1、量子點(diǎn)究竟改變了什么
2015注定是不平凡的一年,因?yàn)?014還在一邊倒的鼓吹OLED將會(huì)取代LCD成為未來(lái)技術(shù),如今卻演變成二者相爭(zhēng)的局面。從本質(zhì)上說(shuō),還是由于LCD技術(shù)的大幅進(jìn)步,改進(jìn)了LCD的固有缺陷,也拉低了和OLED的距離。
電視歸根結(jié)底還是畫(huà)質(zhì)的比拼。說(shuō)白了,誰(shuí)更清晰,誰(shuí)更有市場(chǎng)。附加功能有,當(dāng)然也會(huì)加分,這和手機(jī)屏幕的提升有些類(lèi)似,從720P到1080P,再?gòu)?080P到2K,甚至IFA2015中索尼祭出了黑科技——4K的Z5 Premium,其實(shí)電視屏幕的提升速度一點(diǎn)不比手機(jī)屏幕慢,五年前1080P的高清效果,跳過(guò)2K直接到4K,甚至不乏8K的產(chǎn)品。
從1080P到4K,分辨率的提升雖然帶來(lái)更精細(xì)的畫(huà)面,但總體效果卻沒(méi)有想象中的飛躍,其實(shí)無(wú)論廣告吹噓的如何,畫(huà)質(zhì)仍然是避免的話題。
而衡量畫(huà)質(zhì)的兩個(gè)重要因素是對(duì)比度和色彩精度,如果兩臺(tái)電視放在一起進(jìn)行對(duì)比,其中一臺(tái)擁有更好的對(duì)比度和色彩精度,另一臺(tái)則擁有更高的分辨率,那么幾乎所有人都會(huì)認(rèn)為前者的畫(huà)質(zhì)更棒。盡管分辨率更低,但更高的對(duì)比度和色彩精度會(huì)讓畫(huà)面看起來(lái)更真實(shí)、更自然。
隨著HDR、量子點(diǎn)等新技術(shù)不斷商用,LCD終于在畫(huà)質(zhì)上有和OLED一較高低的實(shí)力,那么HDR、量子點(diǎn)究竟是什么呢?
最早的量子點(diǎn)電視是TCL率先提出,LG和三星也緊隨其后,展示了類(lèi)似技術(shù)的產(chǎn)品。
TCL率先提出量子點(diǎn)電視
很多朋友會(huì)誤解,認(rèn)為“量子點(diǎn)電視”是類(lèi)似等離子電視的全新事物,實(shí)際上量子點(diǎn)電視還屬于LCD電視,和傳統(tǒng)LCD電視最大的區(qū)別是背光技術(shù),也是憑借這項(xiàng)技術(shù)使畫(huà)質(zhì)得到了顯著提升。
我們知道,LCD電視雖然是最主流的產(chǎn)品,但顯示效果差的問(wèn)題一直存在,表現(xiàn)在對(duì)比度低(黑色不夠深沉)、色域低(顏色不夠艷麗)、響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)(看球賽有拖影)。量子點(diǎn)技術(shù)則是主要解決了色域低的問(wèn)題,并一舉超越了OLED電視。
LCD電視大多使用白光LED背光源,主要的原因是性?xún)r(jià)比高,但LED產(chǎn)生的白光中,紅光和綠光的純度低,導(dǎo)致色域不太理想(NTSC色域覆蓋率CIE1931數(shù)值越大越好,LCD電視是68-72%,OLED電視是85%)。量子點(diǎn)技術(shù)則是用藍(lán)光LED替換白光LED,藍(lán)光通過(guò)含鎘介質(zhì)時(shí)會(huì)和其中極細(xì)微的納米粒子發(fā)生反應(yīng),從而發(fā)出非常純正的紅光和綠光。而這種極細(xì)粒子被稱(chēng)為量子點(diǎn),其實(shí)叫納米點(diǎn)才準(zhǔn)確。
納米粒子
用上述方法將三原色湊齊了,調(diào)配成純正的白光作為L(zhǎng)CD電視的背光源,這樣的量子點(diǎn)電視色域非常理想(量子點(diǎn)電視是110%)。說(shuō)到這里大家也許會(huì)恍然大悟,量子點(diǎn)技術(shù)其實(shí)是一種背光技術(shù)。
普通LCD和量子點(diǎn)LCD結(jié)構(gòu)對(duì)比
不過(guò)含鎘材料做成什么樣子,則有兩種不同的方案。其一是做成薄膜,覆蓋在LCD后,可成本會(huì)隨屏幕尺寸的增大而大幅提高,所以適用于手機(jī)、平板等小屏幕設(shè)備上;其二是QD Vision開(kāi)發(fā)的Color IQ技術(shù),將含鎘材料做成細(xì)管,遮擋在LED前,成本上有一定優(yōu)勢(shì),也是多數(shù)量子點(diǎn)電視采用的方案。
量子點(diǎn)電視的優(yōu)勢(shì)
值不值得買(mǎi),對(duì)量子點(diǎn)電視來(lái)說(shuō),算不上一個(gè)問(wèn)題。量子點(diǎn)技術(shù)大幅改進(jìn)了背光源結(jié)構(gòu),并使用了新型材料,明顯改善了顯示效果。如果從顯示效果這一點(diǎn)來(lái)看的話,量子點(diǎn)技術(shù)在已是瓶頸的LCD上實(shí)現(xiàn)了飛躍性的提升,當(dāng)然是值得買(mǎi)的。
2、HDR如何增強(qiáng)畫(huà)質(zhì)
HDR概念的提出似乎比量子點(diǎn)電視稍晚了點(diǎn),導(dǎo)致消費(fèi)者對(duì)HDR的認(rèn)知比量子點(diǎn)還陌生。嚴(yán)格來(lái)說(shuō),HDR和量子點(diǎn)不同,并不是LCD的專(zhuān)屬技術(shù),同樣可以搭載OLED中,只是在LCD中發(fā)揮的作用更大一些。
HDR全稱(chēng)High-Dynamic Range(高動(dòng)態(tài)范圍)。HDR不是新鮮詞,在拍照中,由于相機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍(寬容度)有限,畫(huà)面中同時(shí)包含明暗對(duì)比強(qiáng)烈的的場(chǎng)景時(shí),如天空和地面,相機(jī)只可以?xún)A向測(cè)量其中一個(gè)場(chǎng)景的曝光,結(jié)果是獲得的畫(huà)面要么過(guò)曝要么過(guò)暗。
而相機(jī)HDR會(huì)通過(guò)不同的曝光值快速拍攝多張照片,合為一張。相比普通圖像,HDR圖像可以提供更多的動(dòng)態(tài)范圍和圖像細(xì)節(jié),根據(jù)不同的曝光時(shí)間的LDR(Low-Dynamic Range)圖像,利用每個(gè)曝光時(shí)間相對(duì)應(yīng)最佳細(xì)節(jié)的LDR圖像來(lái)合成最終HDR圖像。既保留了亮度適中的明處,也展現(xiàn)了細(xì)節(jié)清晰的暗處。對(duì)比度高、明暗清晰、色彩鮮明,最大程度使照片的觀感符合拍照時(shí)的效果。
而今次我們要說(shuō)的,電視HDR和相機(jī)HDR有共通地方,卻又不盡相同。嚴(yán)格的說(shuō),相機(jī)HDR并不是真正的高動(dòng)態(tài)范圍,也無(wú)法真正實(shí)現(xiàn)HDR。照片HDR的動(dòng)態(tài)范圍實(shí)際上并未改變,只不過(guò)額外的曝光帶來(lái)了額外的信息。
電視HDR則是一種截然不同的技術(shù),區(qū)別在它對(duì)畫(huà)面的改變方式上。這要從LCD的原理上說(shuō)起,LCD需要背光才可以呈現(xiàn)內(nèi)容,而負(fù)責(zé)亮度調(diào)節(jié)的LCD做不到100%遮擋光線(當(dāng)然,如果光線都被遮擋住,我們也看不到圖像了)。所以在顯示黑色的場(chǎng)景時(shí),仍會(huì)有一定的光線漏出,使得黑色不純,也是我們常說(shuō)的漏光。
這樣的限制導(dǎo)致LCD無(wú)法在對(duì)比度、色域上媲美OLED,而HDR恰好是針對(duì)這兩項(xiàng)問(wèn)題進(jìn)行改善。
最初廠商想實(shí)現(xiàn)LCD高動(dòng)態(tài)范圍,說(shuō)難也不難,既然LCD做不到100%遮擋光線,那直接關(guān)閉背光就可以了,這也是區(qū)域控光的由來(lái)。不過(guò)LCD的每個(gè)像素并不像OLED是獨(dú)立的光源,一個(gè)背光燈要覆蓋一個(gè)區(qū)域的所有像素背光。
區(qū)域控光則是可以自動(dòng)識(shí)別圖像中的黑色區(qū)域,關(guān)閉或降低這部分背光燈的亮度,來(lái)實(shí)現(xiàn)真正的黑色,增強(qiáng)畫(huà)面的對(duì)比度。
而電視HDR最重要的就是增加亮度,從普通電視的400nits增加到1000nits,甚至更高,亮度的提升可以使畫(huà)面更真實(shí),尤其是戶(hù)外場(chǎng)景。
電視HDR大幅度的提升對(duì)比度和色彩精度的同時(shí),畫(huà)面中明亮的部分會(huì)更清晰,暗處的部分會(huì)更有深度,看上去層次分明。而色彩精度的提升則會(huì)讓顏色都看起來(lái)更純粹和明亮。從而獲得了更純粹的顯示效果、更豐富的冷暖交替和更廣泛的色彩范圍。
此外,WCG(廣色域)也會(huì)隨HDR一同到來(lái),這會(huì)極大拓展電視呈現(xiàn)出來(lái)的色彩,從而呈現(xiàn)更真實(shí)的效果。同時(shí),電視HDR并不像照片HDR看著有些異樣,而只會(huì)提升畫(huà)質(zhì)表現(xiàn)。
當(dāng)然,提升亮度和色彩精度是要成本的,HDR電視的畫(huà)質(zhì)也是有高低的區(qū)別。所以,并不可以簡(jiǎn)單的認(rèn)為,支持HDR的電視顯示效果一定比普通電視好。HDR唯一的含義是,可以播放HDR設(shè)備錄制的視頻。
然而,由于沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),不同品牌的HDR電視可能存在亮度差異。比如,LG擁有“超高亮度”,三星標(biāo)榜“峰值照明”,松下突出“動(dòng)態(tài)范圍的重塑”,索尼提供兩種方案,夏普則選擇了Dobly的HDR技術(shù)。
HDR電視需要HDR內(nèi)容才能夠凸顯自身的價(jià)值
當(dāng)然,HDR電視需要HDR內(nèi)容才能夠凸顯自身的價(jià)值。到目前為止,只有亞馬遜的串流服務(wù)有一些HDR資源,不過(guò),Netflix對(duì)HDR的態(tài)度非常積極,2014年推出的《馬可波羅》是首部在HDR下重置的劇集。此外,今年推出的60部自制劇中有10部可以支持HDR。Netflix則會(huì)針對(duì)旗下部分流媒體內(nèi)容進(jìn)行HDR重制。
3、自主畫(huà)質(zhì)芯片的意義
2015電視領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)不在少數(shù),如果說(shuō)有一項(xiàng)值得國(guó)人驕傲的,那么非“海信自主研發(fā)SOC級(jí)畫(huà)質(zhì)芯片Hi-View Pro”莫屬了。我們知道,影響電視畫(huà)質(zhì)的因素有很多,但有大有小,對(duì)比度、色域是占比較大的,另一個(gè)占比較大的應(yīng)該就是畫(huà)質(zhì)芯片了。
一般來(lái)說(shuō),高端電視由主芯片+TCOM芯片組成,而隨著4K、8K片源的普及和流媒體視頻的推廣,電視通過(guò)主芯片、TCOM芯片和畫(huà)質(zhì)芯片相互配合,將會(huì)大幅度提高運(yùn)算性能。
據(jù)透露,海信Hi-View Pro畫(huà)質(zhì)芯片使用龍芯中科為視頻處理深度定制開(kāi)發(fā)的CPU,這是國(guó)產(chǎn)自主CPU在超高清視頻處理領(lǐng)域的首次成功應(yīng)用。
海信信芯董事長(zhǎng)黃衛(wèi)平博士表示:”將LCD做到極致是海信的“戰(zhàn)略”,畫(huà)質(zhì)芯片的推出會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)此前海信ULED的核心競(jìng)爭(zhēng)力,預(yù)計(jì)第一年量產(chǎn)100萬(wàn)片。海信的圖謀將不僅僅局限于民用,也將大踏步進(jìn)軍繪圖、醫(yī)療、影視等專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域?!?/p>
海信芯片研發(fā)負(fù)責(zé)人鐘聲介紹:“Hi-View Pro畫(huà)質(zhì)芯片大幅改善LCD的動(dòng)態(tài)對(duì)比度、動(dòng)態(tài)范圍、清晰度、色域等關(guān)鍵因素,是國(guó)家‘核高基’高端芯片產(chǎn)業(yè)化的成果?!?/p>
據(jù)悉,Hi-View Pro畫(huà)質(zhì)芯片第一年將量產(chǎn)100萬(wàn)片,用于海信電視的中高端ULED產(chǎn)品線并同步行業(yè)共享。
海信推出自主芯片的意義遠(yuǎn)不止一項(xiàng)技術(shù)這么簡(jiǎn)單,長(zhǎng)久以來(lái),全世界范圍內(nèi)也只有三星、三星等屈指可數(shù)的幾家巨頭有研發(fā)畫(huà)質(zhì)引擎芯片的實(shí)力,海信是首個(gè)可以生產(chǎn)同類(lèi)產(chǎn)品的國(guó)內(nèi)廠商,作為中國(guó)企業(yè),海信第一個(gè)進(jìn)入“三組芯”時(shí)代,并且海信自主的畫(huà)質(zhì)芯片成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品,很有競(jìng)爭(zhēng)力。
海信Hi-View Pro畫(huà)質(zhì)芯片使國(guó)產(chǎn)電視不用完全依賴(lài)進(jìn)口,掌握真正的核心科技,帶動(dòng)行業(yè)更多關(guān)注技術(shù)迭代,擺脫“唯性?xún)r(jià)比”論,加速差異化;同時(shí)也會(huì)拉低畫(huà)質(zhì)芯片的市場(chǎng)價(jià)格,打下大范圍普及的基礎(chǔ);并且會(huì)讓消費(fèi)者對(duì)高畫(huà)質(zhì)的需求更明確,形成供需互促的良性循環(huán)。
4、OLED最致命的缺陷已攻克
OLED全稱(chēng)是Organic Light-Emitting Diode(有機(jī)發(fā)光二極管),和LCD不同的是,OLED的特性是自發(fā)光,無(wú)需背光支持,并且對(duì)比度高、亮度均勻、色域和視角廣。
OLED的特性是自發(fā)光,無(wú)需背光支持,并且對(duì)比度高、亮度均勻、色域和視角廣
其次OLED電壓需求低,有反應(yīng)快、厚度薄、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、重量輕等特點(diǎn)??梢圆幌馤CD固定在玻璃面板中,理論上來(lái)講,只要用可以彎曲的基板材料,如裝在塑料或金屬箔片等柔性材料上,OLED屏幕的呈現(xiàn)形態(tài)即可改變。
過(guò)去OLED最致命的問(wèn)題是壽命,因?yàn)镺LED需要R、G、B三種材料受電流刺激來(lái)主動(dòng)發(fā)光,而三種材料的老化程度不同,用了一段時(shí)間后,衰減快的材料亮度下降也快,屏幕便會(huì)產(chǎn)生偏色。
原因是技術(shù)上還無(wú)法解決B材料(甚至是R材料)的和壽命和穩(wěn)定性的問(wèn)題,所以“取巧”的借用容易獲取的G材料(因?yàn)樗羁煽?、最耐用)和R、B材料進(jìn)行2:1來(lái)混合使用,G像素作為主像素,用更大的電流驅(qū)動(dòng),產(chǎn)生更高的亮度;將R、B像素相對(duì)減少,可以間接把R、B材料的壽命和穩(wěn)定性的問(wèn)題回避。
并且OLED的R、G、B三種材料的波長(zhǎng)不盡相同,把它們一起放進(jìn)面板中,如果使用相同發(fā)光層,波長(zhǎng)短的G、B發(fā)光層,為遷就波長(zhǎng)最長(zhǎng)的R材料,會(huì)造成G、B發(fā)光層厚度過(guò)大,導(dǎo)致光波中摻進(jìn)無(wú)數(shù)不必要的“雜質(zhì)成分”,嚴(yán)重影響光線純度,顏色精度難以提高。
尤其是波長(zhǎng)最短的B材料,由于發(fā)射層過(guò)長(zhǎng),它所摻進(jìn)的“雜質(zhì)成分”也最多,導(dǎo)致純度最差,嚴(yán)重影響光效。
這時(shí)B材料若要達(dá)到和G、R材料相同亮度,必須用更大電流驅(qū)動(dòng),然后又會(huì)導(dǎo)致發(fā)熱和功耗的迅速提高,陷入惡性循環(huán)。這也是影響B(tài)材料壽命和穩(wěn)定性的重要原因之一(另外B材料本身比較難提?。?。
廠商的做法是將人眼最敏感的G飽和度調(diào)高,使屏幕偏向“艷麗”,這樣可以掩蓋R、B純度的問(wèn)題,雖然明亮、艷麗,很討好眼球,但帶來(lái)的卻是色彩偏移、色域低、拖影等問(wèn)題(過(guò)去我們總是調(diào)侃三星的“綠屏”,其實(shí)并不是三星不懂較色,而是為了延長(zhǎng)使用壽命采取的折中方案)。
如今,隨著材料的進(jìn)步,這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)解決。臺(tái)工研院研發(fā)“OLED表面電漿耦合增益技術(shù)”,可以將G頻譜轉(zhuǎn)換為B光譜,突破有機(jī)B材料壽命短的瓶頸。
臺(tái)工研院的解決方案是不使用任何B材料,而是以技術(shù)手段將G頻譜轉(zhuǎn)換為B頻譜,從而開(kāi)發(fā)出OLED表面電漿耦合增益技術(shù)PCOLED 。利用DML結(jié)構(gòu)產(chǎn)生平面型電漿耦合效應(yīng),可以將G材料的頻譜轉(zhuǎn)換為B頻譜,白光OLED可以利用G材料取代B材料,不但解決了壽命太短的問(wèn)題,甚至比傳統(tǒng)OLED延長(zhǎng)達(dá)20多倍。
目前臺(tái)工研院在大陸、臺(tái)灣、德國(guó)和美國(guó)申請(qǐng)專(zhuān)利,并進(jìn)一步掌握OLED關(guān)鍵材料和及制程技術(shù),向產(chǎn)業(yè)化邁進(jìn)。
總結(jié):從目前的市場(chǎng)來(lái)看,我們依然無(wú)法明確指明LCD、OLED誰(shuí)更有前途。LCD通過(guò)HDR、量子點(diǎn)等技術(shù),獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,尤其是納米材料作為背光源的量子點(diǎn)技術(shù),使LCD的效果可以接近、甚至超越OLED,而成本較低,壽命卻更久。
OLED擁有LG和一眾國(guó)產(chǎn)廠商的支持,綜合體驗(yàn)還是是如今最出色的。同時(shí)隨著技術(shù)的不斷成熟,尺寸、分辨率和壽命都有所提升,唯一的問(wèn)題便是成本,還需要更多時(shí)間來(lái)被消費(fèi)市場(chǎng)所接受。
可以肯定的是,LCD和OLED屏幕在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)還會(huì)共存于市場(chǎng)中,也各具優(yōu)勢(shì),激烈的競(jìng)爭(zhēng)有望讓消費(fèi)者以更低的價(jià)格獲得更好的顯示效果,對(duì)于電視、電腦、顯示器等領(lǐng)域的影響都是積極的。
LCD、OLED的競(jìng)爭(zhēng)和CRT時(shí)代,普通顯像管和特麗瓏、鉆石瓏的競(jìng)爭(zhēng)如出一轍。普通顯像管的效果一般,但有價(jià)格優(yōu)勢(shì);而索尼的特麗瓏、三菱的鉆石瓏由于使用單槍三束、三槍三束的技術(shù),效果非常出色,遠(yuǎn)超普通顯像管,但價(jià)格也要貴出數(shù)倍。
但在CRT時(shí)代中,即使特麗瓏、鉆石瓏的畫(huà)質(zhì)優(yōu)勢(shì)處在絕對(duì)領(lǐng)先的位置,卻并沒(méi)有取代普通顯像管。特麗瓏、鉆石瓏占據(jù)高端市場(chǎng),普通顯像管占據(jù)低端市場(chǎng),它們互有優(yōu)勢(shì),這種優(yōu)勢(shì)的唯一性也使得市場(chǎng)處于并存的態(tài)勢(shì)。
從如今OLED技術(shù)來(lái)說(shuō),雖然最難攻克的壽命瓶頸已經(jīng)解決,但只要OLED成本無(wú)法降到LCD水平,兩者長(zhǎng)期并存則是常態(tài),LCD和OLED的競(jìng)爭(zhēng)也會(huì)是當(dāng)年普通顯像管和特麗瓏、鉆石瓏如出一轍。