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细评液晶显示器与液晶电视的差异

5已有 149 次阅读  2009-08-02 17:56   标签液晶显示器  液晶电视 

  长期以来,人们都把液晶显示器认为是个人电脑的一个组成部分。关于液晶显示器的各种参数和技术特点各位DIYer已经耳熟能详,长期的知识积累使大家很容易形成一套选择显示器的标准。现在随着平板电视在家电领域的兴起,很多“资深”的DIY玩家不经意间就用自己那套衡量显示器的标准去看待长相“差不厘”的液晶电视,但这些缺乏针对性的标准很显然“药不对症”。与此同时,传统液晶显示器变身“液晶电视显示器”,这个模棱两可的名字着实迷惑了不少入门尚浅的初级玩家……

  很多人都会有种茫茫然的感觉,似乎显示器与电视机有点相似,但是二者之间毕竟又有那么点区别……这种说不出的感觉,总是让人如鲠在喉,不吐不快。

  师出同门,用途决定了性质

  很多朋友认为液晶显示器与液晶电视不仅形似而且还颇有几分神似,这并不奇怪!因为二者“师出同门”,它们有着共同的技术原型—液晶显示技术。但因为应用环境的差异,造成二者在后天发展的众多细节上也出现了不同的“偏好”。

  1.尺寸大小的差异

  液晶显示器和液晶电视最大的区别从两者名字上就可以看出来。传统观点认为液晶显示器专注于计算机领域,用来显示Windows等操作系统和应用软件界面,兼带一些多媒体功能;而液晶电视从诞生之日起,就是属于客厅的家用电器—即一种地道的黑色家电。因为用途的不同,也限定了二者的尺寸范围—常用的液晶显示器一般从15英寸到24英寸不等,少数更大的尺寸只为某些特殊的应用领域;而液晶电视最小也有20英寸(型号极少),普遍在32英寸到52英寸之间,更大的尺寸应用在少数特殊场合(1)

1 液晶电视作为一种黑色家电,更大尺寸是其追求的目标

  2.信号处理技术上的差异

  要实现电视功能,液晶电视对视频信号的处理能力从某种程度上来说就要付出更多的努力。我们常用的液晶显示器到计算机主机的信号连接电缆一般在2m左右,传输的是直接用来显示的RGB信号;而连接到液晶电视上的电缆多采用普通的同轴电缆,其传输的是传统的亮度、色差(YUV)和同步(信息)三者的合成信号,而且是近百路信号通过不同频率的载波在一起传输。

2 液晶显示器的信号处理电路

  液晶电视的这个特点,要求它首先要从数百路信号中找出相应的载波频率,然后提取出对应的视频信号(YUV信号和同步信号),再将其转化为驱动液晶面板的RGB信号。由于在YUVRGB转换之前涉及的都是模拟信号,因此电路设计的好坏将极大影响到YUV信号的质量,最后表现在输出端上就是画质的好坏。为了得到更好的显示效果,各大液晶电视厂商还研发出各种视频增强功能,利用数字处理技术来提高画面的亮度、对比度、色彩饱和度、图像锐度等,以便得到更好的视频回放效果。这些特点都是液晶显示器所不具备的。

  另外,液晶显示器是单向工作设备,即液晶显示器仅仅是一个显示终端,它只需要完成接收和回放信号的任务就可以了。而液晶电视就有很强的交互性,例如我们都是通过遥控器来换台、改变音量音效、调节亮度对比度、设定一些个性参数以及开启画中画等功能。最新的液晶电视还加入了电视录像功能,能够实现断点回放、定时录像等更先进的功能(其实这些已经具备了电脑+电视采录卡才能实现的一些特殊功能)。这一切都要求液晶电视要拥有比液晶显示器更强大的模拟和数字信号处理能力,最终的结果就是拆开液晶显示器后,内部的信号处理电路很简单,功能上也大同小异(2);但是拆开液晶电视之后,内部的信号处理电路要复杂的多,而且不同品牌液晶电视所使用的处理芯片很少会一样(3)

3 液晶电视的信号处理电路

  3. 多媒体接口上的差异

  作为显示器,绝大多数时候都是与电脑主机(显卡)直接连接的,因此市面上的绝大多数显示器都只配备了VGADVI两种接口(部分LCD因为成本的问题还会去掉DVI接口)。只有少量以多媒体为卖点的显示器(即部分厂商宣传的“液晶电视显示器”)会配备诸如色差输入、S端子等接口,更高阶的显示器(主要是24英寸以上尺寸)会配备HDMI接口。

4 液晶显示器背后的VGADVI接口

5 液晶电视背后的各种视频接口

作为液晶电视而言,除了看电视的功能之外,还要考虑连接DVD播放机、游戏机、数码摄像机等多种常见的视频设备,因此机器背后密密麻麻的各种视频接口是必不可少的(5)。一般说来,现在主流的液晶电视必定具备的输入端口是:RF射频输入一组(同轴电缆)、色差输入一组、复合视频输入一组(AV端子)S端子一组以及VGA输入一组,大部分新产品会配备一组HDMI接口(少数产品会有两组HDMI接口)


  HDMI接口和它的版本

  HDMI是高清晰数字多媒体接口(High-definition Digital Multimedia Interface)的缩写, 诞生于2002年。HDMI能够在一根线缆中同时传输高带宽的数字视频和音频内容,可以方便地连接电视、视频播放机、AV功放等娱乐设备,避免众多线缆插接的麻烦。

6 HDMI插头与液晶显示器常用的DVI插头

  现在市面上最多的HDMI接口都使用的1.1标准,这种标准在165MHz的频率下,在5m内可以实现4.95Gbps的传输带宽,能够满足最初设想的1080p视频(24bit)以及8声道音频的数据传输。但人们的欲望是无止境的,如今最先进的电视已经能够处理48bit的视频信号,音频方面也开始追求无损压缩格式的传输(Dolby TrueHD以及DTS-HD Master Audio),这些都对HDMI的数据带宽提出了更高的要求。在HDMI 1.1/1.2版本捉襟见肘的情况下,HDMI 1.3版本应运而生了,它可以实现10.2Gbps@340MHz的传输带宽,比1.1版本多了一倍还多。

7 HDMI现在已经有了mini接口,方便一些特殊场合的应用

  需要指出的是,目前使用HDMI 1.3版接口规范的家电设备并不多,而且不同版本之间的HDMI接口经常出现一些版本间不兼容的问题,所以打算使用HDMI设备的用户可要注意了。

  4.声音回放系统的差异

  虽然声音回放对于液晶电视来说只能算是一个“副业”,但是在产品趋于同质化的今天,音频效果上的卖点同样不容小视。在电子声学的支持下,金属铝振膜以及钕铁硼磁体*被广泛应用在小尺寸音响上,再加上背部的小尺寸低音炮单元,目前液晶电视的音响系统已经达到或者超过了千元级多媒体音箱的效果。其实不仅仅是音箱,液晶电视的音频处理电路还包含了很多利用声学心理学开发的音效(SRSBBE等,图8),通过对人耳听觉的分析,仅仅利用正前方的发声点就可以模拟出类似多声道的环绕效果。这样一来,在播放春节联欢晚会这种综合文艺性节目时就能够获得很好的现场效果。

  *注释:钕铁硼磁体是一种稀有金属材料,这种材料制作的磁体具有磁通密度均匀且稳定的特点,因此它很容易做成小体积的扬声器,这点在寸土寸金的液晶电视中就显得尤为重要。

8 SRS(声音补偿系统)BBE(高清晰原音系统),以及其它一些特殊的音效技术很多都应用在电视机上,回放各种不同的音响效果也是电视机的拿手好戏

  因为侧重点的不同,上面所说的这些音响效果是液晶显示器+电脑多媒体音箱很难实现的。音响效果上的差异,也是液晶电视与液晶显示器的重要差别之一。对于那些低价的“液晶电视显示器”来说,所增加的音响系统,只不过是两个简单的小喇叭而已,就更别说什么环绕声以及低重音效果了。

以上我们从大家对液晶显示器与液晶电视最直观的认识出发,分析了二者在四个方面的区别与联系。可以看出因为应用领域的不同,液晶显示器与液晶电视虽然师出同门,但是已经出现了很多差异之处。下面我们再去研究一下二者在技术层面上的差别。


  龙生九子,更深层次技术上的差异

  由于液晶显示器与液晶电视分别要面对不同的应用领域,因此在很多具有针对性的技术方面也出现了明显的差异,如表1所示。

  1.液晶电视与液晶显示器,谁的面板效果更好?

  ●液晶电视方面

  从表1中我们可以看出,液晶电视主要的用途就是取代传统的CRT大屏电视机,发挥家庭娱乐中心的作用,因此它追求的就是艳丽的色彩表演。换句话说,只要色彩够艳丽、画面够迷人就有市场,毕竟没有人拿液晶电视去搞色彩处理。这就好比娱乐音箱与监听音箱的区别,一个追求够震撼的效果,而另一个则追求更平()实的表现。因此液晶电视与液晶显示器就会有不同的诉求,首当其冲的便是广视角面板技术。

  液晶电视面向的是整个家庭,因此就需要不偏不倚地照顾到每个电视面前的观众,绝不能出现明显的“皇帝座”。所以即便是最便宜的液晶电视产品,也会选择使用广视角面板。这是很多“液晶电视显示器”产品所做不到的。

  MVA:在主流液晶面板中,以台湾屏(主要是奇美、友达光电)所采用的MVA (Multi-domain Vertical Alignment,多象限垂直配向)技术和A-MVA(Advanced MVA,增强MVA)技术的面板居多,可视角度可达178°,响应时间多在8ms左右。

  PVA:紧随其后的是使用“三星屏”的产品,三星屏产品使用的是S-PVA(Super -Patterned Vertical Alignment,超级垂直取向构型技术)面板,如果深究的话,这种技术属于一种改进型的MVA技术。由于使用了透明电极的原因,使光利用率大大提高,因此使用PVA屏幕的液晶电视在亮度和对比度参数上都较MVA屏更高一些。

  IPSLG-PHILIPS和翰宇彩晶生产的S-IPS (Super In-Plane Switching,超级平面转换) 面板,在绝对数量上要更少一些。这项技术的一个特点是控制液晶偏转的电极处在同一个平面内,而不是像其它技术那样将液晶分子夹在中间。IPS面板的优势是色彩还原准确,不过缺点也不少,最严重的就是漏光问题,黑色纯度不够(要比PVA面板差一些),因此通常要依*光学膜补偿来实现更好的黑色。

  ASV:除了这三种技术之外,还有一种更少见的面板使用夏普的ASV技术。准确地说,ASV并不是一项技术,而是夏普对其使用过的TN+FilmVACPA(Continuous Pinwheel Alignment,连续焰火状排列)广视角技术产品的统称。这项技术标志性的特点就是焰火状排列的RGB点阵,使得色彩过渡更加细腻,色彩表现上也更加艳丽。

  这几种技术在液晶显示器领域也有应用,广视角面板技术很大程度上解决了可视角度的问题,但好的色彩还需要好的光源与之配套。普通CCFL背光管加普通滤色膜只能达到70%左右的NTSC色域,随着技术的发展,代传统的CRT大屏电视机,发挥家庭娱乐中心的作用,因此它追求的就是艳丽的色彩表演。换句话说,只要色彩够艳丽、画面够迷人就有市场,毕竟没有人拿液晶电视去搞色彩处理。这就好比娱乐音箱与监听音箱的区别,一个追求够震撼的效果,而另一个则追求更平()实的表现。因此液晶电视与液晶显示器就会有不同的诉求,首当其冲的便是广视角面板技术。

  液晶电视面向的是整个家庭,因此就需要不偏不倚地照顾到每个电视面前的观众,绝不能出现明显的“皇帝座”。所以即便是最便宜的液晶电视产品,也会选择使用广视角面板。这是很多“液晶电视显示器”产品所做不到的。

  MVA:在主流液晶面板中,以台湾屏(主要是奇美、友达光电)所采用的MVA (Multi-domain Vertical Alignment,多象限垂直配向)技术和A-MVA(Advanced MVA,增强MVA)技术的面板居多,可视角度可达178°,响应时间多在8ms左右。

  PVA:紧随其后的是使用“三星屏”的产品,三星屏产品使用的是S-PVA(Super -Patterned Vertical Alignment,超级垂直取向构型技术)面板,如果深究的话,这种技术属于一种改进型的MVA技术。由于使用了透明电极的原因,使光利用率大大提高,因此使用PVA屏幕的液晶电视在亮度和对比度参数上都较MVA屏更高一些。

  IPSLG-PHILIPS和翰宇彩晶生产的S-IPS (Super In-Plane Switching,超级平面转换) 面板,在绝对数量上要更少一些。这项技术的一个特点是控制液晶偏转的电极处在同一个平面内,而不是像其它技术那样将液晶分子夹在中间。IPS面板的优势是色彩还原准确,不过缺点也不少,最严重的就是漏光问题,黑色纯度不够(要比PVA面板差一些),因此通常要依*光学膜补偿来实现更好的黑色。

  ASV:除了这三种技术之外,还有一种更少见的面板使用夏普的ASV技术。准确地说,ASV并不是一项技术,而是夏普对其使用过的TN+FilmVACPA(Continuous Pinwheel Alignment,连续焰火状排列)广视角技术产品的统称。这项技术标志性的特点就是焰火状排列的RGB点阵,使得色彩过渡更加细腻,色彩表现上也更加艳丽。

  这几种技术在液晶显示器领域也有应用,广视角面板技术很大程度上解决了可视角度的问题,但好的色彩还需要好的光源与之配套。普通CCFL背光管加普通滤色膜只能达到70%左右的NTSC色域,随着技术的发展,WCG-CCFL技术、4色滤色膜和LED背光等技术也率先在液晶电视上得到了应用。

  ●液晶显示器方面

  如果说液晶电视是拿来娱乐的,那么液晶显示器就主要用来工作,其播放视频的时间毕竟是少数,更多的时候,文字、图片处理才是液晶显示器的主业。这样的应用方式对液晶显示器的点距、分辨率、亮度、尺寸大小以及可视角度方面都提出了不同的要求。

  首先是点距的问题,太大或者太小的点距都不适合观看。一般来说,在桌面应用的距离内,点距在0.270.30 mm之间比较合适,小了在视觉上吃不消(有些文字的笔划会连在一起),大了又会产生明显的颗粒感,了解这点之后就能够解释为什么长时间观看17英寸和20英寸宽屏显示器后会产生眼部不适的原因了。点距确定之后,就会影响到分辨率,因此不同尺寸的液晶显示器就会有不同的分辨率与之对应;反观液晶电视方面,从23英寸到47英寸都是1366×768的分辨率,说明电视机对点距和分辨率参数并不是很敏感。

  液晶电视的一个特点是高亮度,通常都在500nit,甚至800nit以上;但这样的高亮度不会出现在液晶显示器上。这是由于显示器与人眼的距离通常不会超过1m,长期在如此高的亮度下工作,无疑是对视力的自残。在室内工作条件下,比较理想的屏幕亮度是200nit左右;在少数视频以及游戏应用中,可能需要300nit以上的亮度。因此很多液晶显示器都有一键亮度调节的功能,方便在不同的场合下工作。这点也是很多液晶电视所不具备的。

  液晶显示器面向的是PC用户,通常来说同时观看显示器的用户不会超过3个人,因此160°的可视角度已经完全满足商务和普通家用的需要。再加上文字以及网页浏览等应用并不需要非常艳丽的色彩,因此广视角面板技术在主流的液晶显示器中并不是很常见,相反,物美价廉的TN以及TN加强型面板占据了市场的主力位置。在23英寸以后的大尺寸产品中,IPSPVA以及MVA等面板的优势才会发挥出来。

  液晶显示器发展到24英寸之后就宣布告一段落,27英寸乃至30英寸的产品更是凤毛麟角。究其原因,面板尺寸大于24英寸之后,用户近距离使用时不得不上下左右频繁扭动脖子,很容易造成颈部不适,而且成本上生产单块大屏不如发展多屏显示来得划算。

  2.液晶电视会像液晶显示器那样省电么?

  随手翻看一下液晶电视的宣传彩页,很多广告上都不约而同地出现“轻薄”、“省电”这样的字眼。的确,当初很多用户接受液晶显示器就是因为它比CRT显示器更加省电、更加环保,但是现在同样的经验能不能用在液晶电视身上呢?

  笔者要说的是,认为液晶电视更省电的那些朋友们犯了形而上学的错误—并不能从液晶显示器省电的事实上就得到液晶电视也很省电的结论。

9 使用CCFL背光灯管时,显示器的功耗会随着面板尺寸的增加成平方的增长

抛开音箱、处理芯片以及电源自身消耗等这些“小户”不说,液晶电视最耗电的组件就是液晶面板了,其中又以背光灯管消耗的能源最多。小尺寸液晶显示屏并不需要太高的亮度,因此4只以下的灯管就足以满足要求,民用级24英寸以下的液晶显示器功耗不会超过65W。但随着尺寸的增加,也就是对角线长度的增加,显示面积成平方扩大:如果20英寸的显示器消耗40W,那么40英寸的电视机则要消耗160W以上的电能。而且事情并非这么简单,在面积增加的同时,亮度也要相应增加,这时就只有增加背光灯管的数量或者提高单根灯管的亮度。这样一来,40英寸的液晶电视的功耗,难免攀升到200W以上,而且随着尺寸的增加,这种增加的趋势会更加明显。有人或许会说随着LED背光源的投产,这种情况会有所改善,但就笔者所知LED背光的功耗也会随着面板面积增大而快速上升,而且大尺寸液晶电视用的LED背光技术目前都还停留在实验室阶段,市面上找不到其商用化的例子(只有少数小尺寸液晶屏实现了商业化)



  3.液晶电视与个人电脑连接时遇到的问题

  液晶电视可以连接几乎所有的视频源,但传统的复合视频输入(AV)S端子等已经不能满足传输高清视频信号的要求,因此这些技术实际上已经处于被淘汰的边缘。时下应用较多的还是通过VGADVI以及HDMI等接口实现液晶电视与个人计算机的连接。

  众所周知,液晶显示器和液晶电视都有一个最佳分辨率,只有在使用这个分辨率时才能得到最好的显示效果;相反,如果使用其它的非最佳分辨率,就需要使用插值运算来显示输入的内容。在这种情况下,如果显示图像还能凑合,但换成文字后就会模糊发虚,效果惨不忍睹。

10 HDMI中的视频信号使用与DVI相同的传输协议,因此二者可以实现物理互换

  如果将液晶电视与电脑的接口(VGA/DVI/HDMI)相连,其传输的数据必然要满足电脑的各项设计指标。其中一条就是每一行的像素点必须是8的倍数,诸如我们熟悉的1024×7681280×1024以及1440×900等,它们的行像素数都是8的整数倍。如果输出到1366×768的液晶电视上就存在很大的问题—因为只有13601368才满足8的整数倍,1366的行像素插值也就在所难免。

  在使用液晶电视连接个人电脑时,还有一个问题不能忽略,那就是液晶电视的“过扫”问题。从CRT电视时*始,一直到现在的液晶电视,电视机所显示的画面都不是输入画面的全部,而是左右各丢掉一部分之后的画面。很多朋友可能还记得三星CRT电视刚进入国内市场时,其宣传的卖点就是可以比其它电视能多看到一部分(左右空间上),这其实就是将原来丢掉的这部分画面重新显示出来。当初设计“过扫”是为了保证电视输出信号的“冗余”,不至于在边缘部分产生雪花、变形等问题。

11 用计算机与显示器显示相同的画面,但是电视机上出现了过扫问题

  如果说看电视时,过扫问题还无所谓,但是用电视机连接个人电脑时问题就出现了—原来在计算机的世界里是没有“冗余”的,显卡计算生成的图像会全部用于显示。于是很多电视在接到计算机上时,就会出现两边被截去一块的情况。这种问题产生的根源是在最初计算机领域的厂商与消费类电子的生产厂商“井水不犯河水”,没有进行很好的沟通;再加上现阶段各种(液晶电视的)信号处理芯片各自为政,各种方案无法实现统一,最终的结果就是将这些问题全部由消费者去买单*

  *注释:这类问题目前只有通过调节液晶电视的高级选单,升级显卡驱动以及调整显卡的电视输出选项来解决。目前很多生产商已经认识到问题的严重性,我们相信随着技术的进步,这方面的兼容性会得到不断改善。

  写在最后

  常言道:世间事,合久必分,分久必合。就像计算机与电视机这两个以前互不干涉的东西,在今时今日却联系得比以往任何时候都要紧密。随着液晶显示器尺寸的不断增加,在大于20英寸之后,已经表现出越来越多家电的一些特征,也正是在这个节点上,很多厂商推出了全接口的液晶显示器产品,以期在“液晶电视”领域取得一些突破,并占领入门级小面板的平板电视市场。反观在大屏液晶电视领域,越来越多的用户不满足于传统的TV电视节目以及DVD等回放设备,反倒是计算机上越来越多的高清资源吸引了他们关注的目光,因此把液晶电视当作显示器来用也成了“返璞归真”的趋势。

  现在两类产品之间的边界正在变得越来越模糊,二者开始互相渗透并向对方的领域扩展;但在笔者看来,还是让它们各司其职的好,毕竟干“副业”没有那么专业的条件。不过话又说回来,技术的进步其实就是为了方便我们生活的,如果能让我们多一种选择的话,为什么要为了一点点理由而束手束脚呢?

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