IT168显示器评测专业知识点详细解析.docx
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IT168显示器评测专业知识点详细解析
亮度的定义、测量与误区纠正
液晶显示器的标称的亮度表示它在显示全白画面时所能到达的最大亮度，单位是cd/㎡（坎德拉每平方米）。
在CRT时代，由于大多数CRT显示器的亮度较低，所以高亮度成为了横量一台显示器好坏的标准。
进入液晶显示器时代后，依然有不少消费者认为液晶显示器的亮度越高，显示效果越好。
实际上，22英寸液晶显示器的最大亮度基本上都可以达到250cd/㎡以上，远比CRT的平均水平100cd/㎡高出很多。
现在并不用操心一款崭新的液晶显示器不够亮，恰恰相反，很多用户都反映液晶显示器亮的刺眼，这就需要调节显示器的显示模式和亮度、对比度设置来控制全白最大亮度。
亮度并非越高越好，不同的环境亮度和不同的显示题材需要不同的亮度水平。
题材不同，需要的亮度不同
-上网、办公等任务，由于显示画面白色部分较多，亮度在80－120cd/㎡比较合适。
-图片处理，为了突出图像细节，亮度在150－180cd/㎡比较合适。
-视频、电影类节目，存在大量暗场景，需要较高亮度，应开启最大亮度，通常以表现视频节目作为卖点的显示器会具有较高的亮度，比如400cd/㎡。
以上这些亮度值属于经验参数，当然还要考虑的环境亮度，相同亮度的显示器在晚上关灯和明亮的办公室里人眼的感觉并不相同，调节到合适的亮度是使用一台显示器最基本的操作。
误区纠正：
液晶显示器的亮度并不做用来做为横量一个显示器好坏的标准，同样并非越高越高。
不同的环境亮度和不同的显示题材需要不同的亮度水平，我们最多只能说某个亮度比较适合用来做什么。
对比度：
不同的测试方法有不同的结果
对比度简单些的定义是显示器的白色亮度与黑色亮度的比值，按8bit灰阶来说，就是输入信号为255时的亮度值除以输入信号为0时的亮度，比如一台显示器在显示全白画面（255）时实测亮度值为200cd/㎡，全黑画面实测亮度为0.5cd/㎡，那么它的FOFO（fullonfulloff）对比度就是400：
1，这里就牵扯到一个测试标准问题，在IT168显示器评测中会有三种测试方式。
全开/全关对比度；显示器接收全白信号时所显示的亮度与全黑信号显示器的亮度的比值，这也称为最大对比度，也有专业测试人员习惯使用通断比的称谓。
在动态对比度出来之前，厂商往往喜欢用这种数值最大的测试方法。
ANSI对比度测试图
ANSI对比度：
采用ANSI标准测试方法测试对比度，ANSI对比度测试方法采用16块黑白相间色块，8个白色区域亮度平均值和8个黑色区域亮度平均值之间的比值即为ANSI对比度，也有人称其为有效对比度。
这种测试方法比较符合显示器的实际工作状态，因此它最能反映实际对比度性能。
但因为ANSI对比度的测试数值要远远小于全开/全关对比度，所以很少有厂商用ANSI对比度来标识显示器。
动态对比度：
简单来说，动态对比度与全开/全关对比度相同，同样是测试显示器接收全白信号时所显示的亮度与全黑信号显示器的亮度的比值。
与全开/全关对比度不同的是，显示器会通过调节背光灯管亮度，从而使接收全白信号时所显示的亮度更高，接收全黑信号显示器的亮度更低，进而到一个更大的数值。
动态对比度详解：
无穷大:
1不是难事
目前市场上的高动态对比度液晶显示器全部是维持全白画面亮度不变，大幅降低全黑画面亮度的方法来实现的。
举个例子，一个全白画面亮度为300cd/㎡的显示器，全黑画面的亮度如果为0.1cd/㎡时，它的动态对比度就是3000:
1；如果将全黑画面的亮度降低为0.01cd/㎡，它的动态对比度就达到了30000:
1；如果厂商在控制电路中针对全黑画面将背光灯彻底关闭的话，这时亮度为0cd/㎡，将会是“无穷大:
1”！
测试对比度时，全白屏幕
测试对比度时，全黑屏幕。
如果将背光全关掉，动态对比度为“无穷大:
1”
动态对比度的推出其实是为了弥补液晶显示机理中的不足，因为CRT和等离子都具有局部峰值亮度的显示能力，DLP器件也有很高的真实对比度，而液晶要想达到相同的峰值亮度，就不得不提高背光亮度，从而在显示明亮的场景时有较好的表现。
但是，在提高的背光亮度之后，在黑色场景就无法保证足够黑。
动态背光控制就很好的解决了这个问题，在黑色场景时将背光亮度适当调低，从而使黑色场景足够黑。
但是它仍然无法解决在同一画面上的黑暗区域与高光区域之间的矛盾，对于在夜间明亮的灯光，以及在阳光下的阴影部分，它都无法全面照顾到。
明亮场景
昏暗场景
因此，动态背光系统的推出、动态对比度的标识，对于液晶显示器的显示效果提升确实是有一定帮助的。
但是凡事总有个度，太黑的东西人眼是无法看清的，如果单纯的为了提升动态对比度的数字，大幅的降低黑暗场景时的亮度，很容易造成画面黑到人眼无法辨识。
某款高动态对比度显示器显示的暗场景画面，已经暗到了看不清
据笔者的个人使用感受，动态背光系统在降低暗场景亮度时，降低到原场景亮度的1/2到1/3之间还是可以接受的。
超过了这个界限，太低的亮度，很容易造成暗场景黑成了一片，细节部分全部看不清。
另外，动态背光系统的调节设计也很重要，部分厂商做的较好，会设计成：
在进入暗场景几秒钟之后，逐级降低背光系统亮度，这样中间有个过渡过程。
部分做的较差的厂商会设计成，一进入暗场景，背光系统马上把亮度降下来。
一旦某些电影场景需要在亮和暗两种环境中来回切换时，使用者就会发现屏幕忽明忽暗。
或者是某些电影场景刚好在系统设计降低亮度的临界值切换时，也会出现屏幕忽明忽时间的情况。
由于动态场景分析背光调节的应用面比较窄，基本上只针对欣赏电影类节目有帮助，要是在看照片的时候亮度时而变化，使用者恐怕会崩溃，因此各家显示器都把动态背光设立独立选项或者只有在影视模式中才可以开启，之所以有文章说开启动态背光会让图像更鲜艳，那是因为厂商在动态背光生效的同时，也会开启图像增强功能，也就是提升色彩饱和度。
误区纠正：
动态对比度并不是越高越好，过高的动态对比度还有会负面效果，造成暗场景看不清。
另外，动态对比度的应用面较窄，基本上只针对欣赏电影类节目有帮助。
面板均匀性的测量与定义
与液晶显示器亮度直接相关的是面板均匀性。
我们IT168显示器评测是通过测量显示器上的17个点的全白画面亮度值与色度值，以及全黑画面的亮度值，来综合测算出每台显器的白色不均匀性、黑色不均匀性、色度不均匀性值。
测试中会选取22英寸宽屏上的13个点
白色不均匀性数值越接近1为越佳，表示该显示器全白画面，各点亮度值越接近。
黑色不均匀性数值越接近1为越佳，表示该显示器全黑画面，各点亮度值越接近。
色度不均匀性数值越接近0为越佳，表示该显示器全白画面，各点色度坐标越接近。
由于我们的评测只测试显示器上的17个点，有可能会出现显示器的漏光区或色斑区刚好不在测试采样的点中，造成上述三项数值较好，但实际均匀性较差的情况。
所以，显示器均匀性测试必须辅以实拍全黑全白照片的情况，才可以做出最终优劣判断。
全黑均匀性实拍图，上下均有明显的漏光
由于人眼感知能力的问题，在实际使用中，很难看出全白画面均匀性问题，较为容易看出全黑画面漏光、色斑。
所以，全黑画面均匀性的影响更大一些，尤其是一些人眼可见的漏光，会对显示效果有较大影响。
至于为什么在我们的实拍图上比较容易看出全白均匀性问题，那是因为我们特意将相机的光圈调小，快门调快，从而使显示器的全白画面实拍图暗下来，从而使全白均匀性问题可以直观的看到。
解析色域：
色彩好坏的关键所在
大多数消费者在挑选液晶显示器的时候，总是希望选择色彩表现好的，其实一台显示器的色彩是否丰富最根本的决定因素是色域范围，其次是伽玛曲线对还原准确性的影响，所谓16.2M色和16.7M色并非决定因素。
彩色显示器都以RGB三基色混合作为基本工作原理，液晶显示器也不例外，每个像素点都包含红绿蓝三种颜色的子像素，这个像素所显示出的颜色正是由这三个子像素按一定亮度比例混合而成（增加白色子像素的特殊屏幕暂且不理会），只是这些像素很小，人眼无法直接看清，看到的就是混合后的颜色。
RGB子像素构成液晶面板
好的美术师自然需要好的颜料才能创作出色彩丰富的画作，液晶显示器也是一样，只有纯度高的红、绿、蓝色光才能完整覆盖自然界存在的可见光范围。
光谱图
人眼所能看到的光线称之为可见光，在光谱图上可以知道可见光谱是波长从380nm到780nm之间的光线，而通过R红、G绿、B蓝这三种颜色的混合，可以得到近似于全部可见光谱范围内的光线，目前所使用绝大多数彩色显示器，不管是CRT、LCD、PDP、DLP还是其他什么，都是基于三原色成像。
1931年，国际照明委员会CIE制定了CIE1931RGB系统，规定将700nm的红、546.1nm的绿和435.8nm的蓝作为三原色，后来CIE1931-xy色度图成为描述色彩范围最为常用的图表。
关于这方面的知识读者并不需要过多了解，只需要知道色域就是在这张图上所覆盖的范围，而这个范围就是由RGB三种纯色的坐标所围成的三角形或者多边形（增加补色）的面积。
（出于方便，我们都使用CIE1931色度坐标图）
CIE1931-xy色度图
色域能力常用相对NTSC色域范围的百分比描述
sRGB与NTSC相比较
如果用色度坐标来描述一台显示器的色域范围显然有些复杂，常见的是通过面积百分比来描述（IT168显示器评测就是用此种方式来描速色域），也称为色彩饱和度，比如sRGB色彩空间的色域范围在色度图上的三角形面积与NTSC的面积相比为70.3％，当前windows系统色彩配置文件默认使用sRGBIEC61966-2.1，所以大多数消费级显示器略大于sRGB的70.3％就是合格的。
根据经验来看，当两台显示器的色域百分比相差5％时就能感觉到色彩范围的不同。
液晶显示器的色域范围由背光模块决定
对于CRT和PDP来说，其采用的三种荧光粉所能达到的色度坐标就决定了其色域范围，而对于液晶面板来并不一样，还需要了解其发光的基本原理。
液晶结构
液晶本身不发光，而是靠透过背光的光线来显示图像，CCFL冷阴极背光灯是最常用的背光光源，它的构造和日光灯管差不多，但你不要以为它发出的是白色光，CCFL灯管管壁上涂有不同种类的荧光粉，分别负责发亮度成比例的红色、绿色和蓝色光线，混合在一起，看起来就是白光。
因此液晶面板的前面还有一层滤光片，它负责将背光中的三原色光线分离出来，形成RGB子像素的显示。
典型的CCFL频谱图
因此我们知道背光模块决定了液晶显示器的色域范围，所以诸如TN的色彩一定没有广视角面板好的说法显然是错误的，只是厂商通常不愿意把广色域的背光模块与廉价的TN放在一起，但并不代表不能做。
目前市场上的广色域液晶显示器全是通过改良背光达到的广色域。
需要多大的色域范围全看节目源
我们可以用色度坐标来描述一种颜色的绝对值，而图像信号全都是百分比来描述这个像素的色彩值，比如模拟信号的电压相对与峰值电压的百分比，数字信号0－255等级中的数值等等，那么这个值所代表的颜色就与这种信号包含的色彩空间定义密切相关，同一个色彩值在sRGBIEC61966-2.1和Adobe1998两种色彩空间所代表的颜色就不一样，真正的专业显示器会有SRGB和AdobeRGB的选项。
NTSC制和PAL制的DVD碟片也不仅仅是扫描线场频的不同，因为PAL的色彩空间仅相当于NTSC的75％。
显然，盲目的使用广色域的显示器欣赏窄色域的图像虽然会感觉图像艳丽了很多，但实际上是错误的色彩，窄色域的图像显示在广色域的显示器上需要色彩空间转换，广色域的图像显示在窄色域的显示器上会被压缩，看起来色彩暗淡，如可能应从信源到显示器保持一致。
伽马曲线详解：
色彩准确与否的关键所在
在专业测试设备的帮助下，我们可以考察诸如亮度、对比度、色彩范围，可视角度等性能，然而这只反映了显示器的一个方面，难道使用相同面板，测试成绩近似的两台显示器就完全相同么？
当然不是，用户平时使用显示器时看到的图像都是中间值，而非测试时所采用的纯白、纯黑、纯红这样的极限画面，在极限值确定以后，中间值的表现差异决定了用户看到什么样的画面，这里就不可避免的要谈到伽马曲线（GAMMA、伽马值、光度、灰度系数），这一不被大多数用户所熟悉的名词。
伽马曲线变化影响示意
输出亮度=输入信号^gamma
显示器的伽马曲线就是输入信号与输出亮度的指数函数的幂，PC上显示器的伽马值为2.2，而MAC系统则要求伽马是1.8，所以像本次横评中艺卓S2231W这样的专业级显示器是带有伽马1.8、2.0、2.2调节选项的。
伽马接近1就显得图像发白，大于2.2就会显得较暗。
由于显示器的每个像素点是由红绿蓝三个子像素按比例混合得到想要的颜色，因此三种颜色对应的伽马曲线就决定画面的表现趋势、色温等等。
伽马校正
其实系统整体的伽马值仍然需要是1，也就是输入输出完全成比例，但是由于最早开始应用的CRT显示器本身就不是成比例的，伽马在2.2左右，因此PC系统的内嵌ICC配置文件会要求显卡在输出时做伽马修正，以保持系统伽马为1。
很显然大部分用户没有设备对他们的系统进行伽马校正进行测量修正，因此就只能要求设备达到标准设计。
检测显示器的伽马曲线是否符合标准要求有着很重要的意义，一方面是为了准确还原图像原始制作者想要表现的样子，因为大部分制作者使用的专业监视器同样严格遵循标准。
另一方面要考察显示器RGB三原色的三条伽马曲线是否一致，显示器的色彩增强功能其实就是改变RGB各自的伽马曲线来达到人为修饰的目的，但不管色彩增强功能如何偏色，如何讨人喜欢，显示器始终需要在标准模式下有一条接近标准值的并且重合度较好的伽马曲线，测试中的色温一致性也是表现这种偏色程度的方式之一，一个不平直的色温－灰度曲线将会使图像失去原有的面貌。
糟糕的色温一致性表现
色彩增强模式对显示效果的影响
显示器的色彩增强模式尽管名子越起越有气势，实际作用机理都是类似的，而体现厂商设计能力的就是找到最有效的增强方式，在了解这一浮华表象背后的秘密以后，必须注意到是否已经丢失了图像细节，而人们还在为看起来鲜艳异常的图像赞不绝口，这显然是个错误的想法。
另外，显示器的驱动程序中可能已经对显示器的伽马曲线进行了校正，因此如果有配套驱动最好还是安装。
关于伽马的知识和色彩空间的选择一样是个色彩管理体系中的问题，牵扯到专业知识太多，此处只部分介绍与显示器相关的部分信息。
可视角度的定义与测量
液晶的可视角度是由液晶显示的基本原理决定的，TN即TwistedNematic，意思是扭曲向列的显示，液晶分子就像一根棍子一样做90度旋转，躺下时和站立时，从垂直于屏幕的方向可以看到明暗变化，下图为TN技术液晶层在电极电压驱动下做出偏转的示意图。
当从侧面看时，这种同向的躺下与直立引发的明暗变化就不如从正面看那样明显，造成亮度和对比度的下降，更要命的是，在较大视角时，这种偏转的作用会产生相反的效果，也就是反白（灰阶逆转）。
IPS技术与TN技术示意
可视角度不是一个定值所能表达的，通常所说160度（80）、178度（89）是当对比度下降到一个很小的值比如10：
1或者15：
1时刻的角度，只是还可以看到图像，而从几百上千比一的对比度下降到这个份儿上，显然已经惨不忍睹。
液晶面板的亮度、对比度以及色彩还原从0度开始就逐步衰减，科学的应该是下图的表达形势，一个从0度角到水平与垂直90度角之间的连续衰减曲面。
而灰阶逆转就是产生反白现象的视角区域，超过此视角通常被认为是无法使用的，故而早期的LCD以此视角为界定。
液晶视角
在实际的使用中，没有人会在偏转超过60度角的情况下使用显示器。
所以，在IT168的评测中，会在显示器偏转60度的情况下，测试出该显示的对比度与色度变化两个值，来衡量显示器可视角度的好坏。
同时，还将通过照片来给读者近似的直观体验。
色温一致性的定义与测量
在前文中，提到伽马曲线的部分曾经简要的提了一下色温一致性。
下面我们来做详细的解释。
色温指的是光波在不同的能量下，人类眼睛所感受的颜色变化。
在色温的计算上，是以Kelvin为单位，黑体幅射的0°Kelvin=摄氏-273°C做为计算的起点。
将黑体加热，随着能量的提高，便会进入可见光的领域，例如，在2800°K时，发出的色光和灯泡相同，我们便说灯泡的色温是2800°K.可见光领域的色温变化，由低色温至高色温是由橙红-->白-->蓝。
Windows的sRGB色彩模型是以6500°K做为标准色温，液晶显示器常用的默认色温值也是6500°K。
色温一致性的测定，就是灰阶255（全白）灰阶不断的降低到0（全黑），这个过程中色温的变化情况。
IT168的显示器评测，会通过下述图形表示色温一致性的优劣。
下面这条线为一条直线，并且保持水平，证明该显示器色温一致性最优。
该线向上偏，上偏幅度越大，色温一致性越差，所显示画面越偏蓝；该线向下偏，下偏幅度越大，色温一致性越差，所显示画面越偏黄。
色温一致性
下图为某显示器较差的色温一致性实拍图，人眼可以明显看出色温降低，明显偏色。
糟糕的色温一致性表现
显示器功耗测试解析
IT168显示器评测的功耗测试部分，具体测试项目如下：
1、待机功耗：
将显示器所接电脑主机关闭，使显示器在开关为开的状态下，5分钟后读取功耗值。
2、关机功耗：
将显示器所接电脑主机关闭，使显示器在开关为关的状态下，5分钟后读取功耗值。
3、OSD各级亮度设置实测亮度与相应功耗。
在显示器最佳设置下，调节OSD菜单亮度项，设定分别为0、20、40、60、80、100时，实测亮度与相应功耗。
4、几个标准级别亮度与相应功耗。
最佳设置下，调节亮度项，将实测亮度值调节在50cd/m2、100cd/m2、150cd/m2、200cd/m2、250cd/m2、300cd/m2，实测各级亮度下的功耗。
（在实测中，显示器显示不出部分亮度级别，此显示器将不测此亮度级别功耗，其它照常测试）
5、显示器“能效效率”计算
根据中华人民共和国国家标准中《计算机显示器能效限定值及能效等级》中显示器能源效率的计算，算出每台显示器的最大能源效率，并取100cd/m2、150cd/m2、200cd/m2三个亮度值的能效效率取平均数。
最终，以此两个数值进行最终的评选。
显示器能源效率的计算公式如下：
显示器能源效率Eff公式
关于上述部分测试内容的解释：
亮度：
上文实测亮度，均为下述画面中心点用BM-7实测亮度值。
最佳设置定义：
将对比度调至尽可能不损失灰阶；色温设置在暖色温模式；有内置音箱的将音量调至0；LED指示灯亮度可调节的，调节至最低。
总结：
IT168显示器频道显示器评测文章所涉及到的技术点基本汇总如上，此外，还有一些外观工艺、接口附件等评测项目，由于较为简单易懂，本文就不再做过多赘述。
如果您在看完此文后，对我们的评测文章还有一些不明白的地方，欢迎大家回帖提问，我们会尽可能在第一时间为大家解答。
关于《计算机显示器能效限定值及能效等级》更详细内容，可以点击下述链接，下载原文观看。
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