液晶电视彩色范围与六基色真伪辨(2)


某种显示器件的彩色表现范围是由其红、绿、蓝三色材料在色度图中的坐标所围成的三角形内的面积表示的,如图1中的三角形就是NTSC制CRT彩电的彩色表现范围,其红、绿、蓝三色荧光粉的色度坐标分别为(0.67,0.33),(0.21,0.71),(0.14,0.08)。”

目前的彩色电视系统都是以红、绿、蓝3基色为基础的,其中摄像部分的成像元件采用3色CCD,传输部分利用的是以红、绿、蓝为基础的色差信号,显示部分也一样,显像管和等离子利用红、绿、蓝3色荧光粉来合成彩色,而液晶电视的彩色是由白色背光通过红、绿、蓝三色滤光片实现的。目前采用的CCFL(冷阴极荧光灯)背光灯的光谱特性并不好,存在杂色光,如图2所示,所能达到的最好彩色表现范围是75%的NTSC。

图2液晶电视背光源所用冷阴极荧光灯发出的光谱特性。可以看到色纯度不太好。

由于CCFL背光源特性不是太好,各大面板制造商都在寻求更好的替代品。首先想到的就是用发光二极管(LED)来代替冷阴极荧光灯,因为LED的色纯度更高。比如采用美国LumiledsLighting公司的LumiledsLuxeonTMLEDs的面板其彩色再现范围可达105%NTSC,如图3所示:

图3采用LED背光和CCFL背光的液晶面板彩色色域比较。LED背光可提高彩色重现范围超过40%。

液晶面板的“六基色”

LED背光源虽然可以大幅改善液晶电视的彩色表现范围,但其较高的价格限制了它在普通电视产品中的应用。此外为了更进一步提升液晶电视的彩色表现范围,各公司还各出奇招,这就出现了记者笔下的“四基色”、“五基色”和“六基色”的报道。如据日经BP社报道,“在过去为3原色的液晶显示器多原色化方面,在日前举行的“2005年显示信息学会(SID2005)”第25场专题研讨会上,荷兰飞利浦研究实验室进行了2项技术发表,三菱电机做了1项技术发表。在第31场专题研讨会上,韩国三星电子进行了1项技术发表。在同期举办的展览会上,以色列GenoaColor科技公司展出了18英寸直视型液晶电视。

从技术内容上来分,可以划分为如下2种方式,一种是使用具有红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)分光特性的普通3色滤色器,而光源则使用在普通的RGB基础上追加了青色(C)、黄色(Y)、口红(M)等3色的6色光源的方式(3色滤色器+6色光源+倍速驱动方式),另一种则是在具有RGBCYM6色波长的光源上配合使用具有RGBCYM分光特性的6色滤色器的方式(6色滤色器+6色光源+普通驱动方式)。

飞利浦和三菱电机采用了第1种方式,而三星和Genoa公司则采用了第2种方式。飞利浦在光源中使用了荧光管,而三菱电机则使用了LED。作为第1种3色滤色器方式,以100~120Hz的频率驱动(即倍速驱动)TFT液晶面板,每个子帧必须将光源由RGB切换成CYM。而第2种6色滤色器方式,则可以采用60Hz的驱动频率,不过必须将滤色器换成RGBCYM方式,而且还形成TFT像素。”

注意这里日经BP社的记者还是比较具有专业素养,用的是“六色”,只是到了某些转载的记者手下才变成了“六基色”。我们来解读一下飞利浦的六色技术的本来面目,实际上它是利用了液晶面板上实现彩色显示的彩色滤光片的带通特性,将一个电视场分成两个子场,在每个子场分别点亮两套波长不同的3基色光源,合成的结果在色度图中就是两个顶点不同的三角形叠加在一起,相互错开的六个顶点将扩宽面板的彩色表现范围。

同样根据日经BP社的报道,在日本举行的FPD2005上,“台湾奇美电子展出了采用3款采用4色以上多色滤色器的14英寸液晶面板。分别是采用(1)在R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)3色基础上追加了Y(黄色)和C(青色)的5色滤色器的面板;(2)采用在RGB3色基础上追加Y色的4色滤色器的面板;(3)采用在RGB3色基础上追加W(白色)的4色滤色器的面板。背照灯均采用冷阴极荧光管(CCFL)。用来将RGB输入信号转换成支持5色或4色滤色器的影像信号的算法,采用了以色列GenoaColorTechnologies公司的技术。”

结论

从以上的讨论来看,某彩电厂商宣称的“六基色”技术是一种不负责任的宣传,说得难听一点就是其市场推广部门员工的算术学得还算不错,可以精确地算出3+3=6这样的题目。电视业到目前为止在前端的节目制作和中间的节目传播方面都是采用的红、绿、蓝三基色的彩色系统,而且并没有听说要做修改。后端的显示部分,只是由于传统的采用冷阴极荧光灯的液晶背光存在彩色表现范围不够的问题,才有部分厂商在光源和滤光片上做文章,以期扩大彩色再现能力。至于某彩电厂商宣称的在电视机信号处理部分采用“六基色”来提高彩色表现能力,可能笔者太愚钝,实在无法理解。按笔者的揣测,可能类似于电视机设计中提高色温或修改γ校正曲线一类的技术,也就是根据不同人群对彩色的偏好不同,在彩色还原时对原始图像进行了不同的解释,问题是消费者的偏好一定要与设计师一样吗?



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