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新Switch OLED螢幕揭秘:為什麼OLED有不同的排列?

Switch OLED上市半個月了,也有很多小夥伴已經入手了這款機器。總體來說,Switch OLED相比原版/續航版主機的提升幅度超出了大部分玩家的預期,比如音質更高的揚聲器、變得實用的機身支架以及改進的Joy-con搖桿等等,此外,有些提升任天堂官方在此前甚至沒有提及,比如重新設計的散熱系統和機身結構,杜絕了之前的機身彎曲、散熱口易壞等問題。

新Switch OLED螢幕揭秘:為什麼OLED有不同的排列?

當然了,新機最重要的升級當屬螢幕的變化——這直接寫在了型號裡——之前的6.2英寸LCD屏更換為了三星推出的7英寸OLED屏。不僅螢幕尺寸有所提升,更重要的是顯示技術的變化。擁有OLED螢幕的新Switch在掌機模式下擁有十分驚豔的顯示效果,不再有過去老版機型“灰濛濛”的感覺,顏色也更加豔麗了。總體來說,儘管之前有種種傳言,但綜合看來,這款機器實際上就是任天堂的“Switch Pro”。

關於這塊OLED螢幕本身,由於是三星出品,很多人會下意識認為這塊螢幕採用的是目前高階手機上比較流行的Super AMOLED技術,但事實並非如此。

實際上,和“萬變不離其宗”的液晶面板不同,雖然同為OLED技術,但OLED在手機、筆記本、電視、顯示器上的應用卻有著很大的差別,不同裝置上的OLED面板,不僅技術路線有所不同,顯示效果、亮度、色彩等等都有很大的差異。今天咱們就來講解一下其中的奧秘。

新Switch OLED螢幕揭秘:為什麼OLED有不同的排列?

想弄清楚OLED間的差別,首先要從顯示技術本身開始講起:由於紅、綠、藍三種顏色疊加在一起人眼會看到白色,因此絕大多數的彩色顯示器都透過紅綠藍三原色的組合顯示顏色,從過去的CRT電視到現在的液晶都是如此。

上圖是液晶顯示器的畫素結構,可以清晰地看出紅綠藍(RGB)的三原色排列方式,另外,圖中上方的位置其實是黑色,但由於液晶需要背光模組才能發光,所以黑色部分也會透光,呈現出“灰濛濛”的觀感。

OLED技術和液晶最大的不同在於OLED(有機發光二極體)是自發光材料,不需要背光模組就能顯示顏色併發光,在顯示黑色畫面時,畫素點直接關閉,因此黑色顯示更純粹,而且在顯示其他顏色時由於沒有背光的干擾,也會顯得更加鮮豔。

但OLED也並不完美。OLED採用有機材料,因此會有顯示壽命的問題,面板會隨著使用時間的增加出現亮度的衰減。而且由於技術限制,紅綠藍三種顏色的壽命並不相同,相對來說,紅色壽命最長、綠色次之,藍色最短。與此同時,由於OLED是自發光的屬性,一旦不同顏色衰減情況不同,就會出現偏色、螢幕顯示不均勻等問題。

而上文所說的不同OLED技術,就是為了解決OLED的這個問題進行的不同探索。

手機上的OLED

首先來說手機上使用的OLED技術。這一系列技術在民間被稱為“鑽石排列”,顧名思義,採用鑽石排列的OLED面板RGB子畫素並不是橫向均勻排列,而是以一種類似於鑽石的菱形排列方式構成,例如下圖:

可以看到,由於藍色子畫素壽命最短,所以鑽石排列中的藍色子像素面積最大,這樣一來就可以降低顯示的亮度,為藍色子畫素“續命”。

但仔細觀察後可以發現,鑽石排列中的紅色子像素面積大於綠色,這似乎和紅綠色的壽命不符,另外,面板一列只有紅色和綠色子畫素,另一列只有藍色和綠色,為什麼呢?

這就涉及到了鑽石排列的精髓:共用子畫素。

採用鑽石排列的OLED面板,在顯示白色時,是由綠色子畫素共用兩側的紅藍子畫素,這樣能夠充分利用紅色的壽命優勢,在顏色還原上也比較真實。

但這樣一來,由於鑽石排列的兩個畫素只用了四個子畫素,比傳統RGB排列少了兩個子畫素,其真實的解析度會打一個折扣,這也就是手機圈常見的“等效PPI”概念的由來。另外,在實際顯示上,鑽石排列在顯示斜45度角的影象時,由於子畫素共用不能很好處理這種線段,會有彩邊現象發生。

新Switch OLED螢幕揭秘:為什麼OLED有不同的排列?

另外,在手機上還有一種OLED排布方式,同樣是採用了共用子畫素的原理,子畫素之間成三角形,因此也被稱為Δ(Delta)排列。由於其子畫素結構類似此前網上爆火的周冬雨版小黃鴨,在我國民間有被戲稱為“周冬雨排列”,Delta排列子畫素更少,因此解析度損失相比鑽石排列更大,通常是中低端機型使用。

新Switch OLED螢幕揭秘:為什麼OLED有不同的排列?

筆記本上的OLED

儘管鑽石排列透過共用子畫素加速了OLED在手機上的普及,但解析度折損的問題讓膝上型電腦長期無緣OLED屏,可以說鑽石排列是“成也子畫素,敗也子畫素”,畢竟膝上型電腦優先的是清晰度,在100%顯示無法清晰顯示是不行的。因此,現在的膝上型電腦上採用的大多是一種新型的排列方案,如下圖:

可以看到,這種排列也是類似於鑽石排列的佈局,RGB子畫素大小不同。但和鑽石排列及“周冬雨排列”不同的是,它的藍色子畫素是分開的,不存在共用子畫素的問題,也就是說,雖然看起來比較奇怪,但它是貨真價實的RGB排列。

除了筆記本之外,這種排列也被用在OLED平板等大屏裝置上,而Switch OLED,也才採用了這種排列方式。下圖是實拍的Nintendo Switch OLED版螢幕結構;

Switch作為7英寸裝置,為什麼採用這種排列呢?除了供應鏈端的因素之外,另外的原因就是現在Switch上有很多PC、PS等平臺移植的作品,這些遊戲都是為電視、顯示器等大屏裝置設計,字型較小,如果採用鑽石排列的話,在7英寸螢幕上很可能顯示不清晰。而且現在Switch掌機模式本身就常以低於720p進行渲染,如果螢幕解析度出現折損,顯示效果就比較糟糕了。

總體來說,Switch OLED的螢幕效果是令人滿意的,不管是解析度還是亮度、色彩等引數都超越了老版機型。

OLED電視

OLED另一個重要的應用方向就是OLED電視了。目前,OLED電視已經成為事實上的高階電視代表技術,而在電視廠商紛紛入局之後,OLED電視未來的價格還會進一步下降。

和手機不同,電視追求更高的亮度,現有的鑽石排列等技術如果要達到電視所需的亮度,會造成OLED面板壽命急劇縮短。因此現在的OLED電視,採用的結構更接近於傳統的液晶電視:將OLED作為“背光源”,點亮面板前部的濾色片,這樣一來,OLED不用考慮不同顏色間的壽命差別,只需要發出穩定均勻的光線即可。

除此之外,現在的OLED電視還使用了RGBW畫素排列,在RGB之外增加了白光,可以改善OLED亮度不足的問題。

OLED電視螢幕實拍圖,畫素最左側的即是白色子畫素。另外,畫素中間的空缺(圓圈位置)是紅色子畫素,由於WRGB的顯示原理,四種子畫素永遠不會同時點亮。下圖是紅色、綠色和白色子畫素點亮時的效果:

需要注意的是,OLED電視的RGBW和液晶的同名技術不同,不會損失解析度,並不是過去所說的“假4K”電視。RGBW帶來的問題主要是在高亮度下,由於白色的介入,會造成螢幕色域的降低,因此如果要追求更好的畫質,推薦在較暗的環境下觀看OLED電視。

分類: 家居
時間: 2021-10-25

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