赵兴涛
80Hz子场驱动技术
2008年,等离子阵营发生了巨大的变革。首先,先锋将等离子面板技术转让给松下,并停止等离子面板的生产,转向松下采购等离子面板;紧接着日立又停止生产玻璃基板转向外购,从而降低等离子面板的生产成本,并强化和松下电器在等离子显示器方面的合作。等离子行业的整合与产业结构的调整,使目前的松下等离子无论在技术还是产品的市场占有比例上都坐上头把交椅,已成为新时代的“等离子之父”。等离子电视荧光粉自发光的显像技术原理和最新开发的荧光粉材料的应用,决定了其不仅画面对比度、层次感和色彩还原性好,而且依靠面板响应速度快(微秒级)的优势。无论在播放风景、电视剧还是场面激烈的体育运动画面,等离子电视动态画面的优秀表现力都堪称“王者风范”,其动态图像清晰度的表现始终保持在较高的水平上,仅有小范围的小幅波动,高清和全高清等离子电视动态图像清晰度达850~1000线。
我们知道,提升图像对比度,可以通过让“黑”的更黑,让“白”的更白的方法实现。但如果让“白”的更白不仅会增加能耗,而且屏幕会更亮更刺眼,甚至损伤眼睛。因此等离子动态图像清晰度提升的新技术是通过保证舒适的亮度条件下让黑色的表现更加深邃,让画面的层次更加丰富。另外利用等离子面板出色的动态响应特性,进行场驱动模式的改进,让运动图像的表现更为流畅。目前松下等离子以世界上最为先进的技术,创造了目前全高清等离子电视动态图像清晰度达到1000线的最高水平。这得益于松下VIERA搭载的新开发的“多项黑色控制技术”和480Hz子场驱动技术,是目前其它所有的全高清液晶电视都望尘莫及的。
松下的纯黑技术,解决了既要缩短放电时间又要实现稳定微弱的预放电的问题,是一项重大的技术突破。松下的08新品通过在每个像素单元增加“电子光源”,不仅为像素点亮提供充足的电子供给源从而减少放电延迟,拥有了更快的放电速度,也同时实现了稳定微弱的预放电,使预放电量减少为原来1/3,即通过更微弱的预放电,提高黑色场景的再现能力,从而实现了30000:1的对比度;这使得整体画面更加具有层次感。用黑色材料制成的面板滤光层不仅使透光性能更好,而且更好地抑制了杂光的干扰,形成的“动态黑层次”,再现深沉的黑色。
松下等离子“480Hz子场驱动技术”是08新品的一个卖点。随着等离子面板尺寸的增加,等离子原有的50Hz场频下所产生的图像闪烁和抖动的问题更加突出,我们知道,等离子的每个像素只有点亮和熄灭两个稳定状态,等离子这种全数字信号的驱动方式,因此要显示不同灰度的图像,只能通过子场驱动方式来控制点亮时间的方法实现。例如,在显示256个灰度层次(8bit)的电视图像时,将一场分为8个维持时间不等的子场(图10),每个子场的寻址时间相同,但维持时间(维持脉冲个数)不同,这样就产生不同的灰度级别,通过不同子场点亮的组合就可以实现产生最高256级灰度级别。各子场维持的时间分别为1、2、4、8、16、32、64、128(20~27)时间单位;例如灰度级别为30则2、4、8、16四个子场点亮。一场的时间分为8个子场的图像再现过程如图11所示,其中左边第1幅是仅由第1子场驱动后产生的图像,此时图像很暗;左边第2幅是由第2个子场驱动后产生的图像,此时图像亮一些;以此类推,最右边一幅图像是第8个子场驱动后产生图像,此时图像最亮。选择8个子场中的几种不同灰度图像的特定组合,就可以合成想要得到的最终的灰度图像。原来的等离子电视都是采用50Hz场频下的400Hz的子场驱动技术,即将每秒50幅的图像信号进行每1/50秒8次的子场放电(扫描),从而得到高达每秒400次扫描。松下运用了经过改进的480Hz的子场驱动技术(图9),通过智能插帧到60Hz的IFC技术将每秒50幅(PAL制式)的图像信号处理成每秒60幅的图像信号,配合每1/60秒8次的子场放电(扫描),从而得到高达每秒480次扫描,抑制了图像的抖动,使动态画面表现更为稳定流畅。
我们可以看出,等离子电视的动态画面优化技术所主要解决的是大尺寸屏幕的图像层次对比、闪烁和流畅度的问题,这些非先天缺陷解决起来显得得心应手,可以达到完全根除的目的,而且动态图像清晰度的提升更加可观。从技术广告宣传来看,松下等离子推出的480Hz的子场驱动技术显然是为了配合液晶电视的120Hz倍频插帧技术而精心策划的,把实现灰度显示所必须的子场驱动技术说成改善动态图像清晰度的秘密武器,给人产生480Hz比液晶120Hz高4倍的错觉!由于子场驱动技术为等离子的一贯采用的技术,因此480Hz的子场驱动技术看似更趋向于原有技术的“翻新”,实际上子场扫描从400Hz提升到480Hz,其实就是将原来用50Hz场频显示图像改为60Hz场频显示图像,显然有助于消除了大屏幕的闪烁和抖动,但并没有从驱动方式上发生根本的变革。另外,无论400Hz还是480Hz子场驱动技术,都没有改变松下等离子电视仍采用8bit面板驱动(最高可产生16M色的真彩)的现状。
在松下等离子480Hz子场驱动技术的“感召”下,我们可以清楚地了解到目前最新的等离子面板最高仍为60Hz驱动,仍采用8bit的面板驱动,即RGB每个基色的色深表现为256个灰阶,而且最高可产生16M色的真彩。那么,等离子为何能用仅仅256个灰阶层次表现出如此绚丽的色彩呢?这主要归功于去伽玛校正的“误差扩散”技术。我们知道,通过提高面板的位数,也就是通过增加去伽玛输出位数的方法当然可以提高色彩的层次表现水平,消除画面因灰阶数少所致的明显过渡色带——“等高线”效应,但这种解决办法却大大增加了显示屏幕的成本。如果想要显示更多层次的灰阶(颜色数),替代的解决办法是采用“误差扩散”的方法;原理是当用低灰阶层次的图像表现高灰阶层次的图像时,将每个像素点的误差扩散到其相邻的像素点,使各像素点也接收邻近像点传来的误差,将像素灰阶的变化误差扩散开去. 这使得肉眼在观察图像的时候, 使相邻的像素点集合整体的误差变小,以模糊灰阶过渡不自然所产生的“等高线”,给观看者带来灰阶平滑连续的整体轮廓效果。我们以一幅256 级灰阶图像用16 级灰阶显示的效果,举例说明误差扩散法的基本原理。下面三张图中,图12a是256级灰阶图像,图12b是简单地将图12a转换成了16级灰阶显示(直接把8bit灰阶的后4bit去掉)图12c是将图12a用误差扩散的方法转换成16级灰阶。可以看出误差扩散法在实现用低灰阶显示高灰阶图像时,可以有效消除因灰阶层次较低所导致的等高线效应,实现灰阶平滑连续自然的过渡。
那么误差扩散法为何能产生如此好的效果呢?我们从256级灰阶图像转换成16级灰阶图像的过程中来说明。原256级灰阶图像灰度等级范围是0—255,如果我们要将这张图转换成16级灰阶,最简单的方法是将每个像素点的灰度值除以16并保留整数位后,那么生成的图像效果就是图12b所示;我们把其中的一个灰度值是120的一个点来列举,那么该点在转换成16级灰阶后的值就是120/16=7.5保留整数位后就是7,这样转换后的值就有了0.5的误差,为消除这种误差所导致的灰阶过渡的不自然,可以用误差扩散法来弥补。处理的方法是将这0.5的误差放到这个该点相邻的右边、下边的点上, 我们可以按3:2:3 的比例把它分配到右边、右下和下边的点上,即我们把右边和下边的点的灰度值分别加上(0.5×16)×3/8=3,把右下的点灰度值加上(0.5×16)×2/8=2。这样处理所得到的图像如图12c所示,图像效果要好的多。
等离子通过采用单位时间内的更多子场驱动显示和误差扩散的方法,很好地解决了等离子图像显示时的伪轮廓现象以及图像灰度级不足的问题(特别是低灰阶值范围内产生灰阶不足的问题),从而提高等离子显示屏的图像质量。
定标缩放图像处理中清晰度提升技术 ——超解像技术
作为国际著名的电子生产商,无论在模拟CRT时代,还是高清逐行CRT时代,东芝电视技术方案一直处于世界领先水平。但当平板电视产业到来的时候,由于东芝产业政策的摇摆不定,致使其在平板电视机芯方案也没有真正属于自己的数字图像处理核心方案,平板电视以采用Genesis图像处理芯片方案为主。从2006年以来东芝把液晶电视作为平板电视的主导产业以来,不断推出液晶电视新产品,先后推出了了55C、58C、66C、67C、68C、58C、A3000、C3000几个主要的系列产品,“Meta Brain”系列数字新头脑芯片也随之不断升级,从Meta Brain、Meta Brain+、Meta Brainx、Meta Brain+100到Meta Brain Pro;2008年更推出了X3000、X3300、XV500、CV500、ZF500、AV550、ZV550系列产品,涵盖了地面数字电视一体机,并融入了多项最新技术,其中ZV550系列的Resolution+超解像技术再现了其在图像处理领域的实力。
2008年1月美国拉斯维加斯举行的“2008 International CES”上,东芝首次发布超解像技术以来;2008年11月,其率先推出了以最新开发的Resolution+(超解像技术)作为最大卖点的REGZA“睿智”ZV550系列新品。超解像技术的最大特点是通过增强像素的解析度,实现画质的提升,能够将包括有线电视和DVD影碟机在内的低清晰度的图像信号处理成高清效果的画质进行输出、对画面纹理进行更加精细的再现,以及图像优化。在硬件上除了原来的图象处理系统外,还内置了一个专为超解像技术处理图像的单核处理器(PS3上较为常见),用以改善图像边缘的锐化和图像整体细节,使得显示出的标清图像可以达到近乎高清品质的图像输出。
无独有偶,日立也发布了可提高显示屏图像清晰度的“超解像技术”,是“通过分析输入图像的亮度信号计算出解像度,然后对画面的多个部分同时进行超解像处理。因此,可分别为同一画面上同时显现的SDTV图像与HDTV图像(如实况转播画面)变换处理内容。另外,可识别出高清晰部分(近景等)以及模糊部分(背景等),然后进行超解像处理,因此不会破坏画面的纵深感。而应用此前的超解像技术将SDTV图像转换为HDTV影像时,通过使用固定倍率来高精细显示具有不同解像度的图像,但不能得到很好的效果。
东芝的“Resolution+”超解像技术,首先要分析输入的原始图像信号,将其分成需要精细对待的“细节部分(如画面中的草叶部分)”、“边缘部分(线和边界等的边缘部分,如画面中的脸部边缘)”及“大面积简单色彩的平滑部分(如画面中的白色衣服)”3种。缩放输入图像将像素提高为1440×1080,并拉伸为1920×1080,提升后图像色彩亮度等都有变化,主要对细节部分和边缘部分进行超解像处理以制成清晰的图像。为与原始图像进行比较,根据放大后的分辨率与原始画面分辨率之间的函数关系,对放大后的画面进行缩小,即将1920×1080还原为1440×1080图像,再将新的1440×1080与原1440×1080图像作比较,平坦部分简单放大,只对图像细节和边缘部分检测出与原输入图像的差分。当出现差分时,比如色度数据不同等,再次对该部分进行精密修正补偿,修正补偿采用“互相借鉴”的方式,即将图像上的每个点都借用其周围相邻点的特征来补偿自身的细节。这样的处理使得原来模糊的图像轮廓细节更多,表现更精细。修正补偿后再拉伸为1920×1080,再还原为1440×1080后再重复上述比较过程,反复比较和修正,直到最为接近原始图像,最后再输出为1920×1080高清图像。可见超解像处理的技术核心是:首先是是插值,然后是修正。
东芝的“Resolution+”超解像技术,相比原来的通过简单的插值处理输出全高清显示的定标缩放技术,画面质量有了很大的提高。原来的定标缩放技术轮廓线部分颜色失真、模糊,因简单插值造成边缘线紊乱,在两颜色间出现第三种杂色(如絮状的色块),而且细节丢失严重。
网络多媒体播放技术更上新台阶
当海尔率先推出拥有流媒体功能的平板电视后,如今的平板电视在网络流媒体播放功能上是更上层楼。目前最新的平板电视电视最新的USB 2.0接口不但支持播放传统的主流视频文件格式MPEG-1(AVI、MPEG、DAT格式)、MPEG-2(AVI、VOB、ISO格式)以及MPEG-4(AVI、DivX格式)等,而且也增加了对1080i TS码流、流行的RM、RMVB网络视频文件的全面支持,而且播放的RMVB视频格式的信号分辨率最高可达高清的720P。
支持即插即用的USB接口标准的升级,为多媒体数据流传输开辟了“高速通道”。早期的平板电视采用版本较低USB1.1接口,其最高传输速度为12Mbps,导致数据传输速度较低,难以表现高品质的视频效果。由于流畅观看DVD影片所要求的传输速度必须大于或等于8Mbps,因此USB1.1接口仅能够实现DVD及以下分辨率格式文件的播放;要实现对720P格式的高清视频文件的播放,就必须采用传输速度为480Mbps的高速USB 2.0接口,创维在06年率先推出的3G-USB系列液晶电视就拥有高速USB 2.0接口,理论带宽为480Mbps,是USB1.1接口最高传输速度的40倍,轻松实现分辨率为7680×4320的高清图片的浏览,而且可播放分辨率为960×720的EVD2格式、1280×720高清视频的播放,大大超出DVD格式的分辨率。因此可以说,2006年平板电视的流媒体传输接口USB的升级为流畅传输大容量的多媒体数据流创造了条件。
当平板电视接口全面升级为高速USB 2.0接口后,创维在2007年率先推出支持互联网上的“RM”和“RMVB”格式电影的功能的“酷”系列液晶电视。它一改当时所有带流媒体播放功能的平板电视均无法支持“RM”和“RMVB”格式电影播放的不足,这项功能一经推出就引发普通消费者的关注,尤其是电脑爱好者,因为他们知道网上有海量的“RM”和“RMVB”格式电影资源。由于彻底解决了片源的问题,因此所产生的广告效应是巨大的,但由于当时的技术水平所限,仅支持标清格式的“RM”和“RMVB”格式电影的播放。以前,使用过流媒体电视的消费者都知道,市场上在售的流媒体电视一般都可播放传统的主流视频文件,但对网络上最为丰富且占据网络电影绝大多数的“RM”和“RMVB”格式视频文件没有任何一台流媒体电视能支持播放,这不能不说是很大的遗憾。RMVB是采用REAL公司的采用可变编码率的REAL格式的视频编码技术,它能在保持文件较小的条件下获得较高编码率的视频质量,RM格式和RMVB格式的最大不同就在于RM格式采取均匀采样率而RMVB格式采取可变采样率,RMVB打破了压缩的平均比特率,使在静态画面下的比特率降低,来达到优化整个影片中比特率,提高效率,节约资源的目的,这也是RMVB格式的画质强于RM格式的原因。而且,这种平均比特率的压缩模式也导致了影片的声音效果大打折扣。而网上流行的传统AVI格式虽然可达到1920×1080的高清水平,但由于一部90分钟的高清格式的文件需要占用由于对存储空间的占用非常大(1.5~2G),因此用户不便于用容量有限的移动存储设备存放更多的影片;而目前的“RMVB”格式视频文件既可以达到1280×720的高清晰度,又可以较小的存储空间存放,相同的90分钟的高清格式的电影文件比AVI格式所使用的空间小得多,因此自然受到用户的欢迎。过去由于厂家的专利限制,“RM”和“RMVB”格式文件的播放只能通过电脑的RealPlayer软解压播放器播放,无法提供硬件解压支持,所以早期的流媒体电视的对“RM”和“RMVB”格式视频文件播放无能为力。如今的具有“RM”和“RMVB”格式文件的播放功能的液晶电视拥有了内置的“REAL”解码器,采用High Speed RM Player高集成度解码芯片作为硬件解压支持,不但实现了对RM/ RMVB格式视频文件的播放,而且兼容EVD2、HVD、MPEG1/2/4等视频文件的播放。2008年各电视厂家纷纷推出具有“RM”和“RMVB”格式网络视频文件播放功能的平板电视,而且把支持720P高清格式播放作为新的技术亮点,另外对1080iTS码流文件的支持也令人耳目一新,但由于该格式受版权保护,而且网上也下载不到,所以目前实用性不强。创维2008年推出的酷开TV08系列,长虹推出的LT900系列、LT 876系列和LT710系列都是2008高清RM平板电视的最强阵容。
附加720P高清格式可摄、可录功能平板电视成为市场新亮点
平板电视的可录功能,由早期的可录制最高DVD格式分辨率的信号源,到2008年发展成为具有最高720P高清格式的可录功能。高清可录功能最早应用于创维酷开TV阵容中,创维酷开TV率先采用H.264高清录像格式,以更高的压缩比率、更清晰的录像画质、更快的缓存速率,多通道实现精彩影片的录制与回放。长久以来,MPEG-2一直是广泛的采用的家用标清数字视频内容压缩格式。有线电视系统运营商、卫星电视广播公司、地面数字电视广播网络和DVD所使用的都是MPEG-2格式。从MPEG-2到H.264的过渡是一场革命。H.264灵活的压缩方式不仅可用于高分辨率高清晰度内容,也适用于便携设备播放的低分辨率内容。在相似条件下,H.264所提供的压缩率比MPEG-2要高出一倍,使同一块硬盘可以存储两倍于MPEG-2的内容长度。由于它对带宽的需求只有原来的一半,因此也是在家用网络中传输视频内容的理想格式。
附加720P电视高清摄像机的高清摄像功能也成为2008的新时尚。TCL的X9系列(L40X9FRC、L42X9FRC、L46X9FRC、L52X9FRC)电视顶部增置了一个720P电视高清摄像机,可以实现自拍功能,同时拍摄的画面可以即时在电视屏幕上播放出来,也可以录制成节目存储;摄像系统配有HDMI和miniUSB接口。此外,这个高清摄像机还可以实现定格拍照功能,拍摄下来的数码照片可以外连到打印机打印出来,相当方便易用。
RGB-LED背光源液晶电视产品市场化步伐加快
液晶显示技术的不断发展和创新,为液晶电视市场不断“开疆扩土”创造了条件。电视及面板厂商不断对采用传统的CCFL冷阴管背光源技术的液晶电视进行技术改进,比如采用智能背光控制技术、四波长(红,绿,蓝+深红)CCFL冷阴管、WCG-CCFL亮艳色彩CCFL背光源、120倍频插帧技术,以提高色域表现能力、对比度和动态清晰度;但尽管如此也难以从根本上改变传统的CCFL冷阴管背光源液晶电视的这些软肋。而真正能够克服液晶这些顽疾的RGB—LED背光系统几年来得到了长足发展,通过技术瓶颈的突破和成本的降低,终于在2008年实现了RGB—LED背光系统的液晶电视全面市场化和商品化。
目前RGB-LED光源的液晶电视所采用的RGB-LED(Light Emitting Diode)光源组件是由美国的Lumileds公司,即飞利浦LED光源部独家提供。RGB-LED光源可使液晶在对比度、色彩表现、节能和使用寿命等指标上表现更为优越。RGB-LED光源分别由R-LED、G-LED、B-LED光源组成,可以分别发出高纯度的由R、G、B三基色光。RGB-LED光源结构如图21,与CRT色域表现范围对比图如图22。自从2004年起,RGB-LED光源逐渐开始应用在液晶电视。RGB-LED光源在液晶电视的应用是通过LED模块进行组合的方式设计的,因此不同尺寸的液晶电视所使用的LED模块数是不同的,不同类型的单个 LED模块上的RGB-LED光源个数和排列方式也是不同的。例如2004年索尼推出的RGB-LED背光源液晶电视共使用了450个LED模块(2250个LED),所使用的每个LED模块是由按绿色、红色、蓝色、红色、绿色依序横向排列的5个LED所组成(图23);索尼2007年发布的RGB-LED背光源液晶电视KDL-70X7000所使用的LED模块在配置方法有较大改进,每个LED模块由4个LED(红、蓝LED各1个及绿色LED 2个)配置呈四边形,上下设置绿色LED,左、右侧分别设置蓝色、红色LED(图24),整个背光源平面的布局方式是采用多个这样的LED模块横向排成一行,并将多个横向排成行的LED模块进行纵向排列;索尼2008年推出的RGB-LED背光源液晶电视KLV-70X300A所采用的单个LED模块的LED排列方式与图26相同。以上机型采用的RGB-LED光源为第一代“TRILUMioNS RGB LED”背光源,2008年索尼推出的最新RGB-LED背光源液晶电视X4500系列KDL-55X4500,采用了第二代TRILUMINOS RGB-LED Dynamic LED——“动态丽彩LED背光源”。和第一代“TRILUMioNS RGB LED”背光源相比,“动态丽彩LED背光源”不仅其微观结构的排列样式有所不同,而且具备最新的区域调光能力。首先从RGB三色LED的排列顺序上来看,新一代的“动态丽彩LED背光源”采用了正方形排列,上下的LED颗粒不再像上一代那样交错分列,这样的排列方式可以将整个屏幕实现更为精确的区域划分,有利于实现的区域调光功能(图25、26)。而且采用了“动态丽彩LED背光源”的X4500系列在实验室中测得的色域范围,已经接近普通液晶电视的2倍。
一直以来,液晶电视一直依赖传统的CCFL背光源。虽然经过长期不断的改良,目前的CCFL冷阴管技术已经非常成熟,使用寿命不断延长,亮度、功耗、色域表现方面也不断改善;但是,其本身难以克服的缺陷依然存在。而RGB-LED背光源与CCFL冷阴管背光源相比具有更大的优势。
首先,由于CCFL冷阴管属于线状光源,因此必须依靠结构复杂的背光系统完成平面化光源的转换,从而达到整个屏幕不同区域的亮度均匀的效果。尽管如此我们依然可以发现液晶屏幕的中心和边缘的亮度的差异十分明显。因此CCFL背光源系统光耗损的现象非常严重,功耗大,产生大量热量。消费者一定会有这样的体会,当您在春秋季走进液晶电视卖场的时候,扑面而来的热风会让您倍感不适,以致您会误以为卖场仍在开放空调制热。另外液晶电视结构复杂的背光系统不利于体积的进一步超薄化,这实在与目前液晶电视超薄化发展趋势和潮流相违背。RGB-LED背光源是由众多栅格状的半导体所组成的平面化光源,不需要复杂的光路结构,不仅屏幕亮度均匀性更为出色,而且厚度能做得更薄。
其次, CCFL冷阴管由于在开机状态下一直工作,虽然最新的液晶电视在待机的状态下可控制背光灯处于关断状态,而且背光自动和手动控制技术在一定程度上延长了CCFL冷阴管的寿命,但其寿命依然在5万小时左右;在此期间,CCFL冷阴管存在老化问题,也就是俗称的液晶屏幕“变黄”;而且由于CCFL冷阴极荧光管内部使用了有毒的水银材料,在废弃的时候必然会污染环境。RGB-LED光源的寿命很长,相当于CCFL光源的两倍,可以达到10万小时以上,而且RGB-LED是半导体发光,理论上说在整个液晶面板的有效寿命期内,不会出现明显的发光效率降低问题。同时低压下工作的RGB-LED背光源,还拥有更高的可靠性和稳定性。尽管如此,我们也不可否认三种颜色的LED光源有可能存在随使用时间(尽管时间很长)推移所产生的老化进程不一致的问题,如同CRT电视的三基色电子枪老化的现象一样,这样必然会产生色移,光波波长会随温度变化,产生不同颜色。另外,由于RGB-LED光源采用环保材料制成,报废后不会污染环境。
我们知道液晶电视本身在色域范围表现能力上就比不上等离子和CRT电视,导致了液晶电视在色阶方面表现不佳。据测试,采用CCFL背光只能实现NTSC色域的65~78%,而等离子和CRT的色域能达到NTSC标准的85%左右。为扩大色域范围,尽管采取了广色域的冷阴管(WCG-CCFL)、四波长(红,绿,蓝+深红)CCFL冷阴管等,但冷阴管所发出的白光仍是导致色纯度不高的根本原因,因此色域范围的提升受限。RGB-LED光源的色纯度极高,色域范围达到NTSC标准色域的105%以上。据理论计算,通过选取优良的RGB-LED光源,色域范围可进一步提高到NTSC标准色域的122%以上。如果我们仔细观察其LED的色域曲线(如图2),就会发现绿色、黄色和红色部分和标准色域距离拉得更近了,这也恰恰克服了目前采用CCFL背光源的LCD在绿色、黄色和红色部分表现的严重不足。由于RGB-LED光源红绿蓝3色独立发光,可以独立调节,使得不同画面场景下的色温可以迅速的微调,而不必损失画面的动态范围。另外,由于RGB-LED光源技术不需要使用彩色滤光片所用的光刻胶来滤光,出光量大,所需要的LED个数少,加上RGB-LED光源具有低热量的优点,因此减少了耗电,也就降低了成本。
液晶电视发展至今,一直饱受对比度指标的困扰。尽管液晶电视宣称动态对比度最高可达6000:1,但实际上是通过控制背光灯光亮度范围得到的,也就是一种相对指标,是液晶对比度的另一种诠释而已;实际的对比度指标并没有大的改善,真实对比度仍然只有几百比一,因为目前再好的液晶面板也无法消除全黑场景下讨厌的漏光。相对而言,带RGB—LED背光系统可以独立调节RGB光源的亮度,并可以对每帧中的原像数据进行转换。如同等离子和CRT的主动发光光源一样,R、G、B背光的亮度可根据输入的图像数据分别进行调节,图像数据按照调节后的背光亮度进行转换,从而能实现CCFL无法比及的分区域的色彩、色度和亮度调节控制功能,从而实现更加精确的色彩还原性;通过对画面亮度进行细微局部的控制与调节,在画面明亮部分可增大背光亮度,画面变暗部分可降低对应区域的背光亮度,在画面黑色部分的部分可完全熄灭背光。因此通过局部调光,使得在显示不同画面时,亮度与对比均达到动态修正,实现了局部峰值亮度的显示能力,呈现对比度更高的画质,特别是低灰度的色阶得到很大的改善,呈现更纯粹的黑色。另外,局部控制亮度的RGB-LED光源与全屏控制亮度的CCFL 光源相比,又进一步其更加明显的节能效果。
RGB-LED背光源液晶电视在2008年实现大规模量产,以索尼和夏普为代表的合资品牌,推出了系列化RGB-LED背光源液晶电视,索尼推出了X300系列的KLV-70X300A、X4500系列KDL-55X4500,KLV-70X300A采用BRAVIA ENGINE PRO图像处理引擎,Motionflow 100Hz双倍速驱动技术;X4500系列采用BRAVIA ENGINE PRO 2图像处理引擎,Motionflow 100Hz PRO 双倍速驱动PRO。两个系列均具有光感背光自动调节,均配置10-bit全高清液晶面板,全部支持x.v.Colour色域标准。夏普推出的最新的RGB-LED背光源液晶XSIA系列(LCD-65XSIA和LCD-52XSIA)更具有8.1cm超薄设计。三星推出了的RGB-LED背光源液晶电视系列包括LA70F91R、LA70F91B和LA55A950D1F,LA70F91R、LA70F91B采用了三星独有的LED SmartLighting 智能背光源技术。该技术能够将液晶屏幕虚拟区分为 192 个区域,同时,通过对所输入图像信号的亮度进行实时分析,分别调节各个区域的亮度,从而使其画面对比度得到显著提高,色彩表现力也有效增强,呈现栩栩如生的完美画面;并且拥有Movie Plus流畅动感技术。LA55A950D1F则是附加了地面数字电视接收功能的数字一体机,采用全高清黑水晶超清晰液晶面板,拥有100Hz智能动感技术。
在国内,海信也推出了自己的超薄液晶电视TLM42T08GP,42英吋的较小尺寸更适合一般家庭使用。超薄设计仅厚5.5cm,采用RGB LED背光灯系统,采用自适应动态背光控制方式,使电视画面对比度高达40000:1以上, 将液晶屏幕虚拟划分为192个区域,对每个区域所输入的信号场景亮暗进行主动调节,在显著提高画面对比度的同时,使液晶电视功耗锐降30%,最低可至50W,大大增强其使用寿命。
08北京奥运开幕式上流光溢彩的画卷,相信已经给观众留下深刻印象,实际上是由4块LED显示模块组成的超大LED显示屏,长147m,宽22m。拼接成整体后分辨率高达7025×1056 即740余万像素。举世注目的奥运游泳场馆——“水立方”,其绚丽多彩的景观照明可谓世界上最宏大杰出的RGB—LED光源应用方案,系统采用RGB—LED,在固定外层气枕的钢结构框架上布灯、侧向投射,使“水立方”外表面的亮度、色彩、图案达到一定要求,加上南立面2000m2点阵显示屏,形成一定的场景和模式。
从目前RGB—LED背光源液晶电视市场现状来看,依然面对着自身成本居高不下和来自OLED的双重压力。但液晶阵营不断大阵仗推出RGB—LED背光源液晶电视新产品,似乎更主要的是应对松下等离子时下咄咄逼人的气势,通过将成熟的液晶面板技术与性能优越的RGB—LED背光源相结合来凸显液晶的优势犹存,以便在未来的平板电视大战中增加制胜砝码。
超薄电视从07年的新品开发阶段转入大规模量产
2007年,当超薄液晶面板处于新品开发与展示阶段的时候,2008年,以夏普为代表的超薄液晶电就大批量上市。
2008年,夏普推出了XSIA系列(LCD-65XSIA和LCD-52XSIA)、GX50A系列(LCD-52GX50A)、GE50A系列(LCD-52GE50A)、RX1系列(LCD-52RX1)超薄液晶电视的强劲阵容,最薄的XSIA系列配有全新开发的RGB LED背光灯系统,厚度仅为2.28cm(显示器的最薄部分),GX50A系列、GE50A系列、RX1系列液晶电视厚度也仅为8.1CM(显示器的最薄部分)。GX50A系列、GE50A系列、RX1系列液晶电视采用全高清液晶屏、4波长的CCFL背光灯(红,绿,蓝+深红)和倍速FULL HD液晶驱动技术。三星LA52A850S1F采用超薄 LCD 液晶技术,将液晶电视机身缩减到普通液晶电视一半的厚度。同年11月,索尼更推出了目前最超薄的白色LED背光的液晶电视KDL-40ZX1,机身最薄处为9.9mm,最厚处也仅为28mm,重量也只有12.2kg,也是目前同尺寸级别上世界最轻的。拥有BRAVIA ENGINE2引擎,120Hz扫描,3000:1对比度。
海信也推出了自己的超薄RGB LED背光源液晶电视TLM42T08GP,超薄设计仅厚5.5cm。
超薄液晶电视不仅体积小、重量轻,而且搬运方便、易于安装,而且节约成本,RGB LED背光源结构的特点彰显其在“超薄”设计上的独特优势,“超薄”已经成为液晶电视的一大发展趋势。■