硬說「LCD高藍光、OLED辣眼睛」知名梗

前幾天OLEDindustry轉發了一篇關於小米旗艦機棄用AMOLED，官方這麼回復的文章，引起看顯示圈的熱烈討論。

事情是這樣的，有些人不解，為何小米10T用的是一塊LCD液晶顯示屏。

對此，小米產品營銷高級經理Daniel Hoang Desjarlais給出的解釋，他認為，使用一塊高素質的LCD屏，比使用一塊中等素質的OLED顯示屏要好得多。另外，他指出，某些用戶對AMOLED面板很敏感，大約10%會容易感到眼睛疲勞。

其實這個話題一直都在爭論，而且一直以來也都在傳說LCD和OLED的一些有意思的梗，這裡就從硬體層面來深度解答一下「LCD永不為奴」「OLED辣眼睛」等知名梗。

OLED和LCD的功耗這種優劣差距就不提了，這裡說一下這兩種屏在色彩、缺點上有什麼不一樣。

顯示精度

說到顯示精度，先細說一下LCD和OLED的發光原理。先來看LCD，採用的是標準RGB子像素排列方式，而OLED有鑽石、周冬雨這樣各種各樣的排列方式。

Why？

如果把一個LCD的像素單獨拿出來，其結構從下到上依次為發光板、垂直偏光片、正極電路、液晶層、負極電路、水平偏光片、彩色濾光片。

為了方便理解，這裡把這幾層結構縮減為發光板、液晶層、濾光片來看。

我們去掉垂直和水平偏光片及正負極電路，然後把液晶層想像成百葉窗。

發光板發出光線，由遮光板通過調整角度決定有多少光透過彩色濾光片，不同比例的RGB三色光線混合後會產生不同顏色的光。聽起來有沒有感覺很美好？

如果需要讓這個位置的像素點顯示純紅色，那麼理想狀態是藍、綠兩個色塊下的遮光板完全關閉。這時候就可以精準的只顯示紅色。

然而理想很豐滿現實卻很骨感。完全關閉這種情況只存在於理論之中，實際上多多少少會有些閉合不到位的情況出現。類似於下圖這樣，多多少少會有一點點白光漏出去。這樣一來就會產生色彩顯示不準的問題。

這個問題在顯示黑色的時候最為明顯，由於遮光板無法精準閉合，總會有光漏出來，所以實際上來說LCD屏幕並不能顯示絕對的黑色，它顯示的是比旁邊色彩更深的深灰色。正是因為這樣的特性。導致LCD屏幕在色彩顯示精準度方面相較OLED總是差那麼一點。

再來看OLED，它的整體結構相當簡單，只有三層，從下到上分別為正極電路、發光二極體和負極電路。這次沒有簡化，它確確實實只有三層。

正是由於OLED只有三層的特性，所以OLED屏幕會更薄，在手機內部這個寸土寸金的地方。能薄一點就意味著廠商可以多塞進去一個功能性器件或者是更大的電池，搭載OLED屏幕的手機無形之中又多了幾個賣點。

上面說到的LCD屏幕無法顯示絕對的黑色，這個問題在OLED屏幕上得到了很好的解決，OLED每個像素本身都是可以發出RGB三種顏色的光。當他需要顯示黑色的時候，只需要讓所有像素不發光即可。

這樣一來在顯示的色彩對比度方面會很好的優於LCD屏幕，OLED屏幕的色彩對比度從理論上來說是趨於無限的。

使用壽命

介紹完發光原理後是不是很多人覺得OLED屏幕簡直是人類一大黑科技，而且全身上下只有優點沒有缺點的那種。

儘管相比「先輩」LCD，「後浪」OLED在現實效能上擁有反應速度更快、亮度更高、對比度更高、和視角更廣等絕對優勢，但是奈何受藍色OLED發光材料壽命影響OLED屏幕整體壽命等因素影響，OLED屏的發展仍然受到很多挑戰。

如果你曾經使用過四五年前搭載OLED屏的智慧型手機，你一定對彼時的燒屏問題深有體會，OLED屏燒屏最直觀的表現便是屏幕發黃，上端狀態欄與主屏幕之間有明顯的燒屏分界線。而如今，隨著A屏技術的「成熟」，燒屏問題已經基本得到解決，最關鍵的手段便是更改屏幕內的像素排列方式。

眾所周知，傳統LCD屏幕像素排列為顯示行業經典的紅綠藍RGB三色模型：由於人眼對紅綠藍這三種顏色最為敏感，因此通過調節這三種顏色亮度我們便可以得到不同的其他顏色。然而，由於綠色位於可見光譜的中間位置，為人眼最敏感的顏色，而處於光譜邊緣的紅色和藍色便不那麼敏感了，這便解釋了為什麼一些OLED屏泛綠會容易被發現。

那麼到這裡就會有小夥伴問了，為什麼不用標準RGB排列？

問的好，標準RGB排列在顯示方面效果確實要好很多。但是這時候又有一個新的問題，那就是壽命衰減快，可以理解為屏幕發光基板負責發光燈泡用久了就沒有那麼高的亮度了。

LCD屏幕是依靠最底部的背光來發光的，即使出現衰減，那也是一整塊屏幕一起衰減，肉眼是很難看出來的。

但是OLED就不一樣了，OLED每個像素點都是獨立發光，所以衰減速度也不太一樣。比方說有一個區塊一直顯示綠色圖標，那麼用久了以後這個位置的綠色就會衰減變暗。就像是畫面被印在了屏幕上一樣。這就是傳說中的OLED燒屏，也就是像素點老化不均勻。大概就像是下圖這樣。

所以OLED屏幕就誕生了各種像素排列方式，這也成為判斷各家OLED一大特徵。

導致OLED屏幕壽命短的罪魁禍首是藍色像素。因為藍色像素的發光效率遠低於紅色和綠色，因此想讓藍色達到紅綠一樣的亮度便需要增大電流，這便令藍色像素衰減速度更快，從而直接影響屏幕壽命色準。為此，各大屏幕製造商紛紛通過增大藍色像素髮光面積的全新像素排列方式以降低藍色像素電流提升屏幕壽命。這也就是鑽石排列、周冬雨排列等代表的出現。

最初的像素排列方案便是三星的RGB PenTile子，它不同於傳統RGB，PenTil出於色彩平衡和校準等因素，在增大藍色像素麵積的同時，也將人眼同樣不太敏感的紅色像素擴大相同的像素麵積。儘管PenTile最終明顯改善了屏幕壽命短問題，然而又帶來了「副作用」：有效像素降低約1/3，等效標準RGB PPI值（該值越大，屏幕越清晰）大降，顯示效果相當於LCD的720P，這也成為很多用戶吐槽1080P不夠清晰、有顆粒感的重要成因。

即使三星隨後為了解析度降低問題而升級至了全新的鑽石排列方式，但是仍然無法令OLED屏幕解析度與LCD屏幕等效，其實際解析度僅為標準RGB的80%左右，因此為了確保顯示效果有效，當下大多數旗艦手機毅然選擇標配2K解析度OLED屏（相當於LCD 1080P）。

這些排列方式說白了其實都是屏幕廠商為了延長屏幕使用期限，防止「燒屏」的應對手段。如果採用標準RGB排列的話，OLED屏幕的壽命是肯定低於LCD屏幕的。

LCD永不為奴

我們上面說了OLED在色彩顯示精度上面遠高於LCD屏，並且OLED屏還彎曲摺疊、屏下指紋等功能，那麼為什麼還會有一群人大喊「LCD永不為奴呢」？

這件事還要從OLED屏幕和LCD屏幕的調光方式說起。目前主流的OLED屏幕採用的是PWM調光技術，而LCD屏幕採用的是DC調光技術。

DC調光很好理解，就像是給一個燈泡高的電壓它就更亮、低的電壓它就變暗。

LCD屏幕本身一塊背光板來發光的顯示方式就很適合DC調光。但是LCD對眼睛也是有一定傷害的，LCD的主要傷害來自於有害藍光。

傳統的LCD屏幕主要由背光板上的高亮LED燈珠發光後通過勻光板進入RGB像素塊，高亮LED燈珠發出的藍光有很大一部分是集中在有害區間的。這種有害藍光會對視網膜造成不可逆的傷害。

對於我們來說，避開藍光傷害其實很簡單，躲避藍光傷害的核心就是距離和時間。是不是很像小時候媽媽讓你看電視坐遠點、只能看一會？沒錯就是這樣，保持足夠的距離，控制觀看時間都可以有效的避免藍光傷害。然而現實卻是……LCD這兩個全中……

畢竟玩手機可沒有距離3米以上和每次只能玩兩個小時的約束。

由於每個人對於藍光的感知度並不相同，所以關於LCD更好還是OLED更好暫時還沒有辦法有一個絕對的評價。

OLED辣眼睛

OLED為什麼辣眼睛呢？這就需要提到另一個屏幕調光方式了。目前OLED屏幕主流使用的是PWM調光技術。這個技術有點難以理解。這裡盡力給大家解釋明白。

我們都知道我們看到的電影、電視劇實際上都是一張張靜態圖片組成的。

人眼對於流暢的定義是24Hz，也就是每秒鐘閃過24張圖片它看起來就是動的，低於24張看起來就是卡頓的。

同樣的，那我們要是在一秒鐘內把一個燈泡開關24次，並排除因此挨老爸老媽男女混合雙打的情況，那麼在我們的肉眼可見範圍內，燈泡是不是就是一直亮著的？

答案是肯定的，在我們的肉眼裡這個燈泡確實是亮著的。那麼我們在重新試想一下。假設你每秒開關燈10次，也就是說完成一次開關需要0.1秒。在這0.1秒內，你有0.08秒時間保持開燈、0.02秒時間保持關燈。那麼這時候你肉眼所見到的燈光就是原來燈泡正常亮度的80%。

同理如果你在這0.1秒內有0.04秒時間保持開燈、0.06秒時間保持關燈狀態，那麼你肉眼見到的亮度就是燈泡常亮亮度的40%。

這就是OLED屏幕使用的PWM調光方式。

相信有細心的小夥伴已經發現了，雖然說我們的肉眼並沒有看見燈光在以非常高的頻率去閃爍，但是這個頻閃確實是客觀存在的，如果頻閃的頻率很低，那就很容易被人眼觀察到。這樣的頻閃帶來的最大問題就是傷眼睛。

如果頻閃頻率足夠高，那人眼就沒辦法捕捉到，對人眼的傷害就會小很多。當然也只是小很多，目前並沒有證據可以證明高頻PWM調光的頻閃不會對眼睛造成傷害。目前主流的OLED屏頻閃頻率為250，這個頻率下有的比較容易感知到頻閃的小夥伴可能就會出現眼睛酸疼、流淚的現象。

一說到這裡可能很多小夥伴會發問，既然OLED的PWM調光不好，為什麼不給OLED屏幕用更好的DC調光呢？

原因非常簡單，DC調光下如果想要讓OLED屏幕的亮度減少，那就需要減小電壓，然而減小電壓又會出現出現屏幕亮度不均勻的情況。有點類似於下圖的樣子。

所以目前OLED屏幕廠商採用的調光方式依然是對眼睛傷害比較大的低頻PWM調光方式。這是三星等屏幕提供商屏幕出廠自動綁定的，無法更改。目前手機OEM廠商吹捧的DC調光其實是在PWM調光基礎上加持的，本質上不是DC調光，開啟後無論怎麼調節屏幕亮度，實測頻閃頻率都不會降低。

目前，華米Ov等國內主流手機廠商都在通過加入「全局DC調光」或者「類DC調光」模式以改善PWM調光下的頻閃傷眼問題，但卻無法從根本上解決，且可能會帶來色準偏差等問題，不過這的確能夠在一定程度上改善傷眼問題。

那麼，PWM調光就真的除了傷眼一無是處麼？事實上，早期三星的OLED屏幕是採用DC調光的，但是由於OLED屏幕沒有背光面板，每個像素獨立發光，若直接通過DC調光進行調節屏幕亮度，會導致低亮度低電流下屏幕色彩顯示不均、不準等問題，而PWM調光則很好地解決了這一問題。

如果說到OLED辣眼睛，除了調光，還有廣色域、HDR。手機OEM廠商動不動就想拿出來「說事」，比如一加8 Pro便搭載了一塊支持10.7億色彩精度（10bit色彩）、HDR 10+D的廣色域屏幕。

什麼是廣色域？簡單來說，就是能夠覆蓋更多的色彩範圍，以更接近人眼可見的真實色彩，然而截至目前沒有任何一個領域的色域標準能夠真正囊括人眼可見的所有色彩，因此每個行業不得不設定自己的色域標準，常見的有三個：NTSC、sRGB、以及AdobeRGB，這也是目前電視和PC行業慣用的屏幕色域衡量標準。

其中，NTSC為美國國家電視委員會為了規範彩色電視機而設定的，一直沿用至今；而sRGB是專門針對PC彩色顯示器設定的，其色彩範圍約為NTSC標準的72%，這令100% sRGB、72% NTSC色域一直以來都是衡量筆記本屏幕品質優良的重要參數之一；而Adobe RGB顧名思義是由Adobe公司制定的標準，其色域範圍遠高出sRGB，逐漸被攝影、印刷、和顯示等專業領域認可。

當然，這些色域衡量標準同樣適用於當今的A屏手機上：DisplayMate數據顯示，三星Galaxy S20 Ultra屏幕色域表現為110% DCI-P3、139% sRGB，其中DCI-P3為數字影院顯示標準，也是目前手機OEM廠商常拿來說事的色域標準。

看到這，或許很多小夥伴已經注意到了，DCI-P3與sRGB標準都超過了100%，這便是所謂的廣色域。不過，這卻直接導致了一個關鍵BUG，即色域放大，導致的直觀結果便是圖片色彩飽和度會相對提高，這便是當下安卓A屏廣色域智慧型手機拍照普遍看起來豔的關鍵原因。

目前手機OEM廠商大談廣色域是沒有毛病的，越廣越「豔」越好。國人對色彩審美還屬於非常初級的階段，高飽和度滿足當下絕大多數用戶審美，真正欣賞低飽和美的少之又少。國內很多濾鏡軟體之所以火，也是因為它們都會一定程度增加照片飽和度，讓天空更藍、花更豔。

而這便引出了當下手機OLED屏的一個關鍵問題，色準普遍較差。如果你將安卓手機拍攝的照片傳到電腦中，你便會發現，它並沒有在手機上看起來那麼「好看」（豔）。安卓現在的問題在於，比如華為Ov，自帶的相冊看著還行，到別的應用就不對味兒了，其中關鍵的原因是大多數安卓手機缺乏色彩管理。

什麼是色彩管理？簡單來說就是確保圖片等內容的色彩表現在各個設備上保持一致，這便需要設備在顯示不同色域標準的內容時進行精準的色彩換算。舉一個最簡單的例子，單眼相機色域標準是Adobe RGB，電腦顯示器色域標準為sRGB，而照片列印的標準又是CMYK色域，如何確保這三個標準下顯示的色彩儘可能一致便是色彩管理的終極目的。

缺乏色彩關鍵直接呈現的結果便是在廣色域屏幕下看普通照片會很豔：假設sRGB標準紅色飽和度為1，廣色域下紅色飽和度為1.5，那麼當紅色飽和度為1的普通圖片放在廣色域屏幕下，其紅色飽和度便會被自動拉至1.5，看起來自然會豔。

說到這，我們不得不提的便是蘋果的色彩管理。相比安卓，蘋果不但擁有完善的色彩管理系統，一些設備在出廠時還做過校色，這使得蘋果設備的色彩還原度更加精準，這也令蘋果設備幾乎成為專業攝影師的標配。

事實上，安卓手機（尤其是旗艦智慧型手機）OLED屏顯示效果普遍偏豔是一個老生常談的問題，不知道是不是為了迎合國人審美，該問題一直沒有被完全改進，不過為了滿足一部分用戶對於屏幕色準的要求，手機OEM廠商紛紛為屏幕設置了不同的顯示模式，比如三星的鮮明、自然等模式

其實，屏幕技術好壞的討論一直沒斷過，關於哪個屏幕更好一直沒有一個結果。這個問題只能留給各位看官去討論了。

來源：魯大師，品玩綜合整理

▼