显示器这种东西是比较级的
在某一家店看完一款显示器
过条马路到另一家店看另一款
回家之后你绝对不知道哪一款比较好
唯一的印象只剩下谁的造型炫
以及谁的比较贵
挑选的方法应该是
根据你的预算以及想买的规格
事先先选好你比较喜欢的几台
摆在一起作比较
解析度
目前市面上LCD monitor可以买得到的大概有以下几种解析度
XGA: 1024*768
SXGA: 1280*1024
SXGA+: 1400*1050
UXGA: 1600*1200
另外还有一些解析度更高的面板(通常是有特殊用途的)
以及在国内和港台大概还没有人在用的宽萤幕16:9 or 16:10
在此先不讨论
液晶显示器的解析度表示它可以显示的点的数目
这是一个固定值, 没有办法调整的
同样的尺寸之下
解析度越高则可以显示的画面越细致
假设你买了一个XGA的monitor
则你的显示卡千万不要设定成其他解析度比如说800*600
因为在这种情况之下电脑实际上是把一个800*600的画面scale成1024*768在显示
结果就是看到一个比较模糊的画面
正确的做法就是
买了什么解析度的monitor
显示卡就设定成那个解析度
DVI (Digital Visual Interface)
电脑处理的是数位信号
处理完之后送出来的也是数位信号
但是传统的CRT monitor使用的是类比信号
为了与CRT沟通
送到CRT的信号必须先转换成类比的才能使用
因此一般显示卡的输出(D-sub, 就是有15 pin的那个小插槽)送的是类比信号
LCD monitor使用的也是数位信号
但是为了与一般显示卡相容
所以会设计成可以接收D-sub接头送出来的类比信号
然后再把这个类比信号转换成数位信号去处理与显示
这里就产生一个问题了
不论是数位转类比或类比转数位
一定都会有信号的遗失
因此为了与CRT相容的这个愚蠢理由
LCD monitor进行了两次本来不必要的信号损失
造成的结果就是
看到的画面会有一点点模糊
而其实LCD原本的能力可以显示得更清楚
由于这两年液晶显示器开始热卖
显示卡厂商也开始推出可以直接输出数位视讯的显示卡
也就是多了一个叫作DVI的插槽
如果你买一个有DVI插槽的显示卡
再买一个有DVI插槽的LCD monitor
这时LCD monitor所显示的清晰程度才是该LCD原本所设计出来的能力
当然, 这样的组合现在好像有比较贵
如果你不是对画质非常挑剔
可以用就好的话
可以考虑省这笔钱
坏点(dot defect)
所谓坏点,
是指液晶显示器上无法控制的恒亮或恒暗的点
坏点的造成是液晶面板生产时因各种因素造成的瑕疵
可能是particle落在面板里面
可能是静电伤害破坏面板
可能是制程控制不良等等等
坏点分为两种:亮点与暗点
亮点就是在任何画面下恒亮的点
切换到黑色画面就可以发现
暗点就是在任何画面下恒暗的点
切换到白色画面就可以发现
一般来说
亮点会比暗点更令人无法接受
所以很多monitor厂商会保证无亮点
但好像比较少保证无暗点的
有些面板厂商会在出货前把亮点修成暗点
另外某些种类的面板只可能有暗点不可能有亮点
例如MVA, IPS的液晶面板
面板厂商会把有坏点的面板降价卖出
通常是无坏点算A grade
三点以内算B grade
六点以内算C grade
一般来说这都是可以正常出货的
至于更低等级的面板
在景气好面板缺货的时候(例如2000年时)还是会有人来买
今年的话
大家眼睛最好也睁大一点
坏点没有办法修
如果你买的monitor有保固坏点
你拿去退给他他就是换一台给你
mura
mura本来是一个日本字
随着日本的液晶显示器在世界各地发扬光大
这个字在显示器界就变成一个全世界都可以通的文字
mura是指显示器亮度不均匀造成各种痕迹的现象
最简单的判断方法就是在暗室中切换到黑色画面以及其他低灰阶画面
然后从各种不同的角度用力去看
随着各式各样的制程瑕疵
液晶显示器就有各式各样的mura
可能是横向条纹或四十五度角条纹
可能是切得很直的方块
可能是某个角落出现一块
可能是花花的完全没有规则可言东一块西一块的痕迹
mura不会对使用上造成什么影响
这属于品味问题
面板厂商会把有mura的面板打成次级品用较低价格卖出
但是我没有听说monitor厂商有那种保证无mura的
这个通常也不会写进monitor规格
所以买之前眼睛睁大一点
买到了只好自认倒楣
对比
显示器的对比是这样定义的
在暗室之中
白色画面下的亮度除以黑色画面下的亮度
因此白色越亮 黑色越暗
则对比值越高
一般LCD monitor的规格书上都会写出它的对比值
但是这个值通常只能参考
因为面板厂商为了保护自己
有一些规格值会写得很保守
对比就是其中一项
比如说
某机种的对比值明明可以做到三百
但是规格书写的是typical 200, minimum 150
这是为了量产的时候万一出了什么问题导致黑色漏光对比下降
该批货还是可以正常出货
如果你想比较的两款LCD monitor
对比值分别是写350, 400
不要以为四百的那个真的有比较好
那只是这一家他敢写而已
事实上
两款分别写300, 400的
我都还会怀疑那可能是差不多的
实际上运气好的话都有可能是做到五六百
如果你会很care这个
可以把想比较的两台显示器白色亮度调到一样
然后切换到黑色画面
在暗室下看谁比较黑
如果不是对画质非常挑剔
在一般使用情况下
我认为对比三百应该是够用的
色饱和度 (color gamut)
色饱和度是指显示器色彩鲜艳的程度
显示器是由红色绿色蓝色三种颜色光来组合成任意颜色光
如果RGB三原色越鲜艳, 则该显示器可以表示的颜色范围就更广
这是因为无法显示比三原色更鲜艳的颜色
所以某显示器三原色本来就不鲜艳了
那个该显示器所能显示的颜色范围就比较窄
色饱和度是面板厂商的重要规格
但是我到现在好像还没看过有monitor厂商把色饱和度写进规格的
他们都是写可以组合出来的颜色数目
比如说
某显示器的RGB三种颜色光都可以分成64灰阶(6 bit)
则该显示器的颜色种类总共有64*64*64=262,144种组合
如果该显示器的RGB三种颜色光都可以分成256灰阶(8 bit)
则该显示器的颜色种类总共有256*256*256=16,777,216种组合
当然
灰阶数越多颜色层次看起来会越细致
但不表示颜色会比较鲜艳
色饱和度的表示是以NTSC所规定的三原色色域面积为分母
显示器三原色色域面积为分子去求百分比
比如某显示器色饱和度为71%NTSC
表示该显示器可以显示的颜色范围为NTSC规定的百分之七十一
71%NTSC大约为为目前CRT电视机的标准
LCD显示器目前作到这个程度的在色彩上就算高阶了
目前笔记型电脑用的萤幕色饱和度大约40~50%NTSC
桌上型液晶萤幕大多作到60%~65%NTSC
当然各大厂都有持续开发高色饱和度显示器的计划或已有量产
请不要拿来和我抬杠
我说的是"目前"和"大多"
选购的时候
把喜欢的两台monitor摆在一起
点相同的画面
通常就可以看出谁的色饱和度比较好
亮度
亮度是指显示器在白色画面之下明亮的程度
单位是cd/m^2, 或是nit
亮度是直接影响画面品质的重要因素
在实验室里面我们常讲一句话:
「一亮遮三丑」
一个明亮的显示器即使色饱和度比较差或颜色偏黄等其他不利因素
还是有可能看起来画面会比较漂亮
目前市售的monitor一般亮度规格大约是250nits
Notebook亮度规格大约是150nits
当然更亮规格的产品各厂都有在开发当中或已量产
如果是液晶电视
亮度通常会有400nits
这是因为看电视时不像使用监视器时距离那么近
并且会考虑摆电视的环境会比较明亮
液晶显示器会发光是因为它的背光模组藏有灯管
就像你现在抬头可以看到的照明用萤光灯管是很像的东西
只不过小了一点
Notebook里面会摆一支
Monitor会摆上两到六支或以上
目前灯管厂商都会保证灯管寿命在三万小时或五万小时以上
也就是使用三五万小时之后亮度会掉到一半
所以其实液晶显示器还算蛮长寿的
没有其他破坏性动作造成故障的话
应该可以活到你想淘汰它的时候
显示器的亮度是使用者可以调整的
调到你觉得舒服的亮度就可以
调得太亮除了可能不舒服外
也会损耗灯管寿命
视角(一)
液晶显示器由于天生的物理特性, 使得使用者从不同角度去看时画面品质会
有所变化. 与正看时相比, 斜看的时候, 转到当画面品质已经变化到无法接
受的临界角度时, 称之为该显示器之视角.
视角的定义有三种
1. 对比
从斜的方向去看液晶显示器, 与正看时相比, 白色部分会变暗, 黑色部分
会变亮, 因此对比会下降. 一般定义当对比下降到10的时候的角度为该显
示器的视角. 也就是定义大于此视角的时候黑白已经不易分辨.
一般面板厂商与监视器厂商规格书上对于视角的定义最常使用这一条.
2. 灰阶反转
理论上显示器从零灰阶(黑色)到二五五灰阶(白色)应该是灰阶数越高则越亮.
但是液晶显示器在某个大角度的时候有可能看到低灰阶反而比高灰阶还亮,
也就是看到类似黑白反转的现象, 这种现象称之为灰阶反转.
定义不会产生灰阶反转现象的最大角度为视角, 也就是超过这个角度就有
可能看到灰阶反转, 而灰阶反转是无法接受的影像品质.
这个定义和第一个定义的差别在于用对比定义只考虑零灰阶和二五五灰阶,
而灰阶反转是考虑所有的灰阶.
3. 色差
从不同角度去看液晶显示器, 会发现颜色会随着角度而变化, 比如说本来是
白色画面变得比较黄或比较蓝, 或是颜色变得比较淡等等.
随着角度变大, 当颜色的变化已经大到无法接受的临界点时, 定义该角度为
视角.
关于色差, 我说过颜色可以量化, 所以颜色的差异可以用数字表示, 但什么
叫做无法接受的色差目前并没有一定标准, 所以写规格的时候没有人用这个
定义, 但是在实验室里面, 我们在比较两种显示器的时候还是会care相同角
度时谁的色差比较大, 这是使用者会直接感觉到的品味问题.
最早的TFT-LCD所使用的是一种叫做TN的液晶模式, 这种技术最大的缺点就是
视角很小, 以对比来定义, 目前大概都是作到左右视角各45~50度, 上视角
15~20度, 下视角35~40度.
为了解决视角的问题, 有几种广视角技术就发展出来, 目前市面上的主流广视角
技术有三种: TN+film, MVA, IPS
目前市售的notebook LCD通常不会应用广视角技术, 因为考量notebook是个人
使用, 广视角效益不大, 而monitor通常会使用广视角, 考量使用monitor时可能
会秀一些资料或画面给在旁边的人看.
视角(二)
1. TN+film
所谓TN+film就是在原来的TN型TFT-LCD上贴上一种广视角补偿膜.
这种广视角补偿膜是FujiFilm (没错, 就是作底片的那一家) 的独家专利技术
称为Fuji Wide View Film
一旦贴上这种补偿膜
以对比为定义
原本大约左右视角100度, 上下视角60度
立刻增加到左右140度, 上下120度
但是TN+film还是没有解决灰阶反转的问题
2. MVA
MVA是Fujitsu所开发出来的独家专利技术
除Fujitsu之外
台湾尚有奇美电子与友达光电获得授权生产
MVA可以做到上下视角与左右视角都超过160度
(但不是每个方位有有这样的视角)
并且解决了大部分灰阶反转的问题
除非是从很特殊的方位并且很大的角度去看才有可能看到灰阶反转
3. IPS
IPS最早由Hitachi所发展
另外IBM Japan, NEC, Toshiba等也拥有IPS技术
国内则有瀚宇彩晶获得Hitachi的授权生产
IPS上下视角与左右视角号称到170度
(但不是每个方位都有这样的视角)
并解决大部分灰阶反转问题
160度与170度的差异其实没有意义
有兴趣的话拿起量角器来看看80度是多大的视角
基本上超过这个视角, 一个平面已经快变成一条缝了
根本没有办法进行量测
他敢写170度(两边各85度)
是在80度的时候可能量到对比二三十
所以有把握85度时对比仍可以超过十
其实MVA也可以
除了以上三项广视角技术
比较有名的广视角技术
另有Sharp拥有独家专利ASV
韩国的Samsung有一种MVA的变形叫做PVA的
韩国的Hydis (原Hyundai的TFT-LCD部门)则拥有IPS的变形FFS等
视角(三)
Notebook的液晶萤幕不使用广视角技术有几个理由
除了之前说过的notebook是个人使用的之外
最主要的原因是notebook讲求轻薄省电
所以背光板只能摆一根灯管而且必须做很薄(也就是天生作不亮)
为了得到比较好的光使用效率
所以采用穿透率最高的TN型设计而比较少使用MVA, IPS, ASV等等等技术
而TN+film技术除了穿透率有比TN低一些之外,
多了两张广视角补偿膜也会增加厚度与重量
而notebook用面板对厚度重量的要求一向是机构工程师的恶梦
判断monitor是不是使用TN+film最简单的方法就是去看灰阶反转
下视角是最容易看到灰阶反转的角度
把monitor随便切到一个有不同颜色与亮度的图案
把脸贴到monitor下方然后眼睛往上看
如果看到灰阶反转的现象(就是亮的地方变暗, 暗的地方变亮)
就可以肯定这是TN+film型monitor了
如果是notebook液晶萤幕, 连左右视角都很容易看到
TN+film的左右视角依设计可能有120度或140~150度(以对比为定义)
这是因为FujiFilm又有推出新一代的广视角补偿膜
不过有件令我印象非常深刻的事
有一次拿到某社的TN+film面板
规格写左右typical各75度, 但是没有写minimun值
实际一量发现只有60度
这才发现敝公司在写视角规格时实在稍嫌老实了一点
不但都typical value老实写而且还保证minimum value
人家大笔一挥技术立刻日进千里
难怪卖得那么好
MVA和IPS的判断
像我们靠这一行吃饭的其实就是把显微镜拿起来去看面板的画素设计
一般使用者则可以从规格书看出一点端倪
除了视角规格>160与170的差别之外
MVA的响应时间规格是25ms
IPS的响应时间大约是40ms
如果是Sharp的面板规格又写上下左右视角超过160度
那一定就是ASV
MVA和IPS各有优缺点
比如说MVA的响应速度比IPS快, 但色差也比IPS大等等
针对各自的缺点
厂商都有持续开发改进的研究甚至已经量产
而TN+film也不会有消失的一天
因为它容易作得亮
而且对面板厂商而言不须要特别的制程
是低价monitor非常适合的选择
响应时间(一)
响应时间的定义就是在面板的同一点上面
从黑色变到白色所需时间加上从白色变到黑色所需时间
LCD有响应时间的问题是因为
LCD是以液晶分子的旋转角度来控制光线的灰阶亮暗
而液晶分子旋转时需要时间.
一般monitor使用的目的是文书处理与网页浏览
一般情况之下就是monitor会持续显示同一个画面很久一段时间
然后才切换到另一个不同的画面
这样的使用状况下
其实反应时间多快多慢对使用者而言是没有影响的
但是如果要使用monitor来看动画或影片
因为画面会持续变化没有停止
这时候响应时间就会影响画面品质.
响应时间分为rise time和fall time
对TN型面板来说
驱动电压从低电压变成高电压时画面会从白色变成黑色(电压rise)
因此白色变成黑色所需时间就是rise tieme
而驱动电压从高电压变成低电压时画面会从黑色变成白色(电压fall)
因此黑色变成白色就是fall time
MVA和IPS则刚好相反
黑变成白是rise time
白变成黑是fall time
目前市面上量产面板的规格
TN型rise time大约15ms
fall time大约35ms
实际上作到10ms+20ms也不算难.
这里其实有一个陷阱
对LCD面板来说
从全黑变到全白以及从全白变到全黑的响应时间其实是最快的
但是中间灰阶的切换就不能保证这个速度
比如说从128灰阶切换到140灰阶
响应时间都会比规格值大上很多
大于七八十毫秒都是可能的
而你使用monitor时不可能只使用黑色和白色两种颜色.
响应时间(二)
一般LCD面板的画面更新频率是60Hz
也就是每秒钟要换60次画面
不管目前显示的图片是否有在变动都会以这种频率重新显示
因此每个画面持续时间是1/60=16.67ms
如果响应时间远大于这个值
画面在动时就可能看到模糊的影像
注意是模糊的影像
不是残影
残影是另外一个问题
你可以这样测试:
在MS Windows所附的萤幕保护当中有一个"留言显示"
设定值里面可以更改背景颜色和留言内容
把背景选成灰色
留言打入++++++
字型选大一点
然后让它跑
仔细看, 可以看到加号背后拖着一个模糊的尾巴
这就是响应时间不够快造成的
CRT没有这样的问题.
这就是说
目前的LCD monitor其实不是很适合用来看影片
不过我实际测试的结果
普通使用者如果是观看一般影片(比如说ㄟ片)其实影响不大
要看那种画面闪来闪去的动作片
很用力去盯着看某些其实平常不会去注意的背景才会发现品质下降
玩game的话也没有什么太大的问题.
市售的LCD monitor对于响应时间的规格还有另一个陷阱
有些厂商响应时间只写rise time
所以如果买monitor时看到响应时间只有15ms甚至更低
最好问清楚
通常就是这种情况
真正小于15ms的产品大概还要过好些时间才有可能在市面上看到.
另外有一些高阶LCD的响应时间的规格可能是写全灰阶切换小于16.67ms
这是指不管是多少灰阶切换到多少灰阶
都保证在16.67ms之内完成动作
注意不是rise+fall time 16.67ms
这是在驱动电压上面上了一些手脚达到的
目前还不多见
但不是没有
这种面板用来看影片
画质比起传统的LCD就有相当程度的改善.
保护玻璃
有些人在购买液晶显示器的时候会要求装上保护玻璃
这个动作好不好见仁见智
我个人就很反对
但我有一个同事就买一个有装玻璃的
CRT的表面是玻璃
最大的问题就是会反光
尤其如果背后有窗户或灯光就非常的讨厌
常常会看不到画面
LCD的表面最外一层是一片偏光片
这一片偏光片通常作过一些特殊表面处理
硬度比较高(一般规格是3H)
并且具有防炫光与抗反射的功能
所以LCD不会有像CRT那样有反光的问题
可是一旦装上保护玻璃这一切就毁了
你背后的光源对你的CRT萤幕造成什么样的困扰都会在LCD的保护玻璃上重现
浪费了表面偏光片原本的设计
破坏影像品质
那为什么有人要装玻璃?
因为使用monitor时手指常常会在上面指来指去
而偏光片印上指纹印之后会很难消除
光用布是擦不掉的
如果装上保护玻璃就很容易清理
另外就像我同事的情形
他一买回家放
他两个还没念幼稚园的儿子就来用力压
当场让他觉得玻璃买对了
其实LCD没有那么脆弱
若不是很用力去压或是撞击是不会破的
坏点也不是摸出来的
除非摆LCD的地方常常有很没斩节的小朋友出没
否则不建议装保护玻璃
要擦掉偏光片上的指纹
可以用水加一点点洗碗精
用布沾湿后去擦
再用布沾清水去擦即可
轻压液晶萤幕不会使液晶流出来
那是密封在面板里面的
万一打破液晶萤幕的话(破裂处会黑掉)要尽快处理掉并用肥皂洗手
因为液晶是有毒的
不要摸一摸然后不小心吃下去
残影
残影是指画面切换之后前一个画面不会立刻消失而是慢慢不见的现象
残影与反应时间不算同一件事
残影可能要两三秒后才会完全消失
而液晶的反应时间是十几到几十毫秒
一个设计得好的液晶显示器
就算反应时间是15+35ms
也不可能让使用者看到残影
残影发生机制有些复杂
通常是同一画面显示太久的情况下
液晶内的带电离子吸附在上下玻璃两端形成内建电场
画面切换之后这些离子没有立刻释放出来
使得液晶分子没有立刻转到应转的角度所造成
另外一种可能情况则是因为画素电极设计不良
使得液晶分子在状态切换时排列错乱
这种情况之下也有可能看到残影
所以以为反应时间快就不会看到残影
这种观念是错误的
面板厂商测试残影的方法是
常温下点西洋棋棋盘黑白方格画面十二小时
然后切换到128灰阶去看
标准是是在5秒(?)内残影必须消失
一般使用者选购monitor时
可以用power point画一些白底黑格的图以及一张128灰阶图去切换
如果嫌麻烦
也可以把萤幕背景设成128灰阶
然后叫出踩地雷点到暴掉(所有黑色地雷会显示出来)
摆个几十秒或几分钟
然后关闭
如可以看到残影(不是五秒喔, 看得到就算)
那就不要买
注意一点
不要一直盯着测试画面看
切换后才去看
不然可能看到的是人眼的视觉残留
色温(color temperature)
色温是用来形容显示器的白色的颜色
不限于LCD, 所有的显示器都通用
当显示器的颜色与黑体的温度高到某一绝对温度时所发出来的光一样时
称为该显示器的色温等于该温度
比如说
当显示器的白色设计成接近
黑体在温度6500K的时候所发出来的光颜色(接近晴天时上午的太阳光)
称为该显示器的色温为6500K
上面听不懂没关系
下面三句记起来就好
色温越低颜色会越偏黄色
色温越高颜色会越偏蓝色
一个色温偏高的显示器在秀图片的时候整个画面看起来色调就会偏蓝
据说亚洲人比较喜欢偏蓝色的白色
欧洲人比较喜欢偏黄色的白色
所以在日本卖的CRT电视机色温内定值可以高到9300K甚至12000K
在欧洲卖的色温就内定在6500K左右
台湾则是follow日本
你不喜欢偏蓝的白色也没有关系
CRT的色温可以让使用者很容易地去调整
但LCD就有困难
目前LCD面板的白色通常设计在6500K左右(电视用的面板要求色温会更高)
但也有故意设计成更偏黄的
因为灯管越偏黄亮度会越高
偏蓝亮度就低
如果偏蓝又要维持一样的亮度
就要在其他部份花更多成本把亮度补回来
色温高低没有好坏标准
有人喜欢偏蓝有人喜欢偏黄
选购的时候把几台中意的monitor摆在一起点同一个画面
挑你喜欢的色调即可
Gamma Curve
Gamma curve是指不同灰阶与亮度的关系曲线.
把零到二五五灰阶当x轴, 亮度当y轴,
画出来的曲线就叫做gamma curve.
Gamma curve通常不会是一条直线,
因为人眼对不同亮度有不同辨识的效果,
比如说低亮度的辨识能力较高(一点点亮度变化就有感觉),
高亮度的辨识能力较低.
Gamma curve会直接影响到显示器画面的渐层效果.
比如说一个显示器的gamma curve如果在高亮度的地方切得太细,
最高灰阶的那几阶亮度都差不多亮,
那么在显示亮画面的图片时就会觉得很多地方都泛白太亮,
看不见渐层
那么使用者就会觉得影像不自然
有些比较高阶的显示卡会提供调整gamma curve的功能
不过若不是比较专业的使用者
通常不会去动到那边
而是直接使用监视器厂商的原始设定值
测试的时候
多带几张不同种类的图片
整体而言比较亮的比较暗的或比较中间灰阶的都准备
最好准备几张有大大的人像的
因为肤色对人眼来说是很容易辨识的印象
仔细看看图片的渐层效果会不会让你觉得很自然
Crosstalk
LCD的crosstalk是指萤幕中某区域的画面影响到邻近区域亮度的现象
一般crosstalk测试画面如附档
在底色一二八灰阶的状态下
画一个有萤幕四分之一大的黑色方块摆在正中央
理论上周围还是都要维持一二八灰阶
但若发现上下左右四块区域变暗
就作叫crosstalk
也可以把黑色方块换成白色
有crosstalk的话上下左右就会变亮
一般面板厂商的规格是
有黑色方块时与没有黑色方块时
上下左右区域的亮度差别不可以超过4%
不过其实这是蛮宽松的规格
通常达到2%时人眼就可以看得很清楚了
所以有些客户会要求小于1%
而这通常也是面板厂设计标准