發表日期 3/3/2022, 10:08:41 PM
有讀者在前陣子的一篇文章裏麵提到瞭一個比較有意思的東西,那就是OLED屏幕的各種像素排列方式。其實現在當我們在瀏覽手機,特彆是用瞭OLED屏幕的手機時,基本上都會或多或少的看到或聽到彆人在討論說它們屏幕的像素排列方式,像是那個“周鼕雨排列”大傢肯定都略有所聞,但是可能有一些朋友和筆者一樣,都隻知道說有這個東西,至於當說到這些像素排列方式本身有些什麼特彆的地方、相互之間有些什麼優缺點等等的時候,可能都是摸不著頭腦的。那麼,OLED屏幕的這些像素排列到底都有些什麼形式,它們之間又是有什麼特點呢? 今天我們就來一起看看。
什麼是子像素?
要瞭解像素排列,那我們要先知道一個叫子像素的東西。那子像素到底是什麼東東呢?其實大傢所看到的屏幕上的每一個不同色彩的像素,其實都是由RGB三種顔色所組閤起來的,而發齣RGB顔色的,就是子像素。通過調整子像素的亮度,屏幕就可以顯示齣不同的色彩。在LCD屏幕上麵,子像素是由液晶組成的,而在OLED屏幕上則是由有機發光二極管所組成。
RGB排列
在最開始的時候,OLED所使用的像素排列方式箕LCD的其實是差不多的,都是標準的RGB排列,也就是每個像素分彆由1個RGB子像素所組成。這種排列方式對於顯示效果來說是最簡單直接也是最為理想的,畢竟把3個子像素拼在一起就完事瞭,每個一個像素不論是縱橫看上去子像素都是完整的一列或者一行。
iPhone 7
不過對於OLED屏幕來說RGB排列有一個比較重大的缺點,那就是燒屏會比較嚴重。由於RGB三種顔色的有機發光二極管壽命不一樣,而藍色(B)的壽命衰減得最快,因此在標準的RGB排列之下,會比較容易齣現燒屏的現像。LCD的液晶很少會齣現這個問題,所以對於LCD屏幕來說RGB排列就是最優的方案,而OLED屏幕則需要另覓齣路。從此OLED屏幕就在像素排列的路上愈走愈遠,而首先齣現的,就是下麵的PenTile排列。
PenTile排列
Google Nexus One
PenTile排列是最早齣現的OLED屏幕像素排列方法。上麵我們提到過,RGB排列是每個像素分彆有1個RGB子像素,但是PenTile排列卻是由RG-BG總共2個子像素組成,1個R以及1個G,或者1個B加上1個G。為瞭盡量減輕燒屏的問題,藍色子像素的發光麵積也會是最大的,這一點其實在之後的其他排列當中也是相同的。
如果與RGB排列在一個3*3的像素內作對比的話,PenTile排列在水平綫上是有6個子像素,而RGB排列則是有9個,所以PenTile排列的子像素數量對比RGB排列是少瞭1/3左右。
每當要顯示一個完整的像素時,RG-BG子像素就會從旁邊的那組像素共享一個B或者R子像素,通過藉色原理來組成完整的RGB三原色,這樣就可以用較低的子像素渲染來實現較好的顯示效果。
那可能會有人問瞭,為什麼是RG-BG這樣的子像素組閤,而不是RB-GB呢? 這是由於由於人眼對綠色是最為敏感的,尤其是在觀看高分辨率的亮度信息時,所以綠色子像素維持一對一的方式映像到輸入像素是最能保持畫麵清晰度的。
而PenTile排列的好處很明顯,那就是屏幕的壽命會比較好,不容易齣現燒屏,而且成本相對來說也比較低。而它的缺點同樣很明顯,由於實際上子像素少瞭1/3,所以清晰度會有所下降,特彆是在觀看小文字的時候,愈小的文字愈會容易看到鋸齒。
其實PenTile裏麵還有一種PenTile RGBW的排列,但那種主要是用於LCD屏幕上,因此在這裏就不過多描述瞭,有興趣的朋友可以自己搜索一下。
鑽石排列
三星Galaxy S10e
在PenTile排列齣現之後,OLED屏幕就開始齣現更多的排列方式,不過有不少其實嚴格來說都是PenTile排列的變種,就像這裏所說的鑽石排列。鑽石排列當中的子像素是以菱形的方式來排列的,仍然是以RG-BG的方式組閤而成,當中藍色子像素的麵積還是最大,紅色次之,綠色最小。
相比起最初的PenTile排列,鑽石排列由於采用菱形排列方式,所以不論是在水平、垂直以及特彆是斜綫的內容及文字時,會減少很多鋸齒現象,不會顯得那麼虛。另外,鑽石排列下的子像素密度也比起原本PenTile排列的要高,因此在顯示時畫麵也會更加清晰。
目前經由Pentile改變而來的鑽石排列屏幕絕大多數都是由三星生産,三星旗下的大部分手機也是用的這種排列。
珍珠排列
小米Mix 4
鑽石排列在目前量産OLED屏幕的各種排列中差不多是屬於子像素密度最高的,不過由於三星擁有鑽石排列以及PenTile排列的專利,因此其他廠傢隻能換個法子利用這種排列方法,而珍珠排列就是這樣的一個産物。
珍珠排列在子像素的排列方式和鑽石排列基本相同,都是同樣以菱形RB-BG來組閤,但不同的地方在於,珍珠排列的藍紅子像素並非是鑽石排列的四邊形,而是改為星型,而綠色子像素則是變成瞭橢圓形。
理論上麵來說,珍珠排列與鑽石排列的子像素密度是差不多的,都是可以達到80%左右,而且前者的開口率更大,因此屏幕的壽命理論上應該也是要高一點的。
目前珍珠排列是由華星光電生産,像是小米MIX 4就是利用瞭這種排列的OLED屏幕。
晶鑽排列
紅魔6S PRO
如果說上麵的珍珠排列隻是鑽石排列的小改版本,那麼這裏提到的晶鑽排列也是差不多。晶鑽排列的子像素仍然是屬於RG-GB,藍紅子像素的大小也是差不多,紅色子像素從方形變為圓形,而綠色子像素就從橢圓變成方形。
而在子像素的位置上,晶鑽排列同樣作齣瞭一些改變,兩個紅色以及兩個藍色子像素排列成一個等腰梯形,包著中間的綠色子像素。也就是說,每4組子像素中,有兩組的紅藍子像素是會貼得比較近,這可以讓部分的藍色子像素擁有較大的開口率,從而減慢藍色子像素的衰減。
理論上來說,晶鑽排列可以擁有82%左右的子像素密度,畫麵的顯示效果也可以同樣的細膩。晶鑽排列目前是由維信諾生産,騰訊旗下的紅魔遊戲手機6S Pro手機用的就是這種排列的屏幕。
Delta排列
小米11 青春版
上麵我們提到過,人眼對於綠色其實是最為敏感的,因此擁有完整綠色像素的排列在顯示效果上會比較好,但是有的廠傢也嘗試瞭推齣把綠色子像素也砍半的排列,那就是Delta排列。在這個排列當中,子像素是以縱嚮RG-GB-BR的方式組成,也就是6組小像素會共享一個子像素,子像素的密集隻有67%左右。
相比起上麵的大部分排列方式,Delta排列因為少瞭一半的綠色像素,因此在畫麵的細膩度以及清晰度方麵都會有有所下降,理論上來說看上去是會有所模糊。
目前采用Delta排列的屏幕基本上是由維信諾以及天馬所生産的,使用的手機也有不少。
Triangular PenTile排列(周鼕雨排列)
華為Mate 20 Pro
終於來到瞭大傢喜聞樂見的周鼕雨排列瞭。這個排列之所以齣名,是因為它的子像素排列方式與周鼕雨的凝視那個小黃鴨很像,所以就被廣大網友戲稱,之也慢慢慢慢成為瞭約定俗成的叫法。
其實這種排列的本名為Triangular PenTile排列,也被稱為RGGB 排列,是上麵Delta排列的一個變種。它的子像素排列方式與Delta排列差不多,隻不子像素組閤是變成瞭R-GG-B,綠色像素被分成瞭兩個,下麵是橫條的紅色子像素,而上麵是麵積較大的藍色子像素。綠色子像素以及紅色子像素的排列方式看上去與周鼕雨的凝視很像。
在實際應用上,周鼕雨排列的子像素密度大約是在77%左右,比鑽石排列或者類似的都要少,不過它的屏幕壽命也比較長,而且抗鋸齒能力也比較齣色。而周鼕雨排列,目前自然也是由京東方生産的。
蜂窩排列
最後的這個蜂窩排列就很有意思瞭。這個由京東方在兩年前申請專利的排列方式目前仍然沒有應用在任何一款手機上麵,不知道什麼時候會量産,在今年年初也隻不過是有消息說在量産,但沒有確切的證明。
簡單來說,蜂窩排列的每組子像素是以6邊形來擺放,當中麵積最大的是藍色子像素,其次是較小的紅色子像素,左右兩邊各有一個長方形的綠色子像素。這種排列方法目前是隻有在蜂窩排列上麵齣現過,而它的特點也很明顯,第一是不同顔色的子像素,它們的之間的中心點距離是相等的,因此當兩組像素單元放在一起時,它們之間的子像素距離也是相等的。
但要說蜂窩排列最有意思的地方,是它是可以有兩種像素顯示方式的。第一種應該大傢都知道,那就是單個像素以RGB的方式來排列,畢竟在這個“蜂窩”之內本身就已經有擁有完整的RGB子像素,一組子像素已經可以單獨作為一個像素來顯示。第二種就是與鑽石排列有點類似瞭,在這種情況下麵,4個子像素可以拆分為1組RG以及1組BG子像素組閤,這樣兩組相鄰的子像素會分享一個藍色或者紅色的子像素。
如果是第一種像素顯示方式的話,那麼京東方這個蜂窩排列可以理論上就是一個無損的RGB排列,而如果是第二種的話,那麼理論上蜂窩排列的子似素密度可以達到80%左右,但是PPI就可以獲得巨大提升,最高甚至可以達到720PPI。不過就像剛剛所說,目前並沒有用上蜂窩排列的屏幕,因此它的實際效果是怎樣的我們也暫時無從知曉,隻能夠靜靜的等待瞭。
寫在最後
OLED屏幕目前的像素排列方式有很多種,當中三星的可能仍然是比較多數手機的選擇,但是同時國內廠傢也在發力,相繼推齣瞭不少排列,有的可能和三星的比較像,而有的則在理論上是可以超越鑽石排列的存在。無論如何,能夠有更加多的廠傢在OLED屏幕上下功夫對於我們消費者來說永遠是一件好事。