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意甲360直播:你知道為什么OLED要使用RGB Pentile排列方式嗎?

2018-05-31 11:37:29 意甲尤文图斯赛程表

意甲尤文图斯赛程表 www.qcwihe.com.cn   現在的手機,屏幕越來越大,分辨率也越來越高。很多人在購買手機時,往往認為分辨率越高,屏幕顯示效果越清晰。實際上這種想法是不全面的。屏幕的材質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,一種是標準RGB排列方式,另種是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?

  我們知道白色的光線是由紅到紫的連續光譜組成的,而在計算機圖形學里,則采用紅、綠、藍也就是R、G、B三種顏色的視覺等亮度混合來調和出白色光。顯示屏是由許許多多的像素構成的,而為了讓每一個單獨的像素可以顯示出各種顏色,就需要把它分解為紅、綠、藍三個比像素更低一級的子像素。

  也就是說,三個子像素構成一個整體,即彩色像素。

  當需要顯示不同顏色的時候,三個子像素分別以不同的亮度發光,由于子像素的尺寸非常小,在視覺上就會混合成所需要的顏色。

  知道了子像素,那么我們就可以進入下一個問題,那就是子像素的排列。

RGB排列

  RGB排列是最標準的排列方式,它把一個方塊形的像on素平均分成三等份,每一塊賦予不同的顏色,這樣就可以構構成一個彩色像素(如圖1所示)。當然,三個子像素的順序是隨意的,不過一般都是“紅、綠、藍”或者“藍、綠、紅”。

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1標準RGB排列單個像素點

 

  這樣,只要我們把足夠多這樣構造的像素排列到一起就可以顯示出我們所需要的圖案了(如圖2所示)。

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2標準RGB排列顯示原理

  事實上,絕大多數的液晶顯示器采用的都是標準RGB子像素排列。它的優點是像素獨立性高,每一個像素都可以單獨顯示所有的顏色。但缺點是要制作mz×n的顯示器,總共需要制作3m×n個像素(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生的)。

  這在液晶上是沒什么問題的,因為液晶采用的是光刻工藝,制作多少個像素對成本的影響并不高。

RGB Pentile排列

  RGB Pentile排列列是現在一些采用OLED材質的手機RGB子像素的排列方式。它與標準RGB排列單個像素點是不一樣的,標準RGB排列的像素點是由紅、綠、藍三個子像素組成的,而 Pen Tile的單個像素點只有“紅、綠”或者“藍綠”兩個子像素點組成。圖3中左邊就是 RGB Pentile排列的子像素排列方法。

  可以看到,同樣顯示3×3個像素,RGB Pentile在水平方向只做了6個子像素,而標準RGB做了9個,子像素數量減少了13。

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3 RGB Pentile與標準RGB子像素排布對比

  RGB Pentile為什么可以縮減13的子像素而保持總像素不變呢?既然缺少一種子像素,那它又是怎么達到依然顯示3×3全彩色像素的結果的呢?這里面的關鍵在于相鄰像素之間的“共用子像素”。

  我們來看一下 RGB Pentile在工作時的子像素點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。從圖4中可以看到,在水平方向,每個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,共同達到白色顯示。

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4 RGB Pentile顯示水平間隔的白色線條

  然后我們模擬一下RGB Pentile顯示垂直間隔的白色線條(如圖5所示)。

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5 RGB Pentile顯示垂直間隔的白色線條

  接下來我們再模擬一下RGB Pentile顯示黑白點陣。

  觀察圖6,發現問題來了:應該有的藍色像素不見了!

  這是因為每一個像素都失去了鄰居,無法公用,所以RGB Pentile 屏幕無法精確顯示這樣的圖案。這個問題非常麻煩,為了讓顯示的結果仍然為白色,就需要把原本應該熄滅的藍色像素重新點亮,結果就是顯示黑白點陣失敗。

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6 RGB Pentile顯示黑白點陣

  現在我們知道了,RGB Pentile技術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,但實際情況中并不是時時刻刻都可以滿足此要求的,比如下面我們在實際中可能遇到的情況就是。

  首先,我們看一下當RGB Pentile顯示垂直方向的黑白交界線時會發生怎樣的情況(這種情況通常發生在文字邊緣的位置)。

  如圖7所示,最左邊一條出現了紅、藍像素的垂直交替排列,這在視覺上會導致明顯的“彩邊”現象。

  然后,我們看一下當RGB Pentile顯示45傾斜的黑白分界線(如圖8所示)(這種情況也經常出現在文字邊緣的位置)。

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7 RGB Pentile顯示垂直方向的黑白交界線

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8 RGB Pentile顯示45°傾斜的黑白分界線

  以上這些情況下,帶來的問題都是屏幕上會出現非白色的邊緣。這和我們要求的相去甚遠,畢競誰都不希望把黑白照片顯示得花花綠綠。

  所以以RGB Pentile技術會對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亮,人為地制造一些相鄰像素,來實現顏色的正常顯示。

  但這就帶來了一個問題,那就是本來平整的邊緣變得不再平整,成為了鋸齒狀。這也是RGB Pentile之所以會出現邊緣毛刺的原因。

  上述的討論都是在顯示黑色和白色的基礎上進行的,實際顯示彩色畫面的時候RGB Pentile還還會遇到一些更奇怪的問題。

  舉例來說,當我們需要顯示純黃色的時候,就需要把屏幕上所有藍色的像素都關閉。但由于紅色像素是間隔排列而不是緊密排列的,所以導致肉眼可以輕易看出其間夾雜的黑色斑點,它們之間的距離是兩倍于像素距離的,導致出現“網紋”。

  而當顯示淡橙色的時候,紅色和綠色像素會100%發光,而藍色像素則以50%亮度發光,此時這些不發光的藍色像素會構成暗點,導致本來應該是純凈顏色的表面出現兩倍于像素距離呈斜向分布的“顆粒感”。

  追其根本,RGB Pentile排列是伴隨著OLED顯示材質誕生而出現的。傳統RGB排列一直用在液晶顯示器上,液是利用背光源的被動發光,而且其RGB在顯示器上的具體實現形式是濾光片,這種濾光片的制作較簡單,而且制作高密度的RGB色帶也不會帶來成本上大的増加。

  但對于主動發光的OLED來說就不一樣了,OLEDRGB對應的是紅綠藍發光有機材料。我們現在使用的顯示器的分辦率較高,這就要求每種發光材料制作得很小且高密度的集成,這樣工藝上就較難,成本也會很高。

  采用用 Pentile排列,每個顯示單元上只有兩種材料,而且材料面積較大,這樣就降低了工藝難度,成本也會降低,但缺點也不言而喻一一模擬的自然比不過真貨。

  一旦需要顯示精細內容的時候,Pentile的本質就會顯露無遺,清晰度會大幅下降,導致小號字體無法清晰顯示;而且為了彌補色彩問題,在RGB Pentile技術下顯示色彩分割區的時候,分割線會產生兩倍于實際像素點距的鋸齒狀紋路,也就是會產生鋸齒狀邊緣;還有就是只要顯示的內容不是白色,就會出現兩倍于點距的網格狀斑點。

因此,使用RGB Pentile技術的顯示屏必須需要擁有足夠高的分別率,才可以彌補由于會產生兩倍點距紋理帶來的視覺效果下降。


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