節(jié)能及畫質提升技術一直是彩電行業(yè)不斷追求創(chuàng)新的領域，隨著液晶電視的普及,，區(qū)域調光技術成為集節(jié)能與畫質提升于一身的最佳技術之一。
傳統(tǒng)CRT電視因是平面光源,，其發(fā)光要么整片點亮,，要么整片變暗，無法實現(xiàn)按畫面分區(qū)域調光,。液晶電視顯示部分主要包括背光源和液晶顯示單元,，其中背光源主要采用直線光源CCFL和點光源LED，這就為實現(xiàn)區(qū)域調光提供了可能,。而液晶電視的背光是整機耗能最大的部分,，所以通過各種方式調節(jié)背光亮度實現(xiàn)節(jié)能且提升畫質的技術一直是業(yè)界不斷攻克的難題。
液晶電視推出初期,，其背光亮度是固定或用戶通過菜單手動調節(jié)的,，這與CRT的平面光源類似，要么整片變亮,，要么整片變暗,。而CCFL是直線光源，所以分區(qū)調節(jié)在技術上是可行的,，隨著液晶電視逐漸占據(jù)市場主流,，背光源亮度區(qū)域調節(jié)技術也得到迅速發(fā)展,，經(jīng)0次元（0D） Dimming、1次元（1D）Dimming發(fā)展到當前的2次元（2D）Dimming,。
背光區(qū)域調節(jié)技術
液晶電視背光區(qū)域調節(jié)技術即Local dimming技術,，是指液晶電視系統(tǒng)將圖像信號分成若干區(qū)域，并根據(jù)各區(qū)域圖像亮度進行分析計算,，然后自動控制各區(qū)域背光源的亮暗,。
0D Dimming：指液晶電視系統(tǒng)對整個電視畫面統(tǒng)一調節(jié)亮度，無論是CCFL背光源還是LED背光源,，所有的CCFL燈管或LED在同一場畫面下亮度一樣,，由系統(tǒng)統(tǒng)一控制，當下一場畫面亮度變暗或變亮時,，系統(tǒng)再自動將背光統(tǒng)一調暗或調亮,。一般算法是用軟件計算整個畫面的平均亮度，根據(jù)平均亮度的大小去調節(jié)背光亮暗,。例如當全黑畫面（如圖1.1）時CPU自動將背光亮度調至最暗,，而當全白畫面（如圖1.2）時CPU自動將背光亮度調至最亮。0D Dimming的缺點是統(tǒng)一調節(jié)不夠準確,，如當同一畫面中出現(xiàn)純白和純黑的畫面時（如圖1.3上下黑中間白畫面）,，系統(tǒng)CPU計算平均亮度后將背光亮度調至中間偏小處，這將導致純白的地方不夠亮,，而純黑的地方則不夠黑,。因此嚴格來說，0D Dimming不算區(qū)域調光,。
圖1,，電視中可能出現(xiàn)幾種不同亮度的顯示畫面
1D Dimming：英文也叫l(wèi)ine dimming，顧名思義就是按線調節(jié),。對CCFL背光源而言,，它將按每個燈管調節(jié)，或將總燈管數(shù)按相鄰燈管分成若干組按組調節(jié),；對于直下式LED而言,，則是按每行LED調節(jié)，或將相鄰行LED分組按組分別調節(jié),。如圖1.3畫面,，CPU會按區(qū)域計算各區(qū)域平均亮度，可以將上,、下部分的燈管或LED調暗或關斷,，而將中間的燈管或LED調至最亮。1D Dimming比0D Dimming在技術上有了很大提升,，以此來調節(jié)背光亮度可以很大程度地降低液晶電視能耗,，提升畫面對比度,。然而當其遇到如圖1.4這種在同一行中有黑白交錯的畫面時，又會出現(xiàn)同一行畫面亮度調節(jié)不準確的情況,。
2D Dimming：即Local dimming,，是指將整個畫面按矩陣式分成若干個區(qū)域，CPU根據(jù)每個區(qū)域分布計算平均亮度,，對各區(qū)域的亮度獨立控制,，這樣就可以完美解決如圖1.4畫面在1D Dimming下出現(xiàn)的問題。
但是,，早期液晶電視主要采用CCFL背光,，屬于直線光源發(fā)光方式。以32英寸TV用LCD面板為例,，大部分需使用12根CCFL燈管,，若真的要做到Local Dimming，最多也只能劃分為12個區(qū)塊,，且CCFL光源最大問題是點滅速度不夠快，若強力驅動其開關的速度,，則會減損燈管壽命,，因此CCLF背光源無法做到矩陣式按區(qū)域調節(jié)亮度。
2009年,，液晶電視市場掀起LED背光潮,，即液晶電視的背光采用LED。LED體積小巧,，屬于點光源,，它為實現(xiàn)真正的區(qū)域調光技術提供了可能。以主流的側背光為例,，其LED燈分布在液晶屏的四周,，而系統(tǒng)對LED燈的控制可以按矩陣式區(qū)域控制，如圖2所示,。
圖2,，LED燈分布在液晶屏的四周，系統(tǒng)可以按矩陣式區(qū)域對其進行控制
2D區(qū)域調光的優(yōu)點
2D Dimming能對LCD背光源作不同區(qū)域,、不同程度明暗變化的調節(jié),，可大幅降低耗電量，提高顯示畫面對比度,，增加灰階數(shù),，減少殘影，提升LCD顯示器畫質,，是最佳的區(qū)域調光技術,。
為何2D Dimming區(qū)域控制可大幅降低LCD顯示器耗電量,？這是因為不論平面光源、直線光源CCFL還是EEFL,，其背光源一般都處在全亮狀態(tài),，而當顯示暗態(tài)畫面時則通過降低液晶穿透率來實現(xiàn)，故它們對于降低耗電量沒有幫助,。與之相對,，2D Dimming在顯示暗態(tài)畫面時，LED亮度隨之降低,，故可減少整體背光源的耗電量,。日本電氣通信大學針對不同型態(tài)背光源測量同一顯示畫面耗電量，測量結果顯示：倘若0D Dimming平均耗電量為100%,，2D Dimming型態(tài)背光源平均耗電量僅43%,。
2D Dimming區(qū)域控制除了可降低耗電量，也可改善LCD顯示器畫質表現(xiàn),。因為2D Dimming可以對區(qū)域亮度獨立控制,，而傳統(tǒng)平面背光源只能整片點亮，故2D Dimming可大幅提高畫面的動態(tài)對比度,。
LED光源快速點滅特性對于LCD顯示器運動拖尾也大有改善,。傳統(tǒng)CCFL背光源因持續(xù)點亮緣故，以移動中的人眼球看去會有晃動,、拖影感覺,；當LED背光源模擬CRT顯示器脈沖式發(fā)光，即背光源也采用間歇性點滅方式,，LED背光在極短時間關斷時可遮住快速移動物體所產生的拖影畫面,，故所呈現(xiàn)畫質較為清楚。
2D區(qū)域調光面臨的難題及機遇
上面提到的2D Dimming技術需要CPU同時去分析一個圖像多個區(qū)域的亮度,，然后根據(jù)計算結果分別控制各區(qū)域亮度,，實質是通過控制LED驅動來調節(jié)各區(qū)域LED燈的亮暗。軟件對圖像分析的算法對CPU性能是一個考驗,，LED驅動時序控制在設計上也是難題,，倘若時序控制不當，容易造成LED燈燒壞,。
目前液晶電視主芯片較少具有2D local dimming功能,，這樣整機在設計2D local dimming時需要外加DSP，且分區(qū)越多LED驅動使用越多,，算法和時序控制越復雜,，這大大增加了整機的成本，所以當前市場上的液晶電視使用2D local dimming功能還比較少,。
隨著技術的發(fā)展,，逐漸有一些60Hz轉120Hz的FRC芯片將2D local dimming算法集成進來,，并提供相應接口，且一般為SPI接口,，因此對于120Hz LED背光液晶電視而言,，實現(xiàn)2D local dimming功能只需增加LED驅動器成本，從而使得功能模塊成本大大降低,，這對該技術在120Hz液晶電視上的普及帶來了機遇,。然而120Hz屏比60Hz屏貴很多，基于成本原因,，目前市場上占主流的液晶電視還是60Hz液晶電視,，而60Hz屏又不需要用到FRC芯片，因此2D local dimming功能規(guī)?；€比較困難,。
所幸的是，3D電視在2011年快速普及,，而快門式3D電視必須采用120Hz屏,，因此2D local dimming功能搭借快門式3D電視的東風將有望得到快速成長。