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l 目前國(guó)內(nèi)已陸續(xù)開(kāi)播了多個(gè)高清頻道，高清節(jié)目已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入尋常百姓家。同時(shí)，專業(yè)節(jié)目制作機(jī)構(gòu)也進(jìn)入了高清制作設(shè)備普及期，各個(gè)電視臺(tái)和制作公司都在紛紛采購(gòu)高清制作設(shè)備，制作工藝也在逐漸轉(zhuǎn)向高清方式。在采購(gòu)高清設(shè)備的過(guò)程中，大家普遍把精力集中在攝像機(jī)、錄相機(jī)、非線性編輯等費(fèi)用比較高的“大件設(shè)備”上，對(duì)于顯示設(shè)備的選擇相對(duì)不夠重視，而顯示設(shè)備恰恰是凸現(xiàn)高清與標(biāo)清信號(hào)差別的最終關(guān)卡，必須予以特別的關(guān)照與重視。通過(guò)多年高清節(jié)目的實(shí)際制作經(jīng)驗(yàn)以及經(jīng)過(guò)央視高清頻道播出的驗(yàn)證，中視北方對(duì)高清顯示器的使用與選擇積累了一些經(jīng)驗(yàn)，對(duì)現(xiàn)有專業(yè)、半專業(yè)顯示設(shè)備進(jìn)行了一些比對(duì)實(shí)驗(yàn)，從而歸納、總結(jié)出了部分顯示設(shè)備的特色，并根據(jù)我們自己的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)提出了一些使用建議，對(duì)于設(shè)備選型也提出參考性的建議，在此進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹，供大家一起探討，希望各位專家、同行批評(píng)和指正。 2、高清信號(hào)的表現(xiàn)能力 從物理指標(biāo)上看，標(biāo)清信號(hào)與高清電視信號(hào)，分辨率從720X576上升到1920X1080，水平分辨率上升了近2.67倍。從實(shí)際效果看，不僅僅是圖像細(xì)節(jié)更加清楚了，而是全面的、表現(xiàn)能力的大幅度提升。表現(xiàn)力這種說(shuō)法似乎不夠準(zhǔn)確，從表面看高清節(jié)目只是物理指標(biāo)的升級(jí)，表現(xiàn)能力是如何提升的呢？它與物理分辨率之間有怎樣的關(guān)系呢？要說(shuō)明這一點(diǎn)還是要從分辨率和清晰度的概念來(lái)分析。一般電視清晰度的概念是指：人眼宏觀看到的圖像的清晰程度，是由系統(tǒng)和設(shè)備的客觀性能的綜合結(jié)果造成的人們對(duì)最終圖像的主觀感覺(jué)。（雖然是主觀感覺(jué)，但清晰度這種主觀感覺(jué)是可以進(jìn)行定量測(cè)試的，即可以用黑白相間的線條的粗細(xì)來(lái)衡量，并有標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法和測(cè)試圖，其測(cè)量數(shù)據(jù)有明確的單位，即電視線TVL）。而分辨率與清晰度不同，它不是指人的主觀感覺(jué)，而是指在攝錄、傳輸和顯示過(guò)程中所使用的圖像質(zhì)量記錄指標(biāo)，以及顯示設(shè)備自身具有的表現(xiàn)圖像細(xì)致程度的固有屏幕結(jié)構(gòu)，說(shuō)具體點(diǎn)就是指單幅圖像信號(hào)的掃描格式和顯示設(shè)備的像素規(guī)格。從上述概念可以看出，清晰度是人眼最終感覺(jué)到的圖像效果，雖然不同于分辨率，但受到分辨率的制約。從另一個(gè)角度說(shuō)，分辨率的提升必然帶來(lái)清晰度的提升，清晰度的提升直接帶給人眼更好的觀賞效果。 上述概念中有一點(diǎn)需要引起大家注意：測(cè)量清晰度時(shí)使用的測(cè)試圖是使用黑白相間的線條進(jìn)行的，實(shí)際上只反映了極限條件下的圖像內(nèi)容，這種要么最白、要么最黑的圖像是完全沒(méi)有表現(xiàn)力可言的，它不能代表人眼對(duì)被觀看物體進(jìn)行欣賞所需求的全部信息。人眼要欣賞一幅圖像不僅需要最白和最黑的信息，還需要捕捉到大量由亮到暗的過(guò)渡信息，才能感覺(jué)到被攝物體的質(zhì)感。只有提供了均勻、細(xì)膩的中間層次，才能實(shí)現(xiàn)高水平圖像的表現(xiàn)能力。那么清晰度的提升又是如何提升表現(xiàn)力的呢？我們知道，在拍攝相同的景物時(shí)，采用不同分辨率的攝像機(jī)形成的最終圖像的細(xì)節(jié)不同，如圖1和圖2，
圖1表現(xiàn)的是一個(gè)較低分辨率的圖像，圖中的曲線代表某一圖像的明暗變化過(guò)程，豎條代表取樣點(diǎn)位置。低分辨率在取樣時(shí)只能獲得三個(gè)像素點(diǎn)的數(shù)值，不僅分辨率低，亮度的變化層次也很少。圖2表現(xiàn)的是高分辨率的圖像，在同樣的空間內(nèi)可以取樣八個(gè)點(diǎn)，分辨率提升了，同時(shí)在沒(méi)有增加會(huì)讀取樣深度的條件下，灰度層次也大幅度增加，表現(xiàn)出了更加細(xì)膩的圖像質(zhì)感。同理，色度信號(hào)的取樣細(xì)節(jié)也更加豐富了?？梢哉f(shuō)高清電視僅僅依靠增加分辨率，就實(shí)現(xiàn)了提高圖像的清晰度，又增加亮度和色度層次的效果，實(shí)現(xiàn)了更加細(xì)膩、逼真的表現(xiàn)能力。 那么，面對(duì)已經(jīng)大幅度提升了表現(xiàn)能力的高清信號(hào)，使用什么樣的監(jiān)視器才能真正表現(xiàn)出這些效果，并且準(zhǔn)確判斷信號(hào)是否存在誤差，目前正在使用的高清監(jiān)視器都有哪些特點(diǎn)呢，我們將在下面加以介紹： 3、高清顯示器件的分類及原理
我們?cè)诒酒恼轮袑⒅攸c(diǎn)討論的是專業(yè)監(jiān)視器，對(duì)民用電視機(jī)不做過(guò)多涉及，故我們只列出在專業(yè)領(lǐng)域使用較普遍的顯示器，它們是以不同的顯示件進(jìn)行分類的，包括CRT（陰極射線管）、LCD液晶、PDP等離子。下面先分別簡(jiǎn)要介紹它們的工作原理。
CRT又叫做陰極射線管顯示器，主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)線圈、蔭罩、熒光粉和玻璃外殼五大部分組成，其原理是利用顯像管內(nèi)的電子槍，將電子束射出，經(jīng)聚焦、偏轉(zhuǎn)，穿過(guò)蔭罩上的小孔，打在涂滿了三原色熒光粉的內(nèi)層玻璃層上，電子束的轟擊會(huì)使得熒光粉發(fā)光，最終形成人眼所能看到的畫(huà)面。CRT按種類分為黑白顯像管和彩色顯像管，彩色顯像管又分為三槍三束和單槍三束等幾種。三槍三束蔭罩式顯像管（原理圖見(jiàn)圖3）是較早期的技術(shù)，由三個(gè)電子槍品字形排列，分別發(fā)射電子束，經(jīng)過(guò)聚焦、偏轉(zhuǎn)，分別轟擊紅綠藍(lán)三色熒光粉，使其發(fā)出紅綠藍(lán)三基色光。通過(guò)改變電子束的強(qiáng)度，控制熒光粉發(fā)光的明暗，改變?nèi)浔染涂梢越M合出不同的光色效果。這種顯像管的電子束必須非常精確的控制才能達(dá)到出色的畫(huà)面效果。如果不能準(zhǔn)確控制電子束，雜散的電子有可能打到相鄰像素的熒光粉上，造成顏色不純、細(xì)節(jié)下降等問(wèn)題。解決的辦法是在靠近熒光粉的一側(cè)加上一塊蔭罩板，蔭罩板上依據(jù)像素的分布打有很多的小孔，每個(gè)小孔對(duì)應(yīng)一個(gè)由紅綠藍(lán)三基色熒光粉組成的像素。當(dāng)電子束控制正確時(shí)，三束電子準(zhǔn)確穿過(guò)小孔打在各自的熒光粉上，雜亂的電子會(huì)被蔭罩板遮住，保證顏色的純度。這類顯像管的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)簡(jiǎn)單、工藝成熟、成本較低，缺點(diǎn)是電子束受到抑制較多，穿透率較低，亮度、對(duì)比度受到限制，畫(huà)面精度不夠，有明顯的顆粒感。為了改善這些缺點(diǎn)，一些廠家開(kāi)發(fā)了單槍三束蔭柵式顯像管（原理圖見(jiàn)圖4），這種顯像管的結(jié)構(gòu)與三槍三束式有很大不同。它裝有按紅綠藍(lán)一字排開(kāi)的三組燈絲和其它共用的槍體稱為單槍三束，而其結(jié)構(gòu)上最大的不同在于將遮擋雜散電子的蔭罩改為蔭柵，蔭柵的結(jié)構(gòu)見(jiàn)附圖，它是以垂直的條狀金屬絲組成柵欄狀結(jié)構(gòu)。水平相鄰的像素之間電子束的掃描是連續(xù)進(jìn)行的，這種柵欄式的遮罩結(jié)構(gòu)既可以有效的阻擋相鄰像素的雜散電子干擾，又可以提高垂直方向電子束的通過(guò)率，對(duì)于提高亮度、對(duì)比度有很大的幫助。 標(biāo)清時(shí)代專業(yè)監(jiān)視器大量使用CRT顯示器件。 CRT顯示器的優(yōu)點(diǎn)是：亮度、對(duì)比度高，色彩鮮艷，色域?qū)?，使用壽命長(zhǎng)。 缺點(diǎn)是：容易磁化、耗電量大、有輻射。
LCD顯示屏也叫液晶顯示器，它是由不同部分組成的分層結(jié)構(gòu)。主要由兩塊玻璃基板作骨架，其間均勻布滿液晶材料，液晶層中的液滴都分布在細(xì)小的單元格結(jié)構(gòu)中，（如果是彩色液晶顯示器，則由三個(gè)單元格構(gòu)成屏幕上的一個(gè)像素，每個(gè)單元格分別對(duì)應(yīng)紅、綠、藍(lán)，在這些單元格上面粘貼了相應(yīng)的彩色濾光片，用于發(fā)出三原色），上下兩塊玻璃基板上粘貼了相互垂直的兩塊偏振膜。因?yàn)橐壕Р牧媳旧聿⒉话l(fā)光，所以在顯示屏背面設(shè)有作為光源的燈管，燈管背面還有一塊背光板（或稱勻光板）和反光膜，背光板是由熒光物質(zhì)組成的可以反射光線，其作用主要是提供均勻的背景光源。背光板發(fā)出的光線在穿過(guò)第一層偏振片過(guò)濾后只剩下了單向振動(dòng)的光線，根據(jù)光學(xué)原理，這時(shí)它只能穿過(guò)方向相同的偏振片；而后面一層偏振片與前一片垂直放置，如果光線直射到后一層偏光片上，會(huì)因?yàn)檎駝?dòng)方向與偏光片方向垂直而無(wú)法通過(guò)。而液晶具有一種特殊的光電效應(yīng)，對(duì)其施以不同的電壓刺激會(huì)引起光學(xué)性質(zhì)的改變，人們就利用這一特性來(lái)控制光線通過(guò)液晶的強(qiáng)弱以達(dá)到顯示圖像的目的。具體的辦法是在液晶屏的每個(gè)細(xì)小的單元結(jié)構(gòu)的兩面都裝有透明的電極，通過(guò)控制兩個(gè)電極間的電壓而改變液晶的通光狀態(tài)（原理見(jiàn)圖5），液晶材料會(huì)根據(jù)電極的電壓改變擺列狀態(tài)，光線在穿過(guò)液晶材料時(shí)隨著液晶排列的角度轉(zhuǎn)變了振動(dòng)的方向，當(dāng)它到達(dá)另一面時(shí)其振動(dòng)方向已經(jīng)與另一邊的偏振片平行了，這樣光線就能夠穿出整個(gè)液晶面板了。LCD顯示器具有輕薄、省電、亮度高、畫(huà)面清晰等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也存在響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)、觀看視角較小、背光抑制不足等問(wèn)題。作為專業(yè)顯示器，LCD有著很明顯的特色，它不是通過(guò)控制發(fā)光而是通過(guò)控制透光來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像的顯示，其工作機(jī)制與CRT、PDP不同，觀看效果與觀看習(xí)慣也不盡相同。（無(wú)閃爍，）有關(guān)LCD與CRT、PDP特性的比較將在本文后面詳細(xì)研究。 LCD用于專業(yè)監(jiān)視器時(shí)間不長(zhǎng)，其優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)并存，是一種需要謹(jǐn)慎對(duì)待的產(chǎn)品。 LCD顯示器的優(yōu)點(diǎn)是：清晰度高、輕便、省電、便于攜帶、不易受干擾。 缺點(diǎn)是：響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)、有觀看角度的限制、色域稍窄、飽和度不足。
等離子面板也叫氣體放電顯示面板，它由數(shù)量眾多體積很小的玻璃氣室組成一個(gè)平板，氣室中通常充有惰性氣體（一般是氙氣和氖氣的混合體），每三個(gè)氣室排成一行組成一個(gè)像素，其中一個(gè)氣室內(nèi)壁涂有紅色熒光粉，一個(gè)涂有綠色、一個(gè)藍(lán)色。在每個(gè)氣室的上下各有一條橫向x和縱向y的電極導(dǎo)線，在驅(qū)動(dòng)電路的控制下，每個(gè)氣室的X、Y電極之間產(chǎn)生放電，而在惰性氣體中放電產(chǎn)生的氣體等離子體發(fā)射出紫外線，紫外線激發(fā)熒光粉發(fā)光，這就是等離子面板的工作原理。放電產(chǎn)生的紫外線強(qiáng)度與放電的頻率有關(guān)，頻率越高，該像素點(diǎn)的亮度越高，再根據(jù)三基色原理組合成想要的不同亮度和顏色。PDP面板因?yàn)榕cCRT顯示器一樣是由熒光粉發(fā)光形成的圖像，其圖像信號(hào)的特點(diǎn)與CRT器件很相似，觀看效果與觀看習(xí)慣相近。PDP器件本身具有輕薄、亮度高、對(duì)比度高、色彩豐富等特點(diǎn)，同時(shí)也因顯示機(jī)理造成的成品尺寸較大，工作期間發(fā)熱量高以及存在燒蝕現(xiàn)象等問(wèn)題。
綜合上述各類顯示器件的特性，我們可以看出從物理指標(biāo)上差距并不明顯，各有優(yōu)勢(shì)。但是實(shí)際使用狀況又如何呢？作為專業(yè)監(jiān)視器能否滿足使用要求呢？
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來(lái)自： 百眼通 > 《02信息的編碼-100》
