哈嘍小伙伴們 ,今天給大家科普一個小知識。在日常生活中我們或多或少的都會接觸到手機屏幕像素參考值(手機顯示屏像素排列大解密)方面的一些說法,有的小伙伴還不是很了解,今天就給大家詳細的介紹一下關于手機屏幕像素參考值(手機顯示屏像素排列大解密)的相關內容。
(相關資料圖)
屏幕的顯示精細程度可能是一些用戶選購手機時的一大指標,而判別細膩度自然是先看屏幕分辨率、像素密度,在經歷了早期突飛猛進的發展之后,目前手機主流的屏幕分辨率規格大多維持在 1080P(400 至 403PPI)的水平,少數能達到 2K 甚至 4K;而除了分辨率和像素密度,像素的排列方式也是影響屏幕精細程度的一大重要因素,本文就來盤點一下目前手機屏幕所采用的像素排列方式。
標準 RGB 排列
標準 RGB 是在 LCD 屏幕上最常見的像素排列方式,它將一個像素均分為三個子像素并排排列,通過紅、綠、藍濾色片將 LCD 背光模組的白光過濾后形成相應的紅、綠、藍即 RGB 子像素排列。
當需要顯示不同顏色的時候,三個子像素分別以不同的亮度發光,由于子像素的尺寸非常小,在視覺上就會混合成所需要的顏色。
標準 RGB 像素排列
采用標準 RGB 排列的好處是每個像素都能獨立顯示所需要的顏色,無需像 PenTile 排列的屏幕那樣借用相鄰子像素,因此顯示精細度不會打折扣。
PenTile 排列
RGB PenTile 排列,目前多見于 OLED 屏幕上,因子像素呈現鉆石形排列而得名。與標準 RGB 排列不同,PenTile 排列的每個像素由紅、綠和藍、綠子像素組合而成,綠色像素是完整的,而紅藍像素相比傳統 RGB 排列各減少二分之一,子像素總數減少了約三分之一。
三星 Galaxy S5 屏幕 PenTile 排列(圖片來源:PhoneArena)
由于子像素的減少,以及不像標準 RGB 排列那樣每個像素都具備相當的獨立性,在顯示許多內容時需要借用相鄰像素,因此在需要顯示精細內容時,同分辨率下 PenTile 排列的屏幕相比標準 RGB 排列的屏幕會出現細膩度不足的缺陷、以及字體邊緣的彩邊等現象,在同分辨率下 PenTile 排列的屏幕實際像素密度大約相當于標準 RGB 排列屏幕的 80%。以目前常見的 6.4 英寸、2340 × 1080 分辨率(FHD )的 OLED 屏幕為例,按照標準 RGB 的排列,其像素密度為 403 PPI,但以 Pentile 排列計算,其實際像素密度只有 324PPI。iPhone XR 發布時其 326PPI 的屏幕為不少人詬病,但 iPhone XR 所采用的是像素密度不打折扣的 LCD 屏,對比目前安卓陣營主流的 1080P OLED 屏幕在精細度方面其實是同一水準。
一加 2(LCD)與一加 3(AMOLED)屏幕精細度對比(圖片來源:Pocketnow)
既然 PenTile 排列會影響精細度,那為什么會被以三星為代表的 OLED 屏幕所采用呢?這主要是基于使用壽命考慮。眾所周知,OLED 屏幕的每個子像素都能獨立發光,但藍色 OLED 的發光效率要比紅色和綠色低,使得藍色像素要達到相同的發光強度必須使用更高的通過電流——這就意味著藍色像素的衰減速度更快,也就會加速“燒屏”現象的產生。在 PenTile 排列中,每兩個像素共享一個綠色的子像素。這使得藍色 OLED 的面積可以更大,同時帶來更高的面板開口率。這樣一來就使得達到相當發光強度所需要的電流降低,從而延緩衰減速度使得面板壽命提高。其實三星早期在 Galaxy S2 上用過標準 RGB 排列的 SuperAMOLED Plus 屏幕(諾基亞 Lumia 900 也曾用過相同排列的 AMOLED 屏幕),不過也確實證明了會加劇燒屏的事實,此后也就不再采用。
此后彌補 PenTile 排列精細度下降的辦法便是暴力提升分辨率也就是總像素數量,提升到 2K,像素數量上去了,細膩度自然也就改善了,也就有了所謂“無 2K 不 A 屏”的說法。
三星目前的旗艦機型均采用 2K 級別分辨率的 AMOLED 屏幕
當然 PenTile 排列也有通過減少子像素數目以節省成本、節省電量的考慮在,但主要還是基于使用壽命考慮。
RGB Delta 排列
今年 8 月發布的堅果 Pro 2S 采用了一塊國內廠商維信諾所供應的 OLED 屏幕,與維信諾這個此前極少見諸報道的廠商類似,這塊屏幕采用的也是此前罕見的 RGB Delta 像素排列。
乍看上去,這種屏幕像素排列方式與 PenTile 相似,不過其紅、綠、藍子像素數量是相同的。但相比標準 RGB 排列三種顏色的子像素數量各減少三分之一,每個像素呈 R-G、G-B 或 B-R 排列,六個子像素共用周圍一個子像素,實際像素密度相比 PenTile 進一步下降,大約只有標準 RGB 排列的 70%
因此堅果 Pro 2S 這塊 1080P 分辨率的屏幕,同樣會有顯示細膩度缺失、字體邊緣出現彩邊的問題。
RGBW 排列
RGBW 排列與標準的 RGB 排列相似,并且也多見于 LCD 屏幕上。所不同的是其每兩個像素上,用一個白色子像素代替一個藍色子像素,因此橫向看呈現 RGB、RGW 相間的排列。
華為 Mate 10 采用了 RGBW 排列的 2K 級別 LCD 屏(圖片來源:GSMArena)
增加白色像素的目的是提升屏幕亮度,除了最大亮度的提升外,由于 LCD 屏幕通過提高整體背光亮度來提亮屏幕,因此 RGBW 排列的屏幕相比標準 RGB 排列的屏幕在同等顯示亮度下,功耗會更低。當然缺陷也是顯而易見的,由于藍色子像素減少一半,在顯示彩色內容時,RGBW 排列的屏幕色偏會有所增加,同時細膩度也有所削弱。RGBW 排列的屏幕早期曾在索尼的 LT22i 上出現,而近兩年主要是華為旗艦機型采用較多,如 Mate 10、Mate 20、P20,LG 今年的旗艦 G7 也采用了這項技術。
RGB S-Strip 排列
這種排列方式的屏幕曾短暫地見于三星旗艦 Galaxy Note 2 上,和標準 RGB 一樣也是單個像素均分為紅、綠、藍三個子像素,只不過三個子像素不是并排,而是藍色子像素垂直豎置,紅、綠子像素橫置的形式。
后來在采用 AMOLED 屏幕的 Apple Watch 上也出現了這種屏幕像素排列方式。
LCD和OLED是目前主流的兩大屏幕材質,你看到的所有手機幾乎都是采用了這兩種材質其中的一種。而什么TFT、IPS、AMOLED、PMOLED一類的屏幕則是基于這兩種材質的增強技術,選購的時候只要記住這點,就可以避免被復雜的屏幕分類給“炸暈”。
其實現在大部分的手機屏幕都是采用了不同的技術來增強屏幕效果,但是陌生的名詞往往會讓用戶混淆。所以在這里,讓我們先回到LCD與OLED本身,回到手機屏幕上來。
話說這LCD屏幕的構造啊,也沒什么了不起,也就是在兩片“玻璃”中間夾了個液晶層,下基板放置了薄膜晶體管,上基板還有彩色濾光層,中間的液晶層在電壓的作用下會產生不同的光特性,最后投射的時候又經過彩色濾光層產生不同的顏色。
而OLED(發光二極管)則是有著自發光的特性,有一層非常薄的有機材料圖層,當電流通過的時候,這些發光二極管就可以單獨實現發光。
你們這樣簡單理解,LCD就像是看皮影戲,“光源”也就是演員都是在幕后,隔著一層皮膜,而OLED就是直接演戲,演員都可以直接親眼看見。
而LCD的光源是固定的,而且不能實現單獨發光,如果要顯示黑色的,液晶是不能完全遮擋住光源的,視覺上會顯得泛白。
這么說,OLED是要比LCD要好嗎?這可不是,OLED屏幕雖然色彩非常出眾,但是在屏閃方面和像素表現上卻是有著不小的缺點。
其實這個鍋還得要從它的像素排列說起,畢竟屏幕的畫面都是由一個一個像素組成的,它們不同的排列方式就由不同的效果。
像素連連看 像素排列分類眾多
之前也說過了,我們手機上的畫面都是由一個個像素構成的,而一個像素又是由三個子像素(RGB)進行組合的,通過不同亮度來構成不同的顏色。
RGB中R代表紅色(Rad)G代表綠色(Green)和B藍色(Blue),這三種顏色任意組合,即可構成我們日常所見的所有顏色。
而RGB各自有256級亮度(從0到255),我們也稱之為灰度值,手機中的灰色就是低亮度的白色,只不過在更亮的白色襯托下看起來是灰色的。
有朋友們就要問了,既然LCD屏幕和OLED屏幕都由RGB三種顏色像素構成,唯獨OLED像素的排列方式分為好幾種呢?
這是因為OLED需要每個像素自行發光,而不同顏色像素點由于材質不同,發光壽命也不同,其中藍色像素點的壽命最短。這也解釋了為何在幾年前我們經常聽說使用OLED的手機出現燒屏,屏幕發紅等問題的原因。
為了解決這一技術難題,廠商將單個藍色像素的面積增大,從而提升藍色像素的壽命,同時為了讓不同像素點的壽命趨于平均,也會縮減某些像素點的面積。
而我們常見的OLED像素排列一般有Pentile排列(簡稱P排)、鉆石排列,雖然樣式有所差異,但它們都只有兩個像素點,需要借助臨近像素點才能正常成像。
下面密集恐懼癥慎入:
上為Pentile排列(圖片來自維基百科) 下為鉆石排列
上為Delta排列 下為BOE屏幕排列
雖然以上這些排列方式像素排列風格不盡相同,但是大部分方案都著重照顧了紅色和藍色這兩種發光時間長但卻壽命相對短的像素點。
而在綠色像素點的處理上,廠商有了不同的解決方案,有的廠商通過放大綠色像素點提高屏幕整體的亮度,而有的廠商通過將綠色像素點拆分,提高像素點的密度,讓屏幕觀感更加細膩。
從目前使用的效果來說,三星的Super AMOLED還是顯示效果是其中最好的,這與其采用的均勻的鉆石排列有相當大的關系,這種排列方式類似傳統的RGB像素排列,在字體邊緣有著更銳利的顯示效果。
但是這種借助鄰近像素的方法也會為字體帶來彩邊鋸齒問題:
鉆石像素排列與Delta排列
采用RGB排列的LCD屏幕
這種情況在字體邊緣特別常見,因為這種排列方式一直需要借助鄰近像素才能成像,所以它將邊緣處原本應該熄滅的子像素重新進行了點亮。
雖然這樣做能夠保持成像,但我們卻不能看見純粹的邊緣細節,反倒是出現了彩邊和鋸齒的情況。對比RGB的排列方式,這樣的成像效果無疑要粗糙許多。
RGB排列
而RGB排列三個子像素都能得到充分展示,畫面顯示效果自然比較清晰,十分細膩。但是這并不意味著它完美無缺,拖影現象,相對平淡的色彩,相應速度慢也都長期為人詬病。
除開這種常見的排列方式,它還有著不同的變種樣式:
RGBW就是在RGBG(標準排列上多了綠色像素)的基礎上替換綠色像素為白色像素,這樣做的目的是為了帶來亮度的提升,但是相應的色彩表現要削弱不少。
比如說LG的G7在采用了RGBW排列之后,已經將手機峰值亮度提高到了1000尼特(1nit=1 cd/m2),號稱市面“最亮”,由此可見RGBW排列的強光實力。
總體來說,LCD與OLED雖然因為廠商不同而顯得技術繁雜,但根本屬性都并沒有變化:
LCD:RGB像素排列,可以保證子像素全面展示,成像畫面自然。
OLED:兩種像素需要借助鄰近像素才能成像,成像畫面存在彩邊鋸齒。
相信讀到這里已經有不少用戶已經迷糊了,沒想到OLED屏幕與LCD屏幕中間還有這么多門道。作為普通的消費者,我們沒有專業的設備,也沒有超人的“寫輪眼”來進行觀察。