Pentile排列的AMOLED優(yōu)點(diǎn)及其缺點(diǎn)(轉(zhuǎn)帖).doc

看到有不少兄弟糾結(jié)于i9000屏幕的“顆粒感”的，在這里我先說明一下，因?yàn)槲以瓉硎荕8的用戶，所以對屏幕顯示效果比較敏感，i9000的顆粒感在我看來是很明顯的雖然絕大多數(shù)時(shí)候并不影響使用。但為什么i9000以及其他用大部分AMOLED的手機(jī)屏幕會(huì)顯現(xiàn)出顆粒感，下面我們就來分析一下這其中的根源。首先要說明的是，顆粒感和AMOLED材質(zhì)本身無關(guān)，而它完全和屏幕本身的子像素排列有關(guān)系。讓我們來看看什么是子像素。我們知道白色的光線是由紅到紫的連續(xù)光譜組成的，而在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)里，則采用紅綠藍(lán)也就是RGB三種顏色的視覺等亮度混合（注意，不是光學(xué)等強(qiáng)度）來調(diào)和出白色光。我們知道顯示屏是由許許多多的像素構(gòu)成的，而為了讓每一個(gè)單獨(dú)的像素可以顯示出各種顏色，就需要把它分解為紅綠藍(lán)三個(gè)比像素更低一級的子像素。也就是說，3個(gè)子像素構(gòu)成一個(gè)整體，即彩色像素。當(dāng)需要顯示不同顏色的時(shí)候，三個(gè)子像素分別以不同的亮度發(fā)光，由于子像素的尺寸非常小，在視覺上就會(huì)混合成所需要的顏色。知道了子像素，那么我們就可以進(jìn)入下一個(gè)問題，那就是子像素的排列。首先是最簡單的情況，也就是把一個(gè)方塊形的像素，平均分成三等分，每一塊賦予不同的顏色，這樣就可以構(gòu)成一個(gè)彩色像素。這也是絕大多數(shù)液晶顯示器所采用的子像素排列方法（當(dāng)然，三個(gè)像素的順序是隨意的，不國一般都是【紅綠藍(lán)】或者【藍(lán)綠紅】）。下載 (21.26 KB) 2010-7-26 23:57這樣，只要我們把足夠多這樣構(gòu)造的像素排列到一起，就可以顯示出我們所需要的圖案了。下載 (22.65 KB) 2010-7-26 23:57事實(shí)上，絕大多數(shù)的液晶顯示器，采用的都是這種子像素排列。它的好處是像素獨(dú)立性高，每一個(gè)像素都可以自己顯示所有的顏色。但缺點(diǎn)是要制作m*n的顯示器，總共需要制作3m*n個(gè)像素（在制造過程中，子像素是最基本的制造單位，它們本身沒有顏色，顏色是靠濾光片而產(chǎn)生的）。這在液晶上是沒什么問題的，因?yàn)橐壕Р捎玫氖怯∷⒐に?，制作多少個(gè)像素對成本的影響并不高。但是這個(gè)問題到了AMOLED時(shí)代就不一樣了，AMOLED面臨2個(gè)問題：第一個(gè)是像素總個(gè)數(shù)直接決定生產(chǎn)成本，第二個(gè)是AMOLED的發(fā)光效率并不高。如果采用和液晶一樣的工藝，就需要更高的發(fā)光亮度，才能得到和液晶一樣的觀感，同時(shí)也會(huì)增加制造成本，所以三星在制造AMOLED面板的時(shí)候，采用了一種不同于上面的子像素排列方法，這種子像素排列方式叫做RGB Pentile，有許多變種，我們來看一下i9000、Nexus One、Desire等手機(jī)采用的那種排列方法。下載 (28.76 KB) 2010-7-26 23:57圖中左邊就是i9000所采用的Pentile RGB排列子像素的子像素排列方法。可以看到，同樣顯示3x3個(gè)像素，Pentile在水平方向只做了6個(gè)子像素，而標(biāo)準(zhǔn)RGB做了9個(gè)，子像素?cái)?shù)量減少了1/3。也就是說，Pentile技術(shù)下一個(gè)像素只包含兩個(gè)子像素，要么是綠+紅，要么是綠+藍(lán)。大家可能要奇怪了，Pentile為什么可以縮減1/3的子像素而保持總像素不變呢？既然缺少一種子像素，那它又是怎么達(dá)到依然顯示3x3全彩色像素的結(jié)果的呢？這里面的關(guān)鍵在于相鄰像素之間的“共用子像素”。我們來看一下Pentile在工作時(shí)的子像素點(diǎn)亮情況就知道了。首先是顯示水平間隔的白色線條。下載 (26 KB) 2010-7-26 23:57可以看到，水平方向，每個(gè)像素和相鄰的像素共享自己所不具備的那種顏色的子像素，共同達(dá)到白色顯示。然后是現(xiàn)實(shí)垂直間隔的白色線條。下載 (25.62 KB) 2010-7-26 23:57公用情況也是一樣的。下面來顯示黑白點(diǎn)陣。注意，問題來了：應(yīng)該有的藍(lán)色像素不見了！這是因?yàn)槊恳粋€(gè)像素都失去了鄰居，無法公用，所以Pentile屏幕無法精確顯示這樣的圖案。這個(gè)問題非常麻煩，為了讓顯示的結(jié)果仍然為白色，就需要把原本應(yīng)該熄滅的藍(lán)色像素重新點(diǎn)亮，結(jié)果就是顯示白色點(diǎn)陣失敗。下載 (22.74 KB) 2010-7-27 00:16現(xiàn)在我們知道了，Pentile技術(shù)的精髓就是要做到相鄰像素的子像素公用。這要求屏幕上顯示的任何像素都需要有相鄰像素的存在，但實(shí)際情況中，并不是時(shí)時(shí)刻刻都可以滿足這點(diǎn)的，比如下面我們可以在實(shí)際中可能遇到的情況就是。這些情況下會(huì)出現(xiàn)什么問題呢？首先，是顯示垂直方向的黑白交界線。可能出現(xiàn)的位置：文字邊緣。下載 (23.68 KB) 2010-7-27 00:16我們可以看到，在最左邊一條，出現(xiàn)了紅藍(lán)紅藍(lán)像素的垂直交替排列。這在視覺上會(huì)導(dǎo)致明顯的“彩邊”現(xiàn)象。然后，是45度傾斜的黑白分界線?？赡艹霈F(xiàn)位置：文字邊緣。下載 (25.73 KB) 2010-7-27 00:16可以看到，邊緣期待的白色變成了紅色。更多的情況就不一一分析了，在這些情況下，會(huì)出現(xiàn)的問題都是屏幕上會(huì)出現(xiàn)非白色的邊緣，這和我們要求的想去甚遠(yuǎn)，畢竟誰都不希望把黑白照片顯示的花花綠綠吧？所以Pentile技術(shù)會(huì)對這些情況作出一定的修正，那就是把一些本該熄滅的子像素點(diǎn)亮，人為的制造一些相鄰像素，來實(shí)現(xiàn)顏色的正常顯示。但這就帶來了一個(gè)問題，那就是本來平整的邊緣變得不再平整，成為了鋸齒狀。這也是Pentile之所以會(huì)出現(xiàn)邊緣毛刺的原因。具體的圖我就不畫了。上述的討論都是在顯示黑色和白色的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，實(shí)際顯示彩色畫面的時(shí)候Pentile還會(huì)遇到一些更奇怪的問題。舉例來說，當(dāng)我們需要顯示純黃色的時(shí)候，就需要把屏幕上所有藍(lán)色的像素都關(guān)閉。但由于紅色像素是間隔排列，而不是緊密排列的，所以導(dǎo)致肉眼可以輕易看出其間夾雜的黑色斑點(diǎn)，它們之間的距離是兩倍于像素距離的，導(dǎo)致出現(xiàn)“網(wǎng)紋”。下載 (30.83 KB) 2010-7-27 00:25而當(dāng)顯示淡橙色的時(shí)候，紅色100%發(fā)光，綠色50%發(fā)光，而藍(lán)色像素則以50%亮度發(fā)光，此時(shí)這些不發(fā)光的藍(lán)色像素會(huì)構(gòu)成暗點(diǎn)，導(dǎo)致本來應(yīng)該是純凈的顏色表面出現(xiàn)兩倍于像素距離程斜向分布的紅色“顆粒感”。下載 (27.92 KB) 2010-7-27 00:29如果要用一句話來解釋的話，那就是Pentile技術(shù)的顯示屏，同樣大小同樣分辨率下視覺點(diǎn)距會(huì)比標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的顯示屏大41%，也就是細(xì)膩度低41%。追其根本，Pentile是一種通過相鄰像素公用子像素的方式，減少子像素個(gè)數(shù)，從而達(dá)到以低分辨率去模擬高分辨率的效果。優(yōu)點(diǎn)是同樣亮度下視覺亮度更高，以及成本更低，但缺點(diǎn)也不言而喻模擬的自然比不過真貨。一旦需要顯示精細(xì)內(nèi)容的時(shí)候，Pentile的本質(zhì)就會(huì)顯露無遺，清晰度會(huì)大幅下降，導(dǎo)致小號字體無法清晰顯示；而為了彌補(bǔ)色彩問題，所以在Pentile技術(shù)下顯示色彩分割區(qū)的時(shí)候，分割線會(huì)產(chǎn)生1.41倍于實(shí)際像素點(diǎn)距的鋸齒狀紋路，也就是會(huì)產(chǎn)生鋸齒狀邊緣。最后一點(diǎn)就是只要顯示的內(nèi)容不是白色，就會(huì)出現(xiàn)1.41倍于點(diǎn)距的網(wǎng)格狀斑點(diǎn)。所以說，Pentile技術(shù)的顯示屏必須需要擁有足夠高的分辨率，才可以彌補(bǔ)由于會(huì)產(chǎn)生1.41倍點(diǎn)距紋理帶來的視覺效果下降。因此在i9000這樣的4寸顯示屏上使用Pentile技術(shù)的AMOLED顯示屏，這樣的問題還是蠻明顯的，雖然不會(huì)導(dǎo)致明顯的問題，但對屏幕顆粒感有要求的同學(xué)，最好還是先看真機(jī)再?zèng)Q定。最后補(bǔ)兩張屏幕實(shí)際照片，分別是HTC Legend和Desire。Legend的屏幕是3.2寸480x320的，而Desire的屏幕是3.7寸800x480的。在同樣的拍攝倍率下，我們可以看到，雖然Desire的理論像素密度是Desire的兩倍以上，但實(shí)際上從顯微照片的角度，Desire屏幕的視覺細(xì)膩度是和Legend相差不多的。大家可以去比較一下