数字电视显示器比较与分析(强烈推荐)

数字电视显示器比较与分析

概述

有关研究表明，人们经各种感觉器官从外界获得的信息中，视觉占60％，听觉占20％，触觉占15％，味觉占3％，嗅觉占2％。可见，近2/3是通过眼睛获得的，所以图像显示已成为信息显示中最重要的方式。

随着全球数字电视的不断推进，新型的电视机、显示器等电子显示器件也不断推陈出新，大大地满足了人们对于大屏幕、高清晰度的要求，同时相对于传统电视或显示器也更加轻和薄，辐射更小，更加环保和安全。但是，这些技术虽然在某些方面有着巨大的改善，但往往本身也存在着缺陷。例如，功耗大，视角相对狭小，寿命短，价格昂贵等等。然而，部分厂商从自身利益出发，往往无限夸大其技术先进性，而对于某些技术上的“先天不足”却闭口不谈。而我国标准化工作往往滞后于产业化的步伐，造成目前市面上各种电子显示器件五花八门，产品叫法不统一，没有相应的标准，部分企业抓住高清等概念拼命炒做，利用老百姓对于新的技术缺乏认识，消费者的盲目追求“高清产品”的心理，扰乱市场。随着2006年3月29日我国颁布了数字电视接收终端的25个标准，对于“高清”、“标清”有了严格的定义，对于“亮度”、“对比度”等指标进行了详细的规定，并将于2007年1月1日开始实施。这将使得大部分的显示器产品的各项指标有了说法，质量检测有了依据。本文就目前出现的数字电视的电子显示器件做一个介绍。从技术层面上分析各种产品的优劣性，列出部分产品的主要指标，从而对这些产品有个认识。

电子显示器件的分类

什么是电子显示技术？电子显示技术是用电子学的手段将各种信号以文字、符号、图形、图像的形式付诸于人的视角的技术。

显示器件种类很多，本文仅限于音视频设备和多媒体终端显示等应用领域的电子显示器件，其他显示器件如OLED, ELD（电致发

光显示），LED（发光二极管显示），VFD（真空荧光显示），FED（场致发射显示），OLED（有机发光二极管显示），ECD（电化学显示），EPID（电泳成像显示），其应用领域有明显的区别（如手机显示屏、面板显示等），不在本文进行讨论。

电子显示器件可分为主动发光型（自发光型）和非主动发光型两大类：前者是利用信息来调制各像素的发光亮度和颜色，进行直接显示。后者本身不发光，而是利用信息调制光源使其达到显示的目的。

按显示屏面积的大小，可分为中、小型（0.2m2左右）、大型（大于1 m2）和超大型（大于4 m2）显示器；按颜色可分为黑白、单色、多色和彩色显示器；按显示内容、形状可分为数码、字符、轨迹、图标和图像显示器；按显示器材可分为固体（晶体和非晶体）、液体、气体、等离子体和液晶体显示器；如果是投影显示设备，按光投射的方向可分为前投影和背投影，光投射的方向与观众的观看方向相对为背投影显示器，反之，为前投影显示器。

目前市面上出现的数字电视配套显示器件大致上有阴极射线管（CRT）、液晶显示器（LCD）、数字微镜显示（DLP）、硅基液晶（LCoS）、等离子体（PDP）等几种，其产品形式如表1：

表1 数字电视配套显示器件表

阴极射线管（CRT）显示器件是利用单枪或三枪发射电子，打击到阴极射线管的荧光屏上发出余辉从而产生灰度或彩色图像的

显示器件。液晶显示器件（LCD）是在外加电压作用下使液晶分子取向改变而调制透过液晶的光强度，产生灰度或彩色图像的显示器件。硅基液晶(LCoS)是指覆在硅片上的液晶，其工作机理是把穿过液晶的光经过反射，再次穿过液晶，并利用液晶分子对光透过率的调节作用形成图像光信号。硅基液晶投影机利用硅基液晶形成的图像光信号，通过光学系统和投影空间，把图像光信号放大，投射到屏幕上，形成图像的装置。数字微镜显示器件（ DLP）是以DMD数字微镜作为成像器件。单片DMD由很多微镜组成，每个微镜对应一个像素点。DLP投影机的技术是一种全数字反射式投影技术。等离子体（PDP）显示器件是利用气体放电产生的等离子体，引发紫外线，来激发红、绿、蓝荧光粉，发出红、绿、蓝三种基色光，显示在玻璃平板上形成彩色图像。

按照前面的分类方式，CRT、PDP等显示器件为主动发光型；LCD、LCoS、DLP等显示器件为非主动发光型。

电子显示器件的主要参数对比

电子显示器件的主要参数有亮度（有用平均亮度/有用峰值亮度）、对比度、亮度均匀性、清晰度、屏幕尺寸和可视角等，如果可以直接接收模拟彩色电视广播信号时还要考虑射频部分的性能。

1、亮度

在广播电视里，我们可以这样理解亮度的含义：在给定方向上的亮度是指从该方向观察的任意表面的单位投射面积上的发光强度。亮度值用坎得拉每平方米（cd/m2）表示。由于前投影机一般考察照度这个指标，而不对亮度进行考察，所以下表中未列入前投影机。为了便于比较，仅对于>127cm的显示器进行对比，如表2

所示：

表2 电子显示器件亮度指标对比表

（单位cd/m2）

需要说明的是，测试指标与测试方法密切相关，由于各种显示材料的不同，测试方法也有差异，即使同种材料，测试条件不同，指标也有差异。例如测试亮度指标，测试信号用全白场或者白窗口，对比度调到最大或正常位置，相应测试的指标为平均亮度或者峰值亮度，最大亮度或者有用亮度。本文为了科学性和具有可比性，所列指标均为采用国际标准或国家标准（或讨论稿）测试方法所得指标。

2、对比度

对比度是指图像中白色亮度和黑色亮度的比值。该指标与环境光线有很大关系，另外测试信号一般采用棋盘格信号，并将亮度控制器调整到正常位置，对比度调整到最大位置，此时对比度Cr为白色亮度和黑色亮度的比值如表3。

表3 电子显示器件对比度指标表

3、清晰度

清晰度是指人眼能察觉到的图像细节清晰的程度，一般用电视“线”表示。清晰度受各种因素的影响，例如线路带宽，显示屏或荧光屏等。根据信息产业部颁布的数字电视有关标准来看，平板显示器通过分量视频输入基本可以达到720线以上，而CRT显示器稍微低一些，达到620线以上。垂直清晰度与水平清晰度相同。其中，CRT边角的清晰度要低于中心区域的清晰度；清晰度还与测试信号和输入方式有很大的关系。比如高清的信号要比标准清晰度的信号清晰度要高，分量输入的信号（如RGB，YP B P R等）要比复合视频输入的信号清晰度要高，等等。

4、亮度均匀性

亮度均匀性反应的是显示器件在不同显示区域所产生的亮度的均匀性。通常也用它的反面概念-不均匀性来描述，或者用规定取样点的亮度相对于平均亮度的百分比来描述。

CRT显示器亮度均匀性能达到≥45%的水平，原因在于其边角的亮度值与中心区域的亮度值有一定差距，这也是由于CRT显示器件电子枪发射电子到显示屏上的不均匀性造成的。其他显示器件由于其显示屏由许多个显示单元组成，各个单元的亮度值相差不大，所以基本上亮度均匀性都可以达到80%以上。

5、其他

其他指标如辐射，CRT明显大于其他显示器件，其他显示器件之间差别不大。在显示相应时间方面，LCD类的显示器件劣于其他器件。在显示屏的缺陷点方面，CRT一般不会出现这样的问题，而其他显示器件虽然在出厂时该指标控制的较严，但用户在使用过程中有时会出现缺陷点。在可靠性方面（MTBF值），基本上都可以达到15000h，需要注意的是投影设备里往往使用了灯泡作为光源，灯泡的寿命有限，只能作为消耗品，也就是说在使用过程中需要定期更换这些部件。

结论