引言
近20 年來,，手機(jī)的發(fā)展日新月異,，手機(jī)的功能也越來越強(qiáng)大,，在很大程度上，這些歸功于手機(jī)屏幕的發(fā)展,。最初的手機(jī)并不具備出色的顯示效果,，所以手機(jī)的功能也相對(duì)單一,。隨著手機(jī)終端顯示設(shè)備的發(fā)展,，一塊精彩的屏幕不僅讓手機(jī)具備通訊功能，還同時(shí)具備了很多以前不可想像的娛樂功能,。
人們獲取信息的方式很多,，80% 以上的信息獲取來自于眼睛所見。顯示屏作為手機(jī)最重要的顯示輸出設(shè)備,，已經(jīng)成為各家手機(jī)生產(chǎn)廠商爭(zhēng)奪市場(chǎng)的有力武器,。手機(jī)顯示屏的尺寸由最初不到1 英寸發(fā)展到現(xiàn)在的4.3 英寸，目前仍有擴(kuò)大顯示尺寸的需求,。但是根據(jù)人體工學(xué)的考慮,，迫于人手對(duì)于手持終端舒適性的要求，屏幕不能無限制擴(kuò)大,。如何提升手持式移動(dòng)終端的顯示效果是各家手機(jī)生產(chǎn)商需要深入考慮的問題,。
手持式移動(dòng)終端顯示器從最初的單色LCD 顯示屏幕，到STN,、CSTN 顯示技術(shù),，再到TFT、OLED顯示屏,，甚至于三星提出的Super OLED 的概念,。
顯示技術(shù)幾乎見證了手機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程,，當(dāng)手機(jī)進(jìn)入彩色顯示時(shí)代后，各大廠商紛紛以手機(jī)屏幕作為手機(jī)高低檔次的分水嶺,。
目前,，對(duì)于手持式移動(dòng)設(shè)備顯示器顏色的討論愈演愈烈，在各個(gè)手持式設(shè)備的參數(shù)說明中對(duì)于顯示顏色從最初的4,，096 色到65K 色再到262K 色,，甚至現(xiàn)在大部分高端手持式移動(dòng)設(shè)備上出現(xiàn)的16M 顯示顏色，但對(duì)于其中的含義往往讓人摸不著頭腦,。此篇文章以常用的液晶顯示器為例,，將詳細(xì)解釋顯示器顏色實(shí)現(xiàn)原理，并加以實(shí)際數(shù)據(jù)測(cè)量和顯示效果的對(duì)比,，來闡述不同顏色深度對(duì)手持式移動(dòng)設(shè)備顯示器顯示效果的影響,。
1 理論分析
1.1 顏色深度
顏色深度簡(jiǎn)單地說就是顯示器最多支持多少種顏色，一般是用“位”來描述,，所以也稱為位深度,。一般來說，能顯示的顏色越多越能顯示復(fù)雜的圖像,，畫面的層次也越豐富,。液晶顯示器每個(gè)像素點(diǎn)由3 個(gè)子像素組成，分別為紅色,、綠色和藍(lán)色,。
通過嚴(yán)格控制和改變液晶上所施加的電壓，每種子像素呈現(xiàn)不同的灰階,。在結(jié)合了這三種子像素后,，可以得到一個(gè)可以顯示不同顏色的顯示屏。
例如：
R4*G4*B4 即2^4*2^4*2^4=4,，096
R5*G6*B5 即2^5*2^6*2^5=65K
R6*G6*B6 即2^6*2^6*2^6=262K
R8*G8*B8 即2^8*2^8*2^8=16M
市面上所說的1,，600 萬色即24 位（bit），26 萬色即18 位（bit）,，而65K 色也就是16 位（bit）,。;圖1中顯示了市面上部分手機(jī)的顏色，可以看到,，目前大多數(shù)手機(jī)廠商特別是手機(jī)大廠會(huì)選擇24bit,，也即1，600 萬顏色,。
圖1 市面上常見手機(jī)的屏幕參數(shù)
1.2 手機(jī)顯示屏顏色深度的實(shí)現(xiàn)
手機(jī)顯示的圖片通過CPU 接口以12bit,、16bit、18bit 或者24bit,，通過液晶顯示器接口按照時(shí)序控制傳入液晶顯示器控制芯片內(nèi),，一幀圖片經(jīng)過GRAM 暫存后,，數(shù)據(jù)以不同電壓形式驅(qū)動(dòng)液晶扭轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)不同的灰階，從而實(shí)現(xiàn)豐富的色彩顯示,。
圖2 顯示了一個(gè)典型的主控端的連接方式,，CS、RS,、WRB,、RDB 是控制型號(hào)，分別是片選信號(hào),、數(shù)據(jù)或命令,、寫/ 讀信號(hào)，按照一定的時(shí)序控制,，數(shù)據(jù)得以傳輸,，畫面才能正常顯示。
圖2 主控端連接方式
圖3 所示為顯示屏驅(qū)動(dòng)到液晶扭轉(zhuǎn)從而實(shí)現(xiàn)不同灰階的過程,，圖片信息經(jīng)GRAM 后,，每個(gè)像素（pixel）都分成RGB 三部分，其灰階信息也變成數(shù)字信號(hào),，經(jīng)由驅(qū)動(dòng)端對(duì)應(yīng)不同的驅(qū)動(dòng)電壓去控制液晶的扭轉(zhuǎn),，達(dá)到不同的光通過液晶面板，從而達(dá)到不同的亮度,，再經(jīng)過濾光片后,，從而將需要顯示的圖片呈現(xiàn)出來。
圖3 顯示屏驅(qū)動(dòng)到液晶扭轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)不同灰階
圖4 顯示了圖片的數(shù)據(jù)是怎樣實(shí)現(xiàn)灰階的,。第一個(gè)是典型的24bit 顯示接口,，數(shù)據(jù)通過GRAM 后轉(zhuǎn)換成8bit Red,、8bit Green 和8bit Blue.同理,，18bit 的顯示接口將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成RGB 666，16bit 的顯示接口將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成RGB 565,，繼而混色成0到255 灰階的不同色彩,。
圖4 圖片數(shù)據(jù)的灰階實(shí)現(xiàn)
2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
針對(duì)不同位深的手持式移動(dòng)設(shè)備液晶顯示器，從240 灰階到255 灰階,，液晶顯示屏的亮度差異如圖5 所示,。對(duì)于24bit 位深的液晶顯示器，能精確到1 個(gè)灰階的變化,，曲線呈現(xiàn)緩慢,、均勻的變化。對(duì)于16bit 位深的液晶顯示器,，對(duì)于16 個(gè)均勻灰階（240~255）,，只能呈現(xiàn)出兩個(gè)亮度的變化,，即對(duì)于跨度8 個(gè)灰階只有一次亮度變化。對(duì)于18bit位深的液晶顯示器,，介于16bit 和24bit 之間,，對(duì)于4 個(gè)灰階跨度有一次亮度變化。也就是說,，1,，600 萬色的顯示屏能體現(xiàn)出細(xì)微的色彩差異，提供給使用者更細(xì)膩和豐富的色彩感受,。
為了能更直觀地比較16bit,、18bit 和24bit 的顯示效果差異，特地做了不同位深的手機(jī)顯示效果對(duì)比,，從左到右分別為1,，600 萬色、26 萬色和65,，000色,，如圖6 所示：在西紅柿的高光部分1，600 萬色色彩過渡平滑,、自然,，看不到不均勻的顯示，26 萬色的顯示效果稍遜,，而65,，000 色能明顯看出不均勻的顯示。
圖6 16bit,、18bit 和24bit 的顯示效果對(duì)比
同樣在人物的圖片中，從胳膊的細(xì)節(jié)處也能看出差異,。
從圖片真實(shí)的顯示效果可以看出,，在顯示非常多色彩的細(xì)節(jié)部分，如天空,、人物面部,、皮膚等方面，位深越大,，顏色還原能力越好,，色彩過渡越平滑、自然,。
3 結(jié)論
顏色深度越高,，手持式移動(dòng)設(shè)備液晶顯示屏的圖片顯示效果越好，特別是圖片對(duì)顏色要求比較高時(shí),，較高的顏色深度能保證圖片細(xì)節(jié)部分色彩平滑過渡,，最大程度地還原圖片本身的質(zhì)量,。搭配較高分辨率攝像頭的手持式移動(dòng)設(shè)備尤其要注意考慮拍照預(yù)覽和照片回放時(shí)，位深度對(duì)顯示效果的影響,。