1屏幕成像的基礎是什麼
如果說以前的手機有細節有按鍵有各種元素的多方位組合，那麼如今的智慧型手機猛地一看似乎只有一塊屏。我們通過這塊屏幕進行操作，也通過這塊屏幕來查看信息。隨著智慧型手機整體性能的提升，手機不再僅僅是一款通話用的設備，因此屏幕的重要性也是日益凸顯。視頻、圖片、遊戲，屏幕承載了太多內容，也難怪我們在購買一款智慧型手機時，會將屏幕當做選購的要素之一。
但是我們對屏幕的了解究竟有多少？當一款手機發布時我們在意的無非是屏幕尺寸與解析度，但你真的以為屏幕尺寸和解析度就能決定一切？針對屏幕而言，那些看著讓人頭疼的字母組合之中誰代表著屏幕材質，誰又是面板技術？其實我們對屏幕的誤解，一直比我們所想像的要深。
拒絕被忽悠 手機屏幕材質/技術淺解析
手機屏幕要想顯示出我們所看到的文字、圖像，需要的就是R（紅）G（綠）B（藍）這三原色。屏幕中的每一個像素都是具有完整的三個RGB次像素排列的，而屏幕上的每一種顏色都可以由一組RGB值來記錄和表達，每一個像素的RGB分量都在0-255強度值的範圍之內。只通過紅綠藍三種顏色，按照不同比例混合，就能呈現出我們所看到的各種顏色。
像素，讓屏幕呈現出我們所看到的一切（圖片引自orlandobarrozo）
如同前面所說，RGB各有256級亮度，用數字從0-255表示，其中0也是亮度數值之一，因此亮度值總和為256級。其中256級的RGB色彩能夠組合出大約1678萬種顏色，因此我們經常看到手機屏幕參數部分寫有1600萬色這樣的字眼。這些次像素在0級時亮度最弱，255級時亮度最亮，RGB三色數值相同時為無色彩的灰度色，RGB均為255時為最亮的白色，RGB均為0時則為黑色。
441ppi與326ppi的兩組對比圖，左側441ppi明顯更細膩平滑
升級到2K平後，帶來的是肉眼所難以分辨的進一步精細（圖片引自aaparut）
我們經歷了屏幕解析度的一路飆升，而這也就意味著隨著技術的發展與時間的演進，同尺寸的屏幕可以具有更多的像素數。我們用ppi來代表像素密度，而ppi數值則意味著每英寸包含多少個像素點。在智慧型手機剛剛進入1080p時代時，我們用全球首款1080p機型HTC Butterfly與iPhone 5進行了對比，通過微距鏡頭拍攝屏幕並局部放大後可以明顯看到441ppi的HTC Butterfly比326ppi的iPhone 5看起來更細膩，而從肉眼的角度來說，這也就意味著我們在觀看屏幕時沒有所謂的顆粒感，整體的視覺效果更加細膩平滑。當然，隨著如今手機屏幕升級到2K級別，屏幕的細膩程度又有了進一步的提升，只不過我們肉眼是否真能看出差異就很難說了。
當然，看到這裡你就會意識到單以屏幕尺寸和解析度來評判一款手機的屏幕好壞是有多麼片面，這些紅綠藍小亮點是基礎、但也僅只是屏幕的一部分，屏幕材質與技術同樣決定著最終你眼中呈現出的是怎樣的顯示效果。而接下來，我們就來聊這些正題。
2TFT和IPS根本不是等價關係
我們平常在談論手機屏幕時，經常提及的無非IPS與TFT，但IPS與TFT甚至都不是對等的關係，而「IPS材質」這種說法嚴格來說也是一種語意表達上的錯誤。在如今，主流的智慧型手機屏幕可以分為兩類：LCD（液晶顯示器）與OLED（有機發光二極體），這裡我們先來看LCD。
LCD基本結構（圖片引自wiki）
LCD在顯示時需要背光的支持，而且光要透過兩層玻璃與基板與各種光學膜片、配向膜、彩色濾光片來產生偏光，在亮度和色彩上難免會有損失。而我們所說的TFT則是Thin-Film Transistor（薄膜電晶體）的縮寫，在LCD中，TFT在玻璃基板上沉積一層薄膜當做通道區，通過薄膜電晶體技術來改善影像質量。TFT-LCD上層的玻璃基板緊挨著彩色濾光片，下層的玻璃基板則鑲嵌有電晶體。當電流通過電晶體產生電場變化，造成液晶分子偏轉，藉以改變光線的偏極性，再利用偏光片決定像素的明暗狀態。同時，與上層玻璃貼合的彩色濾光片形成了我們前面所說的每個像素中所包含的RGB三色，進而構成了我們屏幕中所顯示的色彩與畫面。
簡單說完了LCD液晶顯示屏，接下來要說的就是液晶面板的種類，或者說是面板技術。LCD可以分為單純矩陣驅動與主動矩陣驅動。其中單純矩陣驅動包含有TN與STN，而主動矩陣驅動則包含TN、IPS、VA、OCB。而在如今的智慧型手機市場中，TN與IPS算是比較主流的兩種技術，VA則要更多的應用在電視產品中。
TN屏示意圖（圖片引自wiki）
TN是Twisted Nematic（扭曲向列型液晶）的縮寫，在液晶技術發明以來被廣泛使用，在電子設備中佔據主導地位。現在不少用戶將TN屏等同於TFT屏，其實是一種概念上的誤讀與混淆。由於TN屏的生產技術成熟、價格低廉，如今仍然備受一些低成本手機青睞。同時，開口率高的TN屏在相同亮度下比其他方式更省電，8-15ms的響應速度也算是非常迅速。因此，在這些優點之下，即便TN屏有著遭用戶所詬病的窄視角與顏色失真等弊端，也仍舊未能淡出如今的智慧型手機市場。
IPS屏幕示意圖（圖片引自wiki）
IPS是英文In-Plane Switching（橫向電場效應顯示技術）的縮寫，這一1996年推出的廣視角技術能夠有效改善當視角不佳時，TN屏中出現的色差問題與狹窄視野。IPS液晶的電極與液晶處在同一平面，能夠得到上下左右178度的可視角度，這大大改善了TN屏所存在的問題。但與此同時，IPS屏也並非我們所想的那樣毫無缺點。IPS屏的耗電量較高，除可視角度之外在其他方面沒有明顯改進，同時反應速度較慢，因此也算是有利有弊。
在隨後的1998年，日立推出了S-IPS（Super-IPS），除了有IPS原來的技術之外，還對反應速度進行了改進。1999年，LG-飛利浦以合資廠商身份加入IPS陣營，於2006年宣告破產後，IPS業務主要交由LG Display打理。
H-IPS對S-IPS進行了改進
E-IPS是經濟版的H-IPS
在此期間，日立於2002年推出了AS-IPS屏，在明暗比方面做出了非常大的改善。同一年，日立還推出了IPS-POR屏幕，並將其具體劃分為H-IPS、S-IPS以及E-IPS。H-IPS（Horizontal IPS）最為明顯的區別就是改變了S-IPS的魚鱗狀子像素排列，每個像素都呈筆直排列像素之間連成一條從上到下的直線，同時每個像素之間都擁有較以往更小的電極寬度。H-IPS相比S-IPS，小幅改進了對比度、色彩表現，屬於價格相對較高一些的高端產品，而S-IPS則憑藉較低的價格，擁有不錯的性價比。E-IPS則被人們認為是經濟版的H-IPS，對比度與色彩方面比H-IPS稍遜一些，色域達到72%，開口率減小，可視角度提高，大可視角度成為了E-IPS僅有的幾個優點之一。
後來擔負起IPS大任的LG Display又在2012年推出AH-IPS，為顯示效果帶來更大的提升。AH-IPS相較於E-IPS在色彩、對比度及能耗方面做出了大幅度升級，進一步完善著用戶的視覺體驗。
3AMOLED其實也是OLED
簡單說完了LCD，接下來再來看OLED。OLED是Organic Light-Emitting Diode（有機發光二極體）的縮寫，與前面提到的TFT-LCD不同，OLED無需背光支持，具備自發光性，同時擁有廣視角、高對比、低耗電、高反應速率以及全彩化、製程簡單等優點。按照驅動方式來劃分，OLED可以分為被動式OLED（PMOLED）與主動式OLED（AMOLED）。
PMOLED與AMOLED（圖片引自vankaizer）
如果說OLED與LCD對等，那麼PMOLED就像是我們前面提到過的、已經淡出市場的STN LCD。PMOLED不適合用於顯示動態影像，反應速度也比較慢，雖然較為省電，但在尺寸方面有局限性。對於如今的智慧型手機用戶來說，被限制在5英寸低解析度的PMOLED明顯不怎麼討喜，也無法滿足用戶需求。若要將PMOLED做大，則會出現為了維持整個面板亮度而提升每一個像素點的亮度、進而提高操作電流，導致壽命降低的現象。
所以，我們現在接觸到的OLED屏幕，基本都是AMOLED屏幕，而AMOLED本身也是OLED的一種，就好像我們說IPS也是TFT-LCD一樣。而AMOLED也並不局限於智慧型手機這一類產品，三星和LG的電視產品中也會應用AMOLED屏，因此也不存在所謂OLED應用於電視、AMOLED應用於中小尺寸屏幕說法。
AMOLED就是Active-matrix organic light-emitting diode的縮寫，可以譯為有源矩陣有機發光二極體或主動矩陣有機發光二極體。其中的AM指的是背後的像素尋址技術。
Nexus One所使用的Pentile排列方式（圖片引自wiki）
AMOLED顯示由OLED矩陣分子電激後發出的存儲或集成於TFT的光，控制流向每個像素的電流流向，每個像素上至少有兩個TFT來控制這一持續電流。TFT背板技術對於AMOLED而言可謂關鍵，目前多晶矽與非晶矽都已應用於AMOLED。
從優勢上來講，AMOLED具備自發光性，廣視角、高對比以及高反應速率，同時AMOLED也被PMOLED具備更高的刷新率，因此也能夠顯著降低能耗。不過在陽光直射下，AMOLED的閱讀效果並不是很好，因此三星的Super AMOLED則通過減少屏幕間距來實現更好的強光下顯示效果。
傳統MOLED對比Super AMOLED（圖片引自百度）
傳統AMOLED顯示效果對比Super AMOLED Plus（圖片引自CNET）
Super AMOLED的觸控是在面板上進行操作，無需通過空氣層。同時與傳統AMOLED相比，Super AMOLED擁有更亮的屏幕，能夠減少太陽光反射並降低耗電，算是對傳統AMOLED的一大改進。隨後，三星在Super AMOLED之上又先後推出了Super AMOLED PLUS、HD Super AMOLED、HD Super AMOLED PLUS以及Full HD Super AMOLED、Quarter HD Super AMOLED，除了解析度在提升之外，顯示效果也在向更精細的方向來發展。
就如同標題所說，我們今天在這裡只是進行一個簡單的解析，對於用戶來說，只要了解到手機的屏幕材質分為LCD與OLED，其他均為屏幕顯示技術就OK了。我們平時所說的「TFT」屏幕其實是一種概念的混淆，IPS也同樣是TFT-LCD，而一直遭用戶詬病的所謂「TFT屏」其實應該被稱作TN屏才對，而OLED陣營通過RGB次像素排列帶來不同的色彩風格。無論是LCD還是OLED，都在隨著技術的提升而對顯示效果、能耗等進行改進，只要不混淆概念，我們在購機時也就能有效的放置被那些花裡胡哨的宣傳語忽悠了。
我們對屏幕的了解究竟有多少？當一款手機發布時我們在意的無非是屏幕尺寸與解析度，但你真的以為屏幕尺寸和解析度就能決定一切？針對屏幕而言，那些看著讓人頭疼的字母組合之中誰代表著屏幕材質，誰又是面板技術？其實我們對屏幕的誤解，一直比我們所想像的要深。