TFL LCD的图像分辨率和彩色化在线视频

我们现在讲另外一个问题

TFT LCD的

图像分辨率和彩色化

图像分辨率怎么

什么叫做图像分辨率

它怎么实现的彩色化

那么这里边

讲这么几个问题

第一个问题就是液晶显示器

显示的图像如何才能清晰逼真

图像分辨率单位是ppi

和显示规格

采用数字电压对像素实施驱动

数百万个颜色

上亿个颜色 早期是数百万个

上亿个颜色是如何实现的

我们讲彩色化问题

也是液晶显示器当中的

一个非常重要的问题

我们看这一张图

液晶显示器的图像

如何才能清晰逼真

另外我要显示一个华字

为显示华字

最低需要9乘13个

117个像素

这117个像素

需要各自的驱动电极相连接

注意 这是个中华的华字

我为什么要选华字

因为我原来写的教材

最早是在台湾出版的

台湾和大陆都属于一个中国

属于中华民族

台湾你们要想出我的教材

必须得给我写华字

而且是简体 简写的华

因为我原来写的教材是

台湾吴南出版社出版的

你们看中华 注意 是中华

果然他们出版

完全按照我这个出版了

所以作为一个教授

要在祖国的统一

反对台独这件事情

稍微做一点工作

我心里边非常高兴

我现在看到华字

我都非常高兴

搞台独的人见了字

可能是很反感

但是我就非常高兴

那么要显示华字

最低限度得9乘13个

117个像素

为什么说

即使是117个像素

横平竖直好办

斜线

这有了锯齿了

看起来它就不舒服了

就说明图像分辨率还太低

印刷品 你们看印刷品

它就没有锯齿

有了锯齿印刷品是不合格的

可以想象

如果像素越低越小

像素越小

也就是说这是9个

我要变成18个 我要变成90个

这不是13 我要变成130个

那么这一横 一撇

这些它都不会有锯齿了

所以说要想提高它的显示精度

使画面 使图形

使数字 使符号

更逼真

必须得提高它的图像分辨率

那么例如为了清晰的显示图像

可采用每100平方厘米

有100万个像素的液晶显示器

求出100万的平方根

即每边长的像素数

这样就可以求出

一条边的长度

你们看我要显示100万个像素

也就是求出100万的平方根

这就是1000个

这个也是1000个

那么这个是10厘米

这是10厘米 在10厘米

100平方厘米的这一个一块上

我这边要是1000个

这边显示1000个

这样它这才是什么

是100万个像素

你们看这一求 求出来

我要求什么

这是1000个

10厘米除以1000

等于0.1毫米

0.1毫米就是100微米

因此100微米

它像素长度 纵向 横向

是100微米的这种像素

那么它就可以在

100平方厘米的上面显示

那么它像素数是100万个

那么它的图像分辨率是多少

这是1000个 这边是1000个

这边是1000个 这边是1000个

我们把它的什么

显示规格叫做1000乘以1000的

要想在这上边

像素的一边长为100微米

因此必须采用微细电极

所以电极

必须得非常微细非常微细

你要想想要显示更清晰的显示

像素尺寸必须得做的更小

那么像素的纵横排列

构成显示屏的每个像素

横向排列 纵向排列

这是X驱动 Y驱动

那么组成像素

好 下边我们就讲

液晶显示器的图像分辨率

一个显示器的图像分辨率

是应该用什么来表示

就是应该用单位面积

或者是单位长度上的

像素的数量来表示

那么像素的数量越多

当然它就图像分辨率越高了

一般的我们现在

所谓的一个单位叫做ppi

ppi是什么意思

是Pixels Per Inch

它是代表什么意思

是每英寸长度上的像素的数目

如果越高

那么它的图像分辨率就越高

注意早期我们用dpi

现在改成ppi

有的人写书上还是讲dpi

dpi是什么

是dots per inch

就是说每英寸长度上的点数

我们现在ppi

是每英寸长度的像素数

那么像素我们说印刷

它是以圆点为单位

那么现在我们像素 亚像素

都有一个方块

亚像素它是个方的

以方块为单位

那么像素数

从表上可以看到

那么这个叫做显示规格

显示规格 CGA EGA

VGA SVGA XGA等等

这是显示规格

那么这里边有它的缩略语

这是缩略语

这是它的全称

那么它的像素数是多少

像素数是320乘200

这是640乘350

这边是高宽比

高宽比是用的手机

还是用笔记本电脑

还是用台式监视器

还是用的电视机

它高宽比是不一样的

一般台式电视机是4比5的

那么有4比3的 有5比4的等等

家用电视都是16比9的

是宽屏的

那么电视机一般都是宽屏的

那么当然手机

它有的是高 更高

宽度窄 高度高

不太一样的 这是高宽比

那么高宽比

它的不同的显示规格

它给出相应的像素数

但是像素数

并不等于我们说的是图像分辨率

我们知道图像分辨率

是用ppi来表示

ppi代表什么意思

是Pixels Per Inch

每英寸长度上的像素数

那么真正的讲

图像分辨率的

要用绝对的数量来表示

就是像素的大小

宽多少 高多少

但是实际上

我们用显示规格来表示

什么CGA EGA VGA

EGA VGA CGA

光给了的像素数目

到底是显示屏是多长多宽

它没有给

注意 显示屏多长多宽它没有给

它只给了像素数

要算真正的像素的尺寸

应该把宽度除以它

宽度 高度除以它

才给出来了

像素的绝对尺寸的大小

你们看后边

什么高清楚电视

超高清楚电视什么这些

都已经到了什么

3200到2000

到4000 到3000

我们讲的4k 8k就指的这个

这就是4k的了

往后走如果是就是8k的了

前边是2k

2k的 3k的 4k的

一直到8k的指的是这个

指的是什么

指的是横向的像素数

它并没有给什么

屏的尺寸

真正的算像素的尺寸是什么

把横向的尺寸

除以横向的像素数

就是像素的绝对尺寸

绝对的大小

但是话又说回来

像素数低

往往是那些小屏

像素大的

往往是那些大屏

对于大屏当离着很远的时候

尽管它略微粗糙

但是的并不是很粗糙

小屏它尽管很精细

但是离着很近

起来它倒比较粗糙

所以这些事情

关于显示规格

关于像素尺寸

它这个事情是比较复杂的

这种情况是比较复杂的

另外多远

电视的时候多远

一般是以显示屏的高度

三倍的高度

或者是3.5倍的高度

或者是两倍的高度

它情况不太一样

它情况是比较复杂

那么有关问题我们后边再讲

我们这里边要讲

就是什么叫做图像分辨率

ppi代表什么意思

就是每英寸长度上的像素数

是Pixels Per Inch

这是它的绝对的图像分辨率

现在图像分辨率逐渐高

印刷品125就可以了

现在到300 400

甚至到500的

越来越往精细的方向发展

但是平常我们所看到的

竟是一些显示规格

显示规格一般报纸上讲的

或者是广告上讲的

我实现了4k了 我实现了8k了

等等这些东西

注意这是个显示规格

它还不是真正的

那个像素的绝对的大小

像素的要看图像分辨率

像素的大小用ppi来表示

那么3k 4k什么意思

高宽比是什么意思

不同的高宽比

用在不同的显示器上

这些最基本的概念

希望同学们

如果是没听清楚的

看一看我写的教材就清楚了

那么现在就讲

关于灰阶显示

那么现在我们讲了

图像分辨率也讲了

常白型 常黑型这也都讲了

什么时候亮 什么时候暗

用电压控制它

那么到底彩色

它是怎么实现的

彩色是怎么实现的

那么彩色实现的办法

就是通过这种灰阶显示不一样

那么显示有不同的灰度

灰不是那个光辉的辉

是灰白的灰

我们知道比方说

这是三个不同的像素

我们用不同的驱动电压来驱动

那么这个电压是最高的

这个电压是低一点的

这个电压是最低的了

我们注意用数字电压来表示

那么灰阶表示是什么意思

当你的屏透射率

是百分之百的时候那就是白的

透射率是0的时候这就是黑的

在白的跟黑的之间

我们给它叫做灰的

在灰的当中有不同的灰阶

那么灰阶决定白的黑的

不同的灰阶是由谁所决定

是由外加的电压的高低来决定的

我们一般加的电压是数字电压

我们数字电压

就有不同的台阶

比方这个是高台阶

这个是中台阶 这个是低台阶

那么第三个像素来讲

亚像素来讲

这个是用高台阶的电压

这个是中台阶的电压

这是用低台阶的电压来驱动

我们看看要使全电压加上

液晶它就完全是直立的了

我们看到如果是那个常白型的

这就是完全是黑的了

如果我加的电压

加的电压非常小

甚至是不加电压的情况

常白型的 不加电压的情况

它就是白的

中间我加的电压

在二者之间它就是灰的

所以通过所加电压的

电瓶不一样

对于不同的液晶显示

对于不同的亚像素来讲

就会产生不同的灰阶

好 产生不同的灰阶

那好 注意

我们液晶显示器当中

绿色膜基板上

有不同的亚像素

分别有三个 红绿蓝

每一个亚像素的彩色滤光膜

都对应着阵列基板上的

一个亚像素

每一个对应着亚像素

注意 由于在亚像素上

通过薄膜三极管的什么

栅极 我可以加全电压

我可以加不同的电压

我可以不加电压

这样透过来的光

就有不同的灰阶

当通过红绿蓝的时候

如果通过红的

那个阵列基板那个亚像素

它是完全亮的

那么通过滤色膜以后

它就是红的就是很红

如果是绿的 非常绿 是亮的

那么通过滤色膜很亮的绿

如果蓝的

通过的也是很亮的光

通过蓝的滤色膜

就是很亮的蓝 好了

很亮的红 很亮的绿 很亮的蓝

这三个亚像素组合到一块

就是很亮的白

红绿蓝加在一块

三个亚像素

红绿蓝加在一块就是很亮的白

如果说是很亮的红

不亮的绿 不亮的白

那么这三个亚像素

所组成的颜色

就是红

如果是很亮的绿

它不亮 红的不亮 蓝的也不亮

这就是而亮的什么 绿

同样的道理如果很亮的蓝

不亮的红 不亮的绿

那么得到

就是很亮的什么 蓝

那么从这个意义上讲

如果这三者搭配起来

那就显示不同的颜色出来了

从什么 从白色

一直到各种不同的颜配起来

因此我们说液晶显示器

它实际上先做减法

后做加法

实际上彩色显示的时候

是先做减法后做加法

什么是先做减法

就是彩色滤光片

它是先做减法后做加法

是怎么个意思

就是从透过的光过来

通过彩色滤光片

减成红色 减成蓝色

减成绿色 减成蓝色 注意

减成红色 减成绿色 减成蓝色

最后人看到的

是三个亚像素组成一个像素

把红绿蓝三者结合起来

一相加就是需要的颜色

那么每个亚像素的光的强弱

是由谁所决定的

是透过光的灰度来决定的

我们知道灰度

是由谁所决定的

是由在液晶上

所加的电压来决定的

不加电压的时候全白的

加上电压 满电压是黑的

加上中间电压有不同的灰度

这种不同的灰度

通过相应的彩色滤光片

就会产生不同亮度的红

不同亮度的绿

不同亮度的蓝 做减法

做了减法以后

人看像素的时候

是看三个亚像素组成到一块

组合到一块来看

再把红绿蓝

不同的三个亚像素的光一相加

就变成不同的颜色

所以彩色滤光片

它是先减后加

而阵列基板它是控制背光源

照射出来的光的灰度

有了不同的灰度

再配上彩色滤光片的先减后加

我们得到的就是什么

就是不同的颜色 注意

彩色化

我讲的已经相当清楚了

阵列基板产生不同的灰度

通过电压

彩色滤光片是先减后加

加的结果就产生不同的颜色

这不是很清楚的嘛

那么注意 你想想

我灰度的控制方法

它是用数字电压来控制的

我用阶梯来控制

阶梯有多少

比方说2的8次方 2的10次方

2的8次方 2的10次方是多少

有1096比方说

1096个不同的灰度

红的有1096个不同的灰度

我用数字电压就可以了

绿的就是1064 2096

什么这些不同的2的10次方

1024乘1024乘1024

一乘的结果是多少

有上万种颜色

就是同一个亚像素

可以显示上亿种颜色

换句话说我眼睛

看显示屏的时候

显示屏就可能

同时显示上亿种颜色

彩色化是这么实现的

因此液晶显示器

彩色相当丰富

它为什么这么丰富

就是我们刚刚讲的

我用数字电压控制灰度

滤色片是先减后加

控制不同的颜色

颜色组合起来有不同的颜色

有多少种 2的10次方

1024乘1024乘1024

不都是亿种

因此彩色显示是相当相当丰富的

你们看这液晶显示器

我讲了这几节课

你们看看液晶显示器

它是非常巧妙的

如何实现动态显示

如何实现彩色显示

如何实现灰度显示

如何实现这么多种颜色

它是非常巧妙的

之所以发展成这个程度

也就是无数人

你们看看现在大的

液晶显示器厂家

都有几千个专利

成千上万个专利

来开发这些东西