新闻中心

EEPW首页 > 光电显示 > 设计应用 > 手持式移动设备显示器颜色深度对显示效果的影响

手持式移动设备显示器颜色深度对显示效果的影响

作者:时间:2013-03-25来源:网络

摘要:液晶器广泛用于,随着CPU 处理能力的增强,液晶器接口数据位相应不断增加。文章分析不同设计者需要考虑设计平台的最大支持,选择适合的接口定义及

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/167347.htm

引言

近20 年来,手机的发展日新月异,手机的功能也越来越强大,在很大程度上,这些归功于手机屏幕的发展。最初的手机并不具备出色的显示,所以手机的功能也相对单一。随着手机终端显示的发展,一块精彩的屏幕不仅让手机具备通讯功能,还同时具备了很多以前不可想像的娱乐功能。

人们获取信息的方式很多,80% 以上的信息获取来自于眼睛所见。显示屏作为手机最重要的显示输出设备,已经成为各家手机生产厂商争夺市场的有力武器。手机显示屏的尺寸由最初不到1 英寸发展到现在的4.3 英寸,目前仍有扩大显示尺寸的需求。但是根据人体工学的考虑,迫于人手对于终端舒适性的要求,屏幕不能无限制扩大。如何提升手持式终端的显示是各家手机生产商需要深入考虑的问题。

手持式移动终端从最初的单色LCD 显示屏幕,到STN、CSTN 显示技术,再到TFT、OLED显示屏,甚至于三星提出的Super OLED 的概念。

显示技术几乎见证了手机产业的发展历程,当手机进入彩色显示时代后,各大厂商纷纷以手机屏幕作为手机高低档次的分水岭。

目前,对于手持式移动设备颜色的讨论愈演愈烈,在各个手持式设备的参数说明中对于显示颜色从最初的4,096 色到65K 色再到262K 色,甚至现在大部分高端手持式移动设备上出现的16M 显示颜色,但对于其中的含义往往让人摸不着头脑。此篇文章以常用的液晶为例,将详细解释显示器颜色实现原理,并加以实际数据测量和显示效果的对比,来阐述不同颜色深度对手持式移动设备显示器显示效果的

1 理论分析

1.1 颜色深度

颜色深度简单地说就是显示器最多支持多少种颜色,一般是用位来描述,所以也称为位深度。一般来说,能显示的颜色越多越能显示复杂的图像,画面的层次也越丰富。液晶显示器每个像素点由3 个子像素组成,分别为红色、绿色和蓝色。

通过严格控制和改变液晶上所施加的电压,每种子像素呈现不同的灰阶。在结合了这三种子像素后,可以得到一个可以显示不同颜色的显示屏。

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

市面上所说的1,600 万色即24 位(bit),26 万色即18 位(bit),而65K 色也就是16 位(bit)。;图1中显示了市面上部分手机的颜色,可以看到,目前大多数手机厂商特别是手机大厂会选择24bit,也即1,600 万颜色。

表1 市面上常见手机的屏幕参数

图1 市面上常见手机的屏幕参数

1.2 手机显示屏颜色深度的实现

手机显示的图片通过CPU 接口以12bit、16bit、18bit 或者24bit,通过液晶显示器接口按照时序控制传入液晶显示器控制芯片内,一帧图片经过GRAM 暂存后,数据以不同电压形式驱动液晶扭转实现不同的灰阶,从而实现丰富的色彩显示。

图2 显示了一个典型的主控端的连接方式,CS、RS、WRB、RDB 是控制型号,分别是片选信号、数据或命令、写/ 读信号,按照一定的时序控制,数据得以传输,画面才能正常显示。

图2 主控端连接方式

图2 主控端连接方式

图3 所示为显示屏驱动到液晶扭转从而实现不同灰阶的过程,图片信息经GRAM 后,每个像素(pixel)都分成RGB 三部分,其灰阶信息也变成数字信号,经由驱动端对应不同的驱动电压去控制液晶的扭转,达到不同的光通过液晶面板,从而达到不同的亮度,再经过滤光片后,从而将需要显示的图片呈现出来。

图3 显示屏驱动到液晶扭转实现不同灰阶

图3 显示屏驱动到液晶扭转实现不同灰阶

图4 显示了图片的数据是怎样实现灰阶的。第一个是典型的24bit 显示接口,数据通过GRAM 后转换成8bit Red、8bit Green 和8bit Blue.同理,18bit 的显示接口将数据转换成RGB 666,16bit 的显示接口将数据转换成RGB 565,继而混色成0到255 灰阶的不同色彩。

图4 图片数据的灰阶实现

图4 图片数据的灰阶实现

2 实验验证

针对不同位深的手持式移动设备液晶显示器,从240 灰阶到255 灰阶,液晶显示屏的亮度差异如图5 所示。对于24bit 位深的液晶显示器,能精确到1 个灰阶的变化,曲线呈现缓慢、均匀的变化。对于16bit 位深的液晶显示器,对于16 个均匀灰阶(240~255),只能呈现出两个亮度的变化,即对于跨度8 个灰阶只有一次亮度变化。对于18bit位深的液晶显示器,介于16bit 和24bit 之间,对于4 个灰阶跨度有一次亮度变化。也就是说,1,600 万色的显示屏能体现出细微的色彩差异,提供给使用者更细腻和丰富的色彩感受。

为了能更直观地比较16bit、18bit 和24bit 的显示效果差异,特地做了不同位深的手机显示效果对比,从左到右分别为1,600 万色、26 万色和65,000色,如图6 所示:在西红柿的高光部分1,600 万色色彩过渡平滑、自然,看不到不均匀的显示,26 万色的显示效果稍逊,而65,000 色能明显看出不均匀的显示。

图6 16bit、18bit 和24bit 的显示效果对比
上一页 1 2 下一页

评论

技术专区

关闭