硬件參數(shù)只是噱頭 手機(jī)內(nèi)部?jī)?yōu)化技術(shù)解析

　　現(xiàn)在的手機(jī)，屏幕越來(lái)越大，分辨率也越來(lái)越高，很多人在購(gòu)買手機(jī)時(shí)，往往認(rèn)為，分辨率越高，屏幕顯示效果越清晰。實(shí)際上，這種想法是不全面的。屏幕的材質(zhì)以及子像素的排列方式也是影響屏幕顯示效果的重要因素。屏幕子像素的排列方式一般分為兩種，一種是標(biāo)準(zhǔn)RGB排列方式，另一種是RGB PenTile排列方式，那么它們都是什么意思呢？采用哪種子像素排列方式的屏幕更好呢？接下來(lái)筆者為大家詳細(xì)的解答。

　　我們知道白色的光線是由紅到紫的連續(xù)光譜組成的，而在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)里，則采用紅綠藍(lán)也就是RGB三種顏色的視覺等亮度混合（注意，不是光學(xué)等強(qiáng)度）來(lái)調(diào)和出白色光。我們知道顯示屏是由許許多多的像素構(gòu)成的，而為了讓每一個(gè)單獨(dú)的像素可以顯示出各種顏色，就需要把它分解為紅綠藍(lán)三個(gè)比像素更低一級(jí)的子像素。也就是說，3個(gè)子像素構(gòu)成一個(gè)整體，即彩色像素。當(dāng)需要顯示不同顏色的時(shí)候，三個(gè)子像素分別以不同的亮度發(fā)光，由于子像素的尺寸非常小，在視覺上就會(huì)混合成所需要的顏色。

    知道了子像素，那么我們就可以進(jìn)入下一個(gè)問題，那就是子像素的排列。

RGB排列

    RGB排列是最標(biāo)準(zhǔn)的排列方式，它把一個(gè)方塊形的像素，平均分成三等分，每一塊賦予不同的顏色，這樣就可以構(gòu)成一個(gè)彩色像素。這也是絕大多數(shù)液晶顯示器所采用的子像素排列方法（當(dāng)然，三個(gè)像素的順序是隨意的，不國(guó)一般都是“紅綠藍(lán)”或者“藍(lán)綠紅”）。

標(biāo)準(zhǔn)RGB排列單個(gè)像素點(diǎn)

　　這樣，只要我們把足夠多這樣構(gòu)造的像素排列到一起，就可以顯示出我們所需要的圖案了。

標(biāo)準(zhǔn)RGB排列顯示原理

　　事實(shí)上，絕大多數(shù)的液晶顯示器，采用的都是標(biāo)準(zhǔn)RGB子像素排列。它的好處是像素獨(dú)立性高，每一個(gè)像素都可以自己顯示所有的顏色。但缺點(diǎn)是要制作m*n的顯示器，總共需要制作3m*n個(gè)像素（在制造過程中，子像素是最基本的制造單位，它們本身沒有顏色，顏色是靠濾光片而產(chǎn)生的）。這在液晶上是沒什么問題的，因?yàn)橐壕Р捎玫氖怯∷⒐に?，制作多少個(gè)像素對(duì)成本的影響并不高。

RGB PenTile排列

　　RGB PenTile排列是現(xiàn)在一些采用OLED材質(zhì)的手機(jī)RGB子像素的排列方式。它與標(biāo)準(zhǔn)RGB排列單個(gè)像素點(diǎn)是不一樣的，標(biāo)準(zhǔn)RGB排列的像素點(diǎn)是由紅綠藍(lán)三個(gè)子像素組成的，而PenTile的單個(gè)像素點(diǎn)只有“紅綠”或者“藍(lán)綠”兩個(gè)子像素點(diǎn)組成。圖中左邊就是RGB PenTile排列的子像素排列方法?？梢钥吹?，同樣顯示3x3個(gè)像素，RGB PenTile在水平方向只做了6個(gè)子像素，而標(biāo)準(zhǔn)RGB做了9個(gè)，子像素?cái)?shù)量減少了1/3。我們知道只有三基色才能構(gòu)成所有的顏色，而兩種顏色是不可以構(gòu)成所有顏色的，所以在實(shí)際顯示圖像時(shí)，RGB PenTile的一個(gè)像素點(diǎn)會(huì)“借”用與其相鄰的像素點(diǎn)的另一種顏色來(lái)構(gòu)成三基色。水平方向，每個(gè)像素和相鄰的像素共享自己所不具備的那種顏色的子像素，共同達(dá)到白色顯示。

RGB PenTile與標(biāo)準(zhǔn)RGB子像素排布對(duì)比 

　　RGB PenTile為什么可以縮減1/3的子像素而保持總像素不變呢？既然缺少一種子像素，那它又是怎么達(dá)到依然顯示3x3全彩色像素的結(jié)果的呢？這里面的關(guān)鍵在于相鄰像素之間的“共用子像素”。我們來(lái)看一下RGB PenTile在工作時(shí)的子像素點(diǎn)亮情況就知道了。首先我們模擬一下RGB PenTile顯示水平間隔的白色線條。

RGB PenTile顯示水平間隔的白色線條

　　從上圖可以看到，水平方向，每個(gè)像素和相鄰的像素共享自己所不具備的那種顏色的子像素，共同達(dá)到白色顯示。

　　然后我們模擬一下RGB PenTile顯示垂直間隔的白色線條。公用情況也是一樣的。

RGB PenTile顯示垂直間隔的白色線條

　　接下來(lái)我們?cè)倌M一下RGB PenTile顯示黑白點(diǎn)陣。

RGB PenTile顯示黑白點(diǎn)陣

　　注意，問題來(lái)了：應(yīng)該有的藍(lán)色像素不見了！這是因?yàn)槊恳粋€(gè)像素都失去了鄰居，無(wú)法公用，所以RGB PenTile屏幕無(wú)法精確顯示這樣的圖案。這個(gè)問題非常麻煩，為了讓顯示的結(jié)果仍然為白色，就需要把原本應(yīng)該熄滅的藍(lán)色像素重新點(diǎn)亮，結(jié)果就是顯示白色點(diǎn)陣失敗。

　　現(xiàn)在我們知道了，RGB PenTile技術(shù)的精髓就是要做到相鄰像素的子像素公用。這要求屏幕上顯示的任何像素都需要有相鄰像素的存在，但實(shí)際情況中，并不是時(shí)時(shí)刻刻都可以滿足這點(diǎn)的，比如下面我們可以在實(shí)際中可能遇到的情況就是。這些情況下會(huì)出現(xiàn)什么問題呢？

　　首先，我們看一下當(dāng)RGB PenTile顯示垂直方向的黑白交界線時(shí)，會(huì)發(fā)生怎樣的情況？這種情況通常發(fā)生在文字邊緣的位置。

RGB PenTile顯示垂直方向的黑白交界線

　　我們可以看到，在最左邊一條，出現(xiàn)了紅藍(lán)紅藍(lán)像素的垂直交替排列。這在視覺上會(huì)導(dǎo)致明顯的“彩邊”現(xiàn)象。

　　然后，我們看一下當(dāng)RGB PenTile顯示45度傾斜的黑白分界線。這種情況也經(jīng)常出現(xiàn)在文字邊緣的位置。

RGB PenTile顯示45度傾斜的黑白分界線

　　在這些情況下，會(huì)出現(xiàn)的問題都是屏幕上會(huì)出現(xiàn)非白色的邊緣，這和我們要求的想去甚遠(yuǎn)，畢竟誰(shuí)都不希望把黑白照片顯示的花花綠綠吧？所以RGB PenTile技術(shù)會(huì)對(duì)這些情況作出一定的修正，那就是把一些本該熄滅的子像素點(diǎn)亮，人為的制造一些相鄰像素，來(lái)實(shí)現(xiàn)顏色的正常顯示。但這就帶來(lái)了一個(gè)問題，那就是本來(lái)平整的邊緣變得不再平整，成為了鋸齒狀。這也是RGB PenTile之所以會(huì)出現(xiàn)邊緣毛刺的原因。

　　上述的討論都是在顯示黑色和白色的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，實(shí)際顯示彩色畫面的時(shí)候RGB PenTile還會(huì)遇到一些更奇怪的問題。舉例來(lái)說，當(dāng)我們需要顯示純黃色的時(shí)候，就需要把屏幕上所有藍(lán)色的像素都關(guān)閉。但由于紅色像素是間隔排列，而不是緊密排列的，所以導(dǎo)致肉眼可以輕易看出其間夾雜的黑色斑點(diǎn)，它們之間的距離是兩倍于像素距離的，導(dǎo)致出現(xiàn)“網(wǎng)紋”。而當(dāng)顯示淡橙色的時(shí)候，紅色和綠色像素會(huì)100%發(fā)光，而藍(lán)色像素則以50%亮度發(fā)光，此時(shí)這些不發(fā)光的藍(lán)色像素會(huì)構(gòu)成暗點(diǎn)，導(dǎo)致本來(lái)應(yīng)該是純凈的顏色表面出現(xiàn)兩倍于像素距離程斜向分布的“顆粒感”。

　　追其根本，RGB PenTile是一種通過相鄰像素公用子像素的方式，減少子像素個(gè)數(shù)，從而達(dá)到以低分辨率去模擬高分辨率的效果。優(yōu)點(diǎn)是同樣亮度下視覺亮度更高，以及成本更低，但缺點(diǎn)也不言而喻——模擬的自然比不過真貨。一旦需要顯示精細(xì)內(nèi)容的時(shí)候，Pentile的本質(zhì)就會(huì)顯露無(wú)遺，清晰度會(huì)大幅下降，導(dǎo)致小號(hào)字體無(wú)法清晰顯示；而為了彌補(bǔ)色彩問題，所以在PRGB PenTile技術(shù)下顯示色彩分割區(qū)的時(shí)候，分割線會(huì)產(chǎn)生兩倍于實(shí)際像素點(diǎn)距的鋸齒狀紋路，也就是會(huì)產(chǎn)生鋸齒狀邊緣。最后一點(diǎn)就是只要顯示的內(nèi)容不是白色，就會(huì)出現(xiàn)兩倍于點(diǎn)距的網(wǎng)格狀斑點(diǎn)。所以說，RGB PenTile技術(shù)的顯示屏必須需要擁有足夠高的分辨率，才可以彌補(bǔ)由于會(huì)產(chǎn)生兩倍點(diǎn)距紋理帶來(lái)的視覺效果下降。

　　目前采用RGB PenTile排列的屏幕主要為三星的AMOLED屏幕以及Super AMOLED屏幕等衍生品。直到三星推出I9100后，其搭載的Super AMOLED Plus屏幕才改為標(biāo)準(zhǔn)RGB排列方式。大家在購(gòu)買時(shí)需要注意。

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