视网膜屏幕的优缺点,苹果视网膜显示屏是什么

视网膜屏幕的优缺点,苹果视网膜显示屏是什么

Hello大家好,我是Check6,今天来和大家好好聊聊现在智能手机最重要部件之一的「屏幕」.当然不仅仅是智能手机,从世界上第一部移动电话摩托罗拉DynaTAC8000X开始,屏幕就是手机上无法缺少的部件.今天主要主要触摸屏手机（手机屏幕）的发展史以及来讨论一下今天手机屏幕.

距离世界上第一部智能手机发布后的十年,在1994年,老牌科技大厂IBM推出了历史上第一台公认的智能手机或者说是现代智能手机鼻祖IBMSimon,Simon在当时被称为PDA,中文就是智能数字助理或被成为手持式PC.Simon不仅可以打电话还能发信息和邮件,内置了日历,备忘录,世界时钟等等功能,但是其他手机也多少有这类的功能,最让人震惊的是还是那一块4.5英寸x1.4英寸的屏幕,分辨率160x293,而且这块屏幕的屏占比在当时是非常高的.但也是由于当时技术的限制,Simon的操作方式依旧要靠手写笔,但是当时有这个设计思路的确已经非常超前了.

IBMSimon

在1997年,西门子作为当时的手机大厂发布了第一款搭载彩色显示屏的手机—西门子S10,第二年则是发布了世界上第一款搭载指纹识别的手机,在20世纪末,还有世界上一款滑盖手机（SL10）也是由西门子发布的,而那都已经是后话了.西门子S10和现在的彩色显示屏不太一样,这块屏幕只能显示4种颜色红、绿、蓝、白四种颜色,但哪怕只能显示四种颜色,S10也是开创了彩色屏幕的先河.

西门子S10

西门子SL10

后面登场的就是我们比较熟悉的厂商了像是索尼爱立信,诺基亚等等厂商都在跨入21世纪的那两年发布过彩色显示屏,诺基亚7650也是是那时候非常有名气的手机,完全不亚于现在的苹果三星,国内的HMOV.

最近滑盖手机很火,像联想的Z5Pro,荣耀Magic2,小米MIX3都采用了滑盖的设计,而在2000-2010年这段时间里,诺基亚的滑盖手机火遍全国,N85就是一款采用了双向滑盖设计.而这并不是重点,N85是世界上第一款采用OLED屏幕的手机.它配置了一款2.6英寸,分辨率240×320的AMOLED屏幕,搭载SymbianOS9.3.要真说谁是OLED屏幕的首发者,那还得当属诺基亚,毕竟三星的第一款OLED手机要比i7110要比N85晚了快4个月.

N85

三星i7110

而LCD的忠实粉丝苹果在2007年的1月9日,向世界发布了颠覆世界的iPhone2G,这款手机告诉了世人,原来手机还能这么玩.iPhone2G搭载了一块T3.5英寸TFT电容式触摸屏,分辨率320×480,并且支持多点触控,从这时开始,手机屏幕开始飞速发展,到现在甚至开始倒逼电脑屏幕的发展.

iPhone2G

在前文讲到了几个重要的知识点,分辨率,AMOLED/OLED,LCD.我们从分辨率开始说起,分辨率的重要组成部分就是像素,像素由红,绿,蓝组成,一块方形的屏幕横向有多少个点,竖向有多少个点,相乘之后的数值就是这块屏幕的像素.举个例子,我的华为Mate10Pro的分辨率是2160×1080,计算以后得出这块屏幕的比例是18：9,也就是现在「全面屏」的主要屏幕比例.所以,在这个华为Mate10Pro的6英寸屏幕上,在竖向的高度上有2160个像素,在横向的宽度上有1080个像素.说完屏幕像素以后就会引向另一个名词「PPI」又被成为每英寸屏幕所拥有的像素数,这里的每英寸是指对角线的长度,并不是像素的高和宽.而屏幕像素数量,屏幕大小和PPI这三者之间有着紧密的联系,在这里我们需要一个公式.

PPI计算公式

这个公式非常的有用,以iPhone8Plus来说,iPhone8Plus的屏幕分辨率是1080×1920,通过公式我们得知iPhone8Plus的PPI是约401,这符合苹果对RetinaDisplay的标准.

RetinaDisplay

现在出现了一个英语单词,RetinaDisplay,视网膜屏幕,这是一个非常成功的营销词汇,早期的RetinaDisplay的标准是326PPI,而现在大部分的手机屏幕分辨率应该在400PPI以上,当然得益于苹果的蜜汁优化,新的iPhoneXR的PPI是326PPI.现在对RetinaDisplay的重要依据也是一个公式,在iPad3的发布会上提出的RetinaDisplay公式.

RetinaDisplay公式

其中a代表人眼视角,h代表像素间距,d代表肉眼与屏幕的距离.匹配以上条件的屏幕可以使肉眼看不见单个物理像素点.这样的IPS屏幕就可被苹果称作「Retina显示屏」.将通常使用距离及正常眼能区分屏幕上两点的最小视角约为1』代入上公式可知：移动电话显示器的像素密度达到或高于300ppi就不会再出现颗粒感；手持平板类电器显示器的像素密度达到或高于260ppi就不会再出现颗粒感,而苹果计算机的Retina显示器像素密度只要超过200ppi就无法区分出单独的像素.

说完了屏幕分辨率,接下来说一说屏幕材质,现在主要的两种屏幕材质是LCD屏幕和OLED屏幕,而在手机这个圈子中,有讨论屏幕的地方就有战争.首先我们先来解释一下,OLED和LCD的区别.

LCD中的液晶本身并不发光,它的发光原理主要靠背光层,这则需要大量的LED背光灯组成,但是背光依然是白色的光,并不能出现色彩,于是白色的背光层上加一层有颜色的薄膜,白色的背光穿透了有颜色的薄膜后就能显示出RGB三种颜色了,但是依旧需要调整比例,不能让光直接穿透RGB啊,这也是为什么在背光层和颜色薄膜之间有一个控制阀门,这就是图片中LiquidCrystal的那一层,也就是我们所谓的液晶层,这层可以通过改变电压的大小来控制开合的程度,开的越大,光也就越多,开的小,光就变少.

LCD工作方法

LCD工作方法

LCD作为一种非常成熟的工艺也暴露着巨大的缺陷,由于这个液晶层并不能完全的关闭,在显示黑色面板的时候实际上是白色＋黑色的结合,并且这个背光层的存在,这束光很容易从面板和缝隙之间传过去,这也就导致了一个LCD屏幕的通病—屏幕漏光.

漏光

还有就是拖影根据上述描述得知画面的颜色是由像素点显示来的,而像素点从蓝变成颜色红,或者转变任何一种颜色是需要时间的,这段时间叫做灰阶响应时间,如果灰阶响应时间太长,在画面快速滑动的时候像素点来不及改变颜色而导致出现画面残留,视觉上就会出现拖影,拖影极其影响视觉观感,OLED屏幕几乎没有任何拖延,而LCD屏幕,哪怕是苹果的顶级LCD,该拖影还是拖影.当然了,现在LCD的工艺越来越高,在旗舰上的LCD屏幕几乎察觉不到拖影的现象.

而另一种屏幕OLED则完全没有问题,因为OLED没有背光层,所以OLED要比LCD屏幕薄很多,对于手机内部寸金寸土的地方,减少1mm也是减少.并且OLED它是可以弯折的,而且是可以大幅度的弯折,这也就是为什么会出现类似三星GalaxyS8/S9这类的曲面屏手机.苹果也是看重了OLED的「可定制性」所以在iPhoneX上也采用了由OLED制成的刘海屏.OLED的对比度可以做到很高,它的黑色是可以直接关闭,对比度从理论上是可以做到无限的,我记得苹果在介绍iPhoneX的时候有一个PPT就是在夸这块无限对比度的屏幕.当然OLED的屏幕有一个我非常喜欢的功能,AlwaysOnDisplay息屏显示,手机平躺在桌子上想看一眼时间或者来了什么消息轻而易举,并且AOD的耗电量极低.

AOD

但同为OLED,每一家的OLED还都有那么一些不一样,虽然屏幕都是三星产的,但里面大有学问.首先是PPI,同样的尺寸下,PPI越高,像素之间的格子就越多,有效的发光面就会变少.OLED是电流驱动,同样的条件下,PPI高的显示屏亮度会更低一些；如果亮度一样,PPI高的显示屏能耗就会高一些.

各大旗舰的PPI和最高亮度

但是三星给苹果的屏幕不太一样,PPI高,亮度也高,在这种情况下就要提到另外一个问题,像素排列.我们知道OLED/AMOLED的屏幕排列主要是Pentile/棱形排列.三星的Galaxy系列的排列方式几乎每一代都有所变化.

我们再来看一下今年几大旗舰手机OLED屏幕排列组合.

各大旗舰的排列方式

它们在单个像素的设计上还是有一些不同的.比如P20Pro的RGB三色像素接近于矩形,而其他的大都是圆角矩形；S9+的绿色次像素类似纺锤形,iPhoneX的红色次像素比别的手机都要大一倍等等.PPI越高,像素就越密集,同样的电流下,亮度就会越低,你强行升高亮度,功耗就会增加,寿命也会有一些影响.虽然AMOLED的寿命据说已不是问题,但在持续高亮度的条件下,多少还是有一些担忧的.iPhoneX应该是多方权衡,最终选择了适当降低PPI,维持高亮度的这么一个做法.但能达到这么高的亮度,单是红色次像素比别人大是不够的,发光材料和荧光效率上应该也有一些不同.

OLED屏幕还有的好处就是屏幕IC的封装方式,目前有COG、COF和COP三种,iPhoneX就是采用了价格高昂的COF封装方式,才做到了几乎没有下巴.当然也得益于OLED的柔性特性.

说到这里有的人就要问了,OLED这么牛逼为什么有些人在高呼LCD用不为奴?OLED就没有任何缺点了吗?答案是肯定有缺点的.首先第一个缺点就是PWM调光,这个在B站的视频中出现最多,一些弹幕就会在那刷「这屏幕怎么是闪的啊?」没错,闪屏（频闪）的罪魁祸首就是PWM调光.具体原因我们来看一下谷歌是怎么回答的：「屏幕是需要控制亮度的,对于LCD,直接通过调整背光层的电压就能控制亮度（DC调光）,而OLED在低电压下会出现不均匀的果冻效应,所以OLED就不能采取控制电压调整亮度,OLED控制亮度的方法就是不断的开关开关开关,开关的次数高到一定程度了肉眼就无法看出来了（PWM调光）.PWM调光实际上屏幕的亮度是固定的,他是通过改变点亮屏幕的时间来调整连读的,假如屏幕亮度100%,那么全部周期内保持屏幕打开就行了,假如亮度80%,那么一个周期内80%的时间打开屏幕,20%的时间关闭屏幕,假如50%亮度,那么一个周期内50%的时间打开,50%的时间关闭就行了.而低亮度下,由于屏幕关闭的时间过长,我们的肉眼就会很明显的发现屏幕是在一开一关,其实很多人的误区是以为屏幕的频闪频率变低了,实际上不是啊,是因为屏幕关闭的时间太久导致黑场间隔太明显了.所以,在低亮度的时候使用OLED部分人会感觉明显不适.」通过频闪我们可以很简单的辨别自己手上的手机是LCD屏幕还是OLED屏幕,那就是用一根手指快速的上下划过屏幕,如果你的眼睛看到了手指的残影,那么毫无疑问,这块屏幕99%是OLED屏幕.

屏闪

屏闪

OLED还有一种通病广为人知,烧屏,这个词相信大家一定不陌生,去三星的专卖店溜达两圈,指不定就能发现几台烧屏的S8,S9等等.由于OLED屏幕的像素点是独立发光,所以每一个像素的寿命长短不一,比如红色的像素工作时间比较长,那么红色像素的衰减就会比其他颜色的像素衰减的更加厉害,所以烧屏也可以理解为屏幕老化不均匀导致的残留.但一般只有长时间显示同一个画面的时候才有几率出现烧屏情况,并且各家厂商的UI中都有防烧屏机制,所以一般出现了烧屏就是在提醒你要换手机了.

除了这些,OLED的屏幕像素密度相对LCD来讲比较低,OLED的钻石排列会导致在相同分辨率的情况下,OLED的的像素密度要比LCD低1/3,不过相信大家的眼睛都不是写轮眼或者是显微镜,现在OLED的技术也相对成熟,几乎不会对管造成什么影响.当然无2K,不A屏也不是说说而已,有2K屏幕那肯定是最好的.如果是3860×2160是最好的（索尼大法好）.

RGB,Pentile,RGBW

最后补充一点,那就是RGB和RGBW,这是在华为Mate10上出现过的新疑点,传统像素点是用三个子像素（RGB）来显示颜色的,华为Mate10这块RGBW技术屏幕像素排布很特别,是每两个像素点,用一个白色子像素点代替一个蓝色子像素点.理论上,会牺牲色彩,提升亮度,等于现在横向实际子像素会会减少六分之一.（比之前预期的好一点）这是为什么我在计算像素总数和PPI时,实际横向像素点我算的是1440*5/6即1200,而纵向不变的,也就是2560*1200,俗称伪2K.RGBW从原理上来说可以增加细腻度,亮度和对比度,减少耗电但是会降低色彩饱和度,优缺点都有.

在最近两年,手机屏幕发展迅速,大量新技术正在逐渐下放到手机这个领域中来,像是雷蛇的120Hz刷新率的屏幕,旗舰级逐渐采用的2K屏,HDR,曲面屏/异形屏,等等.大量新玩家也加入到手机屏幕领域的这块大蛋糕中,如最近的JDI等等.我们甚至已经看到了折叠屏幕的手机,不禁感叹科技发展之迅速.

本文完.

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南宁苹果维修点

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