手機(jī)屏幕像素參考值(手機(jī)顯示屏像素排列大解密)
屏幕的顯示精細(xì)程度可能是一些用戶選購手機(jī)時(shí)的一大指標(biāo) , 而判別細(xì)膩度自然是先看屏幕分辨率、像素密度,在經(jīng)歷了早期突飛猛進(jìn)的發(fā)展之后,目前手機(jī)主流的屏幕分辨率規(guī)格大多維持在 1080P(400 至 403PPI)的水平,少數(shù)能達(dá)到 2K 甚至 4K;而除了分辨率和像素密度,像素的排列方式也是影響屏幕精細(xì)程度的一大重要因素,本文就來盤點(diǎn)一下目前手機(jī)屏幕所采用的像素排列方式 。
標(biāo)準(zhǔn) RGB 排列
標(biāo)準(zhǔn) RGB 是在 LCD 屏幕上最常見的像素排列方式 , 它將一個(gè)像素均分為三個(gè)子像素并排排列 , 通過紅、綠、藍(lán)濾色片將 LCD 背光模組的白光過濾后形成相應(yīng)的紅、綠、藍(lán)即 RGB 子像素排列 。

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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?。?謔泳跎暇突嶧旌銑傷?枰?難丈?。

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標(biāo)準(zhǔn) RGB 像素排列
采用標(biāo)準(zhǔn) RGB 排列的好處是每個(gè)像素都能獨(dú)立顯示所需要的顏色 , 無需像 PenTile 排列的屏幕那樣借用相鄰子像素 , 因此顯示精細(xì)度不會打折扣 。
PenTile 排列
RGB PenTile 排列,目前多見于 OLED 屏幕上,因子像素呈現(xiàn)鉆石形排列而得名 。與標(biāo)準(zhǔn) RGB 排列不同,PenTile 排列的每個(gè)像素由紅、綠和藍(lán)、綠子像素組合而成,綠色像素是完整的,而紅藍(lán)像素相比傳統(tǒng) RGB 排列各減少二分之一,子像素總數(shù)減少了約三分之一 。

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三星 Galaxy S5 屏幕 PenTile 排列(圖片來源:PhoneArena)
由于子像素的減少,以及不像標(biāo)準(zhǔn) RGB 排列那樣每個(gè)像素都具備相當(dāng)?shù)莫?dú)立性,在顯示許多內(nèi)容時(shí)需要借用相鄰像素,因此在需要顯示精細(xì)內(nèi)容時(shí),同分辨率下 PenTile 排列的屏幕相比標(biāo)準(zhǔn) RGB 排列的屏幕會出現(xiàn)細(xì)膩度不足的缺陷、以及字體邊緣的彩邊等現(xiàn)象 , 在同分辨率下 PenTile 排列的屏幕實(shí)際像素密度大約相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn) RGB 排列屏幕的 80% 。以目前常見的 6.4 英寸、2340 × 1080 分辨率(FHD )的 OLED 屏幕為例,按照標(biāo)準(zhǔn) RGB 的排列,其像素密度為 403 PPI,但以 Pentile 排列計(jì)算,其實(shí)際像素密度只有 324PPI 。iPhone XR 發(fā)布時(shí)其 326PPI 的屏幕為不少人詬病,但 iPhone XR 所采用的是像素密度不打折扣的 LCD 屏,對比目前安卓陣營主流的 1080P OLED 屏幕在精細(xì)度方面其實(shí)是同一水準(zhǔn) 。

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一加 2(LCD)與一加 3(AMOLED)屏幕精細(xì)度對比(圖片來源:Pocketnow)
既然 PenTile 排列會影響精細(xì)度,那為什么會被以三星為代表的 OLED 屏幕所采用呢?這主要是基于使用壽命考慮 。眾所周知,OLED 屏幕的每個(gè)子像素都能獨(dú)立發(fā)光,但藍(lán)色 OLED 的發(fā)光效率要比紅色和綠色低,使得藍(lán)色像素要達(dá)到相同的發(fā)光強(qiáng)度必須使用更高的通過電流——這就意味著藍(lán)色像素的衰減速度更快,也就會加速“燒屏”現(xiàn)象的產(chǎn)生 。在 PenTile 排列中,每兩個(gè)像素共享一個(gè)綠色的子像素 。這使得藍(lán)色 OLED 的面積可以更大,同時(shí)帶來更高的面板開口率 。這樣一來就使得達(dá)到相當(dāng)發(fā)光強(qiáng)度所需要的電流降低,從而延緩衰減速度使得面板壽命提高 。其實(shí)三星早期在 Galaxy S2 上用過標(biāo)準(zhǔn) RGB 排列的 SuperAMOLED Plus 屏幕(諾基亞 Lumia 900 也曾用過相同排列的 AMOLED 屏幕),不過也確實(shí)證明了會加劇燒屏的事實(shí),此后也就不再采用 。

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此后彌補(bǔ) PenTile 排列精細(xì)度下降的辦法便是暴力提升分辨率也就是總像素?cái)?shù)量,提升到 2K,像素?cái)?shù)量上去了,細(xì)膩度自然也就改善了 , 也就有了所謂“無 2K 不 A 屏”的說法 。

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三星目前的旗艦機(jī)型均采用 2K 級別分辨率的 AMOLED 屏幕
當(dāng)然 PenTile 排列也有通過減少子像素?cái)?shù)目以節(jié)省成本、節(jié)省電量的考慮在,但主要還是基于使用壽命考慮 。
RGB Delta 排列
今年 8 月發(fā)布的堅(jiān)果 Pro 2S 采用了一塊國內(nèi)廠商維信諾所供應(yīng)的 OLED 屏幕,與維信諾這個(gè)此前極少見諸報(bào)道的廠商類似,這塊屏幕采用的也是此前罕見的 RGB Delta 像素排列 。

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乍看上去,這種屏幕像素排列方式與 PenTile 相似,不過其紅、綠、藍(lán)子像素?cái)?shù)量是相同的 。但相比標(biāo)準(zhǔn) RGB 排列三種顏色的子像素?cái)?shù)量各減少三分之一,每個(gè)像素呈 R-G、G-B 或 B-R 排列,六個(gè)子像素共用周圍一個(gè)子像素,實(shí)際像素密度相比 PenTile 進(jìn)一步下降,大約只有標(biāo)準(zhǔn) RGB 排列的 70%

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因此堅(jiān)果 Pro 2S 這塊 1080P 分辨率的屏幕,同樣會有顯示細(xì)膩度缺失、字體邊緣出現(xiàn)彩邊的問題 。
RGBW 排列
RGBW 排列與標(biāo)準(zhǔn)的 RGB 排列相似,并且也多見于 LCD 屏幕上 。所不同的是其每兩個(gè)像素上,用一個(gè)白色子像素代替一個(gè)藍(lán)色子像素,因此橫向看呈現(xiàn) RGB、RGW 相間的排列 。

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華為 Mate 10 采用了 RGBW 排列的 2K 級別 LCD 屏(圖片來源:GSMArena)
增加白色像素的目的是提升屏幕亮度,除了最大亮度的提升外,由于 LCD 屏幕通過提高整體背光亮度來提亮屏幕,因此 RGBW 排列的屏幕相比標(biāo)準(zhǔn) RGB 排列的屏幕在同等顯示亮度下,功耗會更低 。當(dāng)然缺陷也是顯而易見的,由于藍(lán)色子像素減少一半 , 在顯示彩色內(nèi)容時(shí) , RGBW 排列的屏幕色偏會有所增加 , 同時(shí)細(xì)膩度也有所削弱 。RGBW 排列的屏幕早期曾在索尼的 LT22i 上出現(xiàn),而近兩年主要是華為旗艦機(jī)型采用較多,如 Mate 10、Mate 20、P20,LG 今年的旗艦 G7 也采用了這項(xiàng)技術(shù) 。
RGB S-Strip 排列
這種排列方式的屏幕曾短暫地見于三星旗艦 Galaxy Note 2 上,和標(biāo)準(zhǔn) RGB 一樣也是單個(gè)像素均分為紅、綠、藍(lán)三個(gè)子像素,只不過三個(gè)子像素不是并排,而是藍(lán)色子像素垂直豎置,紅、綠子像素橫置的形式 。
【手機(jī)顯示屏像素排列大解密 ?手機(jī)屏幕像素參考值】

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后來在采用 AMOLED 屏幕的 Apple Watch 上也出現(xiàn)了這種屏幕像素排列方式 。

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LCD和OLED是目前主流的兩大屏幕材質(zhì),你看到的所有手機(jī)幾乎都是采用了這兩種材質(zhì)其中的一種 。而什么TFT、IPS、AMOLED、PMOLED一類的屏幕則是基于這兩種材質(zhì)的增強(qiáng)技術(shù),選購的時(shí)候只要記住這點(diǎn) , 就可以避免被復(fù)雜的屏幕分類給“炸暈” 。

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其實(shí)現(xiàn)在大部分的手機(jī)屏幕都是采用了不同的技術(shù)來增強(qiáng)屏幕效果 , 但是陌生的名詞往往會讓用戶混淆 。所以在這里,讓我們先回到LCD與OLED本身,回到手機(jī)屏幕上來 。
話說這LCD屏幕的構(gòu)造?。?也沒什么了不起,也就是在兩片“玻璃”中間夾了個(gè)液晶層,下基板放置了薄膜晶體管,上基板還有彩色濾光層,中間的液晶層在電壓的作用下會產(chǎn)生不同的光特性 , 最后投射的時(shí)候又經(jīng)過彩色濾光層產(chǎn)生不同的顏色 。
而OLED(發(fā)光二極管)則是有著自發(fā)光的特性,有一層非常薄的有機(jī)材料圖層,當(dāng)電流通過的時(shí)候,這些發(fā)光二極管就可以單獨(dú)實(shí)現(xiàn)發(fā)光 。
你們這樣簡單理解,LCD就像是看皮影戲,“光源”也就是演員都是在幕后 , 隔著一層皮膜,而OLED就是直接演戲,演員都可以直接親眼看見 。
而LCD的光源是固定的,而且不能實(shí)現(xiàn)單獨(dú)發(fā)光,如果要顯示黑色的,液晶是不能完全遮擋住光源的,視覺上會顯得泛白 。
這么說 , OLED是要比LCD要好嗎?這可不是 , OLED屏幕雖然色彩非常出眾 , 但是在屏閃方面和像素表現(xiàn)上卻是有著不小的缺點(diǎn) 。
其實(shí)這個(gè)鍋還得要從它的像素排列說起 , 畢竟屏幕的畫面都是由一個(gè)一個(gè)像素組成的,它們不同的排列方式就由不同的效果 。
像素連連看 像素排列分類眾多
之前也說過了,我們手機(jī)上的畫面都是由一個(gè)個(gè)像素構(gòu)成的,而一個(gè)像素又是由三個(gè)子像素(RGB)進(jìn)行組合的,通過不同亮度來構(gòu)成不同的顏色 。
RGB中R代表紅色(Rad)G代表綠色(Green)和B藍(lán)色(Blue),這三種顏色任意組合 , 即可構(gòu)成我們?nèi)粘K姷乃蓄伾?。
而RGB各自有256級亮度(從0到255) , 我們也稱之為灰度值,手機(jī)中的灰色就是低亮度的白色,只不過在更亮的白色襯托下看起來是灰色的 。

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有朋友們就要問了,既然LCD屏幕和OLED屏幕都由RGB三種顏色像素構(gòu)成 , 唯獨(dú)OLED像素的排列方式分為好幾種呢?
這是因?yàn)镺LED需要每個(gè)像素自行發(fā)光,而不同顏色像素點(diǎn)由于材質(zhì)不同,發(fā)光壽命也不同,其中藍(lán)色像素點(diǎn)的壽命最短 。這也解釋了為何在幾年前我們經(jīng)常聽說使用OLED的手機(jī)出現(xiàn)燒屏 , 屏幕發(fā)紅等問題的原因 。
為了解決這一技術(shù)難題,廠商將單個(gè)藍(lán)色像素的面積增大 , 從而提升藍(lán)色像素的壽命,同時(shí)為了讓不同像素點(diǎn)的壽命趨于平均,也會縮減某些像素點(diǎn)的面積 。
而我們常見的OLED像素排列一般有Pentile排列(簡稱P排)、鉆石排列,雖然樣式有所差異,但它們都只有兩個(gè)像素點(diǎn) , 需要借助臨近像素點(diǎn)才能正常成像 。
下面密集恐懼癥慎入:

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上為Pentile排列(圖片來自維基百科) 下為鉆石排列

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上為Delta排列 下為BOE屏幕排列
雖然以上這些排列方式像素排列風(fēng)格不盡相同 , 但是大部分方案都著重照顧了紅色和藍(lán)色這兩種發(fā)光時(shí)間長但卻壽命相對短的像素點(diǎn) 。
而在綠色像素點(diǎn)的處理上,廠商有了不同的解決方案,有的廠商通過放大綠色像素點(diǎn)提高屏幕整體的亮度 , 而有的廠商通過將綠色像素點(diǎn)拆分,提高像素點(diǎn)的密度,讓屏幕觀感更加細(xì)膩 。
從目前使用的效果來說 , 三星的Super AMOLED還是顯示效果是其中最好的,這與其采用的均勻的鉆石排列有相當(dāng)大的關(guān)系,這種排列方式類似傳統(tǒng)的RGB像素排列,在字體邊緣有著更銳利的顯示效果 。
但是這種借助鄰近像素的方法也會為字體帶來彩邊鋸齒問題:

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鉆石像素排列與Delta排列

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采用RGB排列的LCD屏幕
這種情況在字體邊緣特別常見,因?yàn)檫@種排列方式一直需要借助鄰近像素才能成像,所以它將邊緣處原本應(yīng)該熄滅的子像素重新進(jìn)行了點(diǎn)亮 。
雖然這樣做能夠保持成像 , 但我們卻不能看見純粹的邊緣細(xì)節(jié),反倒是出現(xiàn)了彩邊和鋸齒的情況 。對比RGB的排列方式,這樣的成像效果無疑要粗糙許多 。

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RGB排列
而RGB排列三個(gè)子像素都能得到充分展示 , 畫面顯示效果自然比較清晰,十分細(xì)膩 。但是這并不意味著它完美無缺,拖影現(xiàn)象 , 相對平淡的色彩,相應(yīng)速度慢也都長期為人詬病 。
除開這種常見的排列方式,它還有著不同的變種樣式:

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RGBW就是在RGBG(標(biāo)準(zhǔn)排列上多了綠色像素)的基礎(chǔ)上替換綠色像素為白色像素,這樣做的目的是為了帶來亮度的提升 , 但是相應(yīng)的色彩表現(xiàn)要削弱不少 。

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比如說LG的G7在采用了RGBW排列之后,已經(jīng)將手機(jī)峰值亮度提高到了1000尼特(1nit=1 cd/m2),號稱市面“最亮”,由此可見RGBW排列的強(qiáng)光實(shí)力 。
總體來說,LCD與OLED雖然因?yàn)閺S商不同而顯得技術(shù)繁雜,但根本屬性都并沒有變化:
LCD:RGB像素排列,可以保證子像素全面展示,成像畫面自然 。
OLED:兩種像素需要借助鄰近像素才能成像,成像畫面存在彩邊鋸齒 。
相信讀到這里已經(jīng)有不少用戶已經(jīng)迷糊了,沒想到OLED屏幕與LCD屏幕中間還有這么多門道 。作為普通的消費(fèi)者 , 我們沒有專業(yè)的設(shè)備,也沒有超人的“寫輪眼”來進(jìn)行觀察 。
所以,我們還是要回歸使用體驗(yàn) , 畢竟只有自己才知道什么樣的屏幕才最適合自己 。
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