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液晶显示新突破 插黑技术优缺点全解密
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响应时间对于液晶的主要性不言而喻，与传统的CRT相比，画面的拖影也是LCD一直以来的最大硬伤之一，虽然目前的主流液晶的响应时间都达到了8ms以上，但是液晶仍然会多多少少存在一定的拖影现象。 尽管许多品牌已将LCD的信号响应时间渐次缩短至灰阶5ms、4ms、2ms甚至1ms，但消费者对LCD在显示高速动态画面时依然残存的拖影现象还是颇有微词，所以，如何消除液晶的拖影现象是液晶急需解决的一个问题。 对于液晶的拖影问题，已经有了重大技术突破，那就是以明基为代表的插黑技术，插黑技术到底有多牛？有什么优势与劣势？下面笔者将从插黑技术的实现背景及原理等方面为大家一一解答。 插黑技术提出的背景 虽然各液晶品牌在宣传液晶响应时间时，都宣扬能彻底消除液晶的拖影现象，而事实上这是不负责任的说法，无论多快的响应时间，做到彻底消除拖影都是不可能实现的，即便液晶达到了0ms的响应时间，拖影现象会仍然存在，拖影的存在主要有以下两个原因： 首先从液晶的工作原理来看，LCD显示画面中的每个像素点时，是用液晶分子的扭转开关来控制照射光线的强弱，而照射光线来自始终处于发光状态的背光管；液晶分子的粘滞性、液晶分子难以完全阻挡光线的透过、背光管光源始终打开等因素，使得LCD面板对像素信号表现出所谓的“稳态式”(hold- type)显示，即每个信号的间隔呈现较强的连贯性，这恰使人眼的视觉暂留效应所敏感捕捉到，在画面快速切换过程中容易暂留“记忆”上一幅画面，从而与新画面产生叠加、混淆乃至较严重的拖影效果。相比之下，CRT对每个像素是通过电子枪的有序扫描和轰击荧光粉(发光)来显示的，由于电子束打到荧光屏上是 “脉冲式”(impulse-type)的，而且电子信号的回落和受击荧光粉的明暗状态变化是极速响应的，因此信号之间的切换是跳跃的，表现在高速动态画面的显示效果上，是几乎完全没有拖影。 即便达到0ms的响应时间，液晶拖影依然会存在 其次，人眼的视觉暂留效应是LCD的信号响应时间即使接近灰阶0ms极限之后仍然让人在欣赏动态画面时感受到拖影的“罪魁祸首”。因为人的视觉在物体在眼前骤然消失时仍然会留有一定的物体形象（即缓慢消失形象），所以即使反应时间再快，人眼的视觉暂留效应都会留下画面的拖影现象。 目前液晶的响应时间已经提高到了最高1ms的水平，其方法是通过内置增压芯片来对显示器的驱动电压进行精密控制，从而提高每种灰阶之间的响应时间。而通过这种方法提高的响应时间已经达到了极限，很难突破再实现新的突破，这样液晶的拖影现象就还会存在。基于以上原因，一种全新的消除液晶拖影的技术，明基的插黑技术就诞生了。 插黑技术及其工作原理 插黑技术的英文全称为“Black Frame Insertion Technology”，其原理并不复杂，其实就是通过IC控制芯片周期性地在两帧画面中插入全黑画面，从而避免由人眼特殊的成像机理而导致的画面切换时，边缘出现的模糊效果，从而消除液晶的拖影现象。事实上插黑技术并非一项液晶创新技术，它在电影业早已被广泛应用，只是明基最先将其应用于显示器领域，从而在消除液晶拖影现象上领先于其他品牌。 相信大家都知道以前电影胶片的实现原理，其实电影工作的原理就是巧妙的利用了人眼的视觉暂留效应，电影就是在摄影中把景象的动作连贯地一幅幅拍摄下来，再在放映机中把连贯的画面一幅幅放映出来，由于景象在不断地改变空间位置，加上人的心理作用，从银幕上就看到了活动电影。由于人眼视觉暂留时间从 1/30秒到1/5秒，而无声电影每1/16秒、有声电影每1/24秒移动一个画格，它们都在视觉暂留时间范围内。由于画面的间歇移动和人的视觉暂留作用，观看者会感到画面是连续移动的，没有间断。 基于电影业的这一技术，明基便从中找到了灵感，既然人眼具有视觉暂留效应，那么如果在两帧画面中插入一帧全黑画面，冲抵了人眼的视觉暂留时间，从而消除液晶的拖影现象呢？事实证明，这一原理在LCD的应用上是完全可行的，基于此，明基的插黑技术正是通过在两帧画面中间人为的插入一帧全黑画面，达到消除了液晶拖影的目的，大大拓展了这一技术的应用。 世界上首款使用插黑技术的明基FP241WZ 通过插黑技术原理的解析，我们可以看到其实这一技术实现应用到液晶上并不困难，目前的众多液晶厂家大多数都可以实现这一技术，只是这一技术目前还没有得到消费者的普遍认可，目前明基已经发布使用插黑技术的液晶显示器，相信在未来一两年之内，插黑技术会应用到越来越多的液晶之中，液晶拖影的现象再也不成为我们的心头之恨。 插黑技术的作用及其优势 插黑技术的作用我们勿需多言，其最大的作用就是在液晶显示画面局限性上，通过在两帧画面中插入一帧全黑画面，从而消除液晶的拖影现象，大大提高液晶的画面效果，作为拖影现象的首个解决方案，插黑技术能为用户们带来了更清晰、更流畅的视觉享受。在具体应用上，能使用户在观看电影、游戏以及专业影像制作上，都带来全所未有的极速体验，大大提高液晶的应用空间，甚至能与CRT相媲美。 液晶分子排列示意图 传统的提高液晶响应时间主要有增加驱动电压法、改变液晶分子初始状态法和减小液晶粘稠程度法，而在实际应用中，第二种和第三种方法并不可行，目前多数厂家都是采用增加驱动电压法来实现液晶响应时间的提高，通过增加电压从而使液晶分子提速，从而实现液晶的响应时间。而液晶面板增压这种技术不能无限制发展，况且液晶分子能承受的电压是有限度的。目前灰阶1ms基本上已经将这种技术发展到了极致，再发展就比较困难了，即便能成功其成本也不一定能够接受。 所以，插黑技术的优势就在于在现有液晶的响应时间下，不用提高过多的成本，通过利用人眼的视觉暂留现象和液晶画面的显示原理，巧妙的插入黑色帧画面，从而消除液晶的拖影，插黑技术不但实现方便，而且不会给用户增加很多的成本，可谓一项实用且实惠的技术，而且从成本和实现难度的角度看，已经具备了普及的条件。 插黑技术的局限及其劣势 和所有的技术一样，插黑技术并不是完美无瑕的，它也有其局限性和劣势所在。插黑技术的局限性就在于只能应用于灰阶响应速度较高的液晶显示器上，否则不能真正发挥作用。一般来说，实现插黑的响应时间底线是灰阶8ms，超过这个时间的话，插黑帧就很容易被人眼所察觉。不过对于这个局限性目前基本上不成为其障碍，因为目前液晶显示器的响应时间普遍都达到了8ms以上，具备了使用插黑技术的条件。 另外，由于在液晶画面中插入了大量的黑色画面，会使液晶显示器的亮度有所降低，在显示效果方面也会对画面的色彩有一定的影响，不过这些影响都是很小的，就其有效解决了液晶拖影现象的作用而言，我们完全可以忽略这些微不足道的瑕疵。 任何事物都不是完美的 当然，对于液晶响应时间的发展和解决拖影现象而言，插黑技术只能说一种有效的变通手段，并不是最好的解决方案。要真正从技术上实现响应时间的突破，大幅度提高液晶的画质，我们还有很长一段路要走。 |
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