動態對比度

主流液晶顯示器的對比度大多集中在50000：1至70000：1的水平上。部分一線品牌，如華碩、三星、LG等廠商的產品對比度則達到80000:1甚至100000:1。而加拿大公司Brightside推出的採用LED背光技術的DR-37P超高動態範圍液晶顯示器居然號稱擁有200000：1的超高對比度，真是令人有點瞠目結舌了。

2009年9月22日，ViewSonic優派推出全球首款1千萬：1動態對比度液晶顯示器 - VX1932wm，從此，動態對比度升級大戰開始了。Acer宏碁已經推出了1億：1動態對比度的顯示器。

基本定義：對比度簡單些的定義是顯示器的白色亮度與黑色亮度的比值。比如一台顯示器在顯示全白畫面（255）時實測亮度值為200cd/㎡，全黑畫面實測亮度為0.5cd/㎡，那麼它的對比度就是400：1。

影響：對比度定義為白色亮度與黑色亮度的比值，由此定義我們不難發現：相同白色/黑色亮度下，對比度越高畫面層次感更加鮮明。

由對比度的基本定義以及影響我們可以看到，對比度參數越高，我們獲得的畫面層次感視覺感受越強，但是在“動態對比度”這個概念推出之後，實際情況並不是“動態對比度”適合日常生活中所有實際應用情況。

由於測試顯示器全白和全黑畫面時候的情況不一樣，得出的對比度結果會有可能不同，因此這裏就牽扯到一個測試標準問題，我們日常生活中所見到的測試對比度的方法主要有兩種。

第一種：先讓顯示設備全屏顯示白色，測量亮度值；再全屏顯示黑色，測量亮度值，得出對比度值，也叫全開全關(Full ON Full OFF)對比度。動態對比度是基於動態背光調整，根據畫面明暗來調整背光亮度，實際上只有在這種測試方法下才能得出所謂動態對比度。

第二種：來自美國國家標準委員會ANSI的測試方法，顯示16棋盤格黑白相間圖案，分別在屏幕上各個方塊處測定黑色亮度和白色亮度，以平均值得出的對比度值可稱為ANSI對比度，按照ANSI方法測試的對比度成績最低，因為白色區域的光線將會影響黑色區域的亮度，從而成為考驗最為嚴格的測試方法，尤其對等離子顯示器件而言。同樣的顯示器，此種方法下測試的對比度就只有大約270：1。

最初動態對比度主要是應用在投影機（動態光圈控制）和液晶電視上，用以降低昏暗場景中黑色亮度或者提高場景中的最大亮度，從而提高視覺享受。從“動態對比度”技術發展的雛形以及它實際帶來的效果來看，它的最佳應用範圍應為應用於視頻播放應用上面。

前面我們説過動態對比度只在FOFO對比度測試時有效，下面我們演示5倍背光亮度調節功能是如何將500：1的液晶面板提升到2500：1的：全白亮度畫面保持不變，全黑畫面最大亮度降低為原來的1/5，就可以實現動態2500：1的對比度了。要是全黑畫面最大亮度降低為原來的1/10，那麼一台5000：1的顯示器便出爐了。

由於相同尺寸的液晶面板全白最大亮度亮度幾乎是相差無幾的，所以“動態對比度”的水平反映的其實就是各大顯示器廠商對全黑畫面時背光的控制水平：從水平來看，三星、華碩、LG等一線廠商的全黑畫面背光控制水平相對較高。

我們剛才所提到的“動態對比度適合所有實際應用情況”，其原因就是所有的“動態對比度”技術實現時都需要面對一個重要的商榷的問題：背光變化速度。

簡單地説，就是“動態對比度”功能必須面對全黑畫面下背光由正常變化轉成最低亮度的時候所需要的時間長短問題。

忽明忽暗，是動態背光調節帶來的一個重要問題，同時，亮度調節速度的快慢也是這個技術發展的一個需要思考的問題，最新的影院投影機已經能做到以1/60秒作為步進來調節（動態光圈控制），跟場景變化速度一樣快或許是解決這一問題的方法。

由於動態場景分析背光調節的應用面比較窄，基本上只針對欣賞電影類節目有幫助，要是在看照片的時候亮度時而變化，使用者恐怕會崩潰，因此各家顯示器都把動態背光設立獨立選項或者只有在影視模式中才可以開啓。但是，也有一些顯示器廠商將動態對比度功能設置為無法關閉，長期開啓，如LG、優派(ViewSonic)。

簡單來説，動態對比度與全開/全關對比度相同，同樣是測試顯示器接收全白信號時所顯示的亮度與全黑信號顯示器的亮度的比值。與全開/全關對比度不同的是，顯示器會通過調節背光燈管亮度，從而使接收全白信號時所顯示的亮度更高，接收全黑信號顯示器的亮度更低，進而到一個更大的數值。

舉個例子，一個全白畫面亮度為200cd/m2的顯示器，全黑畫面的亮度如果為0.1cd/m2時，它的動態對比度就是2000:1；如果將全黑畫面的亮度降低為0.01cd/m2，它的動態對比度就達到了20000:1；如果廠商在控制電路中針對全黑畫面將背光燈徹底關閉的話，這時亮度為0cd/m2，動態對比度將會是“無窮大”！例如華碩新近發佈的MS系列LED液晶顯示器將面板的動態對比度刷新到了1000萬比1的高度。而且，據華碩的技術工程師預言，1000萬比1將成為LED液晶顯示器動態對比度的新標準。

通過上面的分析，我們可以發現，動態對比度主要是為了保證明亮場景的亮度，和昏暗場景時足夠黑。所以，動態對比度對於那些需要頻繁在明亮場景和昏暗場景切換的應用才有較為明顯的實際意義。對於電腦應用而言，文本處理、上網、辦公、編程全部基本沒有明暗變化較大的情況出現；大部分的遊戲亮度都是在一個固定的範圍內，明亮和昏暗的畫面切換雖然不能説完全沒有，但也很少。綜合考慮下來，只有影視才是電腦應用中需要頻繁切換明暗場景的，因此只有影視才是動態對比度最大的應用所在。

既然動態對比度有點靠不住，那麼我們選購液晶電視/顯示器的時候應該以那個指標為主呢？

看灰度！實際應用當中，我們應該從兩方面來查看顯示器的性能：對比度和灰度。

灰度指顯示像素點的亮暗差別，在彩色顯示器中表現為顏色的不同，灰度級越多，圖像層次越清楚逼真。灰度級取決於每個像素對應的刷新存儲單元的位數和顯示器本身的性能。如每個象素的顏色用16位二進制數表示，我們就叫它16位圖，它可以表達2的16次方即65536種顏色。如每一個象素採用24位二進制數表示，我們就叫它24位圖，它可以表達2的24次方即16777216種顏色，位數越高的圖像，其明暗之間的過渡就越豐富，細節表現就更好。

需要注意的是，灰度表現和對比度是掛鈎的，如果沒有良好的對比度作為基礎，灰度表現也不會好到那裏去。液晶顯示器在色彩位數，即灰度表現上有結構性的缺陷，雖然理論上可以達到24位色彩的顯示器，但實際中依照不同廠家生產的不同產品，有很多是達不到這樣要求的。因此就出現了上文中的抱怨情況——黑色部分灰度不足，無法表現細節。即便是用同樣的核心面板，不同廠家生產出來的產品也不盡相同。

一個典型的灰度條，最後3格比較難以觀察，即便是對比度很高的顯示器也是如此

請注意頭髮的細節部分，只有對比度和灰階相互配合良好才能使細節豐富，並且畫面不過曝

真正的好產品，應該是高對比度和優秀灰階過渡的良好結合，這樣的產品色彩明亮鮮豔，細節表現到位，不誇張。

動態對比度的推出其實是為了彌補液晶顯示機理中的不足，因為CRT和等離子都具有局部峯值亮度的顯示能力，DLP器件也有很高的真實對比度，而液晶要想達到相同的峯值亮度，就不得不提高背光亮度，從而在顯示明亮的場景時有較好的表現。

但是，在提高的背光亮度之後，在黑色場景就無法保證足夠黑。動態背光控制就很好的解決了這個問題，在黑色場景時將背光亮度適當調低，從而使黑色場景足夠黑。但是它仍然無法解決在同一畫面上的黑暗區域與高光區域之間的矛盾，對於在夜間明亮的燈光，以及在陽光下的陰影部分，它都無法全面照顧到。

因此，動態背光系統的推出、動態對比度的標識，對於液晶顯示器的顯示效果提升確實是有一定幫助的。但是凡事總有個度，太黑的東西人眼是無法看清的，如果單純的為了提升動態對比度的數字，大幅的降低黑暗場景時的亮度，很容易造成畫面黑到人眼無法辨識。

據筆者的個人使用感受，動態背光系統在降低暗場景亮度時，降低到原場景亮度的1/2到1/3之間還是可以接受的。超過了這個界限，太低的亮度，很容易造成暗場景黑成了一片，細節部分全部看不清。

另外，動態背光系統的調節設計也很重要，部分廠商做的較好，會設計成：在進入暗場景幾秒鐘之後，逐級降低背光系統亮度，這樣中間有個過渡過程。部分做的較差的廠商會設計成，一進入暗場景，背光系統馬上把亮度降下來。一旦某些電影場景需要在亮和暗兩種環境中來回切換時，使用者就會發現屏幕忽明忽暗。或者是某些電影場景剛好在系統設計降低亮度的臨界值切換時，也會出現屏幕忽明忽暗的情況。