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决定液晶电视色彩数量的色深
  • 2015/9/30 14:24:04
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:电脑报
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【电脑报在线】尽管上一期我们曾经简单地提及到了色深,但是要将液晶电视色深这个概念系统化的阐述出来,依然不是一件简单的事情。“色深”是一个很容易让人混淆的参数,我们经常也会听到16bit色、8bit面板等说法,肯定会有人觉得莫名其妙。所以在《关于液晶电视你应该知道的》系列的最后一期文章中,我们就来详细聊聊色深。


尽管上一期我们曾经简单地提及到了色深,但是要将液晶电视色深这个概念系统化的阐述出来,依然不是一件简单的事情。“色深”是一个很容易让人混淆的参数,我们经常也会听到16bit色、8bit面板等说法,肯定会有人觉得莫名其妙。所以在《关于液晶电视你应该知道的》系列的最后一期文章中,我们就来详细聊聊色深。

 

色深位数,决定发色数的基础

我们买液晶电视,或者是买液晶显示器的时候,总能看到很多参数,比如说“8bit色、1670万色、256灰阶”,其实这些都和色深这个概念有关。那么什么是色深呢?

色深的英文叫Color Depth,全称是色位深度。色深就是指在某一分辨率下,每一个像素点可以用多少色彩来描述,单位是bit。简单而言,色深位数越高,它能获得的色彩也就越多。

 

在我们将R、G、B作为三原色(也说成是三基色)后,任何一个颜色从纯色不断变暗到黑的过程中,每一个变化级别就成为色彩的灰阶。灰阶具体的级别定义则以颜色的二进制数字来决定。具体的原理我们不用阐述太多,我们只需要知道2bit色深就等于4级灰阶,色深增加一个bit,灰阶级别就增加为原来的两倍,比如8bit色深的灰阶就是256级。

 

那么256级灰阶能显示多少颜色呢?由于颜色是由R、G、B三原色组成,每个纯色在256级灰阶中有256种变化,这样我们就可以得出结论,8bit色深的颜色就等于256(R)×256(G)×256(B)=16777216,也就是1670万色。这样我们也可以推断出,10bit色深的灰阶级别为1024,它的颜色则是1024的三次方,也就是10.7亿色。这就是为什么我们说色深位数越高,获得的色彩就越多的原理。

10bit色深和8bit色深的区别

从目前的高清影片来看,大多数都采用了8bit色彩,也有少数使用了10bit色彩,10bit色彩当然比8bit色彩的影片在颜色上要好很多,只不过目前大多数液晶电视或者液晶显示器都是8bit色深的面板,所以反而体现不出10bit色彩的优势。

  

8bit色深,液晶电视的主流

现在来说回液晶电视。其实不管是液晶显示器还是液晶电视,它们发色的原理和色深基本是一致的,每一个像素都由三个液晶单元格组成,每个单元格都装有三原色的过滤器,这些过滤器通过液晶面板中的驱动IC来控制,通过控制不同单元格的光线,从而达到不同的灰阶,最后通过偏光板将颜色混合起来,在屏幕上形成不同的颜色。

 

在各种显示设备中,色深表现由面板、控制IC以及接口决定,事实上CRT、等离子以及投影机,早就实现了10bit色彩,但是液晶电视实现10bit色彩的确比较麻烦。目前8bit面板是液晶电视以及显示器的主流,有的产品甚至只采用了6bit面板,利用抖动技术才让屏幕可以显示8bit色彩。这主要还是因为10bit的控制IC成本比较高,所以厂商在8bit面板比较普及的时候,也就不会考虑将10bit控制IC民用化,这也是导致过去10bit液晶电视数量较少的根本原因。

 

此外,考虑到目前的电视信号没有采用10bit 1080P,基本都是8bit,即使采用10bit液晶面板的电视,也无法在观看视频的时候体验到10bit色深的效果,这恐怕也是厂商在生产电视的时候所必须要考虑到的。

索尼的1080P电视很多还是采用了10bit面板

当然,从2013年以来,电视行业的巨头们在10bit液晶电视产品上的研发速度还是在加快,比如索尼的中高端1080P产品,很多就是采用了10bit色深的液晶面板。包括国内康佳、海信的高端产品,也不乏使用10bit液晶面板的,只不过价格相对较高,多在7000元以上。遥想当年松下等离子高端产品能做到16bit的色深表现,的确觉得有一些感概。

 

色彩的进化,12bit尚需努力

在新一代的蓝光超高清视频的标准中,其中很重要的一项就是视频达到12bit的色深标准,这也就意味这在不打折扣的情况下,未来的4K高清视频色彩将达到687亿。按这种标准的视频,如果放在8bit面板的液晶电视上,无疑效果要打大折扣,所以未来的4K电视也只有采用12bit的液晶面板,才能符合超高清4K视频的要求。

 

事实上,现在的很多4K液晶电视,在1080P下已经能实现10bit和12bit的色彩效果,比如索尼、三星、LG以及一些国产的4K电视,都能做到。但是要在4K分辨率下达到12bit的色深,则比较困难。包括LG、松下的OLED 4K电视,在4K下也只能做到10bit的色深,至于某些4K电视打出“可处理12bit色彩”的广告,纯粹就是忽悠消费者了,处理谁不会处理,关键是能不能完整在屏幕上展现出4K分辨率12bit色深的效果!

国内外的OLED电视已经能在4K分辨率下做到10bit色深

此外,在接口方面,HDMI1.3则可以支持1080P的10bit色深,而到HDMI1.4,则可以在4K下,支持8bit的YUV444信号以及10bit的YUV422信号。但是在在4K下支持12bit的色深,那必须液晶电视支持HDMI2.0才行,HDMI2.0可以在4K@30Hz下支持12bit深色,在4K@60Hz下支持8bit色深(同时支持使用YU442信号的12bit色深)。所以现在那些采用假HDMI2.0的4K电视,无论吹得多么厉害,实际上在4K分辨率下也是不支持12bit色深的。

 

面板、IC、接口,未来往12bit的方向发展是必然的趋势,只不过在目前需求尚小且成本较高的时候,12bit的4K液晶电视要成为主流还需要一段不短的时间。从目前市面上的产品来看,10bit面板的4K电视,在未来一两年内有可能逐渐普及。我们要享受到原汁原味的4K蓝光视频,恐怕还需要等待!

 

延伸阅读

色深和色域的联系

在谈色域的时候,曾经简单说过色深。色域和色深是不能划等号的,无论一个液晶电视色深是多少位,它都不能展现超出自己色域部分的色彩。比如一个色域为NTSC 72%的液晶电视,色深如果是8bit,那么它在这个色域范围内可以显示1670万色,如果色深是10bit,它则可以在这个色域方位内显示10.7亿色,但它依旧不可能发出NTSC 72%以外色域的颜色。

当然,通常而言,高色域的电视机也会拥有比较高的色深。比如OLED 4K电视,色深可以达到10bit,色域也能达到NTSC 90%以上。

 

不一样的位数颜色

很多人有疑惑:在显示器上我都能显示24bit色,为什么在液晶电视上显示10bit色就这么难?

注意,这是两个不同的概念!色深用bit做单位,也可以用BPC做单位;而显示器上的颜色则是以BPP为单位(比特每像素)。我们在显示器上说的8bit色,实际只能发256色,即使是24bit真彩色,发色数也只和液晶的8bit色深相同,达到1670万色。目前显示器最高是32bit色,发色数和24bit相同(也就是1670万色),不过它增加了256阶颜色的灰度也就是8位透明度。少量显卡能达到36bit色,它是24bit发色数再加512阶颜色灰度。至于48bit色,能发出281兆种颜色,目前没有任何显示器可以显示出来!

 
本文出自2015-10-12出版的《电脑报》2015年第40期 E.硬件DIY
(网站编辑:ChengJY)


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