張勇

摘 ?要：本文介紹了液晶顯示器對(duì)比度的標(biāo)準(zhǔn)概念，給出了測(cè)量信號(hào)的種類和測(cè)量方法以及顯示器對(duì)比度主要性能測(cè)量的相關(guān)結(jié)論。

關(guān)鍵詞：對(duì)比度;測(cè)量;動(dòng)態(tài)對(duì)比度;通斷比

在加固液晶顯示器的技術(shù)指標(biāo)中，對(duì)比度是液晶顯示器的關(guān)鍵指標(biāo)之一，也是液晶顯示器技術(shù)攻關(guān)的重要方向。查看網(wǎng)上的資料：有的資料說(shuō)，對(duì)比度指標(biāo)數(shù)值不同，是由于測(cè)量方法不統(tǒng)一;有的更是說(shuō)根本就沒(méi)有對(duì)比度的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn);有的說(shuō)是“指標(biāo)名稱”不同，是“靜態(tài)對(duì)比度”和“動(dòng)態(tài)對(duì)比度”的差別……，總之發(fā)現(xiàn)各說(shuō)不一。技術(shù)指標(biāo)是個(gè)科學(xué)的問(wèn)題，既不會(huì)說(shuō)變就變，也并非越高越好。軍工產(chǎn)品生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)是保證產(chǎn)品性能、質(zhì)量的重要依據(jù)。為了使“液晶顯示器對(duì)比度”的概念及檢測(cè)方法更具有說(shuō)服力，我查閱了一些電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和資料，以下是有關(guān)“對(duì)比度”的相關(guān)介紹。

一、“對(duì)比度”與“亮度”

“對(duì)比度”是顯示器顯示“規(guī)定靜止圖像（圖形）”時(shí)的最亮部分與最暗部分的亮度的比值，其單位是“倍”，或比例值。對(duì)比度數(shù)值越高，代表顯示器表達(dá)圖像層次感的能力越強(qiáng)，顯示的圖像的明暗層次越豐富、細(xì)膩，圖像質(zhì)量越好。

“亮度”是表征顯示器圖像明亮程度的指標(biāo)，亮度的單位是“每平方米坎德拉”（Cd/m2），也稱作“尼特”（Nit）。

二、“對(duì)比度”的測(cè)量

2003年10月1日，在我國(guó)正式實(shí)施的彩色電視機(jī)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：SJ/T 11285-2003《彩色電視機(jī)廣播接收機(jī)基本技術(shù)參數(shù)》中，規(guī)定了對(duì)比度測(cè)量的視頻測(cè)試信號(hào)種類和測(cè)量方法。

“標(biāo)準(zhǔn)”中規(guī)定，測(cè)量顯示器必須在規(guī)定大小和環(huán)境照度的測(cè)試室中進(jìn)行。

對(duì)顯示器所加的視頻信號(hào)規(guī)定為“黑白窗口信號(hào)”。

黑白窗口信號(hào)是一個(gè)亮度信號(hào)，它可在50%和40%的灰度背景上產(chǎn)生一個(gè)白色的矩形窗口和四個(gè)黑色矩形窗口，針對(duì)HDTV16：9屏幕采用如圖1的信號(hào)。

“標(biāo)準(zhǔn)”規(guī)定了對(duì)比度測(cè)量的方法和步驟：

（1）將顯示器調(diào)整到規(guī)定的工作狀態(tài);

（2）將黑白窗口信號(hào)輸入到顯示器，分別測(cè)量屏幕顯示區(qū)域的亮度值L0、L1、L2、L3和L4（圖2）。如果在這些位置上不能測(cè)到黑色窗口亮度，應(yīng)調(diào)節(jié)亮度控制器，以在最黑色窗口上測(cè)得最低可測(cè)量的亮度，并在測(cè)量結(jié)果中注明;

（3）用公式計(jì)算對(duì)比度：

Cr：Cr=L0/Lbw

式中：Lbw為L(zhǎng)1、L2、L3、L4的平均值。

由上述測(cè)量方法（1）可見(jiàn)，測(cè)量時(shí)顯示器必須調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的“標(biāo)準(zhǔn)工作狀態(tài)”，因而不能夠隨意地調(diào)整到最亮或最暗狀態(tài);另外，步驟（2）說(shuō)明必須保證測(cè)量到4個(gè)暗方框的最低亮度值，而不能夠?yàn)榱恪Ｈ绻刀鴾y(cè)量不出數(shù)值時(shí)，要把亮度調(diào)高一點(diǎn)，以求在黑色窗口上測(cè)得最低可測(cè)量的亮度，并且注明情況。否則計(jì)算時(shí)會(huì)因?yàn)榉帜笧榱愣菇Y(jié)果無(wú)意義。

“標(biāo)準(zhǔn)”要求顯示器亮度和對(duì)比度基本技術(shù)參數(shù)的最低合格值如下表。

三、關(guān)于“動(dòng)態(tài)對(duì)比度”

為了適應(yīng)液晶顯示器發(fā)展的需要，經(jīng)過(guò)修訂并且在2006年頒布了系列新標(biāo)準(zhǔn)，新標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)2003年標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)顯示器對(duì)比度等指標(biāo)的具體測(cè)量方法并無(wú)本質(zhì)的變化。

系列標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)文件規(guī)定，顯示器的一切測(cè)量參數(shù)名稱，都應(yīng)該合乎國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，而在最新的SJ/T 11324-2006標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于“名詞、術(shù)語(yǔ)”的規(guī)定中，找不到“動(dòng)態(tài)對(duì)比度”這一參數(shù)的定義，當(dāng)然在系列標(biāo)準(zhǔn)中也沒(méi)有具體的測(cè)量方法，因而也沒(méi)法了解，更不用說(shuō)測(cè)量它了。但是，“動(dòng)態(tài)對(duì)比度”在商用產(chǎn)品領(lǐng)域經(jīng)常出現(xiàn)，概念既不明確，指標(biāo)又高得可怕，可以說(shuō)嚴(yán)重干擾了對(duì)顯示器正常指標(biāo)的理解和判斷，攪亂了液晶顯示器的選購(gòu)準(zhǔn)則。

據(jù)網(wǎng)絡(luò)媒體所載，“動(dòng)態(tài)對(duì)比度”是指顯示器在“顯示最明亮圖像時(shí)的亮部，與顯示最陰暗圖像時(shí)的暗部二者之間的亮度比值”。如果這樣，當(dāng)然測(cè)量出的數(shù)值是能夠高達(dá)幾萬(wàn)的了。“動(dòng)態(tài)對(duì)比度”采用最大亮度與最小亮度的比值的極端情況作為測(cè)量方法，顯然違反了“標(biāo)準(zhǔn)”中對(duì)比度的測(cè)量規(guī)定。

四、“通斷比”不能混同“對(duì)比度”

信息產(chǎn)業(yè)部“電子行業(yè)職業(yè)技能鑒定指導(dǎo)中心”發(fā)布，針對(duì)行業(yè)專職生產(chǎn)和銷售人員進(jìn)行培訓(xùn)的教材中，就液晶顯示器對(duì)比度等主要性能的測(cè)量相關(guān)結(jié)論意見(jiàn)明確指出：

良好的圖像要求顯示器的對(duì)比度至少應(yīng)大于30～40倍。但目前市場(chǎng)上宣傳的圖像對(duì)比度高達(dá)數(shù)百倍，甚至成千上萬(wàn)倍。這種宣傳都不是按照國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)試的結(jié)果，有的是用“通斷比”混同“對(duì)比度”。所謂“通斷比”，是屏幕呈全黑色，即對(duì)比度、亮度調(diào)至最小時(shí)，用暗室測(cè)試的全屏亮度作Lmin，與用峰白亮度或全屏最大亮度作Lmax的比值。同時(shí)，上述測(cè)量也沒(méi)有規(guī)定環(huán)境光的影響。環(huán)境光的大小會(huì)影響圖像對(duì)比度的測(cè)試結(jié)果，環(huán)境光的亮度值越大，圖像對(duì)比度越小。

在實(shí)際使用中，人們總是在有一定照度的環(huán)境中觀看顯示器，在暗室中測(cè)量“通斷比”，不僅不符合觀看實(shí)際，結(jié)果還遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在測(cè)試室中測(cè)試的對(duì)比度。同時(shí)，亮度計(jì)在暗室的低亮度下測(cè)試結(jié)果非常不準(zhǔn)確，因?yàn)樵诘土炼认?，亮度?jì)的光敏元件尚未達(dá)到它的閥值亮度，測(cè)試結(jié)果并不反映實(shí)際的亮度值Lmin。當(dāng)Lmin不準(zhǔn)時(shí)，測(cè)試的對(duì)比度值誤差很大，不能反映顯示器真實(shí)的對(duì)比度，因此用“通斷比”表征“對(duì)比度”是很不科學(xué)的。

其實(shí)人眼的亮、暗適應(yīng)性決定了并不要求傳輸影像原來(lái)的平均亮度。只是能正確傳送圖像一定的對(duì)比度就可以了。一般情況下，被傳圖像的對(duì)比度不會(huì)超過(guò)100倍。為了不失真地傳送圖像，要求重顯的圖像對(duì)比度也為100，由于環(huán)境光的影響，重顯的圖像對(duì)比度往往達(dá)不到100，一般能達(dá)到40～50就相當(dāng)不錯(cuò)了。

五、結(jié)論

通過(guò)本文的分析，可以得出以下結(jié)論：

1.圖像對(duì)比度對(duì)重顯圖像質(zhì)量至關(guān)重要，適當(dāng)?shù)膱D像對(duì)比度可以使圖像層次分明，觀察圖像時(shí)有一定的縱深感。

2.不能過(guò)分夸大圖像對(duì)比度對(duì)圖像質(zhì)量的作用，圖像對(duì)比度適度就行，因?yàn)檎５木跋髮?duì)比度只有100，過(guò)高的對(duì)比度并不能明顯改善圖像質(zhì)量。

3.用“通斷比”代替圖像“對(duì)比度”是不太妥當(dāng)?shù)?。有關(guān)圖像對(duì)比度的概念應(yīng)該按國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)范。