LCoS顯示技術評測
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硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon, LCoS)是一種相對較新且不為人所熟悉的顯示技術,該技術現正大舉進入高清電視(HDTV)市場。然而真正引人注目的是,這種技術一開始的起點就非常高,并不是用傳統的方式起步,在所有顯示技術中,LCoS的分辨率、對比度(對非CRT顯示器而言)是最高的,圖像最為自然。有些用戶對圖像閃爍比較敏感,眼睛容易疲勞,而LCoS則具有最高刷新率(120Hz),可提供最為平滑且無閃爍的畫面。
當然,LCoS并不能算是新事物,因開發已超過十年,JVC實際上從1998年就開始應用這種技術生產高端專業級投影儀,但時至今天這個市場相對來說還非常小。同時這也是一種非常難于改進的技術,不少公司要不放棄了要不就已經破產。湯姆遜公司(采用RCA品牌)于2001年制造出第一臺商業化LCoS高清電視,東芝(采用日立LCoS芯片)和飛利浦緊隨其后也相繼推出,但這些公司到2004年10月都停止了。英特爾在2004年1月宣布開始制造LCoS芯片震驚了業界,但隨即在2004年10月停止了該計劃,其間沒有取得任何成果。因此,LCoS的前景遭到很多分析師質疑,實際上該技術僅僅是在為真正進入高清電視市場進行整合。
JVC于2004年7月推出其第一臺背投1280×720高分辨率電視,拉開了第二代LCoS的序幕,索尼緊接著于2005年1月推出高端1920×1080 Qualia電視,之后Brillian也從2005年中開始向市場提供1280×720電視。9月初全球只有幾款LCoS高清電視可以購買,不過JVC和索尼剛剛宣布了其第二代高清電視,LG也推出了第一款(采用SpatiaLight的LCoS芯片),日立計劃于2005年底推出LCoS高清電視。因此,在本文中我們有幸對一些預先發布的樣機進行測試評估,下面就是我們得到的一些結果。
表1 參加測評的高清電視機型號
評測簡介
即使你是一個專家,也很難找到一個地方可以對高清電視的圖像和畫質進行評估。在展覽會或制造商展示廳里,你看到的節目極可能是經過精心挑選,而且還可能進行了微調,使各個型號的效果都比正常情況要好。在商店展示室里,觀看條件、環境光線、視頻信號質量以及視頻源質量通常千差萬別,效果無法達到理想的狀態,而高清電視本身也沒有調到最好,所以你通常都會看到在放動畫片,因為比較飽和的顏色和人工圖畫可使觀眾對電視產生一種好的錯覺。
對任何顯示技術的圖像和畫質進行評估的最好方法是把多部電視放在一起,仔細控制各種條件,一個挨一個地同時進行測試,讓所有電視都顯示完全一樣的高品質畫面。你需要一個理想的觀看環境、D6500背光、出眾的視頻信號源,以及一流的視頻信號分配系統。然后,讓各制造商派出最好的工程師,仔細設置調節他們的電視直到達到最佳圖像和畫質效果。
這個過程稱為「評測」,它并不是要一決雌雄,但確實對每個顯示器都是極大的挑戰。由于每臺機單獨看時都非常好,但和其它一些優秀的機型一起顯示同樣的高質量畫面時,很多地方就較遜色,即使很細微的差異也會非常明顯地表現出來。。在評測中,我們首先用上百個DisplayMate的1280×720和1920×1080兩種高清電視分辨率的測試圖像對這些電視進行測試,我們用兩臺高級光譜分析儀仔細測量每臺電視的光度和色度。測試時,我們邀請了34位評審員觀看一個多小時高質量視頻節目,然后進行比較和視覺評估。
參評高清電視
在我們計劃開始進行評測時市面上只有兩款LCoS高清電視,所以我決定擴大樣本面,勸說幾家制造商為我這篇文章把他們寶貴的實驗室樣機借給我,目的是把每家LCoS制造商的產品(用色輪的除外)都包括進來,而目前只有五家制造商：JVC、索尼、Brillian、eLCOS和SpatiaLight。我們包括了兩種標準高清電視分辨率：1280×720約一百萬像素以及1920×1080約兩百萬像素,在本文中分別稱為720或1080型
JVC和索尼是著名的LCoS高清電視制造商。Brillian是一家小型初創公司,是美國唯一一家高清電視制造商。他們提供了一臺65寸720型樣機(目前已經上市),并努力在評測之前提供多一臺1080型。eLCOS也是一家小型初創企業,他們和光引擎制造商JDS Uniphase、屏幕制造商DNP以及視頻處理器制造商Silicon Optix合作,提供了一臺56寸1080型實驗室演示樣機。請注意該公司提供的機型還不能稱之為樣機,因為它不是為大規模生產而設計的。SpatiaLight也是一個小型初創企業,提供LCoS芯片和驅動電路,曾用在2005年9月LG新推出的71寸1080 高清電視中。
JVC提供了兩臺：消費品事業部送來了他們已上市的61寸720高清電視,只有不到4,000美元,而專業產品事業部則送來了他們為電視與電影后期制作而設計的48寸1080基準顯示器樣機,其價格定位面向高端專業市場,設計用來與索尼的高端專業級CRT競爭。注意JVC兩個型號所采用的LCoS技術是不同的,普通型具有數字背板,采用脈寬調制控制每個像素,而專業級使用模擬電壓控制每個像素。索尼已經于2005年1月推出70寸1080 Qualia 006。
LCoS技術
LCoS是用液晶控制圖像像素亮度的最新顯示技術,液晶技術最廣泛應用形式是大型無定形硅LCD芯片,用于直接觀看的計算機顯示器、電視以及高清電視,典型尺寸從5寸到82寸,下一個應用將是更小的高溫多晶芯片,用于視頻和數據投影儀,這些應用尺寸大約只有1寸,所有都會用于大屏幕LCD背投電視及高清電視。這兩種技術用的光源都在芯片的后面,光線必須穿過芯片來到前面,包括芯片內控制像素的所有電路和組件,但這些部件阻斷了很多光線,并在像素之間形成溝道,因此分辨率越高,問題就越多。第二個主要問題是液晶相對來說需要比較厚以便得到較高對比度,這會使響應時間減慢,因而在圖形運動或變化時會形成拖影。
LCoS的基本原理是在液晶層后面用一個鏡子,光線從前面進來后穿過液晶層,經過鏡子反射再次穿過液晶層射到屏幕上。這需要稍微復雜一些的光學部件,但確實非常有用,它有幾個直接明顯的優點,如所有電子部件都在鏡子后面,完全在光路以外。在它后面有很大空間,這樣就可能達到難以置信的高分辨率,LCoS在所有顯示技術中分辨率最高。另外因光線兩次穿過液晶,可以達到很高對比度但依然非常薄,從而大大改善響應時間減少拖影。 光譜分析儀相關文章:光譜分析儀原理
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