《电视原理与数字电视》-第1章电视技术基础知识

1.1电子扫描技术1.1.1像素的概念一幅平面图像，根据人眼对细节分辨力有限的视觉特性，总可以看成是由许许多多的小单元组成。将活动的图像从远距离真实地传送到人们的眼前，就要将图像进行分解。在图像处理系统中，这些组成图像画面的小单元称为像素。像素是构成图像的基本单元，分解像素越多，图像越清晰。像素越小，单位面积上的像素数目就越多，由其构成的图像就越清晰，图像像素分解如图1一1所示。电视系统传送的是活动图像，因而每个在确定位置上的像素其亮度又随时间不断地变化着，像素的亮度又是时间的函数。一幅黑白平面图像，表征它的特征参量是亮度。这就是说，组成黑白画面的每个像素，不但有各自确定的几何位置，而且它们各自还呈现着不同的亮度。可见，像素的亮度既是空间(二维)函数，同时又是时间函数。下一页返回1.1电子扫描技术1)图像帧电视系统中把构成一幅图像的各像素传送一遍称为进行了一个帧处理，或称为传送了一帧，每帧图像由许多像素组成。一幅图像又称一帧图像。2)像素的传送理论上讲像素的传送分为:并行传输和串行传输。并行传输是指可同时把不同位置上具有不同亮度的像素转变成相应的电信号，再分别用各个相应信道把这些信号同时传送出去，但很难在技术上实现，实际应用中采用的串行传输。根据人的视觉惰性，将组成一帧图像的各个像素，按一定顺序一个一个地转换成相应的电信号并依次传送出去，接收端再按同样顺序将各个电信号在对应位置上转变成具有相应亮度的像素。这种像素的串行传输具有以下两个特点。上一页下一页返回1.1电子扫描技术(1)要求传送速度快。只有传送迅速，传送时间小于视觉暂留时间，重现图像才会给人以连续无跳动的感觉。(2)传送要准确。每个像素一定要在轮到它传送时才被转换、传送，并被接收方接收。即收发双方应同步工作。顺序传送像素的示意图如图1一2所示。发送端的像素经过电子扫描装置S取出信号，经传输通道到达接收端电子扫描装置S‘送到接收端。图像的顺序传送过程，可以用如下过程描述。(1)发送端将图像分解为像素，将光信号变成电信号。(2)依次将电信号经信号通道发送出去。(3)显示端依次将电信号转换成光信号。上一页下一页返回1.1电子扫描技术即使在收发端保证顺序传送，并不能保证显示完整图像，还要求收发端的电子扫描装置工作完全一致，即发送端的每一个像素，要同时、同位置地传送到接收端的画面上，也称同步，同步在电视系统中是十分重要的。所谓的同步，是指收发端的信号要同频、同相，这样才能保证在接收端显示出完整的发送画面，所以在电视技术中对信号的同步工作要求是非常严格的，显示完整画面要满足如下两个条件。(1)发送端S和接收端S‘必须同步(频率和相位)工作。(2)扫描端S的速度足够快，利用视觉惰性显示完整图像，使眼睛感觉到图像是同时在“亮”。实际上，在电视系统中S和S‘是利用电子束扫描完成的。上一页下一页返回1.1电子扫描技术1.1.2逐行扫描与隔行扫描实现电子束在电视屏幕上快速扫射，是由电子扫描装置完成的。所谓扫描是指电子束周期性顺序扫射屏幕的过程，扫描方式分为逐行扫描和隔行扫描。1.逐行扫描逐行扫描是指电子束从左到右、从上到下逐行依次扫描方式，即电子束产生自左向右、自上而下，一行接一行的运动，因而称其为逐行扫描。从上到下显示一幅图像的扫描称为帧扫描。电子束扫描形成的亮点轨迹称为光栅。逐行扫描光栅示意图如图1一3所示。由于连续活动图像的形成，是由人眼视觉惰性造成的，即在实际光消失后，视觉暂留的现象，一般为0.02~0.05s。如果图像在人眼视网膜中的停留时间大于0.05s，会造成图像的不连续。故电影技术采用每秒放映24幅，电视技术每秒放25幅。上一页下一页返回1.1电子扫描技术2.隔行扫描在分析隔行扫描技术之前，要介绍一下场扫描的概念。所谓场扫描是指从上到下完成一次扫描，与帧扫描的区别在于:场扫描从上到下一次并没有完成一幅图像的扫描，而只是半幅图像。隔行扫描技术是将一帧(幅)图像分为两场扫描，分别称为奇数场和偶数场，由两场扫描合成一幅完整的图像。采用隔行扫描的优点在于:每秒扫50场，场频fz=50Hz,保证图像不会闪烁。而两场为一帧，帧频f=25Hz又使信号量减半，40万个像素x25场/S=1000万个/S，目前电视系统大多还是采用隔行扫描技术。隔行扫描关键是如何保证奇偶场正好均匀地镶嵌成一帧完整的图像。若奇偶场简单地合在一起，清晰度会大大下降。一般通用的方法是奇偶法，也称为半行法。实现方法如图1-4所示。上一页下一页返回1.1电子扫描技术奇偶法(半行法):A点:奇数场开始，B点:奇数场结束，C点:偶数场开始，D点:偶数场结束。每场扫描处于光栅最顶端。每场扫描行数Z=N+1/2。N:整数，每场整数多出半行。每帧扫描行数Z=2N+1，每帧是奇数。即:每场加半行的扫描，自动形成均匀镶嵌的隔行扫描。所以，采用隔行扫描技术的电视，扫描行数总是奇数行，如625行、1125行等。奇偶合成光栅及图像合成示意图如图1-5所示。上一页下一页返回1.1电子扫描技术3.屏幕尺寸的设定电视屏幕尺寸的设定与人眼的视觉特性有很大关系，一般人眼能看到范围:水平=1800，垂直=1300;清晰范围:水平=200，垂直=150。如图1一6所示。水平清晰度与垂直清晰度比为20：15=4:3，所以普通电视屏幕尺寸设计为4:3矩形。对于高清晰度电视，为扩大人眼的视觉范围，产生宽视野的效果，电视屏幕尺寸设计为16:9(近似5:3)。4.扫描行数的设定1)视觉分辨率视觉锐度:视觉分辨率是指人眼分辨细节的能力，称视觉锐度V。分辨角:是指人眼分辨相邻两点之间最小距离所对应的张角θ。上一页下一页返回1.1电子扫描技术2)扫描行数人眼的正常视力分辨角θ=1‘~1.5'，而垂直清晰度视角为150，则扫描行数Z为:我国规定普通电视扫描行数Z=625行，每场扫描312.5行。1.1.3电子扫描原理电子束要在屏幕上作上下左右的往复运动扫满整个屏幕，才能看到完整的图像。包括上下和左右两个运动的合成，分别称为行扫描和场扫描。当电子束沿水平方向扫描，称行扫描。从左到右称为正程。从右到左称为逆程，简称回扫。当电子束沿垂直方向扫描，称场扫描。从上到下称为正程。从下到上称为逆程，简称回扫。帧扫描是指从上到下显示一幅图像的扫描，在逐行扫描中由一场完成，在隔行扫描中由两场完成。上一页下一页返回1.1电子扫描技术1.行场扫描原理行扫描与场扫描的实现原理是相同的，这里以行扫描过程为例，分析电子扫描的原理。行扫描:将行锯齿电流送入行偏转线圈，会产生随电流匀速变化的垂直磁场，根据左手定则，电子受电场力的作用在水平方向运动，扫出一条水平方向亮线，其工作过程如图1-7所示。场扫描:将场锯齿电流送入场偏转线圈，会产生随电流匀速变化的水平磁场，根据左手定则，电子受电场力的作用在垂直方向运动，扫出一条垂直方向亮线。工作过程同上。行场扫描:电子束既作高速水平运动，又作缓慢垂直运动，从而扫满整个屏幕。形成光栅。行场扫描光栅示意图如图1一8所示。上一页下一页返回1.1电子扫描技术在目前的电视扫描中，大多还是采用隔行扫描技术(在高清电视中开始采用逐行扫描技术)，如图1一9所示为隔行扫描光栅与行场扫描电流的对应关系。2.扫描电流的非线性失真扫描电流的非线性对显示图像是有影响的，由于电子束是在扫描正程期间传送图像信号的，因此在正程期间要求扫描速度均匀，这就要求流过偏转线圈的电流线性良好，否则重现图像将产生非线性失真。若原图像为方格信号，当行、场扫描电流波形均为线性变化的锯齿波时，重现图形无失真，仍为方格图形。当行、场扫描电流只要有其中之一失真，显示的图形将出现非线性失真。上一页下一页返回1.1电子扫描技术如图1一10所示，当行扫描电流出现非线性失真，扫描开始线性陡直即扫描过快，方格被横向拉伸;扫描末端线性平缓即扫描过慢，方格被横向压缩;当场扫描电流出现非线性失真，扫描开始线性陡直即扫描过快，方格被垂直拉伸;扫描末端线性平缓即扫描过慢，方格被垂直压缩。当显示图像时，会看到失真的图像。3.同步与消隐在前面提到，由于电视图像是依靠逐个对像素的扫描成像的，在这个过程中电视接收机与电视发射台之间一致，即同步问题是非常关键的。另外在扫描过程中，从右到左、从下到上的回扫线的消除，即消隐工作也是必不可少的。1)同步为使电视机重现的图像与摄像机的图像完全一致，要求接收端与发射端的电子束扫描必须严格地同步。否则，重现的图像会变形和不稳，严重时图像混乱不能正常收看。一般分为:频率不同步、相位不同步。上一页下一页返回1.1电子扫描技术频率不同步:指电视接收机行或场扫描频率与电视台发射行场扫描频率不一致现象。当场频不同步时:场频规定是50Hz，接收机的场扫描频率也必须是50Hz。有时在电视发生故障时，经常会看到图像的上下滚动，就是场频不同步造成的。当电视机的场频大于50Hz,即场扫描过快，图像会向下滚动;当电视机的场频小于50Hz,即场扫描过慢，图像会向上滚动。当然不必考虑频率是过大还是过小，只需适当调整电视机场频调节电位器，看是否能恢复到正常，如果不行就要更换场振荡元件。当行频不同步时:行频规定是15625Hz，当电视机的行频大于15625Hz,即行扫描过快，图像会向右扭动;当电视机的行频小于15625Hz,即行扫描过慢，图像会向左扭动。与场同步不一样的是，由于每行都发生不同步，在发生行频率不同步时图像已严重错乱，不能收看。上一页下一页返回1.1电子扫描技术造成行不同步的原因比较复杂，可能是行振荡元件的问题，也可能是电视机高压系统的故障。如若发射一个横条:场同步显示在中央[图1一11(a)]，由于场频过高向下滚动[图1一11(b)]，场频过低向上滚动[图1一11(c)];若发射一个竖条，行同步显示在中央[图1一11(d)]，行频过低向左扭动[图1一11(e)]，行频过高向右扭动[图1一11(f)]。行场不同步图像如图1一11所示。相位不同步:指电视接收机行或场扫描频率与电视台发射行场扫描频率一致，但相位不一致的现象。这时图像虽然没有发生上下滚动、左右扭动，但是图像是错位的。场相位不同步:图像上下错位。行相位不同步:图像左右错位。这种图像也是不能收看的，需要进行调整。如图1一12所示，行场相位同步时发送是一个完整的圆[图1一12(a)]，由于行相位的不同步，发生左右错位[图1一12(b)];由于场相位不同步，发生上下错位[图1一12(c)]。而中间显示的黑条，是行或场回扫消隐信号的黑电平造成的。上一页下一页返回1.1电子扫描技术2)消隐在行场扫描的逆程中，将出现行场回扫线。若不采取措施消除，回扫线就会干扰正程的图像，消除的方法是在行场扫描的逆程期间，分别加入能使显像管阴极电子束截止的消隐脉冲，即复合消隐脉冲。有关消除回扫线的具体方法，将在2.1节黑白全电视信号中介绍。上一页返回1.2电子显示技术1.2.1CRT显示技术CRT阴极射线管在传统的显示技术中占有重要的地位。目前大多电视接收机还是采用CRT显示器，它清晰度高、成本低、寿命长、技术成熟，最大的不足在于体积大、重量重、功耗大。这里通过CRT显示技术，介绍摄像与显像原理。摄像与显像是电视技术的前端和终端，摄像是在输入端完成光电转换，显像是在输出端完成电光转换，无论是光电转换或是电光转换，都是电视技术的关键部分，可以说决定了电视图像的质量。下一页返回1.2电子显示技术1.摄像原理摄像是利用光电效应把图像的光信号转换成电信号，光电效应分为外光电效应和内光电效应。外光电效应:物质在光照下向外发射电子。内光电效应:物质受光照时在内部激发出参与导电的载流子，此载流子并不逸出物质的表面而只是提高了物质的电导率。摄像管也称为光电导管，是利用物质的内光电效应而制成，由镜头、光电靶、电子枪等组成，其主要部件是光电导摄像管。摄像管的作用是在发送端完成光电转换，在摄像管前方内壁镀一层透明金属导电膜，作为光通路信号输出电极，后面是光电靶。光电导摄像管结构如图1一13所示。上一页下一页返回1.2电子显示技术光电靶是摄像管的核心器件，被摄景物通过光学系统在光电靶上成像，光电靶由光敏半导体材料构成。这种半导体材料具有受光作用后电阻率变小，即光照愈强，材料呈现的电阻越小。由于光像各个亮点不同，因而使靶面各单位受光照强度不同，导致靶面各单位的电阻值不同。较亮的像素对应的靶面阻值较小，较暗的像素对应的靶面阻值较大，这样一幅图像上各像素的不同亮度就表现为靶面上各个单元的不同电阻值。从摄像管阴极发射出的电子在电子枪的电场及偏转线圈的磁场的作用下，高速地顺序扫过靶面各单元，光电靶的阻值发生变化，使回路的电流发生变化，实际上光电靶是一只光电二极管，如图1一14所示。光电靶分为3层:P层:P型半导体。上一页下一页返回1.2电子显示技术I层:氧化铅(Ph0)半导体，光敏材料。N层:N型半导体。当电子束扫描整个靶内侧时，将依次逐个接通各个像素，依所受光强的大小，产生强弱不同的像素充电电流。它们依次流过负载电阻，即在其上产生代表图像内容的电信号，如图1一15所示。对于光强的像素，充电电流大;对于光弱的像素，充电电流小。这个充电电流流过负载电阻时，就产生代表该像素的信号电压，输出图像信号。注意图像信号是负极性的，即高电平为暗像素，低电平为亮像素。上一页下一页返回1.2电子显示技术2.显像原理显像是利用电光效应把电信号转换成图像的光信号，显像管是在接收端重现图像的电真空器件，主要由电子枪、荧光屏等组成。由阴极发射出的电子束，在偏转线圈所产生的磁场力作用下，按从左到右、从上到下的顺序依次轰击荧光屏。屏面上涂有荧光粉，在电子束轰击下荧光粉发光，其发光亮度正比于电子束携带的能量。将摄像端送来的信号加到显像管电子枪的阴极与栅极之间，就可以控制电子束强弱，使荧光屏的发光强度受图像信号的控制。显像管的光电转换作用，使屏幕上重现了发端的原图像，在接收端完成电光转换。CRT显像管外形如图1一16所示。显像管内部结构示意图如图1一17所示。上一页下一页返回1.2电子显示技术显像管内部结构主要由荧光屏和电子枪两部分组成。荧光屏:玻璃内壁涂有一层荧光粉，在电子束轰击下发光。电子枪:由灯丝、阴极、栅极、加速极、聚焦极和高压阳极组成，是显像管的核心部分，电视机的主要信号和各种高、中、低电压要加在电子枪的电极上，所以要了解、掌握电子枪各个电极的作用和工作过程。电子枪中电极分布如图1一18所示。显像管各部分的作用:灯丝F:给阴极加热。阴极K:发射电子。(阴极是涂受热后易激发电子的氧化物)栅极G:控制发射电子的数量。(加负压距离阴极近，电压越负电流越小)加速极A1(第一阳极):使电子加速。(几百伏)上一页下一页返回1.2电子显示技术聚焦极A3(第三阳极):使电子聚焦。(几百伏)高压A2,A4(第二、第四阳极):进一步加速聚焦。(10kV以上)石墨层:涂黑在玻璃外壳内外两层，有以下3个作用。(1)蔽光。为了提高图像显示亮度，将显像管锥形面玻璃两侧涂上黑色石墨层，达到避光的口的。当电子束打到荧光粉上时，相应的亮度会提高，好比在电影院看电影时需要关灯挂窗帘的效果。(2)吸收二次电子。电子在加速极和高压的作用下，高速轰击荧光屏发光。高速电子虽然有正阳极电压吸引，但也会有极个别的少数电子发生反弹，像皮球打在墙上会反弹一样。第二次打在屏幕上时，不会落在扫描原来指定的位置上，在屏幕上造成黑斑，严重干扰图像的质量。石墨层接到高压上，吸收二次电子，使之不再第二次到达屏幕上。上一页下一页返回1.2电子显示技术(3)形成高压滤波电容。电子枪中高压极几万伏的高压，是利用行振荡频率15625Hz经高压包升压得到的，高压滤波电容由于容值小，耐压高，一般电容很难做到，在这里直接利用石墨层作电极，玻璃外壳作为绝缘介质，组成电容器完成直流滤波的作用。所以，高压极不单独设滤波电容。彩色显像管与黑白显像管不同，由于黑白显像管只有亮度信号输入，只需一个电子枪，而彩色显像管由于要显示三基色，故设有红、绿、蓝3个电子枪。荧光屏上涂有品字形的彩色荧光粉，3只电子枪射出的电子束通过荫罩板，荫罩板是上面布满小孔的金属板，每个孔对一组三色点，三色电子束的强弱分别受红、绿、蓝3个信号电压控制，并使3条电子束会聚在荫罩板的小孔内，穿过小孔后又分别去轰击对应的RGB荧光点使之发光，如图1一19所示。上一页下一页返回1.2电子显示技术3.显像管外部组件显像管工作时，还需要外部组件进行配合，如来自高压帽的高压供电、偏转线圈提供的锯齿波电流、消磁线圈及会聚和色纯调整磁环等，如图1-20所示。其中，显像管电子枪发射的电子，必须在行场偏转线圈中锯齿波电流的作用下完成扫描。所以偏转线圈的作用是非常重要的，没有偏转电子，只能打在荧光屏的中央。行场偏转线圈外部结构如图1一21所示。上一页下一页返回1.2电子显示技术1.2.2背投显示技术由于CRT阴极射线管受到制作工艺的限制，显示屏不可能做得很大，目前最大的只能到45英寸示。随着人们对显示屏幕大小尺寸越来越高的要求，出现了利用投影管来加大显示屏幕的电视，一般称背投电视。将投影机放在盒子里，利用反射原理将影像放大投影到电视屏幕上，虽然没有显像管，因投射需距离，故背投影电视有一定厚度，体积也较大。背投显示器结构如图1一22所示。1.背投显示分类背投影技术从以往CRT三枪背投影，演进到目前LCD,LCOS、DLP这3种数字投影方式。DLP数字光源处理器采用曲光滤镜系统投影原理;LCOS则为硅液晶显示面板，采用半导体制成，在硅芯片上直接加上液晶的技术;LCD则为高温多晶硅的制作技术。上一页下一页返回1.2电子显示技术2.背投显示原理DLP技术的核心是数字微镜器件(DMD)，它是一个拇指指甲大小的半导体器件。DMD由120万(适合标清电视)或200万个(适合高清电视)甚至更多(用于数字电影放映机)的精微镜面组成，起着光开关的作用。每一个镜面都能前后翻动(开启或关闭)，每秒可达5000次。输入的影像或图形信号被转换成数字代码，即由0和1组成的二进制数据。这些代码再被用来推动DMD镜面。当DMD座板和投影灯、色轮和投影镜头协同工作时，这些翻动的镜面就能将一幅天衣无缝的数字图像反射到电视机屏幕上。一片DMD是由许多个微小的正方形反射镜片(简称微镜)按行列紧密排列在一起，然后贴在一块硅晶片的电子节点上，每一个微镜对应着生成图像的一个像素，微镜数量决定了一台DLP投影机的物理分辨率。上一页下一页返回1.2电子显示技术DLP投影机的物理分辨率。微镜由对应的存储器控制在+1000角和-1000角两个位置上切换转动。当微镜处于+1000角的时候，为开的位置，光源投射过来的光由这个微镜反射，通过投影镜头投射到投影幕上，生成了图像中亮的像素;当微镜处于一1000角时，为关的位置，此时光线无法反射到投影幕，就生成了图像中暗的像素。目前，DLP投影机按其中的DMD装置的数目分为单片DLP投影系统和3片DLP投影系统，如图1-23所示。3.背投显示的特点(1)DLP固有的数字化性质，是真正的数字化显示设备。(2)DLP的数字化性质可以获得具有精确灰度等级的图像质量以及颜色再现。与透射式的LCD相比，因为它以反射式DMD为基础，不需要偏振光，效率更高。上一页下一页返回1.2电子显示技术(3)作为反射器件，它有超过60%的光效率，使得DMD系统比LCD投影显示更有效率。这一效率是反射率、填充因子、衍射效率和实际镜片“开”时间产生的结果。(4)由于每个微镜每秒钟可以翻转5000次以上，因此没有LCD存在的响应滞后的问题，因此更适合电视和电影。(5)无缝图像优势，DMD上的微镜面积为131N.,m2，甚至更小，每个间隔只有1μm,不像LCD和PDP那样存在较大的像素结构，再现的图像更加完美。(6)可靠性高，DLP系统结构坚固可靠，使用寿命远远超过显像管、LCD,PDP等各种电视，DMD的使用寿命可以达到20年。上一页下一页返回1.2电子显示技术(7)视频处理技术和音频技术:背投中的视频处理技术与高端彩电的这些技术相同，但由于背投画面的整体质量不及大屏幕彩电的画面好，故视觉效应的提高不及高端彩电。由于背投的机身大，功放的功率和喇叭口径可以较大，两只喇叭跨距大，虚拟环绕声的效果明显，音质比彩电好。1.2.3液晶显示技术1.液晶显示原理液晶是一种介于固态和液态之间的物质，是具有规则性分子排列的有机化合物，如果把它加热会呈现透明状的液体状态，把它冷却则会出现结晶颗粒的混浊固体状态。正是由于它的这种特性，所以被称为液晶(LiquidCrystal)。用于液晶显示器的液晶分子结构排列类似细火柴棒，称为Nematic液晶，采用此类液晶制造的液晶显示器也就称为LCD。上一页下一页返回1.2电子显示技术液晶显示器的显像原理，是将液晶置于两片导电玻璃之间，靠两个电极间电场的驱动，引起液晶分子扭曲向列的电场效应，以控制光源透射或遮蔽功能，在电源关开之间产生明暗而将影像显示出来，若加上彩色滤光片，则可显示彩色影像。在两片玻璃基板上装有配向膜，所以液晶会沿着沟槽配向，由于玻璃基板配向膜沟槽偏离900，所以液晶分子成为扭转型，当玻璃基板没有加入电场时，光线透过偏光板跟着液晶做90。扭转，通过下方偏光板，液晶面板显示白色，如图1-24左侧所示。当玻璃基板加入电场时，液晶分子产生配列变化，光线通过液晶分子空隙维持原方向，被下方偏光板遮蔽，光线被吸收无法透出，液晶面板显示黑色，如图1-24右侧所示。液晶显示器便是根据此电压有无，使面板达到显示效果。液晶(LiquidCrystal)是一种在一定温度范围内呈现出不同于固态、液态的特殊物质态，是一种介于固体与液体之间，具有规则性分子排列的有机化合物。上一页下一页返回1.2电子显示技术液晶由于晶体各向异性而具有电光效应，尤其是扭曲向列效应和超扭曲效应，所以能制成不同类型的显示器件。液晶显示器的原理是利用液晶的物理特性:在通电导通后排列有序，使光线容易通过;不通电时排列混乱，阻止光线通过。2.液晶显示器结构液晶电视是在两张玻璃之间的液晶内，加入电压，通过分子排列变化及曲折变化，再现画面，屏幕通过电子群的冲撞，制造画面并通过外部光线的透视反射来形成画面，如图1一25所示。LCD是靠后方一组日光灯管发光，然后经由一组镜片与背光模块，将光源均匀地传送到前方，依照所接收的影像信号，液晶像素玻璃层内的液晶分子会作相对应的排列，决定哪些光线是需偏折或阻隔的。上一页下一页返回1.2电子显示技术3.液晶板主要技术参数1)亮度液晶是一种介于液体和晶体之间的物质，它可以通过电流来控制光线的穿透度，从而显示出图像。但是，液晶本身并不会发光，因此所有的液晶显示器都需要背光照明，背光的亮度也就决定了显示器的亮度。亮度高决定画面显示的层次也就更丰富，从而提高画面的显示质量。2)对比度液晶显示器实现全黑的画面非常困难。而同等亮度下，黑色越深，显示色彩的层次就越丰富，所以液晶显示器的对比度非常重要。一般人眼可以接受的对比度一般在250:1左右，低于这个对比度就会感觉模糊或有灰蒙蒙的感觉。对比度越高，图像的锐利程度就越高，图像也就越清晰。上一页下一页返回1.2电子显示技术3)响应时间响应时间决定了显示器每秒所能显示的画面帧数，通常当画面显示速度超过每秒25帧时，人眼会将快速变换的画面视为连续画面，不会有停顿的感觉，所以响应时间会直接影响人的视觉感受。当响应时间为30ms时，显示器每秒钟能显示1/0.030=33帧画面;而响应时间为25ms时，每秒钟就能显示1/0.025=40帧画面，响应时间越短，显示器每秒显示的画面就越多。4)分辨率液晶面板的显示就好像排列好的一个个小门或开关来让光通过，液晶屏所能表现的像素便由这些小门和开关的数量决定的，所以液晶显示器的物理分辨率是固定不变的。对于液晶显示器就复杂得多了，必须通过运算来模拟出显示效果。上一页下一页返回1.2电子显示技术5)可视角度LCD的显示是背光通过液晶和偏振玻璃射出，原理很像百叶窗帘，其中绝大多数的光都是垂直射出。这样，当人们从非垂直的方向观看液晶显示器的时候，往往看到显示屏会呈现一片漆黑或者是颜色失真。这就是液晶显示器的视角问题。对于目前技术来说，水平视角900~1000，垂直视角500~600就能满足平常的使用。选择时注意在这个参数以上即可，毕竟显示器很少会有多人同时观看，特别对于家庭用户，可视角度的重要性相对较小。上一页下一页返回1.2电子显示技术4.液晶显示器的分类常见的液晶显示器分为TN-LCD(TwistedNematic-LCD，扭曲向列LCD),STN-LCD(SuperTN-LCD，超扭曲向列LCD),DSTN-LCD(DoublelayerSTN-LCD，双层超扭曲向列LCD)和TFT-LCD(ThinFilmTransistor-LCD，薄膜晶体管LCD)共4种。其中TN-LCD,STN-LCD和DSTN-LCD这3种基本的显示原理都相同，只是液晶分子的扭曲角度不同而已。STN-LCD的液晶分子扭曲角度为1800，甚至2700。而TFT-LCD则采用与TN系列LCD截然不同的显示方式。5.液晶电视的特点1)优点(1)轻薄便携。(2)色彩丰富。(3)分辨率大、清晰度高。上一页下一页返回1.2电子显示技术(4)绿色环保。(5)耗电量低，使用寿命长。2)缺点(1)在显示反应速度上存在反应时间。(2)由于液晶彩电的图像显示延迟现象，在动态图像方面的表现不理想，导致图像上有运动画面出现时，运动的画面会有拖尾现象。而且，图像上运动物体的速度越快时，其拖尾现象就越严重。因此，液晶彩电不大适合于动态的画面，而适合于文字处理或无过多运动物体画面的节目源。(3)液晶彩电的观看视角为1700，小于CRT彩电的1800的无视角障碍。(4)在图像的透亮度方面，液晶彩电也稍差一些。上一页下一页返回1.2电子显示技术(5)LCD显示屏比较脆弱，容易受到损伤。这就增加了液晶电视的使用和维护难度。(6)由于液晶是一种介于固体与液体之间，具有规则性分子排列的有机化合物。1.2.4等离子显示技术等离子显示(PlasmaDisplayPanel,PDP)也称电浆显示，是一种利用气体放电的显示技术。它采用等离子管作为发光元件，屏幕以玻璃作为基板，基板间隔一定距离，四周密封形成一个放电空间，放电空间内充入氖、氛等混合惰性气体。当向玻璃板电极上加入电压，放电空间内的混合气体便发生等离子体放电现象，放电产生紫外线，紫外线激发荧光屏，荧光屏发射出可见光，经过适当的技术处理，现出彩色图像。上一页下一页返回1.2电子显示技术1.等离子显示器的结构等离子显示器屏幕采用了等离子管作为发光元件。大量的等离子管排列在一起构成屏幕。每个等离子对应的每个小室内部充有氖、氛气体。在等离子管电极间加上高压后，封在两层玻璃之间的等离子管小室中的气体会产生紫外光，从而激励平板显示器上的红、绿、蓝三基色荧光粉发出可见光。每个离子管作为一个像素，由这些像素的明暗和颜色变化组合，产生各种灰度和色彩的图像，与显像管发光相似。等离子体技术同其他显示方式相比存在明显的差别，在结构和组成方面领先一步。其工作机理类似普通日光灯。2.等离子显示器的特点(1)亮度对比度高。据计算，等离子电视具有高亮度和高对比度，对比度达到500:1,完全能满足眼睛的需求;亮度达到330/850cd/m2，比普通电视的250cd/m2高很多，因此，其色极还原性非常好。上一页下一页返回1.2电子显示技术(2)纯平面图像无扭曲。PDP的R,G,B发光栅格在平面中呈均匀分布，这样就使得PDP的图像即使在边缘也没有扭曲现象出现。而在纯平CRT彩电中，由于在边缘的扫描速度不均匀，很难控制达到不失真的水平。等离子完全是纯平面显示，且各个发光单元的结构相同，因此不会出现显像管常见的梯形失真、线性失真和枕形失真等图像几何失真现象，如图1一26所示。(3)超薄设计、超宽视角。(4)具有良好的防电磁干扰功能。与传统的CRT彩电相比，由于其显示原理不需要借助于电磁场，所以来自外界的电磁干扰，如马达、扬声器，甚至地磁场等，不会像CRT彩电受电磁场的影响会引起图像变形、变色或图像的倾斜，如图1-27所示。最简单的对比办法是将PDP等离子电视和CRT电视就地旋转900来对比着看。等离子电视本身没有电磁结构，所以不会受电磁的干扰，喇叭、高压电，甚至磁场都不会对其产生任何干扰，因此会获得更稳定的画质。上一页下一页返回1.2电子显示技术(5)环保无辐射。等离子电视在结构设计上采用了良好的电磁屏蔽措施，其屏幕前置环境也能起到电磁屏蔽和防止红外辐射的作用，对眼睛几乎没有伤害，更有效地呵护人的健康，具有良好的环保特性。(6)寿命长。等离子显示器的寿命长，世界各厂家均以5万小时左右为目标开发该技术。一般估计实际的寿命在3万小时左右。按每天观看8小时计算，使用可达10年以上。(7)亮度均匀。传统的CRT显像管技术有热晕问题，即画面正中与四角边位出现亮度不均匀，由于等离子显示器中每一个像素都可独立发光，非常均匀，没有亮区和暗区，所以不会有上述的问题。3.PDP与CRT和LCD的比较1)与直视型显像管彩电相比上一页下一页返回1.2电子显示技