Marco Nie - sRGB https://blog.niekun.net/tag/sRGB/ zh-CN Sat, 22 Feb 2020 16:59:00 +0800 Sat, 22 Feb 2020 16:59:00 +0800 电子设备屏幕优劣简要分析 https://blog.niekun.net/archives/1124.html https://blog.niekun.net/archives/1124.html Sat, 22 Feb 2020 16:59:00 +0800 admin 2020-02-24T00:40:45.png

现在的电脑/手机在追求 cpu gpu 等硬件性能的同时,对于屏幕的好坏也是一个重要的指标,下面探讨如何判断一个屏幕的好坏。

主要指标有以下几个:液晶面板 色域/色准/色深 可视角度 像素密度 对比度 亮度 响应时间 刷新率

作为超高标准的代表,首先列一下 Apple 的 Pro Display XDR 的数据:

  • Nano-texture 纳米纹理玻璃面板
  • IPS LCD 显示屏,采用氧化物 TFT (薄膜晶体管) 技术
  • 分辨率: 6016 x 3384 像素 (2040 万像素),218 ppi
  • 亮度:1000 尼特持续亮度 (全屏),1600 尼特峰值亮度
  • 对比度:1000000:1
  • 色彩:P3 广色域,10 位色深可呈现 10.73 亿种色彩
  • 平面式背光系统,采用 576 个全阵列局部调光分区
  • Apple 设计的时序控制器 (TCON) 芯片
  • 采用原彩显示技术,配备两个环境光传感器
  • 刷新率 60HZ

据说华硕新款的 Asus PA32UCG 显示器和 Pro Display XDR 有一拼!

相关链接:

屏幕型号确认

购买笔记本前,最好能够查询到电脑使用的对应屏幕的型号,如:京东方的 NV140FHM-N62 (BOE0718),LG 的 LP156WF6-SPK3,三星的 ATNA56WR06-0。或者自己手头的电脑可以使用 AIDA64 等软件查看显示器信息:
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根据型号信息查找具体技术指标,可到屏库网进行查询:http://www.panelook.cn/

液晶面板

液晶显示器的常用面板有TN(Twisted Nematic扭曲向列型)、IPS(In-Plane-Switching平面转换型)、VA(Vertical Alignment多象限垂直配向型)和 OLED 4 种类型,前两种相对常见。

下图列出了各种液晶的优缺点:
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TN 屏就是较早前常见的软屏,用手能按出水波纹,这是较早使用的LCD面板之一,目前也在大量使用,因为它的技术成熟,成本低。
TN面板的缺陷也很明显,输出灰阶少,原生只有 6bit 色彩,画面色彩偏白、可视角度小,显示效果一般,通过不同角度观看会出现偏色和亮度差别。因此,如果你从事设计、影视后期相关工作或在观影娱乐时对屏幕色彩有较高要求,不建议使用这种屏幕。

IPS 屏面板较硬,用手指轻触屏幕,画面不会变形。IPS屏在色彩显示、可视角度等方面比TN面板好上不少,对于色彩的呈现范围与准确性也都有亮眼的表现,广视角是IPS面板的原生优势,不论哪个角度观看都不会产生色偏。目前跟影像处理有关的专业屏幕大多采用IPS面板。苹果也一直与IPS屏捆绑宣传,对于偏爱Mac的用户,IPS屏是一个不错的选择。

VA 类面板也属于软屏,只要用手指轻触面板,显现梅花纹的是VA面板,出现水波纹的则是TN面板。VA面板是在中高端液晶显示器应用比较多的面板类型,富士通、三星、奇美电子、友达光电等面板企业均采用了这项面板技术。VA屏的特点是宽容度和对比度都更高,可达到3000:1的高对比度,画面中黑色和白色都更加纯净,且不会出现漏光等问题。

OLED 越来越多的移动设备使用了 OLED 屏,它的优势主要有:OLED屏幕非常容易把手机或者显示器做薄,OLED是可以和纸一样对折,OLED黑色不发光,所以可以直接关闭黑色区域部分像素点,这时候黑色几乎为0,所以理论对比度可以说是无限,OLED每个像素点都是独立的,所以OLED可以单独点亮某些像素点,可以实现很多新功能,同时耗电相比 LCD 有很大优势。

色域/色准/色深

sRGB, NTSC, 还有 AdobeRGB 和 P3, 是我们经常能在一些手机或者 PC 厂商标注屏幕色域时看到的标准。

  • 专业显示器领域只会提 sRGB, DCI-P3, AdobeRGB, Rec.2020 标准
  • 任何宣传 NTSC 色域的厂商和评测,非蠢即坏。

如果你进行过图像处理的话,应该知道目前大部分的图片或其他媒体最普遍的色彩配置文件就是 sRGB,所及基于这一基准,硬件制造商也会以此为标准进行色彩管理。当然高端的设备可能还会支持更加广的色域空间如:Adobe RGB,P3,Rec.2020。

sRGB, NTSC, 还有 AdobeRGB 和 P3 色域等到底指的是什么?

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而上图彩色的底则是我们人眼可见的所有颜色,每一个三角形都代表着这个色域能覆盖人眼可见颜色的区域。可以看到 AdobeRGB 覆盖范围最大,同 P3 类似。

关于色彩空间的分析,参考我的另一篇博客https://niekun.net/index.php/archives/1048.html

对于 PC, Mac 或是 iOS & Android 来说,最为适合描述屏幕色域的就是 sRGB, Adobe RGB 和 P3。
对于 TV 或者家庭影院,最为适合描述屏幕色域的是 P3 和 Rec.2020。

所以如果用 NTSC 来评价一个屏幕能显示的颜色,对于消费者来说是没有任何直观价值的,因为 NTSC 的色域和 sRGB, Adobe RGB, P3 色域有交叉重叠区域也有完全不同的区域。也就是说我们买回来这一块只知道 NTSC 覆盖比率的屏幕,却完全不知道它能显示出多少图片、视频、电影、游戏创作者们想要给我们看到的颜色。更何况,由于 NTSC 不与任何一个当前沿用的色域标准重合,所以当你买到一个所谓 72% NTSC 屏幕的时候,它可能等于 80% sRGB, 也可能等于 100% sRGB, 没有定数,也就没有什么参考价值。

由于理论上 sRGB 和 NTSC 交叉部分的总面积大约等于 72% NTSC 色域的总面积。所以有很多无良厂家和媒体给出过这么一个等式:72% NTSC = 100% sRGB。并且以此来宣传自己的屏幕很优秀,能够用于专业的工作,不比当年 MacBook Pro 100% sRGB 差,理由就是用 NTSC 测试的话,MacBook Pro 屏幕也是 72% NTSC 色域。

虽然是 72% NTSC, 但是偏离了 sRGB 标准,会产生色准差距较大。如果用这样的屏幕进行专业的工作,那么结果只会是你经手的影像在黄绿色、橙色、蓝色和紫色部分不够饱和,颜色出现明显偏差。

可以在本机用软件粗略检测色域 DisplayCAL:https://displaycal.net/

色准判别标准是 delta E,数值越小代表色差越小,小于 1 则肉眼几乎难以察觉。需要专业外部设备进行测试才能检测。
关于 delta E 的详细说明参考介绍文章:http://zschuessler.github.io/DeltaE/learn/

色深指的是能够显示多少种颜色,6bit是26万色,8bit是1600万色,10bit是10亿色,越高显示的颜色过渡就越精细。

总结一下,色域越大能显示的色彩空间就越大,色准越高颜色还原就越好,色深越高颜色显示就越精细。

可视角度

TN屏可视角度普遍较低,VA中等,IPS普遍较大,OLED有一对测会偏绿因此在该对侧的可视角度比其他两侧低。

TN面板可视角度低的主要原因为,光线经过等差液晶组后,导致出光角度被限制。而IPS由于水平旋转后,液晶对透射的表面积不变,因此不会限制多少出光角度。

像素密度

像素密度就是 PPI,当让是越高越好,越高显示越细腻。一般分辨率低于 1080P 就不用考虑了。

对比度

通常使用静态对比度衡量,几年前笔记本屏幕大多为700:1,但近年来超过1500:1的屏幕开始铺货。

对比度自然也是越大越好,如果不足感觉画面是灰蒙蒙的一片。

亮度

单位cd/m2或者nit(尼特)笔记本至少要300nit,亮度很高可以调低,但亮度不够就不行了。

响应时间

目前最低可接受的 25ms,有游戏需求的尽量选择响应时间为个位数 ms 的设备。

刷新率

响应速度是指液晶的刷新速度,也就是一秒钟显示器物理可以显示多少画面,刷新率越高,屏幕拖尾效应越轻。

如果你有用笔记本玩FPS类游戏就直接选120/144赫兹。如果没有游戏需求,考虑60赫兹。

各品牌显示屏推荐

华硕 ProArt PA27AC:

  • 色彩饱和度: 100%(sRGB) ΔE < 2 色彩准确度
  • 面板类型 : IPS
  • 分辨率 : 2560x1440
  • 亮度 : 400 cd/㎡
  • 华硕智能动态对比度 (ASCR) : 100000000:1
  • 可视角度 (CR≧10) : 178°(H)/178°(V)
  • 响应时间 : 5ms (灰阶至灰阶)
  • 显示颜色 : 16.7M (8位)

三星 ATNA56WR06-0:

  • 类型 AM-OLED , OLED屏
  • 解析度 3840(RGB)×2160 [UHD]
  • 支持颜色 1.06B , 100% DCI-P3
  • 帧频率 60Hz
  • 显示亮度 440 cd/m² (Typ.)
  • 对比度 100000:1 (Typ.) (透射)
  • 响应时间 1ms

京东方 EV270QUM-N10:

  • 类型 a-Si TFT-LCD, 液晶模组
  • 解析度 3840(RGB)×2160 [UHD] 163PPI
  • 支持颜色 1.07B , 100% sRGB
  • 亮度 1000 cd/m² (Typ.)
  • 对比度 1000:1 (Typ.) (透射)
  • 响应时间 14 (Typ.)(G to G) ms
  • 帧频率 60Hz

LG 34WK95U-W:

  • 分辨率 5120 x 2160
  • 面板材质 Nano IPS
  • 宽高比 21:9
  • 亮度 450 (Typ), 360 (min) cd/m2
  • 色彩空间 DCI-P3 98% (Typ)
  • 响应速度 5ms
  • 对比度 1200:1 (Typ)
  • 可视角度 178/178 (CR≥10)

夏普 LQ315D1LG93:

  • 像素数量 3840(RGB)×2160 , UHD
  • 面板类型 Oxide TFT-LCD, 液晶模组
  • 显示颜色 1.07B sRGB
  • 面板亮度 800 cd/m² (Typ.)
  • 对比度 1000:1 (Typ.) (TM)
  • 反应时间 8 (Typ.)(Tr+Td) ms
  • 工作频率 60Hz
  • 光源类型 WLED,含LED驱动器
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