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點擊關注 ... 大家好,我是半點燭光! 最近P40手機一出,大家的關注點都在手機的像素排布上面,「周冬雨排布」,那個小鴨子眼睛,睜的圓圓的。 ...... 網上眾多討論,專業人士更是判定了優劣程度,並認為這個像素排布是京東方的次品,他們有更好的磚石排布,為什麼不拿出來,難道是華為手機還不配?那真可沒有那家手機廠商配了! 燭光君也對像素排布有點研究,下面燭光君也給大家科普一下關於像素排布的知識。 說起像素排布,估計大家十分陌生,但卻十分熟悉。為什麼說陌生,因為大家對像素排布,或者說對於這樣的功能及一些知識一無所知;那為什麼說熟悉,因為我們天天看電視,玩手機,用電腦,時時刻刻不在和像素排布打交道。 其實像素排布也是一門大學問,目前市場上出現的有幾種像素排布,當然,除了LCD的之外,就剩下OLED。 那麼都是一些什麼像素排布呢? 三星系列pentile排布 三星系列磚石排布 維信諾異軍突起,Dealt像素排布 國產大哥大,京東方,周冬雨排布 華星光電,三星的變種,巴拉巴拉排布,我也叫不出來名字了,就暫且叫巴拉巴拉吧 目前市場上的像素排布也就這幾種,出貨量最多的也就是三星的磚石排布了吧。 這個磚石排布也是各個螢幕評價所說的性能最優,顯示最好的。當然,燭光君也深深的認為,磚石排布目前是市場上除了標準Real-RGB以外,顯示效果最好的。 最近京東方的周冬雨排布已經拿到了華為旗艦機的訂到,P40也都看到了,之前的mate系列手機也出現了周冬雨排布的身影。 國產螢幕逐步擴大市場,那麼他們的優劣程度到底是什麼呢?為什麼這些都不如Real-RGB呢? 他們都有一個共同的特點,就是利用算法進行像素的借用,也就是虛擬。用大實話說,就是像素個數少了(1080個像素,其實沒有這麼多),但顯示仍然不少。怎麼可能,沒辦法,算法決定,其實我認為就是欺騙,不過也沒有辦法,加上算法之後,大家也都接受了。 為什麼這麼做呢,因為壽命吧。 那麼這些虛擬顯示的像素排布,哪一個更好呢?剛才也說了,三星的磚石排布,不過我這裡想說,其實磚石排布並不比國產的京東方、維信諾要好很多。 這些像素排布的單個像素都在100um以下,甚至70um以下,而人眼在明視距離下,解析度在110um以上,也就是說,這麼小的像素,你區分不出來的。那麼這麼小的像素,磚石排布能展現出來什麼優勢呢? 說白了,沒有。 沒有一個人在買了手機,玩手機,打遊戲,看視頻等等的時候,死盯著螢幕看看有沒有彩邊,看看像素排布怎麼樣,看看條紋顯示好不好,看看放個顯示怎麼樣,沒有人在意這些,沒有人特意的去關注這些。 如果你去關注,說明你不是懂像素排布那就是個傻子。但就算你懂,你也不可能找到三星磚石排布秒殺國產像素排布的優勢,因為磚石排布的優勢本來就只有一點點,只是略優於國產像素排布。 每種像素排布都會有他的優勢,也會有他的劣勢,相對而言,如果你是專業的,你可以區分三星的磚石排布較好,如果你只是用戶,那麼在你手裡面的手機無論是三星的、京東方的、微信諾的、還是華星光電的,你都不能分辨出來。 那既然這樣,我們為什麼還去判斷螢幕的好壞呢,當然這個是業界的標準,還是要去判斷的,但是對於廣大用戶,不論你用的是誰家的螢幕,你的體驗一般不會因為是國產螢幕,而使你的體驗變差。 因為,國產螢幕的像素排布縱然比三星的要差,但差異也十分小,小的根本分辨不出來,所以,不要以為國產的就是不好的。京東方的用起來,也很溜,維信諾的用起來也賊上手。 像素排布也是一門大學問。下面就講一講為什麼都在用虛擬算法。 這個還要從我們的人眼構造說起,就是下面的一張圖。人眼睛的視覺細胞,分為兩種,一種是視錐細胞,另一種是視幹細胞,作用我就不多說了。 ... 每個視錐細胞都含有一種感光色素(感紅色素、感綠色素、感藍色素),這樣它們就能夠感知相應的顏色。通過對紅、綠、藍三種顏色進行調和,人眼就能感知任何一種彩色變化。 所以人們在發明彩色電視的時候,就根據這些原理,選取RGB三原色,當然並不僅限於這些理論。 那麼RGB三原色,怎麼進行混合排布呢。 我們都看過電視,起初的電視像素排布是簡單粗暴,當然這樣也是最好的。想必也都知道,這樣的條狀分布的像素排布,每三個RGB是一個像素,經過RGB三色的配比,形成五顏六色的圖片。 ... 這種像素在我們的電視中,電腦中,以及LCD螢幕中經常見到,成為real-RGB,這個含義一會再和大家說。 技術發展很快,CRT電視很快被LCD取代,目前LCD也面臨著同樣的問題,那就是近些年異軍突起的AMOLED。 不過個人觀點,在大屏電視行業,LCD依然堅挺。但是在尺寸較小的高端手機螢幕當中,LCD舉步維艱。 也許只有出現AMOLED才會出現這麼多的像素排布。而在LCD的時代為什麼沒有出現呢? 那是因為不需要,LCD時代也就只有兩種,一種就是剛才上面的那種條狀分布的RGB排列,另一種就是為了改善視角亮度衰減的問題出現的像素排布。 ... 可以說,這兩種像素排布,就可以稱霸天下了。 但是,當AMOLED來臨之後,大家意識到了AMOLED的不足之後,那就是他的壽命問題,這也是我們的AMOLED螢幕不能完全代替LCD螢幕的原因之一。 說起壽命,在CRT時代,一個電視機用上十幾年都沒問題。LCD也同樣,10年都可以堅挺,但是到了OLED卻不行了,堅持5年已經成為極限,如果還想再堅持,那就只能失去他的亮度了。 手機行業同樣是如此,有人說了,5年對於一個手機已經很不多了,但是我想告訴大家的,手機裡面的OLED,別說5年,3年都已經很好了。 這是為什麼呢? OLED失效模式有三種: OLED是自發光,屬於有機電致發光,而有機物容易失效,失效的有機物便不能再發光。有機物怕氧化,也就是怕水怕氧,這就要給他嚴密的封裝起來,但就算很嚴密封裝,也不能扛過時間的洗禮,有機物總會失效。而這個過程,也就是幾年功夫。 有機物自身還會分解,當長時間發光,產生熱量,會讓有機物自身分解,然後不會發光。這也是時間長了OLED螢幕會出現黑點,這些黑點就是分解的有機物。但是如果有機物發光亮度暗一點,那麼他的熱量產生就會少一點,也就是說他的發光時間就會長一點,所以儘量降低發光亮度,可以延長壽命。 發光材料,這個沒什麼好說的,材料選的好,就是真男人。這種材料長時間發光,依舊堅持,沒辦法,人家鍛鍊多,持久。是5秒男人羨慕不來了。 那麼各大螢幕生產廠商為了提高OLED螢幕的壽命,開始對螢幕進行嚴密的封裝和材料的選取,多年的積累,封裝效果已經不能夠再提升了,材料也已經找不到更好的了。就從降低螢幕的亮度入手。 但是手機廠商製造的手機的亮度是有規定的,絕不能因為壽命原因,就私自降低螢幕亮度,這也是我們廣大客戶不同意的,那麼該怎麼做呢。 這就要說一下開口率了。 What?開口率,我們都沒有聽說過! 給你一張手機拍攝的像素排布圖片,你看看,很正常啊,就是磚石排布好嗎?沒有看出來什麼! ... 是很正常,但是你有沒有看到他有很多黑色的地方,也就是說,這些黑色的地方是不發光的,只有亮的地方才能發出光。發光區域所占的面積比上總的面積也就是我剛才說的開口率。說白了,就是發光的面積占總面積的比值。 一般一個正常OLED螢幕的開口率也就只有30%,這個數字可能也是高的了,有的手機螢幕20%都不到。 那這個和亮度有什麼關係呢! 我們在看手機的時候,是沒有發現手機有不亮的地方,,用放大鏡看,卻發現有很多,那這些黑色不亮的地方哪去了呢,就是被我們亮的地方覆蓋了,也就是說,像素髮出的光均勻的分給了不發光的地方,本來像素的亮度,分給了不發光的區域,就顯著螢幕不是那麼亮了。相應的均勻亮度就沒有一個像素的亮度高。 但我們的開口率升高了之後,我們黑色不發光的地方小了,那麼像素髮光區給它均分的亮度就少了,我們的螢幕就亮了。如果想得到相同亮度,那麼我們像素亮度就要降低,這樣單個像素的亮度降低了,壽命也就變長了。 從這裡說,我們的開口率越大,在相同亮度下,壽命也就越長! 手機是我們需要拿在手裡面對工具,所有一般人眼看的時候也就離得很近,經過分析,一般人眼看物體,明視距離25cm下,可分辨110um以上的長度,也就是說,我們的手機的像素大小不能高於110um。 但是如果像素的大小在110um左右,那麼視覺體驗就會很差。 目前我們的手機的像素大小一般都在70um以下。 這裡還要說一下PPI和Pitch。 PPI是在一英寸的長度下有多少個像素,一般我們的手機螢幕在400PPI就很好了,當然這個並不是只有400PPI,目前可以做多做少,還需要看手機廠商的需求。 那麼Pitch是什麼呢?也就是我們的一個像素的大小,用剛才的那副圖說,就是一個RGB三個子像素組成的方形的邊長,一個像素(三個RGB子像素組成)的大小。 現在我們知道了PPI和Pitch,那麼我們就說一下開口率了,因為人們對視覺的追求,PPI越做越高,相應的Pitch也就越來越小。那麼開口率就會越來越小! 現在有人說了,我把黑色的地方都變換成那個發光區,那麼開口率就變得很大,在相同的亮度下,我的單個像素的亮度就不用了特別亮,這樣不是可以提升屏體的壽命了嗎。 也只能說,想法很美好,現實很殘酷。並不是廠家不想做,而是做不到。 為什麼屏體在顯微鏡看去,總會有一些黑色的地方,並且黑色的地方還很大,這些可以降低開口率,為什麼還要做這麼大呢 這個就要和我們的工藝有關了-----蒸鍍! 蒸鍍,大家也許可以從字面意思了解,也就是我們把固體的材料加熱高溫,蒸發或者是升華,然後材料在一個玻璃上凝固或者是凝華,就成了固體,此時玻璃上就會有一層均勻的材料,這個材料也就是我們的發光材料。 ... 這個也就是我們蒸鍍的原理,但是我們的螢幕上是有三種顏色,RGB三色,這三種顏色需要用不同的材料去蒸鍍,又需要蒸鍍到一塊玻璃基板上,所以這樣就需要運用一種東西,該我們需要的材料蒸鍍到它需要蒸鍍的地方。 這個東西就是mask! ... 這個黑色的東西就是mask,也就是我們所說的mask。他的作用就是擋住蒸發的材料,不讓這個材料蒸鍍到我們的玻璃基板上。 也就是說,我們想讓那個地方有材料,不想讓那個地方有材料,都是mask的功勞。 但是有個問題,我們的mask是需要和玻璃基板對位的,RGB三種顏色,需要蒸鍍至少三次,這三次就需要三張不同的mask遮擋,每次遮擋都需要mask的玻璃基板精確地對位,也就是說我們想讓那個地方有遮擋,那個地方就有遮擋。 看下面的兩張圖,左邊的圖中是一個玻璃基板,我們想讓紅色的地方蒸鍍紅色發光材料,必須用一個右面的mask,這樣沒啥問題,好像沒啥問題。右邊的圖,白色的地方是鏤空的,材料可以經過,蒸鍍到玻璃基板上,但是如果白色鏤空的地方正好和紅色的子像素一樣大,可能會出現白的和紅色對應不上的情況,也就是我們在對位的時候,對不上,就會出現該蒸鍍紅色的地方沒有蒸鍍上,不該出現反而蒸鍍上了,這樣的話,這個螢幕就是個失敗品。 ... 那麼就會出現這個情況,mask的鏤空開口做大一點,為了就是蒸鍍偏位了,還是可完全覆蓋紅色的子像素。所以市場是都是這樣做的,GB亦是如此。但是這個鏤空的地方的大小,就要根據實際的對位能力來選擇了。 ... 那麼,如果綠色的子像素紅色的子像素挨的太近,這個mask白色的鏤空區可能就會對綠色的子像素造成影響,紅色的材料蒸鍍到應該在綠色的子像素上,就會出現混色,所以子像素中間留這麼大的黑色的是為了不造成混色。 ... 這個黑色的地方的大小就看我們的工藝能力了,如果機器給力,對位效果很好,這個黑色的地方就可以很小。但是如果機器不給力,我們為了良率,還是會把黑色的地方做大的,在業界這個叫做設計餘量! 現在看這個黑色的地方是必須有的,也我們甩不掉的。那麼在追求對位極限的情況下,業界的設計餘量極限也就是在8um左右,平常一點的就是11um。也就是說兩個發光的地方間距大概在20um左右! ... 你自己可以計算一下,如果Pitch越小,設計餘量一定,那麼開口率就會越小,開口率越小,我們的螢幕的壽命就會越差。(其實這裡還要說一點,RGB三種顏色的材料壽命是不同的,藍色材料壽命一般是最差的,所以為了保障屏體的壽命,一般會把藍色的子像素做的很大,這個總開口率會分給RGB,RGB每一個也會有各自的開口率,一般B的開口率會做的很大) 為了提高屏體的壽命,三星廠商首先創出pentile像素排布,看下面,這個pentile像素排布,和標準RGB像素排布的像素(RGB三個子像素組成一個像素)個數是一樣多的,當然,這個是對外宣稱。行方向3個像素,列方向也是3個像素。但是你仔細看卻發現pentile的像素排布卻在子像素上並沒有那麼多,標準RGB一共27個子像素,RGB PenTile一共18個子像素,說明它少了9個子像素,那麼這9個子像素去了哪?相信大家也能看到,少了子像素的個數,但RB的面積變大了。 ... 面積變大有什麼好呢?不也是左右兩張圖片的開口率都是一樣大的嗎。 這個可不是,看下圖,真正發光的pentile像素排布,仍然是有很多黑色的地方,RB面積變大,就是為了增大開口率,從容提升屏體壽命。 ... 但是這樣子像素少了,顯示細節中,卻不如標準RGB像素,但是沒有辦法,為了提升壽命,需要時捨棄一些東西,魚和熊掌不可兼得! 那這麼一種像素排布仍然不好,他只是在行方向上減少了個數,列方向仍然不變。三星果然是早入門早發家,他們有提出一個專利,也就是我們經常用的磚石排布,其中RB子像素少了一半,G子像素並不少。 ... 這樣做的目的是因為在我們的白色光中,可以是赤橙黃綠青藍紫,也可以是RGB,我們的手機便是RGB發出的光,但是G光所占的比例大約在70%,紅光也就在20%,藍光10%。也就是說,白色的光中,G光貢獻最大,所以磚石排布以G光為中心,RBRB的中點連線,構成一個正方形,也就是一個pitch,實際上,一個pitch,也就是一個像素中,RB各占一半子像素,G占一個子像素。這樣做的目的又是為了提升開口率,提升壽命。 那麼磚石排布的像素在顯示上有哪些優缺點呢? 由於白光中綠色占比最多,所以在顯示白畫面的時候相對均勻,行方向列方向對稱,顯示效果較好,但是,行方向和列方向的RB像素均有減少,在細節顯示方面不如標準RGB顯示,也就是細而不足。這也是沒有辦法的事情,誰讓OLED壽命差呢。 細細數來,對於1080*2340解析度的螢幕來說,行方向上,只有540個R,540個B和1080個G;列方向相同,1170個R,1170個B和2340個G,也就是說,RB個減少一半,G個數是不變的。你說是1080*2340解析度,但實際上已經減少了很多,並沒有那麼多的像素了,然後經過算法巴拉巴拉的搞一搞,就成了1080*2340解析度的。這個到底是好還是壞你,三星是老大,他們說啥就是啥,實際上只是我們廣大消費者不懂,都是他們玩的算法遊戲,但是沒有辦法,誰讓OLED壽命差呢。 為了提高壽命,也只有這樣搞了。不過人家的像素排布行方向列方向對稱分布,趨勢顯示較好,Pitch低於70um,廣大消費者根本分辨不出來,誰又為了那些細節而經常說這個事呢,並且經過算法一搗鼓,就成了,也是正常現象。 但不可否認,在目前相比較而言,磚石排布在虛擬顯示上,卻是最優。 目前三星已經布局專利,保護了這些像素排布。 國產手機螢幕廠商入門較晚,但近幾年也蓬勃發展,苦於三星的pentile像素排布有專利保護,所有我國也開發自己的pentlie排布。 首先入門的是一家致力於20多年的廠商維信諾,推出了一種像素排布,這種像素排布被眾多網友吐槽,說視覺感受不咋地。其實個人感覺也還好,因為在很小的像素中,你是感覺不到什麼異常的,沒有人在玩手機的時候盯住一個細節死命的看,然後看出來你的差,三星的好。這都是題外話,下面我也來分析一下這個像素排布。 ... 這個國產的像素排布,雖然比不過三星,但也不比它差太多。個人了解到,本像素排布仍然屬於虛擬像素,並不是真實的,細細數來,發現他的子像素個數也不夠,在1080*2340的解析度上的行方向上,其實也就只有720個像素,但經過算法,進行巴拉巴拉的搞一搞,就變成了1080個像素了,不知道算法怎麼搞得,這個和三星如出一轍,也就是所說的子像素共用,虛擬像素。 但他有一個優勢,也就是在1080*2340的列方向上,是沒有少的,這個是三星所不具備的。說明國產的還是有一點優勢存在,但是總體顯示上,略差於三星的磚石排布,但差異並不明顯,在現在的高PPI上,沒有人死盯著手機螢幕看,專門挑一些很細節的細節,然後指著螢幕說,你看,他沒有三星的好,估計會有人說你:這傢伙傻了吧。 共用、虛擬像素,仍然是為了提高開口率,提升壽命! 下面就要說一說國產大哥京東方的周冬雨排布了。 他仍然沿用三星的RGBG的方式,只是排布方式卻變了,周冬雨排布。不過這樣的排布,也有他的好處,和磚石排布類似,RB個減少一半,G像素個數不變,然後經過算法一搗鼓,也成了1080*2340解析度。 其實這種像素排布和維信諾的很像,只是把G變成了兩個,但是有點問題的就是,G子像素是很亮的,兩個G放到一塊,均勻性就顯著沒有磚石的好了,他的優勢也是提升開口率。 ... 還有一種也就是LCD的大佬華星光電,轉型OLED的螢幕廠商,他們的像素排布,說白了他們就是在找三星專利的漏洞,申請了一種類似三星的像素排布,看起來也是磚石排布,這個就不多說了,說白了,和磚石排布沒有區別,就是形狀改了改,用起來也很好,效果和三星類似,開口率還可以進一步提升。 ... 關於像素排布的知識也差不都到這裡了,知識無限,都在學習中,慢慢來,慢慢看。 ... 如果你覺得有用,請幫忙轉發一下,你的轉發,就是對我的支持,以對大家的支持,希望大家對像素排布的知識,了解一些,多謝! 微信公眾號:精神和時光的房 一個關注顯示行業知識動態的公眾號 ......
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