科技日新月異的今天,電腦顯示器作為我們日常工作生活中不可或缺的設備,其畫質的好壞直接影響著我們的視覺體驗。
而IPS技術作為顯示器領域的一項重要技術,為提升畫質提供了有力保障。
本文將為您解密IPS技術,帶您了解電腦顯示器的畫質之謎。
一、什么是IPS技術?
IPS(In-PlaneSwitching)技術是一種液晶顯示技術,它通過改變液晶分子的排列方式,實現了對光線傳播方向的控制。
與傳統的TN(TwistedNematic)液晶技術相比,IPS技術具有更好的色彩表現、更廣闊的視角和更快的響應速度。
二、IPS技術如何提升畫質?
1.色彩表現
色彩表現是衡量顯示器畫質的重要指標之一。
IPS技術通過優化液晶分子的排列,使光線在傳輸過程中損失更小,從而呈現出更鮮艷、更真實的色彩。
IPS顯示器還具有更高的色域覆蓋率,能夠展現更多色彩,讓畫面更加細膩豐富。
2.視角表現
視角表現決定了顯示器在不同角度觀看時的畫質。
IPS技術具有178°/178°的超廣視角,無論從哪個角度觀看,都能呈現出一致的畫質,有效減少了色彩失真和亮度降低的問題。
3.響應速度
響應速度是影響顯示器動態畫面表現的關鍵因素。
IPS技術通過提高液晶分子的響應速度,降低了動態模糊現象,使畫面更加流暢。
尤其在游戲和高速運動場景中,IPS顯示器的優勢更加明顯。
4.畫質處理技術
為了進一步提升畫質,IPS顯示器還采用了多種畫質處理技術,如:
(1)Overdrive驅動技術:提高液晶分子的響應速度,減少動態模糊。
(2)動態對比度調整:根據畫面內容自動調整對比度,使畫面更加立體。
(3)色彩校正:通過對顯示器的色彩進行校正,確保色彩的準確性。
(4)銳度增強:通過算法增強畫面細節,使畫面更加清晰。
三、IPS顯示器的優勢與應用
1.優勢
(1)色彩表現優秀,適合對色彩要求較高的領域,如設計、攝影等。
(2)視角廣闊,適合多人同時觀看的場景,如會議室、教育培訓等。
(3)響應速度快,適合游戲、觀影等娛樂場景。
2.應用
(1)專業領域:攝影師、設計師等對色彩要求較高的人群。
(2)商務辦公:多人會議、教育培訓等場景。
(3)家庭娛樂:游戲、觀影等場景。
四、總結
IPS技術作為電腦顯示器領域的一項重要技術,以其優秀的色彩表現、廣闊的視角和快速的響應速度,為用戶帶來了更高品質的視覺體驗。
隨著科技的不斷進步,IPS技術將繼續優化升級,為我們的生活帶來更多美好。
本文作者:qianseyue
前言
看到不少人對專業用的顯示器有所誤解,所以寫篇原創聊聊專業顯示器,特別是色彩工作的顯示器挑選要注意點什么。
專業顯示器的定位是涉及圖像,工業,醫療,航空等行業的用戶。行業中存在非常多不同的標準和規范,例如一些色域標準,一些專業顯示器就是針對這些特定色彩空間而生產的。另外還會一部分專業顯示器稱為監視器,它們需要24小時工作依舊色彩精準。所以面板挑選,電路設計上要比民用顯示器嚴格,甚至會有散熱風扇。專業顯示器價格高,很大部分是為其特定功能賣單。
EIZO自研發的圖像處理芯片
對于普通用戶能涉及的只是色彩領域,例如攝影,視頻/圖片后期處理,或許還有打印。普通用戶在購買前應該思考自己是否用的上著這些功能。
面板
修圖的話最好選擇霧面IPS面板。一般來說IPS相對TN和VA面板有可視角度,色彩的飽和度和還原準確性的優勢。霧面則適用于任何使用環境,適應性更好,不像鏡面屏容易外界光線的干擾。鏡面屏的眩光還容易傷害眼睛。霧面其實還是會受到一點外界光線的干擾,所以一些顯示器會配帶遮光罩。
日立系IPS發展歷程
IPS面板分很多種類,歷史最久是日立系IPS。它由日立,東芝,松下共同研發,最新的是第6代產品IPS-Pro,已經沒有了魚鱗狀排列,在黑色度和漏光上要比LGD優秀。IPS-Pro現在是松下在出貨,面板產量少,價格高。藝卓,NEC高端產品用的多是IPS-Pro面板。
LGD IPS發展歷程
另外一種是LG Display 基于日立轉讓的S-IPS技術研發出的H-IPS面板。LGD一直在小幅度改善IPS面板的對比度和色彩表現。成本較低,目前市場最為常見。惠普,戴爾產品用的多是LG的高端IPS面板。
IPS面板還有三星PLS,友達AHVA和京東方ADS。因為專利問題,他們都沒直接稱呼為IPS,其技術核心和IPS是一樣的。三星PLS亮度高色彩鮮艷;友達AHVA漏光控制好,色彩稍遜;京東方ADS表現平平,價格有優勢。面板的高低之分還需要按其詳細型號作出判斷,不能一概而論。
近年開始出現OLED的專業顯示器。例如戴爾的UP3017Q,華碩ProArt PQ22UC,面板采用的是索尼和松下聯合研發的OLED面板。OLED可以做得更薄。每一個像素都可以獨立發光,獨立關閉。在色彩精準度,對比度和響應時間都要優秀于傳統LCD面板。
背光
LED背光會影響其色彩表先,傳統LED背光方式有CCFL,WLED,RG-LED,RGB-LED等等。
CCFL背光由于其結構式靠熒光點亮屏幕,燈管的壽命較短,衰老不一致,使用時間長后存在著背光均勻度的問題。并不適合用于修圖。
直下式
WLED和RGB-LED背光安裝方式上有側入式和直下式。作為修圖用的顯示器,直下式更有優勢。因為直下式是面光源,在亮度均勻性上有優勢。因其陣列的原因,可以實現區域調光,擁有更高的色彩精準度。缺點是顯示屏比側入式厚,成本高。
側入式
側入式則可以做得更薄。原理是使用一種擴散膜的特制圖層將光均勻散布在整個屏幕區域。缺點是無法局部調光,其色彩精準度上不如直下式。最新的量子點技術可以讓側入式媲美直下式。
量子點技術是通過在面板上使用量子點增強膜(QDEF)取代熒光板涂層和擴散板,量子點是一種納米級別的半導體,通過對這種納米半導體材料施加一定的電場或光壓,它們便會發出特定頻率的光。類似的還有CFQD無鎘量子點技術。
傳統WLED背光是使用藍光LED激發黃色熒光粉產生白光,所以其整體背光上藍色要比紅色綠色要多。具有一定的缺陷,不是很適合用于修圖。而RGB-LED則采用了紅藍綠三色LED,其三色更為均衡,相對WLED背光好一點。
采用了量子點技術后,WLED背光源能顯示比較準確的白光,可以做到RGB-LED的色彩表現。
顯示器的未來方向上主要是OLED和量子點技術LCD之爭。鑒于目前兩者的成本優缺點權衡,選擇傳統的RGB-LED背光的顯示器性價比更高。
色深
色深越高,色彩還原越好,過度越自然。色深一般指最大色數。常見的真彩色的定義是8bit,也就是1667萬色(16.7M)。另外常見的還有6bit是26萬色(262K),10bit是10.7億色(1.07B)。有修圖等需要的話,10bit的色深更加有優勢。
部分面板會采用hi-frc抖動技術,利用的是人眼的視覺惰性,將8bit抖動到接近10bit色彩。其原理是通過操控畫面刷新頻率,在視覺上增加顏色數量。例如紅色轉換黃色的剎那,人眼會看到紅色和黃色疊加出來的橙色。抖動出的顏色還是和原生有點差距,例如8bit原生是1667萬色(256 ^3),而由6bit抖動而來的8bit色彩數量是為1620萬[ 64+(64-1) x 3=253,253^3 ]。購買顯示器買時查查屏庫,留意下面板8bit抖動成10bit的,還是原生10bit的。
顯卡
專業顯示器相當于高端音箱,需要相匹配的功放解碼器等才能發揮其全部功力。買了個10bit色深的顯示器不一定就能顯示10.7億色,你還需要有相匹配的顯卡。目前支持10bit輸出的顯卡有NVDIA的Quadro系列和Geforce 10XX系列(Win系統下限Direct3D),AMD的Firepro,Radeon和Radeon Pro系列。
Radeon Pro系列
Quadro系列
由于Adobe等軟件對于10bit的支持僅限于專業顯卡的OpenGL(OpenGL涉及Photoshop一些縮放,平移,3d軸,像素網格,顏色引擎(ACE)等功能)。一部分顯示器需要修改EDID才能實現10bit輸出,而專業顯卡才能修改EDID。上專業顯卡就無法避免。如果只考慮修圖,Quadro 2000是性價比較高的選擇。
偏色
顯示器會使用顯示查找表(LUT)計算輸入的信號,并將其映射到適合顯示器的輸出信號。
傳統的LUT系統對每種RGB色有一個LUT,在顯示特定顏色時查找每種RGB色的LUT,并使用每個LUT的三種RGB色計算目標色。通常情況下根據精度可以分為6bit、8bit、10bit、12bit和14bit。內部計算數精度越高,低色階色域的伽馬曲線就越接近理論曲線,越能產生更平滑的色調過渡,可以更好地顯示陰影區域的色調。作為修圖,推薦至少是10bit LUT的顯示器。
高端的專業顯示器還會有3D-LUT。 相對于傳統LUT的RBG數據之間是互相獨立的,LUT只控制了伽馬值,灰階等等。而3D-LUT將R、G、B分配到3個軸上混合成整體,包括了中間色階的點,能夠改善中間色階的色彩表現,改善色階精度。
部分專業顯示器支持硬件校色,能夠儲存色彩校正文件。不支持硬件校色的可以使用ICC文件。電腦系統會使用色彩特性文件(ICC profile)來描述色彩,讓顏色在設備和文檔之間保持一致。沒有校色的情況下,這種轉換是沒有偏差的,就會造成偏色。
專業顯示器支持多個色彩空間轉換,大眾使用色域主要是sRGB。色域就像一套語言,大家用同一套言語時交流才無障礙。顯示器評測網站都會有色域的測試,站上一些值友的開箱評測也會有色域測試。如果沒有專業需求,普通人應盡量挑選貼合sRGB色域的顯示器才不容易出現色彩偏差。
|(Rx*Gy+Gx*By+Bx*Ry-Rx*By-Gx*Ry-Bx*Gy)/2|
如果沒有找到顯示器的色域參數,手頭上也沒有校色儀進行測試。可以通過軟件讀取然后計算出面板的設計色域參數。首先安裝Monitor Asset Manager讀取顯示器的Rx、Ry、Gx、Gy、Bx、By信息。然后通過公式計算色域。這個參數只是存儲于面板驅動中的參數,不一定準確。例如我這臺Thinkpad友達v4的色域計算能達到95%NTSC。
Monitor Asset Manager
部分商家會只說72% NTSC色域,存在誤導。100% sRGB相當于72% NTSC,但是72% NTSC并不等于100% sRGB。
Dell U2412M
原生sRGB色域的只有CRT顯示器,所以不存在完全貼合sRGB色域的LCD顯示器。最典型LG屏sRGB色域如戴爾U2412M,僅在綠色色域覆蓋上有稍微偏差。色域不能完全覆蓋sRGB,會導致顯示顏色不全。多于100% sRGB說明和sRGB不貼合,顏色過飽和。要會面臨一些色彩管理上的問題,處理不當就會有廣色域顯示器偏色不好這種感覺產生。不過多于100% sRGB不是壞事,可以通過校色修正,缺點是校色后會存在灰階丟失。
攝影愛好者或許還會用到Adobe RGB色域,其基本涵蓋了2200 Matt paper(CMYK)的色彩空間,更利于印刷工作。家用打印機為了方便用戶,色彩管理上已經默認為sRGB,需手動切換。要正確使用Adobe RGB色域,要保證照片RAW的轉換配置,系統,Photoshop,打印機等色彩空間統一為Adobe RGB。MAC系統有比較完善的色彩管理系統,要比Windows下方便。
校色
專業顯示器都會出廠預先校正色彩,后期還會返廠或用戶自行校色。由于人的體質差異和技術限制,現有光學和色彩模型的局限性,再精密的儀器也無法再現和測量人眼所看到的所有色彩。印刷公司老師傅更喜歡用自己眼睛搭配設備輔助校色。
以DisplayCAL參數為例子,顯示器校色個人經驗談(請前往站內搜索)
色彩討好眼睛和色彩準確是兩回事,涉及審美觀乃至玄學的問題。沒有受過色彩訓練的人對色彩沒有把握,校色使用了已經損壞或衰老的設備還能可能加劇偏色。低端顯示器校色的意義也不大,低色域的顯示器是怎么都達不到修圖需求的。
尺寸與分辨率
人眼視度通常是120度,當集中注意力時約為五分之一,即25度。人單眼的水平視角最大可達156度,雙眼的水平視角最大可達188度。人兩眼重合視域為124度,單眼舒適視域為60度。在著范圍內人眼不需太大幅度運動下能觀看到的屏幕大小。計算法則是屏幕寬度(cm)=與屏幕距離(cm)×1.154 -6。參考CIE的色彩測量標準,以50cm為距離的話,16:10的24寸,16:9的23.8-25寸顯示器比較符合這個測量標準。
對于修圖而言,分辨率越大,點距越小,圖片才盡可能精細。Win系統下縮放做得不好,點距過小字體也會過小,眼睛容易疲勞,放大則不是點對點會模糊。Win系統下看文字最舒服的是16:10 24寸FullHD(1920 x 1200)分辨率,此時點距是0.27mm。修圖的話30-32寸WQHD(2560 x 1440)或4K(3840 x 2160) 分辨率的顯示器更為實用,例如在使用Photosho的時候,會有更多的工作空間,可以放更多的色板之類的工具。尺寸不是硬性標準,個人喜好成分更多。
理論上Web圖片要求最低72ppi以上,在100-120ppi之間更佳。如果有印刷需求,圖片則要300ppi或以上。實際打印,人眼已經無法區分超過240dpi的A4紙的差異。也就說24寸的顯示器只要超過120ppi人眼已經無法區分差異。所以有專業修圖需求的話,比較推薦30-32寸4k分辨率的顯示器。
關于護眼
首先是不存在護眼的顯示器。常說的DC調光只是比PWM調光的顯示器對眼睛友好一點,長時間使用還是會疲勞傷眼。導致眼睛疲勞的因素還有系統的字體大小,色溫,亮度。環境光等。
推薦
專業顯示器的品牌主要有藝卓,NEC,戴爾,惠普,優派,明基等等。最近華碩也有意往專業顯示器方向發展。經常能看到商家宣傳是專業顯示器,但符合上文討論的參數的顯示器型號不多。中低端顯示器主要是在色調取向上有差異,不少人會誤以為那是色彩更準確。
EIZO ColorEdge CG318-4K
藝卓以其較的價格在專業顯示器市場占有一定的份額。在色彩方面的專業顯示器有專業級的CG系列,標準級的CX系列。國行聯強定價偏高,商用S系列和EV系列,電競FS系列性價比較低,不建議購買。
尺寸31.1″分辨率4096×2160色深10bit最大亮度350 cd/m2面板型號VVX31P153H01
松下高端面板,支持99%的Adobe RGB和98%的DCI-P3色域。16bit Lut,支持HDR,支持硬件校色。自帶校色儀器,可以設定時間自己自動校色。靠著eizo自帶的芯片技術,3分鐘就能讓顯示器達到最佳狀態。內部安裝了一個溫度傳感器,當室內環境溫度發生變化時,可以根據需要調整顯示器。
國行價格在5w左右,某寶代購的話價格會便宜一般,3.5w左右可以拿下。缺點是保修問題,國內代理商是不管水貨保修的,給錢都不修。另外藝卓都是寬電壓,由于日本的插座和中國不一樣,自己換一根電源線就能正常使用。自己海淘的運輸是個問題,顯示器作為易碎品沒有保證。
藝卓 (EIZO) CG318-4K 31英寸 49999元
Dell UltraSharp UP3218K
戴爾在2017CES上發布的新品顯示器。無邊框設計,一反以往專業顯示器厚重的形象。分辨率單DP1.4是能達8K 30Hz,雙接口支持 8K 60Hz。根據加拿大白嫖王的評測,這款顯示器非常適合視頻剪輯,隨便一個屏幕截圖都能作為油管的封面圖。工作時,有兩個UP3218K效果更佳。
尺寸31.5″ 分辨率7680×4320色深10bit最大亮度400 cd/m2面板型號
LM315QU1-SSB1
賣點除了分辨率還有色彩,獨有PREMIERCOLOR技術,支持100% AdobeRGB、100%REC709和98 DCI-P3等,Delta E<2,
國行價格在5w左右,某寶代購的水貨在3.7w左右。買兩個水貨還不到10w真劃算。
戴爾(DELL)UP3218K 31.5英寸49999元
HP DreamColor Z32x
惠普的DreamColor系列一直口碑不錯,Z32x則是這個系列得旗艦產品。DreamColor顯示器銷售量國內較少,搭配DreamColor屏幕得惠普工作站更多人知道一些。
尺寸31.5″ 分辨率3840×2160色深10bit最大亮度300 cd/m2面板型號
LTM315FL01
搭載原生10bit三星PLS屏幕,在DreamColor技術加持下能Delta E<2。日常使用還可以加購DreamColor色彩校準套件進行維護。在灰階上14bit Lut,相對藝卓高端產品16bit Lut精度上有所差距。
國內電商自營都沒得購買。某寶代購的在1.2w左右。雖然便宜,渠道上保修有些問題。
HP M2D46A8#ABA DreamColor Z32x Professional 31.5'' LED-Backlit LCD Monitor, Black
NEC MultiSync PA322UHD-2
曾經飯山,三菱,日電都是有名的專業顯示器廠商。NEC和三菱在2000組建NMV,NEC主攻海外市場,三菱則堅守日本本土。如今NEC的高端產品在國內較少見,低端基本是由AOC貼牌生產。
尺寸31.5″ 分辨率3840×2160色深10bit最大亮度350 cd/m2面板型號
LQ315D1JG93
14bit LUT。自帶SpectraView技術,內部有多個反饋傳感器,可以進行自我調節。每臺機器出廠自帶調教,具有唯一的MURA特性文件,能有效針對面板的不足進行補正調整。在這個文件基礎上還有色覺仿真功能,能模擬色盲色弱等人的視覺效果,滿足一些無障礙設計的需求。
價格是藝卓同類產品的一半,國行價格在3w,某寶代購的在2.2w左右。
NEC PA322UHD-2 32英寸 IGZO-IPS屏 可升降旋轉 廣色域 影像后期設計印刷級 專業顯示器29999元
BenQ SW320
笨球自從13年進軍專業顯示器市場后,直接對標藝卓CX,日電PA系列。帶有些日系沒有的專業模式、護眼模式等功能。這些年來性能差距越來越接近,在專業顯示器市場上也占有一定席位,就是品控有點不如意。
尺寸31.5″ 分辨率3840×2160色深10bit最大亮度350 cd/m2面板型號
M315DJJ-K31
14-bit LUT,支持99% Adobe RGB,87% DCI-P3,100% sRGB,Delta E ≤2。內置校色系統,帶亮度均勻一致性技術。雖然亮度最高350尼特,依舊支持HDR,只是效果不佳。獨特黑白模式2.0,能清晰反應一些明暗過渡的細節。
價格對比日系要低價很多,國行價格在1.2w左右,某寶價格接近。
明基(BenQ) SW320 31.5英寸12999元
ViewSonic VP3268-4K
優派的專業顯示器在CRT時代口碑還不錯,液晶時代就表現平平。一線大廠,硬件水準基本達標,對比日系只能在價格上有點優勢。
尺寸31.5″ 分辨率3840×2160色深10bit最大亮度350 cd/m2面板型號
LM315WR1-SSB1
LG的IPS屏幕,漏光上可能有點差強人意。色域上是100% sRGB,79% Adobe RGB。支持HDR,和明基那款一樣,面板亮度低,效果不佳。OSD內置的模式挺豐富的,例如CAD制圖,動畫,視頻編輯等等,滿足不同場景需求。
國行價格在1w左右,價格比明基的還要便宜些。
優派 (ViewSonic) 31.5英寸9999元
后記
對于那些經常動不動就推薦藝卓,說色彩好的,甚至說是身份象征的,索尼彩監了解下。
專業顯示器價格偏高,老板給配一個還說的過去。自己買的話就算了吧。普通人買曲面帶魚大屏玩玩游戲體驗更好,高端的游戲顯示器顯示效果不差,業余修圖夠用了。想裝門面,這些年我感覺還得靠蘋果。