《10Bit色彩.docVIP

转篇技术贴——10bit色彩处理技术离我们到底有多远 前言 现在很多LCD和PDP显示器/电视机都喊出了“10bit面板”的口号，就连一向安稳的显卡也开始支持10bit甚至更高的色彩精度，“10bit面板”究竟是真有其事，还是像“动态对比度”那样只是一个数字指标游戏呢？液晶的老大难问题 液晶技术通过调整液晶偏转角度来控制背光通过量，进而实现三原色点的发光强弱，背光模块发出的白光通过滤色膜分解成红、绿、蓝三基色光。在这个过程中，驱动电路控制薄膜晶体管(TFT)当中液晶分子的偏转来实现对光的调制，所以LCD显示器能够实现的精度，与驱动电路的控制精度有很大的关系。 液晶技术有一个致命的缺陷，那就是颜色数量，而衡量色彩的好坏，公认的参考标准是色域以及能够在该色域内表现出的颜色数量。举个简单的例子，我们在显示红色时，色域决定了能够显示“红色”的范围，而颜色数量则决定从深红到浅红过度是否自然，有没有色块。  LCD的发光原理图  在液晶显示器上，色域主要由背光模块和滤色膜决定，而能够表现的颜色种类(数量多寡)则是由驱动电路的处理位数来决定。如果驱动电路以6bit来处理每种颜色，那么液晶分子也就只有26=64种变化，三原色加在一起也就只有218=262144种(俗称的26万色)，这也是主流手机液晶屏幕的发色数；如果在6bit驱动电路中加入抖动算法，我们就可以实现更多的颜色数量，常说的16.2M色面板就是这么来的；更高级的是8bit驱动电路，能够显示224颜色(16.7M色)。 通过简单的数学计算我们就可以发现8bit驱动电路所产生的驱动电压数量是6bit电路的4倍，电路更复杂；如果再配合更好的液晶分子材料，成本就会居高不下。所以到目前为止，主流的液晶显示器仍然在使用6bit硬件驱动电路，辅以软件抖动算法来实现16.2M色。 色阶的过度，颜色数量决定了颜色之间的过度是否明显 既然8bit的普及尚需时日，那么10bit又是怎么一回事呢？通过上面的推导，我们已经知道实现10bit驱动电路的难度要在8bit电路的基础再上乘以4(仅指驱动电压数量，实际实现起来难度远不止4倍)。其实早在数年前，10bit驱动技术已经出现了，但为什么要等到最近才从“幕后”到“台前”呢？这其中还涉及到色域的问题。 色域就是显示器(设备)能够在全部色彩空间中表现的色彩范围  为了直观地用数字来衡量显示设备的色域，业界普遍使用NTSC色域范围作为基准，显示器能够显示的色彩范围与之相比得到一个相对系数。传统液晶显示器的色域仅仅占到72%的NTSC色域范围，也就是sRGB标准的色域范围。液晶显示器必须达到这个色域范围才能出厂；而早期的液晶电视受背光模块影响，色域也停留在72%NTSC，在那个时候即使采用10bit驱动技术，效果也不会有多大改善。 既然10bit驱动能够带来4倍于8bit驱动的色彩数量，为什么断言效果不会有改善呢？这就要从人的生理上找原因了。肉眼不能完全分辨出颜色过渡的细微差别，在72%NTSC色域范围内，很多人已经看不出16.7M色面板色阶过度的界限；此时盲目提高到10bit驱动，并不能带来显著的视觉效果提升。  背光源与LCD的控制电路  在完成对比度、可视角度以及响应速度的革新之后，液晶工业开始提高背光模块和滤色膜工艺，以实现更宽广的色域输出。广色域面板的异军突起，成了2007年和2008年最炙手可热的新技术。使用广色域背光管(WCG-CCFL)再加上改进的滤色膜，液晶显示器的色域一举提高到97%NTSC的水平，而实验室里面使用的三基色LED背光模块，更将色域扩展到110%NTSC。 如果此时继续沿用8bit驱动技术，难免会有“金眼睛”发觉色域过度中的色阶。此时引入10bit驱动技术与广色域面板珠联璧合，不失为行之有效的方法。 计算机在拖后腿 现在我们发现一个非常奇怪的现象，为什么众多厂家都急着提高液晶电视的显示效果，而液晶显示器却迟迟没有动静呢？以往每次液晶技术的革新都是从显示器开始的，为什么偏偏这次却要落后？的确是这样，这次液晶显示器看来要落后半拍了；但这并不是显示器本身的错，而是整个PC显示系统拖了后腿。 在Windows XP的桌面上点击右键→属性→设置，我们看到了什么？“颜色质量-最高(32位)”。这32bit中仅有24bit用来