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  • 专题|绝对干货!基于 OLED 的讨论,我给你们最完整的答案

    专题|绝对干货!基于 OLED 的讨论,我给你们最完整的答案

    我们在讨论电视、手机以及显示器等屏幕的时候,总不免要提到 OLED 这个词,但实际上,对 OLED 的认识,绝大多数人仅仅停留在表面。无论是技术层面还是应用层面,都只是皮毛。我不敢说我了解了很多,但我先做个抛砖引玉,把我所知道的东西告诉大家,然后大家展开讨论,让更多的人对这项技术有更深的了解。同时,我也会把一些现阶段常见的不正确的说法提出来,以免引起大家的误解。

    此处不会过多讨论其他面板,包括 LCD、LED 以及 QLED 等等,所以拿这些抬杠的杠精烦请离开。

    什么是 OLED,它的工作原理是什么?

    OLED 英文全称是 Organic Light-Emitting Diode,中文全称是「有机发光二极管」,通常由夹在两个薄膜导电电极之间的一系列有机薄膜组成。当电流通过的时候,电荷载流子从电极迁移到有机薄膜中,直到它们在形成激子的发光区域中重新结合。一旦形成,这些激子或激发态通过电发出光(电能转化成光能),同时不产生热量或者产生极低的热量,降低了效能。

    OLED 生成全色彩图像的方式有哪些?

    为了让 OLED 能够产生 RGB(红绿蓝)三原色以产生全色彩图像,目前主流的方式有两种:第一,三原色(RGB)独立像素发光;第二,白色发光与滤光片结合。其实还有一种,叫做色彩转换发光的方式,不过这个方式受到高品质色彩转换器开发难度、寿命以及良品率的限制,已经不是主流方式了,所以在此不做讨论。

    三原色(RGB)独立像素发光

    这是最好的方法,实际上就是 RGB 三原色独立像素发光形成各种色彩,也被称之为 RBG 并排(Side by Side)或者 RGB 像素化。这种技术的优势在于色彩表现力、对比度都非常出色,基本还原了色彩最真实的本色。三原色独立像素发光技术每个像素具有红绿蓝三个发光中性,也就需要三个 OLED 发光二级管,整个像素彩色的实现需要三种 OLED 发光材料。劣势在于其在材料的制作、色彩的稳定控制上技术难度非常大,同时成本很难控制,良品率极低,寿命也比较短,亮度不敢设置太高,存在比较严重的烧屏现象,所以这种技术基本上用于小型显示器以及手机等移动端设备上。

    白色发光与滤光片结合(WOLED)

    另一种则是采用白色发光与滤光片结合的技术实现全彩色显示,也被称之为 WOLED,这种技术的全彩色像素点只有一个白色发光二极管。在三个白色发光 OLED 二极管上加上 RGB 三原色的滤光膜,进而形成视觉上的三原色发光。这种技术只涉及到白色一种 OLED 发光材料的制作,但是需要采用三种滤光膜。不过好处在于一是白色光均匀,二是可以做到亮度更高、寿命更长,三是滤光膜技术已经在 LCD 液晶面板产业中广泛应用,非常成熟。目前这个技术应用于大型显示设备中,比如电视。

    两者相比之下,RGB 三原色自发光的色彩表现方面更具备优势,但是生产成本高,开发难度大,同时良品率极低是它不可逾越的鸿沟。而白色发光与滤光片结合的方式降低了成本,提高了良品率,开发难度也降低了很多,不过在色彩表现方面就不及 RGB 三原色了,你可以说是接近,但依然有一点点差距,同时,节能方面也不如 RGB 三原色自发光。

    OLED 两种形式的优缺点对比

    为了让大家有更直观的对比,我做成了一副对比图,大家看看:

    OLED 对比 LCD 的优势在哪里?

    OLED 从工艺上看可以做到比 LCD 要薄,当前世界上最薄的电视应该是 LG 的 W (墙纸)系列,其厚度只有 3.85mm,并且可以弯曲(柔性屏),而 LCD 有背光系统,所以厚度不能做到极致的薄,也不可弯曲。

    LG OLED65W8XCA

    在画质上看,无论是 RGB 三原色直接输出的也好,还是 WOLED 白光 OLED 的形式也好,色彩输出纯度都要高于 LCD,因为 LCD 是背光形态,色彩纯度明显不如 OLED,但是通过各家的色彩管理引擎进行调教,LCD 在色彩输出方面可以做到无限接近 OLED 。

    另外,由于 OLED 是自主发光(不论是 RGB 三原色自发光,还是白光 OLED 的白光自发光+滤光膜,都是自发光),所以在没有色彩输出的情况下,光是熄灭的,也就是说黑色位表现上是完美的(因为不发光了嘛,自然屏幕就相当于是息屏状态的纯黑色),而 LCD 由于有背光系统,不论是直下式还是侧光式,在纯黑状态下,都会有漏光,这是一大缺陷。

    OLED 有真假之分?答案是没有!

    经常听到有人说 WOLED 是假 OLED,其实这种说法是错误的。WOLED 本身就是 OLED 的其中一种展示技术,何来真假之分?只不过相比起 RGB 自发光 OLED 来说它在表现能力上略微不足,但是对比起 LCD ,它在色彩表现以及黑位表现上的优势还是很明显的。

    目前用于这两种 OLED 技术的分别有哪几家厂商?

    RGB 自发光 OLED 面板目前用于移动端或者小型监视器比较多,比如手机、专业级显示器等等。

    三星 Galaxy S9

    三星就是其中一家主推的厂商,目前它的手机就是采用 RGB OLED 面板 AMOLED,这种 OLED 面板不仅在三星自家手机中使用,在多个品牌中都有采用。当然,在2012年 CES 展会中,三星也曾展示过其 RGB 自发光 OLED 电视 ES-9500,不过由于量产和成本控制问题最终还是放弃了,改走 QLED 路线。三星迟迟没有量产上市 OLED 电视,核心原因就是这里,实在是技术没办法短期内实现量产,并不是三星不想卖、不想做 OLED 电视。

    三星 OLED 电视 ES-9500

    索尼曾在2008年发布第一代 OLED 电视 XEL-1,采用的也是 RGB 自发光 OLED 技术,分辨率是 1080p,尺寸为11.7寸,不过只发售2000台,同时它的良品率和寿命极低,最终索尼也不再发售这种 OLED 产品,而2017年开始生产的 OLED 电视,全部采用 LG Display 的 WOLED 面板。

    索尼 OLED 电视 XEL-1

    LG Display 是主推 WOLED 的厂商,它于2016年推出其首款 4K OLED 电视,采用的就是 WOLED 技术,随后索尼、松下等品牌推出的 OLED 电视,全部采用 LG Display 的 WOLED 技术以及面板。

    LG 2018款 OLED 产品线

    索尼 Bravia OLED A1E

    松下 VIERA OLED EZ1000

    并且随着材料与元件的技术演进,WOLED 技术已到达照明领域与显示器领域上可以被接受的水准,至少是比现在的 LCD 液晶电视要完美得多。

    OLED 会烧屏吗?

    这个问题一直都有很多人在问,也是很多人担心的。事实上,要分情况。

    如果是 RGB 自发光 OLED 面板,肯定存在这个问题,因为主动发光的三原色器件存在这比较快衰减的情况,若长时间保持高亮度,对有机材料来说损耗是非常大的,外加存在着效能降低的问题,一般 RGB 自发光 OLED 面板的亮度不会设置太高,大约在500-600尼特。

    但采用 WOLED 技术的面板,这个问题已经很有效的被解决了。2016年起采用的 WOLED 技术在材料上运用的是住友化学最先进的材料,烧屏现象已经基本不存在了,这也是为什么索尼和松下等品牌敢于用 LG Display WOLED 技术和面板的原因。

    OLED 下一个对手是谁?

    有人说 QLED(量子点自发光二极管) 是 OLED 的直接竞争对手,其实在我看来不正确,因为当前所有标榜 LED 的电视,基本上都是 LCD 的改良版,包括现在所谓的 QLED 电视,也不是真正的量子点技术,而是通过 LCD 电视背光源上增加了量子点薄膜提升了色域,但仍存在 LCD 显示产品固有的漏光、对比度低、可视角度差、响应速度慢等画质上的短板和设计上的限制。

    那么说回正题,OLED 真正的对手是谁?

    QLED 算一个(我是指真正的 QLED 量子点面板),因为它的确也属于自发光体系,只不过在表现上不大一样,QLED 的发光中心由量子点 (Quantum dots) 物质构成。其结构是两侧电子(Electron)和空穴(Hole)在量子点层中汇聚后形成光子(Exciton),并且通过光子的重组发光,所以与 OLED 性质相同,竞争层次也会更为激烈。

    还有一个直接竞争对手是 MicroLED,之前本站也曾报道过,三星146寸 The Wall 电视就是由 MicroLED 研发的,和 OLED 一样,采用自发光二极管,但体积更小,可能会更薄,不过由于量产产品未出来,我们无法判断它是否具有直面 OLED 的能力,但我还是非常期待这样的竞争对手出现。

    OLED 电视会成为主流吗?

    我个人的看法应该是会的,首先,自2016年以来,三年间 LG 已经发布了三代 4K OLED 产品,而索尼也发布了两代 OLED 产品,甚至是没有在国内发售的松下也发布了 EZ1000 这款 OLED 产品,虽然每一代都不是大的改进,但确实稳步提升,从不同方面解决上一代遗留的问题,例如产品的工业设计、面板的材料、亮度的提升、色彩管理引擎的进化、音频的加强等等,都是一步一步在为 OLED 电视的升级做出调整。其次,由于 WOLED 开发难度降低,成本也相应降低,良品率越来越高,现在 OLED 电视的价格也就相应的降低了,相信不久后会到达一个更平民化的价格。最后,从画质和工艺上的表现来看,OLED 电视是当前最接近完美的电视形态、色彩饱和度、色彩纯度、超低延迟、完美的黑色位表现能力以及超薄的面板,都是 LCD 所不能企及的,在这几点上,逐步替代 LCD 无可厚非,但还需要一定的时间成本。

    总而言之,OLED 比起之前的等离子不会是昙花一现,会是成为次世代电视战场的主力,谁嬴谁输其实不重要,重要的是能够在这种良性竞争中不断提升产品实力,这是我们作为用户最受益的地方。

    文/宅客

  • 科普 | 4K播放机支援 YCbCr 4:4:4输出是什么意思?

    科普 | 4K播放机支援 YCbCr 4:4:4输出是什么意思?

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    YCbCr是指影像信号进行压缩处理时,所采用的色彩取样比例(Chroma Subsampling),Y代表亮度(Luma),CbCr 则为色差(Chrominance),简称“色取样”。用更简单的话来说,组成影像的每一个画素都应该有独立的亮度信号Y与色度信号CbCr,但业界为了缩减影像的资料量(以利储存和传输,加上人眼对于色彩的变化比较不敏感,所以工程师就从色度信号上动手脚,减低信号容量。

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    YCbCr 4:4:4就是指最完整,没有省略前的状态。而YCbCr 4:2:2,就是亮度Y不变,而色度信号简化成“横向相邻的两个点只取一个记录”的状态。而YCbCr 4:2:0更进一步,色度信号简化成“上下左右相邻四个点只取一个记录”的状态。

    那现在的UHD BD是怎样记录的呢?其实就是采用YCbCr 4:2:0,等于色彩的信号量已经被减化了,然后有些厂商会标榜播放机或电视机具备“支援YCbCr 4:4:4输出”的能力,简单说,就是利用数字演算方式,将影像信号还原成YCbCr 4:4:4的完整形态。其实不只是色取样,现在也有不少器材能提升色彩的“色深“,将8bit提升成10bit,甚至是12bit,优化色彩的层次表现。

  • 4K究竟离我们还有多远?浅谈4K广播技术发展

    4K究竟离我们还有多远?浅谈4K广播技术发展

    对于广播电视机构来说,最新的技术挑战是更高分辨率视频(4K、UHD)采集和显示的兴起。UHD格式提供4倍的HD图像分辨率,这对内容创作者和消费电子厂商都是好消息。不过,对广播机构来说,它是争夺眼球的激烈竞争中又一个必须面对的跨越。

    4K足够好吗?行业专家对4K UHD将在广播中扮演什么角色意见不一。一些人士认为真正的1080p/60近期内最适合,而另一些人士觉得4K将只不过是8K家庭观看路上临时的一站。下面就让我们为大家讲述一下4K在电视广播领域的发展情况。

    ▌4K电视广播服务发展


    在市场对4K电视认可度日益提高、4K电视机及机顶盒相关制造成本逐渐下降以及节目库不断丰富的前提下,实时4K电视广播服务将成为市场的必然趋势。4K视频信号的传输要求巨大的带宽,这对电视广播及网络的基础设施提出了较高要求。

    ▌4K频道与节目制作


    目前已经开播4K节目的地区和国家,就包括了日本、韩国、美国和俄罗斯,而中国的4K广播目前只在苏州和青岛进行了试验。为了让更多广播机构推出4K广播服务,索尼提出了一套完整的4K转播车、产品及多种4K节目制作系统解决方案,当中就包括了拍摄、后期、制作和广播等一系列设备,能够完全满足广播机构对于4K品质的节目的需求。

    ▌4K广播发展的阻力点

    4K信号的传输将会制约着4K广播服务的发展,在日本为了能让4K信号顺利传输,部分广播服务商会选用带宽更高的卫星传输来进行4K内容广播,要知道刷新频率为为60帧/秒的1080p视频信号所要求的数据传输速率为4.46Gbit/s,依此类推,同样帧频的4K电视信号要求4倍于前者的数据传输速率,即17.78Gbit/s。

    目前的4K视频装置所采用的帧频最高仅为30帧/秒。这一帧频用于播放24帧/秒的电影画面不成问题,但是对于电视视频和电脑游戏而言,需要注意的帧频被降低了一半。因此,4K电视传送系统的设计需要满足帧频分别为24帧/秒、25帧/秒、30帧/秒、50帧/秒、60帧/秒的视频内容。

    采用HEVC压缩技术的帧频为30帧/秒的4K电视所需的传输带宽,将是现有1080p高清电视广播的两倍,如果帧频提高到对体育比赛和超高清视频更为理想的60帧/秒,则需要三倍于现有高清电视的传输带宽。

    除了节目制作,4K信号的传输也是一个很重要的问题。在模拟系统中,电缆过长会使电视画面质量下降,有时这种质量下降是观众察觉不到的。但在数字系统中,电缆过长甚至可能导致画面完全消失;更有甚者,它可能会使视频源设备与显示终端之间的不兼容问题变得更加严重。某些装置在较长电缆上测试正常,并不能保证系统中随后加入的所有装置都能正常工作。在实践中,4K电视的高带宽对HDMI电缆的要求可能更高。

    一个研究组织提供的测试报告称,用一条3英尺(约2275px)的HDMI高清电缆传输帧频为60帧/秒的1080p高清电视信号,其传输过程产生的抖动和衰减并不明显,表示该电缆的带宽足以支持1080p,但在把电视信号改为帧频为30帧/秒的4K视频信号之后,则终端波形出现了明显的抖动和衰减;如果再把HDMI传输电缆的长度延长至30英尺(约9.1m),此时4K电视信号在终端的抖动和损耗更为明显,甚至无法实现正常的传输。

    虽然目前我们可以利用30帧/秒的刷新频率来制作4K节目,并且进行广播发布,同时利用H.265编码格式进行封装,但是传输起来依然不太方便,在目前国内还没有完全实现全高清普及的情况下,4K的推广就如3D一样,难以起步。

    ▌4K超高清iTV业务

    最近中国电信集团与华为共同发布了完成国内首个4K超高清iTV业务商用部署计划,全球范围的4K超高清电视网络建设和业务商用具有复制意义,随着4K电视产品的价格正在不断下降,越来越多的消费人群可以拥有自己的4K电视或其他显示设备,因此4K广播服务将变成了未来4K业务的发展重心,同时由电信服务商来进行牵头,广播技术提供方进行配合的iTV业务无疑是一个新的尝试。


    多品牌的全高清、4K电视的价格对比

    根据Ovum(世界电信产业界富有权威性的中立咨询顾问公司)的相关报告,目前中国是世界上的信息消费需求大国,中国快速提高的市场消费能力和日益壮大的中产阶级推动着销售市场的发展,在中国一线和二线市场中还存在着大量4K超高清电视的首次购买者。随着制造商继续追求规模经济,4K超高清电视将会越来越便宜,从而成为各个家庭的标配,真正的实现规模经济。


    4K/UHDTV将会首先在全球哪个地区得到大规模商用?

    现有电视用户决定了广播电视台和内容提供商部署4K技术的速度。随着4K超高清电视节目传输标准DVB-UHDTV第一阶段批准,4K超高清电视的市场发展前景尤为可观。


    广播电视台推出4K/UHDTV频道的相关计划

    在内容传输方面,尽管随着4K超高清电视DVB-UHDTV第一阶段规范已批准,在传输方面已取得不错进步,但通过广播或OTT 视频业务而进行的内容传输仍有等进一步提升。


    4K/UHDTV将会首先在那种形式/媒介中得到广泛应用?

    随着流媒体技术和业已成熟的4K超高清电视频道的出现,从长远来看,拥有内容版权和宽带网络的运营商将占据优势。随着IPTV的继续发展,媒体内容正在逐渐成为运营商商业模式中的固有部分,其在生态系统中的地位正得到不断的较强。


    哪种商业模式将会首先在4K UHDTV得到广泛应用?

    国际上,关于以IPTV系统传输4K超高清电视的研究与试验一直在进行。比如, 国际电联ITU的IPTV IPv6试验床上就曾经进行过多次这样的试验,采用了一种被称为“先进的视频通讯技术”的RISE(Research Infrastructure for large-Scalenetwork Trials),将Hokkaido电视台制作的4K超高清电视节目通过IPv6网络从新加坡传输至东京与菲律宾,接收点处的视频码率为120Mbps,其组网如下图所示:

    结语:无论未来的4K广播会由卫星技术、有线电视技术还是其他技术所主导,4K广播的发展将会呈现出一片光明的景象。随着4K显示设备的不断升级换代,越来越多的消费者将会投入到4K电视、投影机的怀抱,未来也将会有更多的4K视频节目推出,不仅丰富我们的影音娱乐,更开拓我们的视野,享受更真实的影像世界。

    附:把握趋势,共迎未来!中国智能影音行业北京论坛及“云九大师班”公益性开放培训即将举行!欢迎大家踊跃报名!

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