显示器已成为日常办公、娱乐不可或缺的一部分,它是人们与机器之间交互的窗口,随着显示器技术的不断发展也让人机交互体验提升到一个新的层次,由于我们每天要花不少时间对着电脑屏幕,因此选择一台不错的显示器是非常重要的,不仅关系到我们的使用体验,更直接影响我们的身体健康,荒岛本次带来显示器发展历程简述,以及显示器选购经验科普教程。
CRT 全称是 Cathode Ray Tube 是一个特制的真空管包括电子枪,通过电子枪发射出来的电子光束撞击到荧光屏幕上,从而得以显示图像。在 1907 年俄国科学家 Boris Rosing 运用 CRT 将简单的几何图像显示到屏幕上,1922 年由 Apple I 使用 CRT 组成第一天现代意义上的显示器。以往看到的大屁股电脑、电视就是采用 CRT 显示器屏幕也是弯曲弧形的,之所以是大屁股的形状以及弧面屏幕,主要是由于起初阴极射线需保证发射点到屏幕任何一点半径需等长,所以屏幕就必须得是一个弧形,而为了屏幕做大显示器的厚度也就越厚,厂商们也在不断改进 CRT 显示技术 CRT 显示器也逐渐进入更多人的视野。宝藏内容来自荒岛-https://x-imagine.com/the-history-of-the-display.html
LCD 全称是 Liquid Crystal Display 液晶显示技术,由液态晶体组成的显示屏,1973 年 LCD 被用作电子计算器的数字显示,由于当时 CRT 的技术比较成熟因而 LCD 显示器在当时并没有引起多大反响。后来随着 LCD 技术的不断成熟,凭借超薄的机身设计以及省电等特性逐渐取代了 CRT 显示器。宝藏内容来自荒岛-https://x-imagine.com/the-history-of-the-display.html
TFT LCD 全称是 Thin Film Transistor LCD 薄膜晶体管液晶显示器,是一种主动式矩阵 LCD 将微电子技术与液晶显示技术巧妙结合在一起,与 TN-LCD、STN-LCD 的简单矩阵不同,TFT-LCD 在液晶显示屏每一个像素都设置了一个薄膜晶体管 TFT 有效地克服非选通时的串扰,使显示液晶屏的静态特性与扫描线数无关因此大大提高了图像质量。TFT-LCD 在亮度、对比度、功耗、寿命、体积等综合性能超过 CRT 显示器,具有显示面积大、显示质量好、适用范围广等优势,随着制造成本的降低,也开始大规模生产,逐渐取代其它液晶显示屏以及 CRT 显示器,在电视、手机、笔记本电脑、显示器等产品上得到广泛应用。宝藏内容来自荒岛-https://x-imagine.com/the-history-of-the-display.html
LED 全称 Light-Emitting Diode,将发光源更换为发光二极管,LED 背光可以实现局部调光,能够带来更好的对比度以及亮度,同时 LED 显示器消耗电量更低。在色彩纯度方面 LED 显示器也要优于 LCD 显示器。根据液晶分子扭转的方向不同,诞生了 TN、IPS、VA 三大类面板,TN 的特点是高响应速度对比度偏低,VA 面板则是高对比度响应速度低,而 IPS 则夹在它们中间是最均衡的面板具备优秀的可视角度。宝藏内容来自荒岛-https://x-imagine.com/the-history-of-the-display.html
TN-LCD 面板全称是 Twisted Nematic-Liquid Crystal Display,主要用在数字显示以及简单的字符显示,工作原理是通过电压的方式将偏光片之间的液晶分子扭转 90°实现亮度明暗变化的显示器,不添加色板的 TN 只能显示黑白。STN-LCD 全称是 Super Twisted Nematic--LCD 超扭曲向列相液晶显示器技术,加入了彩色滤光板,通过电压控制液晶单元的亮度产生颜色,可以将液晶分子扭转到 180°-270°,改善了 TN-LCD 显示视角等问题,具有视角宽、分辨率高、对比度好等优势。TN-LCD 具有制造成本低、响应速度快等优势一般常被用来电竞显示器,缺点主要在于输出的灰阶少,色彩不够丰富显示效果一般。宝藏内容来自荒岛-https://x-imagine.com/the-history-of-the-display.html
IPS 全称是 In-Plane Switching,是一种平面转换屏幕技术,属于 TFT 屏幕的一种由日立在改善 TN 面板不良视角以及色再现性发展出来,随后研发出 IPS、S-IPS、AS-IPS、IPS-PRO 等衍生出来的屏幕技术,随后三星、LG 等也在其基础上发展了自己 IPS 技术。IPS 屏属于硬屏按压屏幕时很难出现变色,主要的优势在于屏幕色彩准以及可视角广,理论可视角度在 178°,在不同的角度观看都不会产生明显的偏色,而且色彩鲜明且饱满自然,同时还能展现出无拖影、拖尾的动态高清画面,一般常被用于专业影像的显示器,适用于专业的摄影、设计、视频剪辑等工作内容。IPS 屏幕增加了可视角度但是减少了光线的穿透性,对于做工不是特别好的 IPS 显示器容易出现漏光现象,同时也缺失了高对比度的特性。宝藏内容来自荒岛-https://x-imagine.com/the-history-of-the-display.html
VA 全称 Vertical Alignment 属于软屏,可以通过弯曲制作成曲面屏,按压时面板出现类似梅花纹的形状,主要的特点在于拥有比较高的宽容度与对比度,黑色与白色会更加纯粹,但是缺点在于响应速度较慢,功耗相对也会更高,随着 Fast VA 面板的问世解决了响应速度低的问题,市面上大多数曲面屏都采用的 VA 面板。宝藏内容来自荒岛-https://x-imagine.com/the-history-of-the-display.html
OLED 全称是 Organic Light-emitting Diode,与 LED 的被动发光有所不同它是利用自发光有机电激发光二极管主动发光,不需要背光源。与 LED 显示器相比拥有更广的色域,色彩更为丰富且鲜艳,同时还有更高的对比度、反应速度快等优势,但是 OLED 屏存在 PWM 低频调光屏闪以及烧屏等问题。OLED 屏当作显示器使用,由于长时间一直显示在一个屏幕位置很容易出现烧屏。宝藏内容来自荒岛-https://x-imagine.com/the-history-of-the-display.html
CVBS 又称为 AV 接口或 Video 接口、S-Video 接口以及 YPbPr /YCbCr 色差接口,是将音频、视频分离的视频接口,黄色的“V”代表连接混合视频信号,白色的“L”代表左声道音频信号,红色的“R”代表右声道的音频信号,这种接口常出现在老电视背后的接口。S-Video 全称是 Separate Video 将视频的色度、亮度分离的视频信号分离出来,减少视频内部信号串扰造成的图像失真,提高了图像的清晰度,是一种五芯接口,其中两路信号为视频的色度信号,两路信号为视频的亮度信号和公共屏蔽地线。YPbPr /YCbCr 色差接口则是在 S-Video 接口的基础上,将传输的色度信号的蓝色与红色分开发送,其中 YPbPr 代表的是逐行扫描色差输出,YCbCr 则代表的是隔行扫描色差输出,好处就是保持了色度信道的最大带宽,避免色差混合译码时带来的图像失真,色彩相对更为准确。宝藏内容来自荒岛-https://x-imagine.com/the-history-of-the-display.html
VGA 是一种模拟信号接口,可以提供 640 x 480 分辨率的彩色显示屏,一次可以显示 16 种颜色,当把分辨率降低到 320 x 200,则显示 256 种颜色,不但是 CRT 显示设备的接口,也是 LCD 显示器的接口,是应用时间最长且最广泛的视频接口,即便到现在,依然有不少显示器保留了 VGA 接口输入。宝藏内容来自荒岛-https://x-imagine.com/the-history-of-the-display.html
DVI 接口是 1999 年由 Intel 开发者论坛的数字显示工作小组发明的高速传输数字信号接口,设计的初衷是用来传输未经压缩的数字化视频,相比 VGA 来说视频传输的清晰度更高。DVI 接口有多种规格,其中包括 DVI-A、DVI-D、DVI-I 接口,其中 DVI-A 接口就是 VGA 接口的标准,采用模拟信号传输。DVI-D 则是数字信号传输,DVI-I 则是 DVI-A 与 DVI-D 接口的结合,即可以实现模拟信号传输又可以实现数字信号传输,随着 LCD 显示器的快速发展 DVI 口也逐渐被广泛应用。
HDMI 接口是高清多媒体接口,由电视制造商发起,先在影视领域普及,可以发送未被压缩的音频、视频信号,由于可以同时传输视频、音频信号,更简单、更方便,节省了线材和优化了安装体验,被广泛用在显示器、机顶盒、电视、游戏主机、电脑等。诞生之初主要是为了取代传统的 DVD、电视等视频输出设备的接口,主要就是为了电视开发,提供高速且无损的音视频信号传输,HDMI1 可以传输 1080@60Hz 全高清的影像输出,带宽达到 4.85Gbps。HDMI2.0 版本带宽达到 18Gbps 支持 4K@60FPS 画面输出,HDMI2.1 版本可提供 48Gbps 的带宽且支持 8K@60Hz 以及 4K@120Hz 视频传输。
DP 全称是 DisplayPort 接口,由 PC 及芯片制造商联盟开发,视频电子标准协会 VESA 标准化的数字式视频接口标准,支持视频、音频、USB 等数据的连接,主要用来取代 VGA、DVI 等接口,相比 HDMI 接口拥有更大的带宽,DP1.2 接口的带宽达到 21.6bps,DP1.4 接口带宽已经达到了 32.4Gbps 并且可以支持 8K@60Hz 以及 4K@120Hz 输出,DP1.4 接口已成为大部分显示器的标配接口,DP2.0 带宽达到 80Gbps,对于显示画质有更高的要求,显然 DP 接口是首要的选择,DP 接口带锁相比 HDMI 连接也会更为稳定。
雷电 Thunderbolt 在 2011 年以 mini DP 接口的形态出现在苹果 Mac 设备中,雷电 3 接口支持高达 40 Gbps 的数据传输,不仅兼容 USB、DisplayPort、PCI-E 几种接口/协议,而且速度快、供电强,拥有 40Gbps 的传输速率,即可以传输数据又可以供电,还可以连接外置显卡、显示器,功能齐全。
分辨率又称解析度、解像度,显示器液晶显示画面是由一个个的像素点组合而成的,分辨率是屏幕上纵横像素数的一种表示方式,例如您的显示器的分辨率为 1920×1080,也就是说这台的显示器横向共有 1920 个像素点,而纵向共有 1080 个像素点。显示器屏幕的像素点越多,就能在同样的细腻程度下显示越多的目标,或者让同样的显示目标表现得更加细腻,并且在同一尺寸的显示器下,分辨率越高,显示目标就越细腻,主流显示器分辨率为 1920×1080(1080P)、2560×1440(2K)、3840×2160(4K)。
显示器的尺寸实际上就是其显示部分的对角线长度,单位是英寸(1 英寸=2.54cm),在长宽比一致的情况下,实际面积与对角线长度呈平方比关系。对于长宽比不同的显示器,例如 16:9 和超宽的 21:9 显示器尺寸对比并不能直接反应两者屏幕面积大小,只需要知道同一“尺寸”下,屏幕越接近正方形,实际显示面积越大即可。
显示器标注的相应时间都是灰阶响应时间,显示器响应时间一般以毫秒(ms)为单位,指的是液晶显示器对输入信号的反应速度,液晶颗粒由暗转亮或者是由亮转暗的反应时间,分别是“上升时间”和“下降时间”两个部份,而通常谈到的响应时间是指两者之和,响应时间越短,那么瞬间移动的游戏画面就不会出现拖影现象,画面的清晰度的精度就越高。对于 FPS 之类电竞游戏玩家来说,响应时间还是十分重要的,响应时间的长短可以影响显示器画面变换的过程是否干净利落脆,能够杜绝拖尾,提高动态画面的反应速度和流畅性,主流电竞显示器响应时间在 1ms-5ms 之间灰阶响应时间越小越好。
对比度的提升使画面层次感更强,明暗区分明显,也就是说可以更容易让使用者看清场景灰暗条件下的画面。通常对比度达到 200 就可以提供不错的显示效果,但是也有厂家通过盲目提高亮度的方式追求高对比度,实际上使用并没有什么帮助,反之降低了使用寿命,有些厂商宣称的动态对比度,在实际使用中的效果也不是很明显。在工作的时候,显示器的对比度最好在 60-80 数值之间,而亮度最好在 40 到 60 数值之间,在玩游戏的时候建议亮度和对比度调整至 80 到 100 之间,这样视觉效果会更好一些。
HDR 可以增强画面对比度,增大色域让画面更具视觉冲击力的,HDR 是指即根据场景情况,动态呈现对比度和色彩精度的方式,比如电影游戏玩家在黑色场景里,普通显示器几乎就是一团黑,但是在具备 HDR 的显示器上可以看到黑暗内的一些场景,要实现 HDR 技术,显示器就必须具备相关的硬件设计。
显示器屏幕亮度单位是 cd/㎡,通常亮度达到 250cd/㎡就足以日常使用了。高亮度的显示器在显示一些阴暗场景时可能更清晰,但显示正常和明亮场景时会过亮,对眼睛的刺激也更大,长时间使用眼睛更容易疲劳。液晶显示器亮度最小应该调整至 40 最大为 80,这样对眼睛的伤害也是最小的,显示器的分辨率越高那么亮度应该调整的越暗。
显示器的每一个像素由负责 RGB(红、绿、蓝)三原色的显示单元组成,它们的明暗不同组合成了这个像素呈现出的色彩。而显示器使用的色彩数量标注方式是多少 bit,其实就是每个显示单元能呈现出的明暗变化数量,而 bit 这一单位是表示 2 的多少次,比如 8bit 色彩就是 2 的 8 次方,每个显示单元的变化有 256 种,单个像素呈现出的色彩组合就是 256×256×256=16 777 216 种,基本达到了一般人的视觉极限。
显示器的色域就是能够显示多少种色彩,这主要与控制芯片和显示单元的精确度有关,所谓的广色域显示器,就是表示显示精确度很高,可以表现出更多的色彩,对整个色彩区间的覆盖更广。目前常见的显示器色域标准主要是 sRGB 和 Adobe RGB,还有苹果制定的 AppleRGB。sRGB 对一般用户而言已经完全够用也获得了大部分显示器和软件的支持,Adobe RGB 和 AppleRGB 则更多出现在专业显示器和专业软件上,面向设计、美工等专业人员。
显示器面板类型就是显示器面板所用的材质,例如 TN、IPS、VA、ADS 和 PLS,每一个面板各有特色,从显示的效果来说,ADS、IPS 和 PLS 三种面板效果视觉效果差不多,都优于 VA 和 TN,而 TN 屏的观感要略逊于 VA。从响应时间来看,其中 VA 面板的响应速度是最慢的,IPS 与 PLS 相差不多都好于 VA 逊于 TN 和 ADS。TN 面板的相应时间最快。不少 TN 面板的可视角度较小,但是售价相对便宜。IPS 面板容易漏光,PLS 屏的漏光会比 IPS 少些,其中 VA 屏的漏光最少,对比度也更高,黑色更纯,ADS 屏幕的透光率更高。
显示器画面刷新速度与显卡输出的画面并不一定同步,出现这种情况下造成的画面延迟与场景跳跃外,还有可能造成两帧画面冲突,出现类似响应时间不足的问题,不过表现为局部画面和整体不同步,并非拖影而是画面的撕裂。AMD 的 FreeSync 和 NVIDIA 的 G-SYNC 有些类似于游戏中的垂直同步的效果,尽量协调显示器刷新速度和显卡输出速度,让每一帧画面都完整而即时。FreeSync 是免费开源的而 G-SYNC 需要显示器安装硬件支持模块,所以成本会高一些,显示器价格也偏贵一些。
刷新率就是屏幕每秒画面被刷新的次数,一个动作由 20 张画面完成我们看画面就会感到卡顿,但这个动作增加到 30 张的话看上去就自然多了。按照这个原理,更高的刷新率意味着画面更为流畅、自然,能够消除图像闪烁和抖动感,我们长时间面对屏幕眼睛也不会太疲劳,同时也能防止游戏画面出现拖尾、延迟、模糊感和断裂感。过去的液晶显示器刷新率通常为 60Hz,但现在你会发现很多电竞显示器都支持 144Hz 刷新率,这样就能获得更好的游戏效果。高刷新率的显示器会让游戏画面在高速运动时避免出现延迟、跳动等不良画面现象,主流是 144Hz FPS 游戏玩家可以考虑下高刷新率的显示器。
曲面屏的作用是提高沉浸感体验,主要有 1500R、1800R、3000R、4000R 四种曲率,其中 1500R 就是半径为 1.5m 的圆所弯曲的程度,1800R 就是半径为 1.8m 的圆所弯曲的程度,3000R 曲率指的是半径为 3m 的圆所弯曲的程度,而 4000R 曲率就是半径为 4m 的圆所弯曲的程度。1800R 是目前市场主流的曲面屏曲率更贴近人眼自然观感,贴合人眼网膜弧度。
显示器的显示接口众多,常见的显示接口主要有 DVI、HDMI、VGA、DP 接口。其中 DP 等级是最高的,而 VGA 是模拟信号是等级最低的,DVI、HDMI、DP 属于数字信号。
请按 Ctrl+D 收藏荒岛分享给好友 如您发现本文件已经失效无法下载请联系站长修正

