关于LCD分辨率、色素相关知识介绍

                                                                        关于LCD分辨率、色素相关知识介绍

 

我们项目产品定义中会提到诸如QVGA屏、QCIF屏之类的词语。QVGA即“QuarterVGA ”顾名思义就是说 VGA（分辨率为640*480）的4分之一尺寸。就是在液晶屏幕上输出的分辨率是240×320像素。一般情况下，QVGA屏的尺寸比QCIF屏大些，很多人会得出QVGA屏比QCIF屏大的结论，实际上这是错的,分辨率和屏幕尺寸没有必然的联系，同样QVGA的屏其大小可能是2.2寸，也可以上2.4寸，也可以是2.8寸，这时可以称为2.2寸QVGA屏之类的。

下面有以上问题展开介绍。

1.分辨率

分辨率包括显示分辨率和图像分辨率。

显示分辨率是确定屏幕上显示图像的区域的大小。显示分辨率有最大显示分辨率和当前显示分辨率之别。最大显示分辨率是由物理参数，即显示器和显示卡（显示缓存）决定的。

当前显示分辨率是由当前设置的参数决定的。如下图PC机器上可设置的屏幕分辨率就是我们说的显示分辨率，其最大分辨率是1280*1024，即为物理分辨率。

    我们平时使用的手机的显示分辨率即为LCD屏的最大分辨率，也即是物理分辨率。手机屏幕是由一个个像素点组成的，像素点的数目叫做分辨率。比如800*480，就是横着有800个像素点，竖着有480个像素点，就像求矩形面积一样，像素点越多，屏幕就越精细，能看清更多细节，反之就越粗糙。

下图是LCD屏幕被放大后的效果，由图可知每个像素点有RGB三个发光单位构成，像素点的颜色由RGB三个基色分量决定。

    我们知道我们用的彩屏手机比黑白屏手机耗电量比较大，其中最大的原因彩信手机LCD屏的一个像素点都是由3个发光单元组成的，而黑白屏手机一个像素就是一个发光单元。

注：关于点距

同样分辨率的LCD屏幕会有多种尺寸，其中的LCD屏幕的像素点的点距就有所差异。

点距指显示屏上相邻的两个象素点之间的距离(即相邻的同基色点之间的中心距离)。在显示屏幕大小一定的前提下，点距越小，则屏幕上的象素排列越紧密，图象就越清晰细腻。用显示区域的宽和高分别除以点距，即得到显示器在垂直和水平方向最高可以显示的点数。以14寸，0.28mm点距显示器为例，它在水平方向最多可以显示1024个点，在竖直方向最多可显示768个点，因此极限分辩率为1024*768。超过这个模式，屏幕上的相邻象素会互相干扰，反而使图象变动模糊不清。目前点距主要有0.39，0.31，0.28，0.26，0.24，0.22mm等几种规格，最小的可达0.20mm。一般来讲，小点距和良好的汇聚性能相结合，才能达到更好的显示效果。（单位：mm）——老点的点距可以达到纳米级别
    点状点距,条状点距,柱状点距：一个显示器的点距是.25的Trinitron显像管，而另一个是.28的平面直角显像管，那么有许多人可能会认为一定是Sony的.25的Trinitron显像管的图像是会更清晰吧，那当然，点距越小的不就是越清晰吗？那你就错了，点距指的是两点‘同色发光荧光体’之中心点间的直线距离，并且越小就越能得到更精细的画面。但因使用的技术不同，点状点距与条状点距与柱状点距是无法精确地比较的。若粗略地计算，0.25mm的柱状点距约只等于0.27mm的点状点距。也就是说，0.26的点状点距的显像管会是比0.25mm的Trinitron/DiamondTron显像管的解析力要强。那么为什么还要采用0.25mmTrinitron/DiamondTron的显像管呢？这是因为它们的对比度很强，显示出来的画面更加鲜艳，夺目，很适合高端的应用。

 

 

下面的是LCD屏幕分辨率英文缩写

128 x 96 subQCIF

176 X 144 QCIF

320 x 200 CGA Color-Graphics-Adapter

320 x 240 Quarter-VGA

400×240 WQVGA

352 x 288 CIF

640 x 350 EGA Extended-Graphics-Adapter

640 x 480 VGA Video-Graphics-Array

800 x 600 SVGA Super-Video-Graphics-Array  

1024 x 768 XGA eXtended-VGA   

1280 x 768 XGA-W    

1280 x 960 QVGA Quad-VGA     

1280 x 1024 SXGA Super-eXtended-VGA

1400 x 1050 SXGA+ Super-eXtended-VGA-plu

1600 x 1024 SXGA-W

1600 x 1200 UGA Ultra-VGA

1920 x 1080 HDTV High-Definition-TV

1900 x 1200 UXGA Ultra-eXtended-VGA

1920 x 1200 UXGA-W

2048 x 1536 QXGA Quad-eXtended-VGA

2560 x 2048 QSXGA Quad-Super-eXtended-VGA

3200 x 2400 QUXGA Quad-Ultra-eXtended-VGA

3840 x 2400 QUXGA-W

2.色数

色数可以理解为单个象素点的色彩详细度，常见的有6万5千色，26万色和1600万色。所谓6万5千色，即是说每个像素点可以发出6万5千种颜色。色数越多，颜色还原能力越强，颜色越接近真实的颜色。

对于主流手机而言，QVGA级别分辨率的手机，诺基亚的基本都是1600万色，三星索爱摩托的都是26万色。

单个象素点的色彩详细度，如：

16位 6W5

18位  26W

24位  1600W

关于16位与24位的差别，详见电脑显示设置里16位于32位的差别。电脑里的32位只是比24位多了8位透明通道，颜色还是1600W的。

3．图像深度

图像深度是指存储每个象素所用的位数,也用于量度图像的色彩分辨率.图像深度确定彩色图像的每个象素可能有的颜色数,或者确定灰度图像的每个象素可能有的灰度级数.它决定了彩色图像中可出现的最多颜色数,或灰度图像中的最大灰度等级.比如一幅单色图像,若每个象素有8位,则最大灰度数目为2的8次方,即256.一幅彩色图像RGB3个温良的象素位数分别为4,4,2,则最大颜色数目为2的4+4+2次方,即1024,就是说象素的深度为10位,每个象素可以是1024种颜色中的一种。

4．显示深度

显示深度表示显示缓存中记录屏幕上一个点的位数（bit），也即显示器可以显示的颜色数。因此，显示一幅图像时，屏幕上呈现的颜色效果与图像文件所提供的颜色信息有关，也即与图像深度有关；同时也与显示器当前可容纳的颜色容量有关，也即与显示深度有关。

 

附：关于CCD/CMOS的成像原理－4色感应CCD
   2003年中期，SONY发布4色感应CCD。传统的CCD为三原色矩阵，新的SONY CCD将浅绿色加入。新一代的CCD不仅在省电及功率上做文章，对色彩的表现也有了更多的提高。SONY公司一改以往三色CCD的传统，创新推出一个具备“新颜色”的四色过滤CCD，命名为ICX456。（4色分布情况见下图，左图为传统CCD的3色分布，右图为ICX456的4色分布）新增的E这个颜色是Emerald（应该翻译成祖母绿吧）。不同于以往三个原色RGB，E这个颜色加强了对自然风景的解色能力，让绿色这个层次能够创造出更多的变化。应用的效果有点类似喷墨打印机加装淡蓝和洋红这两种淡色，以期能够增强混色能力与效果，此外配合新色阶的CCD，SONY也开发了新的图像处理器，不仅有效的减少了30％的功率消耗，更加快了处理速度和绿色色阶分析能力。

　

    这项发明的特点在于传统的DC主要使用3色过滤矩阵，对每一个光点（或称像素）产生3种不同颜色的强度：红色（R），绿色（G）和蓝色（B）数据，再将这些数据整合发色，形成我们所看到的影像。然而，根据实验指出人类视觉系统对绿色的敏感度要高于其它两种，这也使传统的CCD矩阵对颜色的配比采取了红和蓝各25％，绿色50％的现象。可是颜色差别仍无法在这样的配比中得到修正，起因则是人类的视觉比较接近模拟效果，而非切割成数字阶层。为了让风景的颜色更加逼真，SONY这项技术有效的将深绿、浅绿分别导引取样，对绿色的忠实再现有很大的助益。