什么是高清晰度电视机?根据这几年媒体的不断宣传,在绝大多数人心目中已经形成了一种定势:点距小到零点三几的、在水平方向分辨率达到1920线的、或者清晰度在1000线以上的才是真正的高清晰度电视机。如果有人将低于这个标准的称为高清电视机,那么人们就会认为这是厂家的误导宣传,是媒体在跟着炒作。很少有人怀疑以上这种看法的正确性,但事情果真如此吗?我们不妨通过本文先进行一些分析,然后再下结论。
一、 高清电视机的清晰度
所谓高清电视,也就是人们常说的HDTV,CCIR(国际无线电咨询委员会)是这样定义的:“当观看距离约为屏幕高度的3倍时,该系统能使显像的实际效果等于或接近于由视力正常的观众观看原始景物或表演时所取得的印象。”可以看出,与现有电视系统相比,高清电视概念的核心在于清晰度得到大幅提升,观赏效果已经达到或接近于35毫米银幕影片首轮放映的画面观看效果。在讨论高清电视机的清晰度时,我们从最高清晰度、起码高清晰度和现有较小点距电视机的清晰度说起。
高清电视机的最高清晰度
在这里我们先来讨论:显像管式CRT电视机在显示HDTV时,最高能获得多高的水平清晰度,为了获得这么高的清晰度需要什么样大小的荧光粉点距。
HDTV的扫描格式共有3种,即1280×720p、1920×1080i和1920×1080p,我国采用的是1920×1080i/50Hz。有人考虑到美国既采用了1920×1080i格式,又采用了1280×720p格式,今后的许多美国电影大片必然也会用1280×720p格式来制作,因此,建议我国也需要将这种格式纳入本国的标准中。因此,在讨论高清电视机的最高清晰度时,应当从1920×1080和1280×720两种格式出发。
其次,作为扫描式的电视机,必然存在“过扫描”问题。由于过扫描的存在,使图像信号在显象管中扫描时,有一部分扫到电视机屏幕有效范围以外去了,使图像信号的有效像素减少,与此相对应的是,电视机荧光粉的点数也可以减少。如果过扫描以一个不算大的量10%(单面取5%)来计算,那么上述两种高清扫描格式的水平像素照样应当减少10%才是需要显示的像素,这样就使1920减少为1728,1280减少为1152。
根据以上情况,我们用早已上市的32英寸和36英寸16:9宽屏幕电视机为例,按照在前篇文章中已经介绍过的方法,可以计算出电视机的有效屏幕宽度、可以显示的最高水平清晰度和对应的最小点距来。计算过程从略,现将计算结果列于表1。
从表1可以看出,如果考虑必不可少的过扫描后,HDTV从理论计算来说,1920×1080格式的图像最高只可以有1296线水平清晰度,1280×720格式的图像最高只可以有864线水平清晰度。
从表1还可以看出,即使不考虑过扫描,在需要完全显示出两种HDTV分辨率格式提供的所有扫描点而获得制式所决定的最高清晰度时,对32英寸电视机来说,在显示1280×720时点距只需0.52㎜,在显示1920×1080时点距只需0.35㎜; 同理,对36英寸电视机来说,在显示1280×720时点距只需0.59㎜,在显示1920×1080时点距只需0.39㎜。实际上电视机总是有过扫描的,这样一来,扣除过扫描损失的像素而使图像中间部分扫在屏幕上的水平像素点,才是真正需要对应的荧光粉点的最大数量,这时显示1152和1728两种HDTV水平分辨率像素的荧光粉点距,32英寸电视机分别只需0.57㎜和0.38㎜,36英寸电视机分别只需0.65㎜和0.43㎜。
从以上计算和分析,不难得到以下两点看法:
(1)在显示1920×1080这种最高分辨率格式图像时,如果要充分发挥图像信号的分辨率优势,确实需要细点距的电视机,这时32英寸电视机的点距应当不大于0.38㎜,36英寸电视机的点距应当不大于0.43㎜。从这2个数据可以看出,这种结果并不符合我们经常听到的“高清晰度电视机的点距必须小到零点三几”的说法,如果认为“高清晰度电视机的点距最好小到零点四左右”,应当比较符合实际。
(2)如果今后我国也将1280×720格式纳入我国的高清晰度电视标准中,那么,有些点距大一些的电视机,虽然在显示1920×1080格式图像时不能充分发挥出图像信号提供的最高清晰度,但对显示1280×720格式的图像来说,点距即使大到0.57㎜(32英寸)和0.65㎜(36英寸),却是可以胜任的。那么从这个意义来说,点距为0.55㎜~0.65㎜左右的电视机也可以认为是高清晰度电视机。
高清电视机的最大点距
上面分析的是在显示HDTV所能达到的最高清晰度时所需的点距,即高清电视机的起码最小点距。但是,如果点距大了一些,虽然不能显示HDTV的“最高清晰度”图像,但能显示行业规定的“起码高清晰度”图像,这时的点距就应当是高清电视机可以允许的最大点距。这种点距会有多大呢? 国际上使用和推广HDTV的各个国家,并没有对高清晰度电视机需要达到的最高清晰度制定标准,而对高清晰度电视机需要达到的起码清晰度制定了标准。无论哪个国家的起码高清晰度标准都远低于由图像信号换算出的理论清晰度1440线,根据各自情况的不同,各国的HDTV起码清晰度标准值也不尽一样,有的国家规定为≥600电视线,有的国家规定为≥700电视线。据了解,2001年我国信息产业部在上海召开的数字电视产业化协调会议上曾提出,拟将我国的标准清晰度电视SDTV的图像清晰度规定为≥500电视线,将高清晰度电视HDTV的图像清晰度规定为≥700电视线。
这样说来,具有能够显示700线以上水平清晰度的电视机,就应当列入高清电视机行列。那么,荧光粉点距起码要小到什么尺寸才能获得这种清晰度呢?我们同样以32英寸和36英寸宽屏幕电视机为例,利用已经介绍过的计算方法,可以很快计算出它们这时所需的点距来,结果见表2。
从表2可以看出,如果仅仅为了能够显示出700线的起码高清晰度电视,对32英寸和36英寸电视机来说,分别只需要0.70㎜和0.80㎜就可以了。这个结果同那种认为凡是高清电视机,在32英寸和36英寸时必须分别具备0.30㎜和0.37㎜以下点距的看法相差甚远。