液晶电视的高清晰度与响应速度

2023-06-18 理论教育版权反馈

【摘要】：因此，由于液晶电视机具有720和1080的高分辨率特点，人们就称液晶电视为高清晰度电视，并用HDTV表示。响应速度又称响应时间，它主要用于表述液晶电视机各像素点对输入信号反应的速度，即像素由暗转亮或由亮转暗所需要的时间。因此，背光源的寿命就是液晶电视机的寿命。在不同档次的液晶电视机中，信号接口也不同。

液晶电视是一个十分复杂的高新电子工程系统。它的作用是将由数字摄像机、3D摄像机摄制的数字视音频信号，经电视台上行发射、卫星接收、下行传送及地面接收后，再现出原始高清图像及声音，如图1-1所示。

1.什么是液晶电视机

液晶电视机是由液晶板替代传统CRT显像管制成的电视接收机。它与CRT电视机相比，不仅整机体积和重量明显减小，屏幕幅形比也由传统的4∶3改为了16∶9，而且信号接收及显示功能也有较多不同，如增加了网络信号接收、3D信号接收，以及2D转3D等诸多功能。因此，液晶电视机是高新技术的产物，是电视终端设备的一次重大革命。

（1）液晶电视机的基本特点

液晶电视机的基本特点除幅形比为16∶9外，主要是分辨率较4∶3CRT电视机有很大提高，同时也有良好的响应速度和可视角度及使用寿命。

1）幅形比16∶9的由来。

自从19世纪末期电影出现后，其画面比例就一直是1.33∶1，即电影画面的宽度是高度的1.33倍。这种比例表示宽度为4个单位时，高度则为3个单位，因此，这种早期电影画面的幅形比就用4∶3表示。至20世纪中期，电视行业刚刚兴起时，为了方便把电影搬上电视屏幕，美国NTSC（美国国家电视标准委员会）将电视画面的幅形比就定为4∶3。这个比例一直到今天仍是电视的主导标准。

但随着最适合人眼特性的宽银幕电影的出现，就又给电影搬上4∶3电视屏幕带来了一个损失画面质量的新问题。为了解决这个问题，就提出了16∶9的电视屏幕比例。

2）分辨率。

分辨率是用于表述平面图像精细程度的一个概念。它是以横向和纵向点的数量来衡量的。通常表示为：水平点数×垂直点数。例如，1366×768的分辨率，是指在整个屏幕上水平方向每一个扫描行中可显示1366个像素，而垂直方向每一竖行可显示768个像素。因此，在一幅画面中，分辨率越高，图像就越清晰。

图1-1 液晶电视系统工程示意图

在MPEG（国际活动图像专家组）的图像标准中，标清图像的分辨率为1366×768，常用720p表示。而高清图像的分辨率为1920×1080，常用1080p来表示，但也有用1080i来表示的。其中p表示逐行扫描，i表示隔行扫描。但在有些标准中720p的分辨率为1280×720。在液晶电视机中720p和1080i比较多见。因此，由于液晶电视机具有720和1080的高分辨率特点，人们就称液晶电视为高清晰度电视，并用HDTV表示。HDTV是High Defini-tion Television的缩写，中文释义为“高清晰度电视”。但液晶电视机的视频标准必须能够兼容HDTV和SDTV。SDTV是Standard Definition Television的缩写，中文释义为“标准清晰度电视”，其分辨率为720×576，幅形比为4∶3，适用于DVD的分辨率量级。

3）响应速度。

响应速度又称响应时间，它主要用于表述液晶电视机各像素点对输入信号反应的速度，即像素由暗转亮或由亮转暗所需要的时间。响应时间越短，动态画面的拖影现象就越不易出现。若响应时间为30ms，那么每秒可显示33帧画面，可满足SDTV的需要；若响应时间为25ms，那么每秒可显示40帧画面，可满足绝大部分电影或游戏的需要。

4）可视角度。

液晶电视机的可视角度，主要有水平可视角度和垂直可视角度两个指标。其中，水平可视角度是指以显示器屏幕的中央垂直法线为准，在左右两侧一定方向范围内都能正常看清显示画面的角度，如图1-2所示。垂直可视角度是指以显示器屏幕的中央水平法线为准，在上下两个方向范围内都能正常看清显示画面的角度，如图1-3所示。

图1-2 水平可视角度示意图

图1-3 垂直可视角度示意图

可视角度是以对比度变化为参照标准的。当观察角度加大时，所处位置看到的显示图像的对比度会下降，而当角度加大到一定程度，对比度下降到10∶1时，这个角度就是该液晶显示器的最大可视角度。在一般情况下水平范围的可视角度为150°，垂直范围的可视角度为120°。

5）使用寿命。

使用寿命通常是指背光源寿命。在液晶电视机中，液晶本身不发光、它属于背光型显示器件。因此，在液晶板后面就需要设置背光源。通电后，背光源点亮，此时若液晶板中的液晶像素开关全部打开，则屏幕一片全白；若此时液晶板中的液晶像素开关全部关闭，则屏幕全黑。一般背光源的寿命在5万h以上。因此，背光源的寿命就是液晶电视机的寿命。当然液晶板中液晶像素开关的状况也影响液晶电视机的使用寿命。

液晶电视机中的背光源是由背光灯产生的，而背光灯通常是冷阴极荧光灯管，用CCFL（Cold Cathode Fluorescent Lamp）表示，其寿命约5万h左右。但目前已普遍采用发光二极管（Light Emitting Diode，LED）作为背光源，其寿命可达10万h。

（2）液晶电视机的基本功能

液晶电视机的基本功能主要表现在信号接口有多少和功能作用是什么。在不同档次的液晶电视机中，信号接口也不同。在通常情况下主要有以下几种信号接口。

1）AV端子，用于普通视音频接口。该接口由黄、白、红三色插口组成。其中黄色插口用于复合视频信号输入；白色插口用于左声道（L）音频信号输入；红色插口用于右声道（R）音频信号输入。

2）S端子，用于Y/C分离接口，输入亮度信号和色度信号。

3）YCbCr隔行色差信号输入接口，主要用于DVD信号输入。其中，绿色插口输入亮度信号，蓝色插口输入蓝色差信号，红色插口输入红色差信号。

4）YPbPr逐行或高清色差信号输入接口，主要用于输入480i、480p、576p标清信号和1080i、720p、1080p高清信号。

5）VGA（或XGA）接口，也叫15针D-Sub输入接口，它主要分为R、G、B、H、V（红、绿、蓝三基色信号和行场扫描同步信号）5个分量信号输入，此时液晶电视机可作为计算机显示器。

6）DVI接口，是一种3排8列共24个针脚的数字信号接口，且有多种规格，如DVI-A、DVI-D和DVI-I等，它们基于一种微分信号机制，可以将像素数据编码，并通过串行连接传递。

7）HDMI高清晰度多媒体接口，是一种全数位化影像和声音传送接口，可以传送无压缩的音频信号及视频信号。

8）USB多媒体视频接口，该接口是应用在PC领域的通用串行总线的接口技术标准。可插入用于PC中的U盘，观看从网络下载的电影等节目。现在USB接口已成为计算机中的标准扩展接口。但USB有多种版本，如USB V7.0、USB1.1和USB2.0等版本。

（3）液晶电视机的尺寸规格

液晶电视机的尺寸规格较多，但一般是指液晶面板的对角线长度和宽高及面积大小，并通常用英寸（in）表示，如37in液晶电视机（对角线长为93.98cm），16∶9的长边长为81.76cm，短边长为45.99cm；4∶3的长边长为75.16cm，短边长为56.37cm。一些常见液晶电视机的规格尺寸见表1-1。

表1-1 常见16∶9液晶电视机的尺寸规格

（续）

注：1in≈25.4mm，表中数据针对具体机型时仅供参考。表中尺寸可根据勾股定理c²=a²+b²计算得出。其表示边长如下图所示，其比例为勾3、股4、弦5。若c表示对角线，a表示高，b表示宽，则宽度；a=或a∶c=3∶5，即；b∶c=4∶5，即。表中的“※”项数据，读者可试着计算出来。

2.液晶电视机的优点及发展趋势

液晶电视机通常是指用液晶显示器组成的电视机。目前液晶电视机已完全替代了CRT电视机。因此，液晶电视机因其自身的独特优势具有十分广泛的发展前景。

（1）液晶电视机的优点

液晶电视机是在液晶显示器的基础上逐步完善起来的。液晶显示器的英文说法是：Liq-uid Crystal Display，简称LCD。LCD的构造是在两片平行的玻璃板当中放置液态晶体，并在两片玻璃板中间设置许多垂直和平行的细小电线而组成。当通电时，可控制杆状液晶分子改变方向，从而使光线折射出来产生画面。但由于液晶屏不能主动发光，故必须在液晶屏后面设置背光源。由这种液晶显示器组成的液晶电视机通常就被称作LCD液晶电视机。液晶电视机的背光源有CCFL（冷阴极荧光灯管）和LED（发光二极管）两种形式，前者仍被称为LCD液晶电视机，而后者为区别背光源的形成就被称为LED液晶电视机。

在液晶电视机发展过程中，其最突出的优点是因液晶电视机的屏幕，已经由超过二百万个红、绿、蓝三色液晶光阀组成，且液晶光阀在极低的电压驱动下即可被激活，使背光源从液晶屏通过，产生1024×768（点距为0.297mm），分辨率的图像。

1）液晶显示屏的优点。

由于液晶显示屏的结构具有突出特点，且在先进的电子技术控制下，可使液晶光阀产生16777216种颜色变化（红256×绿256×蓝256），从而还原出真实的亮度、色彩鲜艳度，再现自然纯真的画面。这种结构改变了传统彩电以“行”为基础的模拟扫描方式，实现了以“点”为基础的数字显示技术。因此，液晶显示屏的优点是画面稳定，图像逼真，辐射较小，节省空间、寿命较长。

2）LED背光源的优点。

LED背光源较CCFL可做得很薄，从而可使液晶显示屏做得很薄。同时，由于LED不像CCFL那样中间亮度和四周不一样，而是非常均匀，可使画面效果更好，并且LED背光源的寿命比CCFL的寿命至少要长两倍。LED更为突出的优点是更加省电，如32in的CCFL背光源的液晶电视机额定消耗功率为140W，而相同规格的LED液晶电视机额定消耗功率在65W以下，24in的LED液晶电视机的功耗仅有30W左右。

（2）液晶电视机的发展趋势

LED液晶电视机作为新一代显示技术，早就列入了我国的战略布局，它非常适合节能和环保的要求，因此，LED液晶电视机仍有较大的发展空间。它应是未来10年的主流电视机产品，而且会把数字电视、网络电视、互动电视、3D电视及多种高新影视技术等融合为一体。

液晶电视的高清晰度与响应速度

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