1、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
2、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，
3、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=16777216种颜色(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
4、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
5、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%NTS
6、C 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
7、色质量-最高(32 位)”。这32bit 中仅有24bit 用来传输 RGB 信号，剩下的 8bit 是 Alpha 通道，所以在 Windows XP 中，计算机只能够处理每种颜色8bit 的灰度。这样输出给显示器的也只能是单色8bit 灰度信号。现在计算机在色彩深度上存在局限在最新的 Windows Vista 中，微软加入了对单色10bit 的支持。而在显卡方面，从 NVIDIA 的 GeForce8 Series 和 AMD(ATI)的 Radeon X1000系列也开始能够处理单色10bit 信号。但在实际软件中能够支持10bit 显示输出的软件还不是很多，能够提前享受到10bit
8、好处的除了专业的图像编辑软件之外，就剩下一些视频播放软件了。而对于电脑的其它用途，像电子商务、上网冲浪、听音乐、玩游戏等等，10bit 完全派不上用场。就目前的情况来看， 10bit 在近几年内注定只能固守专业领域了。那这么说来是不是“10bit”处理电路对 LCD 显示器来说就完全无用呢？答案也是否定的，这个问题就跟若干年前，声卡芯片从16bit 升级到24bit 采样一个道理当时计算机将低采样精度的音频信号传输给声卡，声卡对输入信号进行重新采样，并在内部计算时全部使用采样率更高的信号，结果输出的音频信号得到明显改善。现在 LCD 也在充当同样的角色，它对输入的8bit 信号进行计算，然后再
9、通过10bit 运算电路来对信号进行优化，最终再转化为 8bit 的数字信号来驱动面板。有些朋友会说，那液晶电视或者家庭影院又拿10bit 来做什么？其实对于液晶电视来说，完全不用考虑计算机信号的问题，存储于 DVD、蓝光光盘中的视频内容使用的是 YUV 信号，这些足以满足视频输出的要求。这种信号由于良好的压缩能力被广泛应用在视频压缩传播领域。视频播放机读取压缩的 YUV 信号，然后通过特定算法既可以将其还原为单色8bit 灰度信息，也可以将其还原成精度更高的单色10bit 信息；如果压缩的 YUV 信号质量足够好，甚至还可以还原为极端的单色 12bit 灰度(据相关资料，PS3游戏机中视频信
10、号处理的位宽是单色16bit) 。天生多彩的等离子电视对比前面的液晶剖面图，等离子显示技术最大的不同就在于不需要背光模块和滤色膜。每个像素都是由三个很小的三基色“霓虹灯箱 ”组成， “霓虹灯箱”内部充有惰性气体或者水银，在电场的作用下发出紫外线；紫外线再和灯箱壁上的不同荧光粉作用，产生三基色光。不同强度的电场对应不同强度的三基色光，宏观上就形成了彩色显示的像素点。驱动电路的控制对 PDP 面板的控制更加精确，这是因为在 PDP“荧光箱”中，只需要控制充放电时间(这是脉冲信号，数字量)就可以控制亮度；而液晶显示器中，驱动电路对电压的调节实际上是一个模拟量。所以在控制精度方面，PDP 占尽优势，现
11、在很多 PDP 面板已经达到12bit 的精度，以后还有继续提高的空间。等离子显示技术的原理液晶技术过去因为背光模块难以发出色域较宽的白光，经过滤色膜的衰减后只能达到72%NTSC；而等离子电视的色域完全由三基色霓虹灯箱决定，因此在提高色域时，只要针对荧光粉的配方做出优化，宏观上就能得到宽色域的显示能力。同样的，调整电场的强度就可以调节霓虹灯箱发光的强度，所以与 LCD 相比，等离子显示技术能够轻易实现更多的发色数几年前等离子就能用上单色10bit 灰度的驱动技术，现在更是翻两番，提高到 12bit。10bit，想说爱你不容易看到这里大家已经明白了，买回家的平板电视并没有“缩水” ，所以自然不
12、是什么噱头。但是好马仍需好鞍配，就算平板电视的内功实力深厚，也要有“像样” 的搭档才行。谁会是这个搭档呢？普通的有线电视基本上是无能为力了，毕竟 PAL 标准隔行扫描的广播方式连分辨率都不能保证，更不说色深达到10bit 了。DVD 播放机也不能说个个都能够胜任。为了控制成本，大部分 DVD 视频输出仅仅配备了复合端子，S 端子，色差组这样的模拟接口，能够较好的胜任8bit 传输就不错了。还有一部分 DVD 配备了 DVI 或者 VGA 接口，其目的也是为了能够接驳电脑显示器，内部的视频转换部分使用还是8bit 采样。只有少数面向高端，价格在2000元以上的 DVD 才内置了发烧级的12bit
13、 采样芯片，能够通过 HDMI 传输10bit 灰度数字视频信号。如果真要找“门当户对” 的，新一代蓝光播放机才是 10bit、12bit 平板电视的最佳伴侣。高分辨率的视频内容加上顶级的转换芯片，配合统一的 HDMI 1.3接口(请视具体产品而定 )，这才能体验到10bit 甚至12bit 带来的视觉享受。现在回到最开始的话题，如果是用 HTPC 来搭配电视呢？虽然不少显卡都配备了 HDMI，甚至是 HDMI1.3的接口，但无奈于目前大多数民用 PC 最大只能支持输出 10bit(需要操作系统支持，如 Windows Vista)，因此搭配10bit 液晶电视还算将就，要连接12bit 的等
14、离子就有点“小材大用”了。不过受限于现在的片源以及人们的日常使用习惯(多数人还倾向于使用 Windows XP/MCE 来作为 HTPC 的操作系统)，现在与高色深平板电视相连并不能达到最好的效果。写在最后看来“10bit”、 “12bit”确实有其过人之处，它们能够更真实的再现大自然缤纷多彩的色彩；不过好马仍需好鞍配，现阶段想要享受到新技术带来的好处仍然需要付出不小的代价，只有和蓝光播放器等高级 AV 设备配套时，才能发挥应有的威力。至于 PC 方面，由于 HTPC 受到操作系统以及硬件的限制，现在还不能完全满足10bit/12bit 面板的“ 火力要求”，但相信很多人看中 HTPC 是因为
15、其的内容丰富，若假以时日，PC 平台也会迎头赶上。最后， 就是希望大家能够对“ 色深” 参数有一个清晰的认识，不要重蹈“动态对比度” 的覆辙 数字并非越大越好， 所以“36bit(12bit3)”、 “30bit(10bit3)”之类的数字游戏还是少来一些吧！解读液晶电视面板10bit 色彩深度技术2008/3/19/15:03 来源：太平洋电脑网 作者：佚名315是国际消费者权益日，这天适逢周末，笔者走访了多家本地家电商场，平板电视柜台前人潮不断，发现了各品牌电视促销中一些有趣的现象。在一家商场某品牌展台前，一位营业员正在同两位消费者对话。一位消费者提出，听说某品牌用的是三星屏？营业员解释到
16、，用什么面板并不重要，面板产地也不重要。虽然用韩国产的面板，但是这个品牌的液晶电视具有独特的先进的10bit 技术，图像中包含的信息量更丰富，画面过度更自然，而三星、夏普等品牌都是8bit 的。在这位营业员的一番解释下，这两位消费者似乎动了心。10bit 液晶面板效果对比点击此处查看全部新闻图片消费者享有的一项重要权利就是知情权，在消费前有权获得产品的正确资讯。这名营业员通过宣传10bit 是独家的先进技术打动了消费者，但是10bit 液晶面板是先进技术吗？是某品牌的独家技术吗？传统的液晶电视都是8bit 的。面板的 bit 数，并不代表色彩的色域或者鲜艳程度，而是指色彩的层次。10bit 液
17、晶面板的作用就是使色阶之间过度更加自然平滑均匀，一般液晶电视是8bit，即256灰阶，而10bit 具有1024灰阶，灰阶级数越多表示越精细，色彩过渡更均匀。应用10bit 面板，并非某一品牌液晶电视的独家技术，目前 东芝 XF300C 系列、夏普RX1系列、索尼多个系列都有10bit 技术，国产康佳32/42CT36AC、海信最新推出的 P69GP系列，使用的都是10bit 液晶面板。据 DisplaySearch 提供给的信息，在高端液晶电视面板方面，为了提高动画画质表现, 所有液晶电视面板供货商都已经开发双倍扫描技术（100/120Hz）及10bit 色彩深度开发技术（10bit col
18、or depth） ，应用产品尺寸别从32到65英寸。部分面板厂商也正在开发运动预估和运动补偿 ME/MC 计算处理系统而整合到液晶面板模块上。可见10bit 液晶面板不是某个品牌的独家技术。然而使用了10bit 面板的液晶电视，在观看节目的时候，未必能看到 10bit 效果。比如索尼液晶电视 X300A 系列，如果用1080i 以下的分量模式接收，需要在电影模式下才能达到10bit 效果；如果用1080i 以下的 HDMI 接收，也需要在电影模式下，而且 HDMI 输入信号需要10bit 以上；如果用1080P 的 HDMI 模式，没有电影模式限制，HDMI 输入信号仍需要10bit 以上。但是目前为止，市场上还找不到10bit 以上的高清1080P 的信号，所以如果您购买了实用10bit 面板的液晶电视，恐怕也无法在 HDMI 接口下享受到真正的10bit 效果。
