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让又大又重的显像管成为历史!

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到目前为止,CRT(阴极射线管)所能提供的画质仍是大家公认最好的。然而,为什么有这么多的器材生产商们停止研发CRT产品而投向更新的显示技术呢?这是因为采用这些新技术生产的产品更轻、更薄、更加受人喜爱。从这一点来讲,目前主要的4种新一代显示技术已经将又大又重的CRT电视抛在了后面,它们就是:等离子(Plasma)、数字光处理(Digital Light Processing,简称DLP)、液晶显示(Liquid-Crystal Display,简称LCD)和硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon,简称LCOS)。

这4种显示技术都是“固定像素”显示方式,也就是说它们的屏幕都是由正方形或长方形的像素点组成的网格构成。这种显示方式也是被常见的数字显示手表、手机、笔记本电脑屏幕所使用的。近几年来,很多人都将他们笨重庞大的CRT电脑显示器卖掉,换上了采用固定像素的平面显示器,以获得更大的桌面空间。同样的情况也发生在家用视频欣赏领域中,比如在客厅、卧室、书房里观看DVD碟片。

因为等离子电视和直视型LCD电视只有几英寸厚,所以可以把它们象画框一样挂在墙上;而且和普通的直视型CRT显像管电视不一样,这类电视的厚度并不会随着屏幕尺寸的增大而等比增长。虽然DLP和LCOS技术不能用于平板显示方式,但可以用于制造前投影机和背投影机,生产出来的产品也比相同尺寸、以CRT技术制造的产品更小更轻。

固定像素的电视比采用显像管的产品更薄,其原因很简单:在CRT电视机中,显像管背部的一支电子枪发射电子束,以线的方式扫描,激活显像管前部表面的荧光物质而成像;而对于固定像素的电视机来说,所有的像素均可以单独控制点亮与否,而无需用扫描的电子枪,从而大大减少了厚度。

固定像素显示技术还有其他的一些优点。例如CRT投影机所采用的3只分离的显像管就必须要定期调整,以保证画面的聚焦准确;而固定像素电视机根本无需作此调整。另外,固定像素电视的又一优势在于固定的解析度,也就是说用来形成图像的像素值是确定的。尽管成像的质量最终还是得由信号源的质量决定,但显示屏的像素越多,其可能达到的解析度也就更高。固定像素电视的解析度有很多种,高的可以达到1920×1080,足以满足1080i格式的高清晰度电视(HDTV)节目的播放。

如果你把上面提到的各种优势和不断下降的价格(等离子和DLP产品的价格在最近两年中急剧下跌)合并起来考虑,很明显,告别老式的CRT电视就只是个时间问题了。

等离子(Plasma)

等离子电视机仅有3~6英寸厚,可以很容易地挂在墙上,节省了大量的室内空间。等离子电视很平,但并不意味着它的显示尺寸就不能大,它的屏幕对角线从32英寸到63英寸之间,对于小房间或中等大小房间中的家庭影院来说,是显像管型背投影电视机很好的替代品。

工作原理:

等离子显示屏上的每一个像素点都是由3个独立的充满气体的发光单元组成,每个单元分别被涂以红、绿、蓝的荧光物质。在单元的上下两面分布有一系列的电极(其中上方的电极层是透明的),并施以不同的电压,激发发光单元中的气体,这些气体又转而点亮荧光物质,从而发出彩色的光。

优点:

・可视角度广,即使在较亮的房间中也能保持亮度一致;

・纤薄的外形设计,屏幕面积大;

・许多型号都具有16:9宽屏幕和高像素,对应HDTV级别的解析度。

缺点:

・价格较昂贵;

・在大部分机型画面的黑色部分(即画面的阴暗部或宽银幕模式时上下的遮幅部分)呈暗灰色而不是纯正的黑色。而比较好的显像管电视机可以比等离子电视机产生更好的黑色度;

・屏幕有可能老化,表现为某一固定图像永久性地残留在屏幕上。但是只要你不是长时间显示一幅高亮度静止图像的话,这种危险的可能性比较小。一些较新的型号已经具有防止老化的功能,例如“Pixel Orbiter”(像素卫星),作静态显示时,像素边缘有着轻微的位移,以避免长时间固定发光造成老化现象。

市场现状及前景:

几乎所有的品牌电视机生产厂家均有等离子产品,但由于对技术的要求较高和相对较小的产量,这类产品还相当昂贵。例如Gateway公司42英寸的型号算是等离子电视机中的低价产品代表,价格大约3000美元(约合人民币25000元);42英寸的高清晰度型号(Enhanced-definition,EDTV)价格约在3000~5000美元之间(约合人民币25000~40000元);如果是价格在5000~8000美元间(约合人民币40000~65000元)的42英寸型号,已经具有HDTV级别的解析度了;如果愿意出9000-15000美元(约合人民币75000~120000元),就可以买到高清晰度、50英寸以上屏幕大小的型号。在未来的几年内,等离子电视机的价格还不大可能降到CRT电视机的水平。

数字光处理(DLP)

固定像素技术并不仅适用于平面电视机,在投影机(特别是背投影电视机中)中也能够得到很好的应用。由于采用显示芯片来代替CRT显像管,所以整个机身厚度可以做到2英尺(约合0.6m)之内。DLP这种固定像素显示技术就是一个很好的例子,它是由德州仪器公司开发,全称是Digital Light Processing(数字光处理),可以在前投影电视机的领域提供一个用以取代CRT投影机的高质、平价的解决方案。同时,一些生产厂家也开始研发并推出一些价格可承受的DLP背投影电视机。

工作原理:

高清晰度的DLP投影机采用了一片16:9的小芯片,将光源发出的光线反射到屏幕上成像。这块芯片称作“数字微镜设备”(Digital Micromirror Device,简称DMD),由大约100万个微型反射镜组成。DLP投影机主要分为两类,一类是单芯片前投或背投影电视,通过一块色轮滤掉光源发出的白色光线来产生色彩;另一类是昂贵得多(23000美元以上,约合人民币190000元以上)的三芯片前投影机,对应红、绿、蓝三原色,每种颜色均对应一块芯片成像。如果采用传统的三管CRT投影机,如果不经过准确调校,画面中线条的边缘会出现色彩偏差,而单芯片DLP不存在这样的问题,无需作定期调校。

优点:

・尽管DLP还原图像的黑度上尚不能达到CRT的标准,但与其他固定像素显示技术相比,黑度要更深,暗部表现更真实。这是因为DLP芯片上的反射镜将光源的光线全部反射掉以产生黑色,避免了光线的相互干扰。另外,由于DLP的微镜排列得很紧密,所以不会产生“纱窗效应”(由于像素网格的存在造成图像模糊);

・没有长时间播放固定画面造成屏幕老化的危险;

・DLP前投影机的价格比较合理。

缺点:

・DLP背投影机的价格远远高过同样尺寸的CRT背投电视

・单芯片DLP投影机容易出现“虹彩”效应。尽管色轮旋转非常迅速,能够快速分离白色光线,但你离屏幕近一些,特别是图像切换时,还是能够看到一些原色光线的条纹。不过在一些较新的型号中使用了旋转速度更快的色轮,这个缺点已经被有效地克服了。

市场现状及前景:

很多厂家都生产有DLP的产品,如三菱、三星、松下、日立、Zenith、Sim2 Seleco等都有DLP背投影型号,价格最低的是三星的43英寸的HLM4365W,3999美元(约合人民币33000元)。RCA公司计划在今年下半年推出50英寸的型号,价格4499美元(约合人民币37000元)。然而最常见的DLP却是前投影产品,生产厂家有Runco、夏普、DreamVision、马兰士、松下、雅马哈、Plus和Sim2 Seleco等,其中基本型号最低价格约3000美元(约合人民币25000元),具备HDTV播放能力的型号价格在10000~15000美元之间(约合人民币80000~120000万元)。每年DLP投影机的价格都在不断下降,而且这一趋势会继续保持下去。

液晶显示(LCD)

在所有的固定像素显示技术中,LCD可以说是老爷爷级别的了,在上个世纪70年代初期的便携式计算器中就已经得到了实际应用。无疑在视频器材上,LCD的应用面也是最广的,用于前投影机、背投影电视和平板显示器的生产中。在电脑领域中,LCD技术已经使用了多年,而在家庭影院领域,它的应用才刚刚开始,这种情况的原因可以部分归于图像显示质量的限制,另一个重要原因也是由于屏幕尺寸的限制,在不久以前,最大的LCD平板屏幕也只有30英寸,最新的产品才可以达到54英寸。

工作原理:

不管是平板显示还是内置在投影机中,所有LCD的工作原理基本是一样的:在两层玻璃面之前夹有一层充满液晶体的单元,形成三明治结构,一层呈矩阵排列的薄膜晶体管(TFTs)为液晶单元提供电压。同等离子显示屏一样,LCD的每个像素也是由红、绿、蓝三色单元所构成。当承受电压时,液晶会扭曲一定的角度,滤除屏幕背面光源发出的光线(如平板电视)或是使LCD芯片发出的光线通过(如投影电视)。

优点:

・直视型的LCD电视仅有几英寸厚;

・由于成像的三只芯片可以独立调校,所以LCD的前投和背投的色彩表现要略好于DLP投影机。当然,一些最新型号的DLP投影机已经开始采用6区色轮,每两区对应还原红、绿、蓝色中的一种,以提高色彩正确度;

・在使用相同功率的光源前提下,LCD投影机的亮度比DLP投影机要高。不过大部分DLP投影机的亮度在家庭影院的欣赏中已经足够了。

缺点:

・在所有的固定像素显示技术中,LCD在还原黑度上的问题最严重,当液晶体扭曲时,始终会有一些杂乱光线透出,所以LCD能表现出的最好的黑度也只是一种深灰色;

・由于光线通过液晶单元的方式限制,直视型LCD电视一般来说可视角度都比等离子电视小;

・低解析度的LCD当屏幕较大时,有明显的颗粒感和“纱窗效应”;对于前投影LCD来说,具有XGA级(1024×768)或更高解析度可以降低这种感觉。

市场现状及前景:

在日本,直视型LCD电视已经非常普及了,而在美国市场正处于推广的初级阶段。夏普公司的37英寸LCD电视LC-37HV4U价格高达7999美元(约合人民币66000元),但其13英寸的LC-13E1U价格仅899美元(约合人民币7400元)。松下和索尼公司的LCD背投影电视的价格都高于同级的CRT型号,如40英寸的松下PT-40LC12价格是3499美元(约合人民币29000元),不过索尼计划在今年9月推出一款42英寸的型号,价格2500美元(约合人民币21000元),比较接近同级的CRT背投。和DLP一样,LCD前投影机的适应面更广,性价比也比较高,既有高清晰度型号――如松下PT-L200U(价格1999美元,约合人民币16000元),也有可播放HDTV的型号――如索尼VPL-VW12HT(价格6499美元,约合人民币53000元)。随着电视机生产巨头们不断在LCD领域投资研发,平板和背投LCD电视的市场正在不断扩大,LCD将会在长时间内保持良好的势头。

硅基液晶(LCOS)

在这几种固定像素显示技术中,LCOS相对来说是令人比较陌生的。它的基本技术大部分源自LCD,但是由于它的像素点较小,能够提供更高的解析度,也避免了“纱窗效应”,在实际表现上已经超过LCD。LCOS在家庭影院方面具有巨大的潜力,但目前产品种类还比较少。

工作原理:

LCOS从LCD和DLP上继承了很多相同的技术特点。和LCD一样,LCOS显示屏上的每个像素点也由液晶体组成,液晶体通过扭曲的方式来过滤通过的光线;正如LCOS这个名字所表示的,LCOS的液晶体不是象LCD一样被包在两层玻璃之间,而是位于硅基表面。和DLP一样,LCOS也是光源发出的光线被芯片反射到屏幕上成像。LCOS前投影机和背投影机既有设计成单芯片、单色轮或单透镜来分离不同颜色的光线,也有设计成三芯片的,每块芯片对应一种三原色。

优点:

・目前投入量产唯一的一款LCOS背投影电视机是东芝的57HLX82,它表现出了LCOS优于LCD和DLP的两大优势:解析度和像素间距。目前DLP和LCD投影机最大的解析度分别是1280×720和1366×768,而东芝这款LCOS投影机所采用的3块芯片中的任何一块均具有1920×1080的解析度,足以充分表现1080i格式的HDTV电视节目中的任何细节。另外,由于LCOS芯片中的像素间距比其他任何的投影技术的像素间距都要小,所以即使你凑近屏幕也可以看到细腻光滑的图像。通过这唯一的一款LCOS产品,尚不足以全面判断LCOS的各方面表现,不过从技术原理来看,LCOS是比较优秀的。

缺点:

・产品可能会非常昂贵。东芝这款57HLX82价格就贵得惊人。

市场现状及前景:

在今年年初美国的CES消费电子展上,展出了非常多的LCOS前投或背投影电视机。例如JVC公司的DLA-SX21就是最早推出的一批前投影电视机之一,价格9995美元(约合人民币82000元);而飞利浦公司计划在今年夏季推出一系列采用四块LCOS芯片的背投影机,价格最低的是一款44英寸的产品,3499美元(约合人民币29000元)。同所有新技术一样,早期的一些LCOS产品多少都会有些小毛病,不过凭着其高解析度的优势,LCOS在所有固定像素显示技术中会具有非常强的竞争力。