手機(jī),幾乎已成為目前所有人在生活、工作、學(xué)習(xí)中所不可缺少的電子產(chǎn)品。而隨著顯示技術(shù)的不斷發(fā)展,人類對(duì)于屏幕的感觀也日益挑剔起來,一塊好的屏幕,需要看哪些方面的參數(shù)或性能呢?
眾所周知,屏幕的色彩飽和度、色域、分辨率、像素密度、刷新率、對(duì)比度、HDR顯示、支持MEMC等各個(gè)方面,均影響著人眼的感觀,也影響屏幕能否成為一塊好的屏幕。 色彩飽和度、色域、分辨率等方面,大家都已十分熟悉,在此不再贅述,下面具體闡述一下其他幾個(gè)重要的關(guān)系到屏幕性能的參數(shù)。 HDR顯示 HDR(High Dynamic Range的縮寫),中文譯為高動(dòng)態(tài)范圍影像。此前,這是一個(gè)在攝影界所廣為熟知的詞匯。HDR,是用來實(shí)現(xiàn)比普通數(shù)字圖像技術(shù)更大曝光動(dòng)態(tài)范圍的一組技術(shù)。HDR和SDR(Standard Dynamic Range,標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)范圍)均由動(dòng)態(tài)范圍更寬的母帶制作而成,對(duì)應(yīng)的是當(dāng)時(shí)的顯示設(shè)備的能力?,F(xiàn)在HDR設(shè)備已越來越多,同時(shí)HDR的內(nèi)容量也在不斷增長(zhǎng)。 目前在業(yè)界HDR標(biāo)準(zhǔn)有:HDR10,Dolby Vision,HDR10+,HLG,以及UHD Premium等。HDR10是當(dāng)前最普遍的HDR標(biāo)準(zhǔn),是超高清藍(lán)光規(guī)格的強(qiáng)制格式。HDR10標(biāo)準(zhǔn)對(duì)圖像還原能力規(guī)定了一系列條件,其中包括10Bit色深和BT.2020色彩空間。另外要求顯示屏亮度至少在1000尼特以上。 HDR標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定色深為10bit,即能夠顯示10.7億種顏色,而普通藍(lán)光標(biāo)準(zhǔn)的SDR支持的是8bit色深,只有1677萬種顏色,二者相差懸殊。
BT.709和BT.2020的顏色還原范圍
SDR與HDR效果對(duì)比 具備HDR顯示的屏幕能顯示高動(dòng)態(tài)范圍的畫面,可以真實(shí)還原出景物原有的明暗效果,更全面細(xì)致地呈現(xiàn)明、暗處的畫面細(xì)節(jié),畫面更加飽滿,顏色過渡更加平滑,能夠帶來更震撼的視覺效果。所以,HDR顯示賦予屏幕更高的表現(xiàn)能力,可以更好地表現(xiàn)更高的明暗對(duì)比度以及更寬的色域,以滿足人眼對(duì)屏幕畫面細(xì)致入微的洞察。 HDR顯示在游戲或者影視劇中效果明顯,配備HDR顯示可以看做是高端手機(jī)的標(biāo)配。擁有了HDR顯示,意味著屏幕完成了從普通邁向優(yōu)異的第一步。 幾款代表性的支持HDR顯示的手機(jī)
雖然目前眾多手機(jī)支持HDR顯示,但以電影片源為例,目前HDR內(nèi)容只有很小的一部分。Netflix的200部HDR影片仍然只占其片源總庫的4%,而對(duì)于Amazon Prime Video來說,這個(gè)數(shù)字更是小于0.1%,可以說與整體電影數(shù)量相比,目前的HDR內(nèi)容仍顯得微不足道。而高幀率電影(高幀率電影,為48 fps或更高幀率的電影)同樣也是少之又少,據(jù)統(tǒng)計(jì),從1978年至2019年間的500,000部電影中只有14部是高幀率的。 以上這些數(shù)據(jù)表明,即便是一臺(tái)支持HDR顯示的高配手機(jī),也不一定可以完美呈現(xiàn)出令人滿意的影像效果。 那為什么手機(jī)明明擁有了高分辨率、高色彩飽和度、高色域、高刷新率,還能支持HDR顯示,但仍未達(dá)到用戶的心理預(yù)期?這是因?yàn)槠滹@示的可能是一部非HDR格式、一部低幀率的影片。因?yàn)閮?nèi)容格式落后于設(shè)備的硬件表現(xiàn)能力,這一現(xiàn)實(shí)嚴(yán)重影響手機(jī)上的視覺體驗(yàn);同時(shí),用戶在使用手機(jī)時(shí)環(huán)境光的快速變化同樣也會(huì)進(jìn)一步降低手機(jī)的視覺體驗(yàn)。 那么在應(yīng)對(duì)手機(jī)顯示和內(nèi)容之間的巨大差距這一煩人問題時(shí),需要如何解決? 首先需要認(rèn)識(shí)到這樣幾個(gè)事實(shí):
所有智能手機(jī)的刷新率介于60–120 Hz之間;
但絕大多數(shù)視頻內(nèi)容幀率在24-30 fps之間(遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于手機(jī)屏幕刷新率),只有很少量的電影采用大于30 fps的幀率來制作;隨著流媒體服務(wù)、UGC短視頻的普及,更低的幀率(如15 fps)也有出現(xiàn)。
只有屏幕刷新率與顯示內(nèi)容幀率相匹配才能有流暢的顯示效果,而較低的幀速率(通常低于顯示刷新率)會(huì)導(dǎo)致抖動(dòng),被認(rèn)為是“斷斷續(xù)續(xù)”或運(yùn)動(dòng)圖像不連續(xù),這樣的動(dòng)態(tài)畫面會(huì)帶來很差的視覺體驗(yàn)。而對(duì)抖動(dòng)的感知又取決于幾方面:屏幕亮度、畫面的對(duì)比度、是否HDR視頻等。HDR視頻比SDR(Standard Dynamic Range,標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)范圍)視頻需要更高的亮度和更大的對(duì)比度,HDR視頻相比SDR視頻而言,黑白差異更大,對(duì)比度更高,則抖動(dòng)觀感更明顯。
若以支持HDR顯示但無相關(guān)解決方案的手機(jī)來觀看普通SDR的影片,通常會(huì)達(dá)不到用戶所期望的效果。
所以,尤其是在觀看高速運(yùn)動(dòng)視頻時(shí),完美呈現(xiàn)流暢的顯示效果非常重要,這需要有一套完美的解決方案來準(zhǔn)確檢測(cè)運(yùn)動(dòng)內(nèi)容,并在無論何種內(nèi)容幀率或刷新率下均能準(zhǔn)確顯示視頻內(nèi)容,消除諸如抖動(dòng)之類的面畫瑕疵,并能自適應(yīng)不斷變化的外界環(huán)境光影響。 關(guān)于MEMC技術(shù) 能完美呈現(xiàn)運(yùn)動(dòng)畫面的手機(jī)屏幕,才可能是優(yōu)秀的屏幕。所以目前的高端手機(jī),都在為流暢呈現(xiàn)運(yùn)動(dòng)畫面做努力。 如4月16日最新發(fā)布的一加 8 Pro,很好地解決了動(dòng)態(tài)畫面顯示抖動(dòng)等問題,是一款支持MEMC的手機(jī)。一加科技CEO劉作虎表示,MEMC可以把最低24幀的經(jīng)典影像通過獨(dú)立芯片+獨(dú)家算法的方式,最高插至120幀。
圖:4月16日晚發(fā)布一加 8 Pro。搭載6.78 英寸OLED屏,3168×1440分辨率,120Hz 刷新率,支持 HDR10/10+,支持MEMC,局部峰值亮度1300尼特。
圖:一加 8 Pro ,應(yīng)用MEMC插幀技術(shù) 那么到底什么是MEMC?MEMC,全稱為Motion Estimation(運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè))/Motion Compensation(運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償)。MEMC就是為了實(shí)現(xiàn)更高幀率而生的,簡(jiǎn)單來說就是通過芯片和算法預(yù)估物體運(yùn)動(dòng)的軌跡,在傳統(tǒng)的兩幀圖像之間插幀,加入運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償幀。將原本24幀或者30幀的視頻變成60幀或者更高幀數(shù)的視頻,從而提升視頻的實(shí)際播放幀率,以使內(nèi)容完全匹配手機(jī)屏幕的刷新率,讓運(yùn)動(dòng)畫面顯得更為流暢。 除了一加8 Pro手機(jī)之外,OPPO Find X2、OPPO Find X2 Pro、黑鯊1、黑鯊2、黑鯊3等也都采用了MEMC技術(shù)。這幾款手機(jī)在觀看影片、玩游戲時(shí)均能給人以畫面流暢、畫質(zhì)細(xì)膩的感受。這也是其廣受電子發(fā)燒友和游戲玩家所關(guān)注的一個(gè)重要因素。
在手機(jī)上應(yīng)用之前,MEMC動(dòng)態(tài)補(bǔ)償技術(shù)在中高端電視上早已經(jīng)被廣泛應(yīng)用了,只是各廠家的叫法有所不同。如小米直接以MEMC來命名,而Sony將其命名為Motionflow,LG稱其為TruMotion,三星則叫它Auto Motion Plus,海信叫SMR,微鯨叫銳麗得。但無論如何稱呼,它們都是通過在運(yùn)動(dòng)畫面中加插運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償幀來有效消除畫面模糊、拖影以及抖動(dòng)的問題,能夠清晰流暢的呈現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景,讓用戶在觀看運(yùn)動(dòng)畫面時(shí)不錯(cuò)過任何精彩細(xì)節(jié),并減少相應(yīng)的眩暈和不適感。 MEMC技術(shù)在電視上的應(yīng)用已較成熟,但其應(yīng)用于手機(jī)上尚屬首次,新應(yīng)用必然會(huì)有這樣或那樣的不足。MEMC視頻插幀也不是萬能的,因?yàn)樗脑硎峭ㄟ^機(jī)器的算法來“預(yù)測(cè)”兩幀中間的內(nèi)容,插入的“幀”終究在原內(nèi)容中是不存在的,所以如果在整體畫面變化不大的情況下插幀能夠?qū)崿F(xiàn)相對(duì)出色的顯示效果,但是如果播放的視頻運(yùn)動(dòng)比較激烈,或者原始內(nèi)容兩幀之間畫面的變化很大,可能會(huì)產(chǎn)生“鬼影”,也就是呈現(xiàn)出不符合實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的畫面。任何電子產(chǎn)品想要達(dá)到優(yōu)秀的顯示效果,還需要處理器、顯示屏、圖像處理算法等多種軟硬件配置的有效匹配共同決定,單獨(dú)依賴MEMC并不會(huì)實(shí)現(xiàn)完美效果。 目前無論是手機(jī)企業(yè)還是電視廠商,均將MEMC技術(shù)提到了足夠重視的地位。華為榮耀業(yè)務(wù)部副總裁熊軍民在評(píng)論智慧屏?xí)r指出,MEMC是高低端產(chǎn)品的分水嶺,目前市場(chǎng)上不支持MEMC技術(shù)的產(chǎn)品,基本都可以歸類為低端。足見MEMC技術(shù)在其心目中的地位。
相信隨著各廠商的努力,未來手機(jī)屏幕對(duì)運(yùn)動(dòng)畫面的呈現(xiàn),也會(huì)像對(duì)靜態(tài)畫面的呈現(xiàn)一樣,將會(huì)達(dá)到肉眼所能分辨的極限。如以下所列機(jī)型,肉眼已完全無法看出靜態(tài)圖像的任何顆粒感。 部分高分辨率、高像素密度的代表機(jī)型
隨著越來越多的手機(jī)升級(jí)到更高的分辨率(2K甚至3K屏)、更高的刷新率(120Hz)和支持HDR顯示,MEMC插幀將成為高端智能手機(jī)上的必備功能。未來也一定會(huì)有更多高端旗艦手機(jī)加入到“高幀”行列,逐鹿流暢動(dòng)態(tài)畫面顯示效果。
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原文標(biāo)題:買了一臺(tái)新手機(jī),需要怎樣視覺體驗(yàn)的屏幕?
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