iPhone7/7 Plus發布已經過去一周的時間,但隨著iOS 10正式版的發布,以及新機到手的各種評測,iPhone新品的熱度持續不減。關於iPhone7/7 Plus的新設計新功能,大家閉著眼睛應該都能背出來:新的顏色、壓感home鍵、IP67級別防水、大光圈雙攝,以及消失的3.5mm耳機孔等等。其實還有一項重要的進步是非常具有代表性但發布會上卻沒有重點提到的——iPhone7/7 Plus屏幕的進步。
iPhone7/7 Plus屏幕提升了兩個方面,一個是更高的亮度(高達625nit)、一個是更廣的色域(達到DCI-P3廣色域標準)。蘋果這兩項屏幕技術的提升正好遵循著這些年顯示技術發展的趨勢,而走在這個趨勢前沿,最具代表性的消費行業就是歷史悠久的彩電行業。接下來我們就跟著iPhone7/7 Plus屏幕升級的兩條線索,一起來探討一下這現年顯示技術的發展都在解決些什麼問題。
625nite和DCI-P3是什麼概念?
你觀看屏幕的時候,肯定從來都沒有遇到過如同直視太陽那樣刺眼的感覺,那個亮度可以達到10的五次方,人眼能識別的亮度空間是非常巨大的,當然並不是說顯示設備要做的像太陽那樣刺眼。625nite大概就是白天較多的烏雲下路面的亮度,遠不及晴朗天氣下物體反射光線的亮度。
DCI-P3是數字影院較新的色彩標準,儘可能匹配電影中的全部色域。它也不是色域最廣的標準(目前最新的標準為BT.2020),不過在Rec.709標準之上,擁有更多的紅色和綠色範圍。比如下圖這樣的對比。對於顯示設備來說能顯示越多的色彩,當然是越強悍的。至於它顯示的真實與否,與拍攝設備、圖像處理技術都有諸多的關。至少在目前看來還都在人眼能識別光譜的範圍之內。
從這兩點其實可以隱約看出,人們在顯示技術上不斷做的研究和突破都是圍繞著「讓人們在顯示設備上看到更加接近真實世界的效果」。更加接近真實聽上去是一個非常簡單的事情,甚至還覺得可以超過真實。然而超過真實的感受顯然已經失去了實際的意義,而越來越接近真實的效果發展過程也非常艱難的。那麼人們在顯示設備上模擬真實世界,都用什麼概念來具體量化呢?可以分為五個基本量化元素:解析度、灰度、幀率、色域空間、亮度動態範圍。
亮度的標準已經停滯了很多年,HDR還沒能足夠驚豔。
前面說了人眼能感受到真實世界的亮度信息是非常豐富的,通過瞳孔的放大縮小調整,從黑暗裡的隱約的星光,到烈日下耀眼的日光都能看到,跨度範圍可從0到10^5之廣。而在工業電影顯示領域亮度範圍幾乎還一直沿用著50年前的SDR標準,最大只能承載到10^3次位數,在顯示設備上根本無法體現人眼真實所見的狀況。
近幾年HDR標準被推崇,亮度表現得到了巨大的提升,但是由於硬體技術的發展限制,實際能達到的亮度是有限的。年初各大電視廠商都推出了1000nit左右的旗艦產品,8月份索尼首當其衝發布新的Z系列旗艦機型,峰值亮度可以達到4000nit。但是這與人眼所能識別的10^5還是相去甚遠的。
高亮度帶來的不僅僅是「亮瞎眼」,理解顯示效果要把所有量化的概念立體化,它們之間是相互協作的。譬如真實世界的煙花、火光中心處都是有顏色的,但是如果用亮度範圍較低的顯示設備來再現場景的話,煙花與火光中心處的顏色可能就無法表達出來,只會是一片慘白。因為每一個亮度層次裡都包含了不同的色彩、灰度。能包容的亮度範圍越大,亮度的層次也會越多,同樣的色彩、灰度這些信息也會更加豐富。
色域的增長非常激進,量子點一直在突破。
iPhone7/7 Plus的屏幕已經從全sRGB升級到了DCI-P3標準。這個跨度其實是非常大的,DCI-P3是電影行業應用非常成熟的標準,與sRGB幾乎是覆蓋的關係,所能呈現出來的顏色更加豐富。
iPhone 6S對比iPhone 7顯示效果
色域的發展歷程中,BT.709標準幾乎也沿用50年之久,就包括現在一些影視作品在拍攝製作中仍然沿用這個標準,主要原因是大部分的顯示設備只能支撐到這個標準。雖然標準永遠走在前列,但是顯示設備的追趕速度也非常迅速。
目前色域方面頂級的工業標準是BT.2020色域,而目前最頂級的索尼4K OLED監視器BVM-X300的色域覆蓋範圍,都只能完整的覆蓋DCI-P3以及BT.709色域,但是相比BT.2020要小一些。
而在民用級別採用量子點技術的LCD電視已經可以突破120%的NTSC色域了,想想幾年前大家都還在討論什麼時候突破100% NTSC。可以說LCD上彩色濾光片的工藝已經非常之高了,再加上量子點帶來的純正背光,液晶電視在色域表現上有著先天的優勢。所以很多電視廠商在宣傳液晶電視的時候,都會非常熱情的把色域放在宣傳的重點位置。
為何iPhone7/7 Plus沒有增加屏幕解析度?
相比於亮度和色彩,屏幕解析度的發展已經非常變態了,8K電視已經蓄勢待發,但是在有些方面又顯得不夠,比如VR領域。而iPhone上的326ppi已經沿用了多年,Plus版本稍有改善,但是這一代仍舊沿用了前兩代的標準。
為什麼屏幕其他的要素欠發展,而唯獨解析度發展過猛但卻又不太敢用呢?在行動裝置上大家都討論能耗比和人眼識別解析度的極限。而作為一個與電視打交道的小編,我覺得除此之外,內容供應的滯後也是很重要的問題。
一方面如果要提升解析度,那設備的處理性能、存儲容量、解碼技術、圖像處理技術都需要同時進步才能帶來正在的高解析度效果。但是這些協同的要素髮展速度都還沒能更得上解析度的進步。要知道siggraph 2016大會上已經出現了一塊16K解析度的屏幕,而驅動這塊屏幕的是AMD最新的Radeon Pro顯卡。僅僅是初級的驅動而已,如果用來玩遊戲性能是遠遠不夠的。
其實顯示設備在一定的屏幕大小和觀看距離下,不斷的提升解析度所帶來的觀影差異只會越來越小,的確是因為人眼所能區分的清晰度是有限的。而電視屏幕已經可以達到8K解析度,但是內容供應連4K都還沒有達到,這就導致了硬體解析度的提升並沒有帶來實際的觀感提升。
特別是現在的電視臺連1080P的頻道都沒有普及,談8K電視的意義真的不大。但是VR技術卻特別需要這樣的高解析度顯示屏幕,這樣才能帶來更真實細膩的顯示效果。然而內容同樣是硬傷,有了16K又能怎樣,沒有16K的電影、遊戲;有了16K的遊戲又能怎樣,驅動16K遊戲的顯卡想必也是個超級大的電老虎。
看得出iPhone7/7 Plus沒有增加解析度,也同現在電視行業沒有激進的突破4K去追求8K解析度一個道理。給設備額外增加的負擔,遠遠超過解析度提升帶來的感官享受。
人眼感知的真實世界,就是顯示技術努力的方向
顯示技術可以羅列一大堆,古老的CRT和等離子、歷史悠久的LCD、改良LCD的量子點、自發光的OLED,還有各類投影技術、雷射顯示技術。無論他們怎麼進步怎麼完善,最終的目的還是為了讓我們足不出戶,就能在顯示設備上領略如同親臨現場般的真實和震撼。
消費領域我們能看到頂級的手機與旗艦電視都在朝著這個方向努力,只不過他們使用的場景與定位有所不同,側重點也有所不同,但是最終目的還是一樣的。期待未來的顯示技術沒有形態束縛,讓通向世界的窗口真實細膩又觸手可及。■
本文來源:PCPOP 責任編輯: 王曉易_NE0011
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