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[科普中國]-倍速液晶

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倍速液晶是為減輕液晶顯示器的遲滯現(xiàn)象而開發(fā)的技術(shù)。由JVC在2005年12月在業(yè)界首次推出。現(xiàn)在生產(chǎn)的大屏幕液晶電視和部分高檔液晶顯示器基本都是用了倍速液晶技術(shù)。

簡介倍速液晶是為減輕液晶顯示器的遲滯現(xiàn)象而開發(fā)的技術(shù)。由JVC在2005年12月在業(yè)界首次推出?,F(xiàn)在生產(chǎn)的大屏幕液晶電視和部分高檔液晶顯示器基本都是用了倍速液晶技術(shù)。1

概要液晶技術(shù)是通過對液晶施加電場,改變液晶的偏光特性控制光線的通過來顯示圖像。跟從前的陰極射線管(顯像管)和等離子技術(shù)相比遲滯明顯。初期的液晶遲滯時間(顯示前后兩幀圖像的間隔時間)是50~100毫秒,以PAL制式為例(50Hz)要顯示活動圖像遲滯時間必須達(dá)到20毫秒以下。而NTSC制式更是需要達(dá)到16.7毫秒以下。

使用不同性質(zhì)的液晶和通過調(diào)整液晶中各種成分的含量比可以提高反應(yīng)速度,但是反之也會增加生產(chǎn)成本,降低液晶的對比度和鮮艷程度。通過生產(chǎn)廠家的不斷嘗試和努力,終于研制出物理上的等速(PAL制式20ms,NTSC制式16.7ms)和倍速(PAL制式10ms以下,NTSC制式8.3ms以下)液晶?,F(xiàn)在TN液晶的最高反應(yīng)速度為4ms,VA液晶的最高反應(yīng)速度為6ms,IPS液晶的最高反應(yīng)速度為5.8ms左右,也就PAL制式與NTSC制式所要求速度的4倍。

如前述PAL制式和NTSC制式每秒最多傳輸50幀和60(59.94)幀圖像信號。所以倍速液晶必須對圖像進(jìn)行補幀(Motion interpolation)處理。主要有如下兩種方式。

前后畫像補正。采用數(shù)字信號處理器(DSP)通過前后畫像信號計算出中間畫像的位置和色彩。這樣顯示出的圖像過渡平滑,但是顯示速度依賴于數(shù)字信號處理芯片,成本比較高。松下,索尼,夏普,東芝和三菱電機(jī)采用這種技術(shù)。

前畫像補正。前畫像降低亮度后重復(fù)顯示。雖然實現(xiàn)簡單,成本低,但是圖像發(fā)暗。只有日立制作所采用這種技術(shù)。1

NTSC制式NTSC制式,又簡稱為N制,是1952年12月由美國國家電視系統(tǒng)委員會(National Television System Committee,縮寫為NTSC)制定的彩色電視廣播標(biāo)準(zhǔn),兩大主要分支是NTSC-J與NTSC-US(又名NTSC-U/C)。

它屬于同時制,每秒60/1.001場,掃描線為525,隔行掃描,水平分辨率相當(dāng)于330,畫面比例為4:3。

這種制式的色度信號調(diào)制包括了平衡調(diào)制和正交調(diào)制兩種,解決了彩色黑白電視廣播兼容問題,但存在相位容易有損、色彩不太穩(wěn)定的缺點,故有人昵稱NTSC為NeverTheSameColor或NeverTwice theSameColor(不會重現(xiàn)一樣的色彩)。

美國、加拿大、墨西哥等大部分美洲國家以及臺灣、日本、韓國、菲律賓等均采用這種制式。2

PAL制式PAL制式是電視廣播中色彩調(diào)頻的一種方法,全名為逐行倒相(Phase Alternating Line)。除了北美、東亞部分地區(qū)使用NTSC制式,中東、法國及東歐采用SECAM制式以外,世界上大部分地區(qū)都是采用PAL制式。PAL于1963年由德國人沃爾特·布魯赫提出,當(dāng)時他為德律風(fēng)根(Telefunken)工作。

PAL發(fā)明的原意是要在兼容原有黑白電視廣播格式的情況下加入彩色訊號。PAL的原理與NTSC接近?!爸鹦械瓜唷钡囊馑际敲啃袙呙杈€的彩色訊號會跟上一行倒相,作用是自動改正在傳播中可能出現(xiàn)的錯相。早期的PAL電視機(jī)沒有特別的組件改正錯相,有時嚴(yán)重的錯相仍然會被肉眼明顯看到。近年的PAL電視機(jī)會把上行的色彩訊號跟下一行的平均起來才顯示,這樣PAL的垂直色彩分辨率會低于NTSC;但人眼對色彩的靈敏不及對光暗,因此這并不是明顯問題。

NTSC電視機(jī)需要色彩控制(tint control)來手動調(diào)節(jié)顏色,這亦是NTSC的最大缺陷之一。2

參見PAL+

彩色電視廣播標(biāo)準(zhǔn)列表

NTSC-J

ATSC

電視聲音多聲道

NTSC制式

SECAM制式

DVB

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

劉軍 - 副研究員 - 中國科學(xué)院工程熱物理研究所