在，會(huì)影響最暗的黑色，因此靜態(tài)對(duì)比度比較低。而對(duì)于自發(fā)光顯示設(shè)備，如OLED和LED，每個(gè)像素可以獨(dú)立控制亮度并完全關(guān)閉，因此靜態(tài)對(duì)比度通常非常高，理論上可以達(dá)到無限對(duì)比度[5]。

　　圖2 靜態(tài)對(duì)比度

　　動(dòng)態(tài)對(duì)比度：指顯示屏在不同時(shí)間段內(nèi)顯示的最亮白色和最暗黑色之間的亮度比。動(dòng)態(tài)對(duì)比度通過調(diào)整背光或像素亮度來實(shí)現(xiàn)，以增強(qiáng)圖像的視覺效果。對(duì)于LCD背光顯示設(shè)備，可以自動(dòng)識(shí)別暗場(chǎng)降低背光亮度，識(shí)別亮場(chǎng)提高背光亮度，因此動(dòng)態(tài)對(duì)比度比靜態(tài)對(duì)比度要高得多。但過度追求動(dòng)態(tài)對(duì)比度可能導(dǎo)致圖像失真。在自發(fā)光顯示設(shè)備中，動(dòng)態(tài)對(duì)比度的提升主要通過軟件算法和圖像處理技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，特別是在處理高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)內(nèi)容時(shí)。

　　圖3 動(dòng)態(tài)對(duì)比度

　　總結(jié)來說，靜態(tài)對(duì)比度主要反映了顯示屏自身的硬件能力，而動(dòng)態(tài)對(duì)比度則依賴于顯示屏廠家的軟件算法和圖像處理技術(shù)。對(duì)于LCD背光顯示設(shè)備而言，靜態(tài)對(duì)比度和動(dòng)態(tài)對(duì)比度之間存在顯著差異，需要特別注意區(qū)分。而在自發(fā)光顯示設(shè)備中，如OLED和LED，雖然靜態(tài)對(duì)比度和動(dòng)態(tài)對(duì)比度也有區(qū)別，但由于其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，這種區(qū)別在實(shí)際使用中可能不如在傳統(tǒng)LCD顯示屏中那么明顯。

　　環(huán)境對(duì)比度的重要性

　　正如前面提到的，OLED和LED等自發(fā)光顯示設(shè)備的黑色像素可以完全關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)理論上無窮大的對(duì)比度。那么是否意味著所有的OLED和LED顯示設(shè)備，無論最大亮度是多少，其對(duì)比度理論上都是一樣的無窮大，視覺沖擊效果也是相同的呢?答案當(dāng)然是否定的。對(duì)比度理論值是在暗房里測(cè)試，而在實(shí)際使用過程中，對(duì)比度還會(huì)受到環(huán)境光的顯著影響[6]。我們都有這樣的切身體會(huì)：即使是高對(duì)比度的顯示屏，在強(qiáng)烈的環(huán)境光下，其表現(xiàn)效果也會(huì)大打折扣。我們顯示屏的使用場(chǎng)景通常都有或明或暗的環(huán)境光，因此除了靜態(tài)對(duì)比度和動(dòng)態(tài)對(duì)比度外，環(huán)境對(duì)比度才能更好地反應(yīng)顯示屏在實(shí)際使用中的顯示效果。

　　環(huán)境對(duì)比度是指顯示屏在實(shí)際使用環(huán)境中的對(duì)比度表現(xiàn)。由于環(huán)境光的影響，使得黑屏亮度提高，所以環(huán)境對(duì)比度要小于靜態(tài)對(duì)比度和動(dòng)態(tài)對(duì)比度。目前行業(yè)內(nèi)較為通用的環(huán)境對(duì)比度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是在10lux環(huán)境照度下測(cè)量的。在這個(gè)條件下，根據(jù)不同的屏幕表面情況，OLED和LED等自發(fā)光的顯示設(shè)備的環(huán)境對(duì)比度也僅有5000~10000左右，與理論值有較大的差異。而10lux的環(huán)境照度是什么概念呢?大家可以參考一下常見環(huán)境照度的參考值[7]：

　　表1 常見環(huán)境照度的參考值

　　可見，10lux已經(jīng)是相對(duì)昏暗的場(chǎng)景，如果在家庭或辦公室等相對(duì)明亮的場(chǎng)景下使用顯示屏?xí)r，出場(chǎng)標(biāo)稱的10000對(duì)比度的顯示屏可能實(shí)際對(duì)比度只有2000左右，所感受到的顯示效果會(huì)大打折扣。

　　選擇高對(duì)比度顯示屏的建議

　　上面我們?cè)敿?xì)介紹了不同對(duì)比度的具體含義和不同顯示技術(shù)對(duì)比度的差異。那么在選擇顯示屏的時(shí)候，一定要區(qū)分廠家所標(biāo)稱的對(duì)比度到底是哪種對(duì)比度，以及所標(biāo)稱的環(huán)境對(duì)比度是在什么環(huán)境照度下測(cè)量的。只有相同的條件下得到的對(duì)比度參數(shù)進(jìn)行對(duì)比才有意義。但是要注意，從理論上，對(duì)比度越高的顯示屏顯示效果越好。但實(shí)際情況是，即使在同為10lux環(huán)境照度下測(cè)量的環(huán)境對(duì)比度，由于不同廠家的測(cè)試場(chǎng)地和方法的差異，同一塊顯示屏測(cè)的對(duì)比度數(shù)據(jù)也可能不同。也就是說兩個(gè)廠家標(biāo)稱的對(duì)比度相同，可能顯示效果存在很大的差異，又或者標(biāo)稱的對(duì)比度相差很大，但實(shí)際顯示效果并沒有明顯差異。這主要是因?yàn)閷?shí)際的對(duì)比度還和觀看角度有關(guān)。而各家對(duì)比度的測(cè)量方法沒法統(tǒng)一，也就是各家測(cè)量對(duì)比度時(shí)光源、顯示屏和測(cè)量光槍的放置角度等沒法統(tǒng)一，導(dǎo)致對(duì)比度數(shù)值的較大差異。

　　例如同一塊屏幕在光源亮度和入射角度完全相同的情況下，理論上的顯示效果是完全相同的，但當(dāng)光槍從不同的角度測(cè)量時(shí)卻會(huì)得出不同的對(duì)比度數(shù)據(jù)。又或者當(dāng)光槍位置固定，但光源角度和位置發(fā)生變化時(shí)，也會(huì)得出不同的對(duì)比度數(shù)據(jù)[8]。但總的來說，各廠家會(huì)安裝標(biāo)稱的環(huán)境照度，并固定光槍和屏幕的相對(duì)位置，但是各廠家的實(shí)驗(yàn)室里光源的分布沒法完全統(tǒng)一，因此各家的對(duì)比度數(shù)據(jù)可能存在一定的偏差，而廠家標(biāo)稱的對(duì)比度數(shù)據(jù)僅能作為參考。

　　圖4 光槍角度會(huì)影響對(duì)比度的示意圖

　　那么，作為消費(fèi)者，應(yīng)該如何去選擇，才能選到高對(duì)比度的顯示屏呢?什么樣的顯示屏，或者說哪些具體的參數(shù)(不會(huì)因?yàn)闇y(cè)量方法導(dǎo)致不同的參數(shù))可以表明顯示屏在相同環(huán)境條件下具有更高的對(duì)比度呢?這個(gè)時(shí)候就要回歸對(duì)比度的實(shí)質(zhì)，即對(duì)比度是顯示屏最高亮度與最低亮度的比值[9]。

　　最簡(jiǎn)單最直接的就是選擇支持的最高亮度高的顯示屏。最高亮度越高，則顯示屏的對(duì)比度相對(duì)也越高。在選擇戶外顯示屏?xí)r對(duì)亮度的需求是最明顯直觀的。LCD顯示屏最大亮度通常只有幾百尼特，在戶外明亮光線下幾乎沒有對(duì)比度可言。而戶外LED大屏可以做到10000nit的最大亮度，因此即使是正午陽光直射依然可以保持較高的對(duì)比度，保證顯示畫面的清晰。但對(duì)于室內(nèi)顯示而言，過高的亮度容易刺眼，長時(shí)間觀看會(huì)很累。因此對(duì)于室內(nèi)顯示屏而言，為了觀看的舒適性，通過提高亮度提升對(duì)比度是有限的。不過戶內(nèi)顯示屏可以使用峰值亮度，通過畫質(zhì)算法實(shí)現(xiàn)局部亮度的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，從而避免全屏亮度過高導(dǎo)致的刺眼問題[10]。

　　另一個(gè)就是選擇最低亮度更低的顯示屏。最低亮度越低，則顯示屏的對(duì)比度相對(duì)也越高。對(duì)于LCD等擁有背光源的顯示器而言，對(duì)背光的調(diào)教是影響最低亮度的重要因素。而對(duì)于LED這類自發(fā)光的顯示器而言，顯示屏表面的反射率則直接影響最低亮度。反射率是物體表面客觀的物理參數(shù)，它表示環(huán)境光在物體表面的反射程度大小，不與環(huán)境光的強(qiáng)弱、角度相關(guān)。物體的表面反射率有標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量儀器，也就是說顯示屏表面的反射率不會(huì)因?yàn)楦鲝S家測(cè)量方法不同而有差異。因此在最高亮度相同的情況下，顯示屏表面的反射率越低，則實(shí)際觀看時(shí)的對(duì)比度則越高[11]。

　　圖5 顯示屏表面反射率對(duì)對(duì)比度的影響

　　綜上，選擇顯示屏，尤其是LED顯示屏時(shí)，對(duì)比各家顯示屏的最大亮度和它的表面反射率，就可以清楚知道實(shí)際使用過程中誰家的顯示屏具有更高的對(duì)比度。目前市面上主流的戶內(nèi)LED顯示屏的表面反射率一般在4.5~6.5%之間，而亮度通常在600nit。艾比森最新的CL悅眼系列產(chǎn)品全系列支持1200nit的高亮度，同時(shí)還支持局部動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的2000nit峰值亮度。此外，CL悅眼系列采用了先進(jìn)的納米級(jí)光學(xué)涂層設(shè)計(jì)，通過在表面應(yīng)用4至10層、每層厚度僅為幾百納米的精密光學(xué)涂層，使顯示屏的表面反射率顯著降低到2%以下，大幅削弱了環(huán)境光對(duì)最低亮度的影響[12]。如上圖右側(cè)是全新CL悅眼系列，與左側(cè)相比，黑色畫面受環(huán)境光的影響更小，黑色更黑，顯示畫面更加靚麗。室內(nèi)環(huán)境越明亮則對(duì)比效果越顯著。與市面上的戶內(nèi)LED顯示屏相比，最高亮度為其他顯示屏的2-4倍，最低亮度也僅為其它顯示屏的1/3甚至更低。換句話說，全新CL悅眼系列產(chǎn)品與其他戶內(nèi)LED顯示屏相比靜態(tài)對(duì)比度提高了4-6倍，動(dòng)態(tài)對(duì)比度提高了10倍以上，給觀眾真正的視覺享受[13]。