解讀電視的解析度和清晰度

2021-08-25 07:49:42 字數 4794 閱讀 3315

傳統大螢幕電視機的清晰度

1、大螢幕電視機

傳統電視機係指幅型比為4:3的陰極射線管(crt)直觀式電視機。這類電視機有大螢幕與非大螢幕之分,一般將25英吋作為乙個界限,等於和大於25英吋的稱為大螢幕電視機,小於25英吋的為非大螢幕電視機,或叫小螢幕電視機。

由於小螢幕電視機顯示的影象質量比較好,一般不對它們多加研究,而大螢幕電視機的影象清晰度差,掃瞄線明顯,顆粒感重,所以多以它們為研究的物件。根據市場現有情況,本文只就29英吋、34英吋和38英吋的大螢幕電視機的清晰度進行討論。

2、螢光粉點距及其對清晰度的影響

在電視機的清晰度問題上,與電路有關的因素已經不是最難解決的影響因素,而最難解決的因素還是螢光粉點距問題。因此,本文不討論電路系統和聚焦系統對電視機清晰度的影響,而專門就螢光粉點距對清晰度的影響加以討論。

「螢光粉點距」是指由紅、綠、藍三種螢光粉最小單元按一定方式排列組成的相鄰「螢光粉組合」之間的水平距離,一般用ph來表示。所謂「螢光粉點」是乙個用俗了的稱呼,實際上不一定是乙個點,而是由不同形狀的3種顏色螢光粉小單元各自構成的三種不同形狀的「螢光粉組合」:圓點狀的小單元,成三角形排列,三色螢光粉圓點構成了乙個基本稱得上是點的螢光粉點(見圖2);短條狀的小單元,縱向平行排列,三色螢光粉短條構成了乙個正方形螢光粉塊或長方形的螢光粉塊(見圖3);長線狀的小單元,也是縱向平行排列,三色螢光粉長線構成了一條螢光粉線組(見圖4)。

以上3種情況,看起來是把單色螢光粉小單元從點向長里做,先得到短條狀得,進一步作為線狀的。作成了線狀,就達到了極端的情況,如同索尼的新型平面特麗瓏顯象管,其螢光粉組合已經既不是點,也不是條塊,而是從螢幕上邊緣一直拉到下邊緣的一條長線。由於這種情況下是線,因此水平畫素之間的距離已經不稱做點距,而稱為「線距」。

但是,為了討論問題的方便,一般情況下還是使用點距一詞,只有在特定情況下才使用線距一詞。

就垂直方向來說,如果是螢光粉點或螢光粉塊,也有乙個點距問題,一般用pv來表示。這種垂直點距或塊距不論在對垂直清晰度的影響上有無具體作用,總還能有點距或塊距可言;如果是如同索尼映象管的整條螢光粉線,那麼在垂直方向上還有什麼點距或塊距可言呢?實際上,在垂直方向上也有影響垂直清晰度的點距,不過這個點距不一定是螢光粉實際具有的點距,也可以是由水平掃瞄線在垂直方向上從螢光粉條或螢光粉在線切割出來的。

因此,我們可以認為這種由掃瞄線切割出來的點距是「相當點距」。垂直解析度高的水平掃瞄線切割出來的相當點距細,得到的影象垂直清晰度高;反之,垂直解析度低的水平掃瞄線切割出來的相當點距粗,影象垂直清晰度低。

由於人眼對水平清晰度更為敏感,所以人們往往將垂直清晰度先放在一邊,而只談水平清晰度。我們平時所說的點距,是指水平點距ph,因此,通常所說的螢光粉點距或線距只決定水平清晰度,與垂直清晰度無關。正因為如此,本文也只討論和計算電視機的水平清晰度。

一般的規律是,電視機螢光粉點距的大小,決定了能夠顯示的影象細節的小大。螢光粉點越細,點距越小,能顯示的影象細節越精細豐富,影象清晰度越高;反之,螢光粉點越粗,點距越大,能顯示的影象細節越粗糙,影象清晰度越低。但是,這種點距的大小對清晰度的影響並不是線形的,它與掃瞄電子束的大小存在如下3種情況的相互關係:

當電子束提供的影象訊號解析度較低時,其畫素點較大,如果訊號的畫素點明顯大於螢光粉點距時,這時電視機顯示出來的影象清晰度是由影象訊號的解析度決定的,而與點距無關,這時的清晰度比較低。當影象訊號的解析度較高時,其畫素點較小,如果訊號的畫素點大小與螢光粉點的大小相當時,能充分發揮訊號畫素和螢光粉點的最高效能,獲得最高清晰度的影象;如果訊號的畫素點過小,明顯小於螢光粉點距,這時的影象清晰度仍然由螢光粉點距決定,高解析度的影象訊號不能充分發揮出自己應有的清晰度來。因此,在保證電子束提供的影象訊號的解析度等於和大於螢光粉點所決定的解析度這兩種情況下,電視機最終顯示出來的影象水平清晰度,都是由螢光粉點距的大小來決定的,這時的清晰度就是該電視機所能顯示的最高水平清晰度。

3、傳統大螢幕電視機的最高清晰度

計算由螢光粉點距決定的電視機最高水平清晰度,比計算從影象訊號源,包括傳輸系統在內的多因素所決定的最高清晰度要容易得多,因為這時我們可以不去考慮**頻寬,掃瞄的過程,逆程情況,會聚效能和畫質處理電路等,而是假設這一切都能滿足的情況下,只就螢光粉點距來說最大能顯示出多高的清晰度。在這種情況下,計算就來得十分簡單:只要計算出在螢幕上能顯示出的最細掃瞄線的數量,再乘以有效係數k=0.

75就行了。

傳統電視機最高水平清晰度計算的具體方法如下:設水平清晰度線數為n,螢幕的寬度為w,螢光粉點距為d,有效係數為k,則有:

n=kw/d …(6)

在(6)式中,w/d實際上就是可以顯示的最大垂直掃瞄線行數n,將其乘以有效係數k,就換算成了清晰度線數。

29英吋電視機的螢光粉點距多在0.73~0.80mm之間,我們平均以0.

75mm計;34英吋的螢光粉點距多在0.8~0.9mm之間,我們平均以0.

85mm計;38英吋的多在0.85~1.00mm之間,我們平均以0.

95mm計,再利用表1所提供的大螢幕電視機的平均螢幕寬度,就計算出了各種電視機可以顯示的最高水平清晰度來。對3種大螢幕電視機的計算結果見表2。

由表2可見,從3種大螢幕電視機的最高水平清晰度顯示能力來看,它們是差不多的,即大約都在550~570線的範圍。目前普通電視訊號只能提供468線的水平清晰度,***機只能提供將近500線的水平清晰度,數字攝錄機只能提供500~540線的水平清晰度。因此,現在的大螢幕電視機所具有的螢光粉點距對於顯示現有影象訊號源的清晰度還是有富餘的,而對顯示未來的高畫質晰度電視就力不從心了。

四、背投電視的清晰度

本文前面通篇都在強調點距,有些讀者可能注意到,背投電視也有乙個「點距」問題。尤其是近年來出產的新型背投,大多數廠家都在宣傳自己品牌背投的螢幕柵條是已經精細化處理的,柵距從0.75mm減小到了0.

52mm,並稱這種背投的影象更為細膩,清晰度更高,有的廠家直接將其稱為「高畫質背投電視」。所以有的讀者以為,傳統電視機29英吋、34英吋和38英吋規格的,其點距才分別為0.75mm、0.

85mm和0.95mm左右,螢幕寬大到42英吋、51英吋和60英吋的背投電視,其點距竟然只有0.52mm,看來真正是高畫質晰度的了。

實際情況並不是如此,現在市場上柵距為0.52mm的所謂「高畫質背投」,不但不能顯示出真正的高畫質晰度影象來,而且在同一解析度影象訊號源的情況下,背投顯示出來的清晰度會明顯低於傳統電視機顯示出來的清晰度。

這種看法,不是與背投的「點距」只有0.52mm相矛盾嗎?其實不矛盾,因為傳統電視機的點距是指顯象管螢幕上的螢光粉點距,它與可以顯示出的最高清晰度直接相關;而背投的0.

72mm或0.52mm柵距是指組成螢幕的散光層柵條之間的距離,應當稱為「柵距」,而不是許多人誤認為的「點距」。雖然散光層的柵距與形成的影象清晰度有些關係,但關係不如顯象管螢光粉點距的那麼大。

這樣說不大好理解吧?要明白這個問題,需要先搞清背投螢幕上的影象是如何形成的和背投電視螢幕的結構。

以crt背投為例,影象首先是在機內下部的投影管中形成, 它的成像原理仍然利用電子束掃瞄,將影象訊號分別在只有7英吋的r、g、b三個單色投影管裡成像,通過投射管進行校正和聚焦,把影象向後上方投射到背後斜向的反射鏡上,再由反射鏡反射到前面的垂直螢幕上。背投電視的顯示螢幕是特殊塑料製作的,一般由4層組成,裡面一層為菲涅爾透鏡聚光層,中間一層為雙凸透鏡透光層,向著觀眾的外層為硬質保護層,在保護層裡和雙凸透鏡透光層之間還夾著一層散光層(背投螢幕結構見圖5)。

因此,觀眾從背投螢幕看到的影象不是如同傳統視機那樣直接在螢光屏上生成的,而是在投影管中已經生成的3個單色小影象,再將這3個單色小影象的光線投射出來,並使這些影象光線經過校正、聚焦、反射、折射和散射等一系列的變化,最後在螢幕上形成放大了的間接影象來。由於這種影象在投射和放大的過程中所經歷的反射、折射和散射等,使原來生成的影象質量劣化。如果用同一種解析度的影象訊號輸入背投和傳統電視機中,將二者顯示的影象相比,在背投上顯示的畫面清晰度降低,影象細節損失大,畫面風格缺乏銳利感,如果聚焦稍微有偏差,經過放大後就會造成圖形邊緣著色不准,出現彩色鑲邊現象等。

由於背投電視的影象質量普遍較差,所以不宜近看,而適宜較遠距離**。背投電視螢幕柵距的細化與顯象管螢光粉點距的細化對影象清晰度的影響完全不可相提並論,雖然目前背投電視的螢幕柵距已經下降到0.52mm,但並不能說明就能顯示出真正的高畫質晰度影象來。

由於背投電檢視像光線變化的複雜性,一般無法計算它的最高水平清晰度。

關於高畫質晰度電視機和顯示器等的清晰度問題,我們將在以後的文章中加以討論。

—對**影象及其顯示的淺見(之四)

什麼是高畫質晰度電視機?根據這幾年**的不斷宣傳,在絕大多數人心目中已經形成了一種定勢:點距小到零點三幾的、在水平方向解析度達到1920線的、或者清晰度在1000線以上的才是真正的高畫質晰度電視機。

如果有人將低於這個標準的稱為高畫質電視機,那麼人們就會認為這是廠家的誤導宣傳,是**在跟著炒作。很少有人懷疑以上這種看法的正確性,但事情果真如此嗎?我們不妨通過本文先進行一些分析,然後再下結論。

一、 高畫質電視機的清晰度

所謂高畫質電視,也就是人們常說的hdtv,ccir(國際無線電諮詢委員會)是這樣定義的:「當**距離約為螢幕高度的3倍時,該系統能使顯像的實際效果等於或接近於由視力正常的觀眾**原始景物或表演時所取得的印象。」可以看出,與現有電視系統相比,高畫質電視概念的核心在於清晰度得到大幅提公升,觀賞效果已經達到或接近於35公釐銀幕影片首輪放映的畫面**效果。

在討論高畫質電視機的清晰度時,我們從最高清晰度、起碼高畫質晰度和現有較小點距電視機的清晰度說起。

高畫質電視機的最高清晰度

在這裡我們先來討論:映象管式crt電視機在顯示hdtv時,最高能獲得多高的水平清晰度,為了獲得這麼高的清晰度需要什麼樣大小的螢光粉點距。

hdtv的掃瞄格式共有3種,即1280×720p、1920×1080i和1920×1080p,我國採用的是1920×1080i/50hz。有人考慮到美國既採用了1920×1080i格式,又採用了1280×720p格式,今後的許多美國電影大片必然也會用1280×720p格式來製作,因此,建議我國也需要將這種格式納入本國的標準中。因此,在討論高畫質電視機的最高清晰度時,應當從1920×1080和1280×720兩種格式出發。

徹底搞清解析度和電視清晰度

雖然我們在很多雜誌和文章上都看到有關 解析度 的介紹,但是不同的人總是有不同的說法,看了比不看更糊塗。家電推銷員們常把一大堆的資料推到我們面前 達到 600 800 線的電視機 480p 720p 1080i vga svga xga等等,別說是普通消費者,我看連 專家 也會被蒙。所以我希望下面的解...

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