「大果粒」是怎麼來的?盤點手機屏幕像素排列方式

2021-01-10 騰訊網

標準 RGB 排列

標準 RGB 是在 LCD 屏幕上最常見的像素排列方式,它將一個像素均分為三個子像素並排排列,通過紅、綠、藍濾色片將 LCD 背光模組的白光過濾後形成相應的紅、綠、藍即 RGB 子像素排列。

當需要顯示不同顏色的時候,三個子像素分別以不同的亮度發光,由於子像素的尺寸非常小,在視覺上就會混合成所需要的顏色。

▲ 標準 RGB 像素排列

採用標準 RGB 排列的好處是每個像素都能獨立顯示所需要的顏色,無需像 PenTile 排列的屏幕那樣借用相鄰子像素,因此顯示精細度不會打折扣。

PenTile 排列

RGB PenTile 排列,目前多見於 OLED 屏幕上,因子像素呈現鑽石形排列而得名。與標準 RGB 排列不同,PenTile 排列的每個像素由紅、綠和藍、綠子像素組合而成,綠色像素是完整的,而紅藍像素相比傳統 RGB 排列各減少二分之一,子像素總數減少了約三分之一。

▲ 三星 Galaxy S5 屏幕 PenTile 排列(圖片來源:PhoneArena)

由於子像素的減少,以及不像標準 RGB 排列那樣每個像素都具備相當的獨立性,在顯示許多內容時需要借用相鄰像素,因此在需要顯示精細內容時,同解析度下 PenTile 排列的屏幕相比標準 RGB 排列的屏幕會出現細膩度不足的缺陷、以及字體邊緣的彩邊等現象,在同解析度下 PenTile 排列的屏幕實際像素密度大約相當於標準 RGB 排列屏幕的 80%。

以目前常見的 6.4 英寸、2340 × 1080 解析度(FHD +)的 OLED 屏幕為例,按照標準 RGB 的排列,其像素密度為 403 PPI,但以 Pentile 排列計算,其實際像素密度只有 324PPI。iPhone XR 發布時其 326PPI 的屏幕為不少人詬病,但 iPhone XR 所採用的是像素密度不打折扣的 LCD 屏,對比目前安卓陣營主流的 1080P OLED 屏幕在精細度方面其實是同一水準。

▲ 一加 2(LCD)與一加 3(AMOLED)屏幕精細度對比(圖片來源:Pocketnow)

既然 PenTile 排列會影響精細度,那為什麼會被以三星為代表的 OLED 屏幕所採用呢?這主要是基於使用壽命考慮。眾所周知,OLED 屏幕的每個子像素都能獨立發光,但藍色 OLED 的發光效率要比紅色和綠色低,使得藍色像素要達到相同的發光強度必須使用更高的通過電流——這就意味著藍色像素的衰減速度更快,也就會加速「燒屏」現象的產生。

在 PenTile 排列中,每兩個像素共享一個綠色的子像素。這使得藍色 OLED 的面積可以更大,同時帶來更高的面板開口率。這樣一來就使得達到相當發光強度所需要的電流降低,從而延緩衰減速度使得面板壽命提高。

其實三星早期在 Galaxy S2 上用過標準 RGB 排列的 SuperAMOLED Plus 屏幕(諾基亞 Lumia 900 也曾用過相同排列的 AMOLED 屏幕),不過也確實證明了會加劇燒屏的事實,此後也就不再採用。

此後彌補 PenTile 排列精細度下降的辦法便是暴力提升解析度也就是總像素數量,提升到 2K,像素數量上去了,細膩度自然也就改善了,也就有了所謂「無 2K 不 A 屏」的說法。

▲ 三星目前的旗艦機型均採用 2K 級別解析度的 AMOLED 屏幕

當然 PenTile 排列也有通過減少子像素數目以節省成本、節省電量的考慮在,但主要還是基於使用壽命考慮。

RGB Delta 排列

今年 8 月發布的堅果 Pro 2S 採用了一塊國內廠商維信諾所供應的 OLED 屏幕,與維信諾這個此前極少見諸報導的廠商類似,這塊屏幕採用的也是此前罕見的 RGB Delta 像素排列。

乍看上去,這種屏幕像素排列方式與 PenTile 相似,不過其紅、綠、藍子像素數量是相同的。但相比標準 RGB 排列三種顏色的子像素數量各減少三分之一,每個像素呈 R-G、G-B 或 B-R 排列,六個子像素共用周圍一個子像素,實際像素密度相比 PenTile 進一步下降,大約只有標準 RGB 排列的 70%

因此堅果 Pro 2S 這塊 1080P 解析度的屏幕,同樣會有顯示細膩度缺失、字體邊緣出現彩邊的問題。

RGBW 排列

RGBW 排列與標準的 RGB 排列相似,並且也多見於 LCD 屏幕上。所不同的是其每兩個像素上,用一個白色子像素代替一個藍色子像素,因此橫向看呈現 RGB、RGW 相間的排列。

▲ 華為 Mate 10 採用了 RGBW 排列的 2K 級別 LCD 屏(圖片來源:GSMArena)

增加白色像素的目的是提升屏幕亮度,除了最大亮度的提升外,由於 LCD 屏幕通過提高整體背光亮度來提亮屏幕,因此 RGBW 排列的屏幕相比標準 RGB 排列的屏幕在同等顯示亮度下,功耗會更低。

當然缺陷也是顯而易見的,由於藍色子像素減少一半,在顯示彩色內容時,RGBW 排列的屏幕色偏會有所增加,同時細膩度也有所削弱。

RGBW 排列的屏幕早期曾在索尼的 LT22i 上出現,而近兩年主要是華為旗艦機型採用較多,如 Mate 10、Mate 20、P20,LG 今年的旗艦 G7 也採用了這項技術。

RGB S-Strip 排列

這種排列方式的屏幕曾短暫地見於三星旗艦 Galaxy Note 2 上,和標準 RGB 一樣也是單個像素均分為紅、綠、藍三個子像素,只不過三個子像素不是並排,而是藍色子像素垂直豎置,紅、綠子像素橫置的形式。

後來在採用 AMOLED 屏幕的 Apple Watch 上也出現了這種屏幕像素排列方式。

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