1,、量子點究竟改變了什么
2015注定是不平凡的一年,,因為2014還在一邊倒的鼓吹OLED將會取代LCD成為未來技術(shù),,如今卻演變成二者相爭的局面。從本質(zhì)上說,,還是由于LCD技術(shù)的大幅進步,改進了LCD的固有缺陷,,也拉低了和OLED的距離,。
電視歸根結(jié)底還是畫質(zhì)的比拼。說白了,,誰更清晰,,誰更有市場。附加功能有,,當然也會加分,,這和手機屏幕的提升有些類似,從720P到1080P,,再從1080P到2K,,甚至IFA2015中索尼祭出了黑科技——4K的Z5 Premium,,其實電視屏幕的提升速度一點不比手機屏幕慢,五年前1080P的高清效果,,跳過2K直接到4K,,甚至不乏8K的產(chǎn)品。
從1080P到4K,,分辨率的提升雖然帶來更精細的畫面,,但總體效果卻沒有想象中的飛躍,其實無論廣告吹噓的如何,,畫質(zhì)仍然是避免的話題,。
而衡量畫質(zhì)的兩個重要因素是對比度和色彩精度,如果兩臺電視放在一起進行對比,,其中一臺擁有更好的對比度和色彩精度,,另一臺則擁有更高的分辨率,那么幾乎所有人都會認為前者的畫質(zhì)更棒,。盡管分辨率更低,,但更高的對比度和色彩精度會讓畫面看起來更真實、更自然,。
隨著HDR,、量子點等新技術(shù)不斷商用,LCD終于在畫質(zhì)上有和OLED一較高低的實力,,那么HDR,、量子點究竟是什么呢?
最早的量子點電視是TCL率先提出,,LG和三星也緊隨其后,,展示了類似技術(shù)的產(chǎn)品。
TCL率先提出量子點電視
很多朋友會誤解,,認為“量子點電視”是類似等離子電視的全新事物,,實際上量子點電視還屬于LCD電視,和傳統(tǒng)LCD電視最大的區(qū)別是背光技術(shù),,也是憑借這項技術(shù)使畫質(zhì)得到了顯著提升,。
我們知道,LCD電視雖然是最主流的產(chǎn)品,,但顯示效果差的問題一直存在,,表現(xiàn)在對比度低(黑色不夠深沉)、色域低(顏色不夠艷麗),、響應時間長(看球賽有拖影),。量子點技術(shù)則是主要解決了色域低的問題,并一舉超越了OLED電視,。
LCD電視大多使用白光LED背光源,,主要的原因是性價比高,,但LED產(chǎn)生的白光中,紅光和綠光的純度低,,導致色域不太理想(NTSC色域覆蓋率CIE1931數(shù)值越大越好,,LCD電視是68-72%,OLED電視是85%),。量子點技術(shù)則是用藍光LED替換白光LED,,藍光通過含鎘介質(zhì)時會和其中極細微的納米粒子發(fā)生反應,從而發(fā)出非常純正的紅光和綠光,。而這種極細粒子被稱為量子點,,其實叫納米點才準確。
納米粒子
用上述方法將三原色湊齊了,,調(diào)配成純正的白光作為LCD電視的背光源,,這樣的量子點電視色域非常理想(量子點電視是110%)。說到這里大家也許會恍然大悟,,量子點技術(shù)其實是一種背光技術(shù)。
普通LCD和量子點LCD結(jié)構(gòu)對比
不過含鎘材料做成什么樣子,,則有兩種不同的方案,。其一是做成薄膜,覆蓋在LCD后,,可成本會隨屏幕尺寸的增大而大幅提高,,所以適用于手機、平板等小屏幕設備上,;其二是QD Vision開發(fā)的Color IQ技術(shù),,將含鎘材料做成細管,遮擋在LED前,,成本上有一定優(yōu)勢,,也是多數(shù)量子點電視采用的方案。
量子點電視的優(yōu)勢
值不值得買,,對量子點電視來說,,算不上一個問題。量子點技術(shù)大幅改進了背光源結(jié)構(gòu),,并使用了新型材料,,明顯改善了顯示效果。如果從顯示效果這一點來看的話,,量子點技術(shù)在已是瓶頸的LCD上實現(xiàn)了飛躍性的提升,,當然是值得買的。
2,、HDR如何增強畫質(zhì)
HDR概念的提出似乎比量子點電視稍晚了點,,導致消費者對HDR的認知比量子點還陌生,。嚴格來說,HDR和量子點不同,,并不是LCD的專屬技術(shù),,同樣可以搭載OLED中,只是在LCD中發(fā)揮的作用更大一些,。
HDR全稱High-Dynamic Range(高動態(tài)范圍),。HDR不是新鮮詞,在拍照中,,由于相機的動態(tài)范圍(寬容度)有限,,畫面中同時包含明暗對比強烈的的場景時,如天空和地面,,相機只可以傾向測量其中一個場景的曝光,,結(jié)果是獲得的畫面要么過曝要么過暗。
而相機HDR會通過不同的曝光值快速拍攝多張照片,,合為一張,。相比普通圖像,HDR圖像可以提供更多的動態(tài)范圍和圖像細節(jié),,根據(jù)不同的曝光時間的LDR(Low-Dynamic Range)圖像,,利用每個曝光時間相對應最佳細節(jié)的LDR圖像來合成最終HDR圖像。既保留了亮度適中的明處,,也展現(xiàn)了細節(jié)清晰的暗處,。對比度高、明暗清晰,、色彩鮮明,,最大程度使照片的觀感符合拍照時的效果。
而今次我們要說的,,電視HDR和相機HDR有共通地方,,卻又不盡相同。嚴格的說,,相機HDR并不是真正的高動態(tài)范圍,,也無法真正實現(xiàn)HDR。照片HDR的動態(tài)范圍實際上并未改變,,只不過額外的曝光帶來了額外的信息,。
電視HDR則是一種截然不同的技術(shù),區(qū)別在它對畫面的改變方式上,。這要從LCD的原理上說起,,LCD需要背光才可以呈現(xiàn)內(nèi)容,而負責亮度調(diào)節(jié)的LCD做不到100%遮擋光線(當然,如果光線都被遮擋住,,我們也看不到圖像了),。所以在顯示黑色的場景時,仍會有一定的光線漏出,,使得黑色不純,,也是我們常說的漏光。
這樣的限制導致LCD無法在對比度,、色域上媲美OLED,,而HDR恰好是針對這兩項問題進行改善。
最初廠商想實現(xiàn)LCD高動態(tài)范圍,,說難也不難,,既然LCD做不到100%遮擋光線,那直接關(guān)閉背光就可以了,,這也是區(qū)域控光的由來,。不過LCD的每個像素并不像OLED是獨立的光源,一個背光燈要覆蓋一個區(qū)域的所有像素背光,。
區(qū)域控光則是可以自動識別圖像中的黑色區(qū)域,,關(guān)閉或降低這部分背光燈的亮度,來實現(xiàn)真正的黑色,,增強畫面的對比度,。
而電視HDR最重要的就是增加亮度,從普通電視的400nits增加到1000nits,,甚至更高,亮度的提升可以使畫面更真實,,尤其是戶外場景,。
電視HDR大幅度的提升對比度和色彩精度的同時,畫面中明亮的部分會更清晰,,暗處的部分會更有深度,,看上去層次分明。而色彩精度的提升則會讓顏色都看起來更純粹和明亮,。從而獲得了更純粹的顯示效果,、更豐富的冷暖交替和更廣泛的色彩范圍。
此外,,WCG(廣色域)也會隨HDR一同到來,,這會極大拓展電視呈現(xiàn)出來的色彩,從而呈現(xiàn)更真實的效果,。同時,,電視HDR并不像照片HDR看著有些異樣,而只會提升畫質(zhì)表現(xiàn)。
當然,,提升亮度和色彩精度是要成本的,,HDR電視的畫質(zhì)也是有高低的區(qū)別。所以,,并不可以簡單的認為,,支持HDR的電視顯示效果一定比普通電視好。HDR唯一的含義是,,可以播放HDR設備錄制的視頻,。
然而,由于沒有統(tǒng)一標準,,不同品牌的HDR電視可能存在亮度差異,。比如,LG擁有“超高亮度”,,三星標榜“峰值照明”,,松下突出“動態(tài)范圍的重塑”,索尼提供兩種方案,,夏普則選擇了Dobly的HDR技術(shù),。
HDR電視需要HDR內(nèi)容才能夠凸顯自身的價值
當然,HDR電視需要HDR內(nèi)容才能夠凸顯自身的價值,。到目前為止,,只有亞馬遜的串流服務有一些HDR資源,不過,,Netflix對HDR的態(tài)度非常積極,,2014年推出的《馬可波羅》是首部在HDR下重置的劇集。此外,,今年推出的60部自制劇中有10部可以支持HDR,。Netflix則會針對旗下部分流媒體內(nèi)容進行HDR重制。
3,、自主畫質(zhì)芯片的意義
2015電視領域的創(chuàng)新技術(shù)不在少數(shù),,如果說有一項值得國人驕傲的,那么非“海信自主研發(fā)SOC級畫質(zhì)芯片Hi-View Pro”莫屬了,。我們知道,,影響電視畫質(zhì)的因素有很多,但有大有小,,對比度,、色域是占比較大的,另一個占比較大的應該就是畫質(zhì)芯片了,。
一般來說,,高端電視由主芯片+TCOM芯片組成,而隨著4K、8K片源的普及和流媒體視頻的推廣,,電視通過主芯片,、TCOM芯片和畫質(zhì)芯片相互配合,將會大幅度提高運算性能,。
據(jù)透露,,海信Hi-View Pro畫質(zhì)芯片使用龍芯中科為視頻處理深度定制開發(fā)的CPU,這是國產(chǎn)自主CPU在超高清視頻處理領域的首次成功應用,。
海信信芯董事長黃衛(wèi)平博士表示:”將LCD做到極致是海信的“戰(zhàn)略”,,畫質(zhì)芯片的推出會進一步增強此前海信ULED的核心競爭力,預計第一年量產(chǎn)100萬片,。海信的圖謀將不僅僅局限于民用,,也將大踏步進軍繪圖、醫(yī)療,、影視等專業(yè)領域,。“
海信芯片研發(fā)負責人鐘聲介紹:“Hi-View Pro畫質(zhì)芯片大幅改善LCD的動態(tài)對比度,、動態(tài)范圍,、清晰度、色域等關(guān)鍵因素,,是國家‘核高基’高端芯片產(chǎn)業(yè)化的成果,。”
據(jù)悉,,Hi-View Pro畫質(zhì)芯片第一年將量產(chǎn)100萬片,,用于海信電視的中高端ULED產(chǎn)品線并同步行業(yè)共享。
海信推出自主芯片的意義遠不止一項技術(shù)這么簡單,,長久以來,,全世界范圍內(nèi)也只有三星、三星等屈指可數(shù)的幾家巨頭有研發(fā)畫質(zhì)引擎芯片的實力,,海信是首個可以生產(chǎn)同類產(chǎn)品的國內(nèi)廠商,,作為中國企業(yè),,海信第一個進入“三組芯”時代,,并且海信自主的畫質(zhì)芯片成本遠遠低于國外同類產(chǎn)品,很有競爭力,。
海信Hi-View Pro畫質(zhì)芯片使國產(chǎn)電視不用完全依賴進口,,掌握真正的核心科技,帶動行業(yè)更多關(guān)注技術(shù)迭代,,擺脫“唯性價比”論,,加速差異化;同時也會拉低畫質(zhì)芯片的市場價格,打下大范圍普及的基礎;并且會讓消費者對高畫質(zhì)的需求更明確,,形成供需互促的良性循環(huán),。
4、OLED最致命的缺陷已攻克
OLED全稱是Organic Light-Emitting Diode(有機發(fā)光二極管),,和LCD不同的是,,OLED的特性是自發(fā)光,無需背光支持,,并且對比度高,、亮度均勻、色域和視角廣,。
OLED的特性是自發(fā)光,,無需背光支持,并且對比度高,、亮度均勻,、色域和視角廣
其次OLED電壓需求低,有反應快,、厚度薄,、結(jié)構(gòu)簡單、效率高,、重量輕等特點,。可以不像LCD固定在玻璃面板中,,理論上來講,,只要用可以彎曲的基板材料,如裝在塑料或金屬箔片等柔性材料上,,OLED屏幕的呈現(xiàn)形態(tài)即可改變,。
過去OLED最致命的問題是壽命,因為OLED需要R,、G,、B三種材料受電流刺激來主動發(fā)光,而三種材料的老化程度不同,,用了一段時間后,,衰減快的材料亮度下降也快,屏幕便會產(chǎn)生偏色,。
原因是技術(shù)上還無法解決B材料(甚至是R材料)的和壽命和穩(wěn)定性的問題,,所以“取巧”的借用容易獲取的G材料(因為它最可靠、最耐用)和R,、B材料進行2:1來混合使用,,G像素作為主像素,,用更大的電流驅(qū)動,產(chǎn)生更高的亮度,;將R,、B像素相對減少,可以間接把R,、B材料的壽命和穩(wěn)定性的問題回避,。
并且OLED的R、G,、B三種材料的波長不盡相同,,把它們一起放進面板中,如果使用相同發(fā)光層,,波長短的G,、B發(fā)光層,為遷就波長最長的R材料,,會造成G,、B發(fā)光層厚度過大,導致光波中摻進無數(shù)不必要的“雜質(zhì)成分”,,嚴重影響光線純度,,顏色精度難以提高。
尤其是波長最短的B材料,,由于發(fā)射層過長,,它所摻進的“雜質(zhì)成分”也最多,導致純度最差,,嚴重影響光效,。
這時B材料若要達到和G、R材料相同亮度,,必須用更大電流驅(qū)動,,然后又會導致發(fā)熱和功耗的迅速提高,陷入惡性循環(huán),。這也是影響B(tài)材料壽命和穩(wěn)定性的重要原因之一(另外B材料本身比較難提?。?/p>
廠商的做法是將人眼最敏感的G飽和度調(diào)高,,使屏幕偏向“艷麗”,,這樣可以掩蓋R、B純度的問題,,雖然明亮,、艷麗,,很討好眼球,,但帶來的卻是色彩偏移,、色域低、拖影等問題(過去我們總是調(diào)侃三星的“綠屏”,,其實并不是三星不懂較色,,而是為了延長使用壽命采取的折中方案)。
如今,,隨著材料的進步,,這個問題已經(jīng)解決。臺工研院研發(fā)“OLED表面電漿耦合增益技術(shù)”,,可以將G頻譜轉(zhuǎn)換為B光譜,,突破有機B材料壽命短的瓶頸。
臺工研院的解決方案是不使用任何B材料,,而是以技術(shù)手段將G頻譜轉(zhuǎn)換為B頻譜,,從而開發(fā)出OLED表面電漿耦合增益技術(shù)PCOLED 。利用DML結(jié)構(gòu)產(chǎn)生平面型電漿耦合效應,,可以將G材料的頻譜轉(zhuǎn)換為B頻譜,,白光OLED可以利用G材料取代B材料,不但解決了壽命太短的問題,,甚至比傳統(tǒng)OLED延長達20多倍,。
目前臺工研院在大陸、臺灣,、德國和美國申請專利,,并進一步掌握OLED關(guān)鍵材料和及制程技術(shù),向產(chǎn)業(yè)化邁進,。
總結(jié):從目前的市場來看,,我們依然無法明確指明LCD、OLED誰更有前途,。LCD通過HDR,、量子點等技術(shù),獲得了長足的進步,,尤其是納米材料作為背光源的量子點技術(shù),,使LCD的效果可以接近、甚至超越OLED,,而成本較低,,壽命卻更久。
OLED擁有LG和一眾國產(chǎn)廠商的支持,,綜合體驗還是是如今最出色的,。同時隨著技術(shù)的不斷成熟,尺寸,、分辨率和壽命都有所提升,,唯一的問題便是成本,,還需要更多時間來被消費市場所接受。
可以肯定的是,,LCD和OLED屏幕在很長時間內(nèi)還會共存于市場中,,也各具優(yōu)勢,激烈的競爭有望讓消費者以更低的價格獲得更好的顯示效果,,對于電視,、電腦、顯示器等領域的影響都是積極的,。
LCD,、OLED的競爭和CRT時代,普通顯像管和特麗瓏,、鉆石瓏的競爭如出一轍,。普通顯像管的效果一般,但有價格優(yōu)勢,;而索尼的特麗瓏,、三菱的鉆石瓏由于使用單槍三束、三槍三束的技術(shù),,效果非常出色,,遠超普通顯像管,但價格也要貴出數(shù)倍,。
但在CRT時代中,,即使特麗瓏、鉆石瓏的畫質(zhì)優(yōu)勢處在絕對領先的位置,,卻并沒有取代普通顯像管,。特麗瓏、鉆石瓏占據(jù)高端市場,,普通顯像管占據(jù)低端市場,,它們互有優(yōu)勢,這種優(yōu)勢的唯一性也使得市場處于并存的態(tài)勢,。
從如今OLED技術(shù)來說,,雖然最難攻克的壽命瓶頸已經(jīng)解決,但只要OLED成本無法降到LCD水平,,兩者長期并存則是常態(tài),,LCD和OLED的競爭也會是當年普通顯像管和特麗瓏、鉆石瓏如出一轍,。