高清显示器件的原理、应用与选择.doc

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1、高清显示器件的原理、应用与选择经验谈许翔2021-07-22l前言目前国内已陆续开播了多个高清频道，高清节目已经开始进入寻常百姓家。同时，专业节目制作机构也进入了高清制作设备普及期，各个电视台和制作公司都在纷纷采购高清制作设备，制作工艺也在逐渐转向高清方式。在采购高清设备的过程中，大家普遍把精力集中在摄像机、录相机、非线性编辑等费用比较高的“大件设备”上，对于显示设备的选择相对不够重视，而显示设备恰恰是凸现高清与标清信号差别的最终关卡，必须予以特别的关照与重视。通过多年高清节目的实际制作经验以及经过央视高清频道播出的验证，中视北方对高清显示器的使用与选择积累了一些经验，对现有专业、半专业显

2、示设备进行了一些比对实验，从而归纳、总结出了部分显示设备的特色，并根据我们自己的实际工作经验提出了一些使用建议，对于设备选型也提出参考性的建议，在此进行简要的介绍，供大家一起探讨，希望各位专家、同行批评和指正。l高清信号的表现能力从物理指标上看，标清信号与高清电视信号，分辨率从720X576上升到1920X1080，水平分辨率上升了近2.67倍。从实际效果看，不仅仅是图像细节更加清楚了，而是全面的、表现能力的大幅度提升。表现力这种说法似乎不够准确，从表面看高清节目只是物理指标的升级，表现能力是如何提升的呢？它与物理分辨率之间有怎样的关系呢？要说明这一点还是要从分辨率和清晰度的概念来分析。一

3、般电视清晰度的概念是指：人眼宏观看到的图像的清晰程度，是由系统和设备的客观性能的综合结果造成的人们对最终图像的主观感觉。（虽然是主观感觉，但清晰度这种主观感觉是可以进行定量测试的，即可以用黑白相间的线条的粗细来衡量，并有标准的测试方法和测试图，其测量数据有明确的单位，即电视线TVL）。而分辨率与清晰度不同，它不是指人的主观感觉，而是指在摄录、传输和显示过程中所使用的图像质量记录指标，以及显示设备自身具有的表现图像细致程度的固有屏幕结构，说具体点就是指单幅图像信号的扫描格式和显示设备的像素规格。从上述概念可以看出，清晰度是人眼最终感觉到的图像效果，虽然不同于分辨率，但受到分辨率的制约。从另一

4、个角度说，分辨率的提升必然带来清晰度的提升，清晰度的提升直接带给人眼更好的观赏效果。上述概念中有一点需要引起大家注意：测量清晰度时使用的测试图是使用黑白相间的线条进行的，实际上只反映了极限条件下的图像内容，这种要么最白、要么最黑的图像是完全没有表现力可言的，它不能代表人眼对被观看物体进行欣赏所需求的全部信息。人眼要欣赏一幅图像不仅需要最白和最黑的信息，还需要捕捉到大量由亮到暗的过渡信息，才能感觉到被摄物体的质感。只有提供了均匀、细腻的中间层次，才能实现高水平图像的表现能力。那么清晰度的提升又是如何提升表现力的呢？我们知道，在拍摄相同的景物时，采用不同分辨率的摄像机形成的最终图像的细节不同，

5、如图1和图2，8/8图1表现的是一个较低分辨率的图像，图中的曲线代表某一图像的明暗变化过程，竖条代表取样点位置。低分辨率在取样时只能获得三个像素点的数值，不仅分辨率低，亮度的变化层次也很少。图2表现的是高分辨率的图像，在同样的空间内可以取样八个点，分辨率提升了，同时在没有增加会读取样深度的条件下，灰度层次也大幅度增加，表现出了更加细腻的图像质感。同理，色度信号的取样细节也更加丰富了。可以说高清电视仅仅依靠增加分辨率，就实现了提高图像的清晰度，又增加亮度和色度层次的效果，实现了更加细腻、逼真的表现能力。那么，面对已经大幅度提升了表现能力的高清信号，使用什么样的监视器才能真正表现出这些效果，并

6、且准确判断信号是否存在误差，目前正在使用的高清监视器都有哪些特点呢，我们将在下面加以介绍：l高清显示器件的分类及原理n专业显示器件的分类我们在本篇文章中将重点讨论的是专业监视器，对民用电视机不做过多涉及，故我们只列出在专业领域使用较普遍的显示器，它们是以不同的显示件进行分类的，包括CRT（阴极射线管）、LCD液晶、PDP等离子。下面先分别简要介绍它们的工作原理。nCRT显示器的原理及特点CRT又叫做阴极射线管显示器，主要由电子枪、偏转线圈、荫罩、荧光粉和玻璃外壳五大部分组成，其原理是利用显像管内的电子枪，将电子束射出，经聚焦、偏转，穿过荫罩上的小孔，打在涂满了三原色荧光粉的内层玻璃层上，电

7、子束的轰击会使得荧光粉发光，最终形成人眼所能看到的画面。CRT按种类分为黑白显像管和彩色显像管，彩色显像管又分为三枪三束和单枪三束等几种。三枪三束荫罩式显像管（原理图见图3）是较早期的技术，由三个电子枪品字形排列，8/8分别发射电子束，经过聚焦、偏转，分别轰击红绿蓝三色荧光粉，使其发出红绿蓝三基色光。通过改变电子束的强度，控制荧光粉发光的明暗，改变三基色配比就可以组合出不同的光色效果。这种显像管的电子束必须非常精确的控制