不久前,PCPOP的記者實地暗訪了京城的一些家電賣場,采得第一手資料并撰寫了《可笑的六基色!揭露液晶電視六大騙術》一文。文章刊登之后便迅速被各大門戶網站轉載,在讀者中引起了一定的反響。文章所暗指的某彩電廠商也在第一時間發出了澄清說明:“研究彩色加法配色理論的人員經常采用芒塞爾色度系統(Munsell Color System)和牛頓色環(Newton Color Circle)來簡化和解決配色過程中遇到的問題,在牛頓色環的R(紅)、G(綠)、B(藍)三條色軸中間,分別有C(青)、M(品紅)、Y(黃)三條色軸,依據R(紅)、G(綠)、B(藍)、C(青)、M(品紅)、Y(黃)之間的配色變換關系,在不同亮度下對六條色軸上的分量的相位(色調)和幅度(飽和度)進行反復調配,就能直觀而有效地達到理想的彩色顯示效果的要求,這就是“六基色”彩色調配處理技術的內涵。”
看完說明,我們還是不能對其宣稱的6基色技術究竟如何在彩電中實現有所了解,下面我們只好從側面來進行一些探討。
液晶電視的彩色實現及其表現范圍
筆者在IT168上的一篇早期文章《較量:液晶與等離子誰能掌舵平板市場》中對電視機實現彩色的原理有過詳細描述,現在再轉摘如下:
“在很早以前人們就發現, 人眼是一架不很精確的光學鑒別器,它常常將不同光譜成分的色光看成同一種顏色。例如肉眼分不出哪一種白光是由太陽光連續光譜組成的,哪一種是由紅、綠、藍三種色光組成的,這叫同色異譜現象。實驗證明,任取三種互不能由其他兩種混合而成的色光,都可以組成人眼能分辨的任意色光。這就是三原色現象,也是我們人工實現彩色的基礎。通常的彩色顯示系統都選用紅、綠、藍作為三原色。
選三原色紅(R)、綠(G)、藍(B)。r=R/(R+G+B),g=G/(R+G+B),b=B/(R+G+B)。由于r+g+b=1,所以只用給出r和g的值,就能唯一地確定一種顏色。這就是通常所說的色度圖,為了使坐標值能直接表示亮度大小,國際照明協會規定采用另一種色度坐標X、Y、Z,與R、G、B間存在線性換算關系。若以x、y作為平面坐標系,將自然界中的各種彩色按比色實驗法測出其x、y數值,并繪在該坐標平面內,便可得到圖1所示的色度圖。該色度圖邊沿舌形曲線上的任一點都代表某一波長光的色調,而曲線內的任一點均表示人眼能看到的某一種混合光的顏色。
是NTSC制彩電紅、綠、藍三色熒光粉的色度坐標
某種顯示器件的彩色表現范圍是由其紅、綠、藍三色材料在色度圖中的坐標所圍成的三角形內的面積表示的,如圖1中的三角形就是NTSC制CRT彩電的彩色表現范圍,其紅、綠、藍三色熒光粉的色度坐標分別為(0.67,0.33),(0.21,0.71),(0.14,0.08)!
目前的彩色電視系統都是以紅、綠、藍3基色為基礎的,其中攝像部分的成像元件采用3色CCD,傳輸部分利用的是以紅、綠、藍為基礎的色差信號,顯示部分也一樣,顯像管和等離子利用紅、綠、藍3色熒光粉來合成彩色,而液晶電視的彩色是由白色背光通過紅、綠、藍三色濾光片實現的。目前采用的CCFL(冷陰極熒光燈)背光燈的光譜特性并不好,存在雜色光,如圖2所示,所能達到的最好彩色表現范圍是75%的NTSC。
由于CCFL背光源特性不是太好,各大面板制造商都在尋求更好的替代品。首先想到的就是用發光二極管(LED)來代替冷陰極熒光燈,因為LED的色純度更高。比如采用美國Lumileds Lighting公司的Lumileds LuxeonTM LEDs的面板其彩色再現范圍可達105%NTSC,如圖3所示:
液晶面板的“六基色”
LED背光源雖然可以大幅改善液晶電視的彩色表現范圍,但其較高的價格限制了它在普通電視產品中的應用。此外為了更進一步提升液晶電視的彩色表現范圍,各公司還各出奇招,這就出現了記者筆下的“四基色”、“五基色”和“六基色”的報道。如據日經BP社報道,“在過去為3原色的液晶顯示器多原色化方面,在日前舉行的“2005年顯示信息學會(SID 2005)”第25場專題研討會上,荷蘭飛利浦研究實驗室進行了2項技術發表,三菱電機做了1項技術發表。在第31場專題研討會上,韓國三星電子進行了1項技術發表。在同期舉辦的展覽會上,以色列Genoa Color科技公司展出了18英寸直視型液晶電視。
從技術內容上來分,可以劃分為如下2種方式,一種是使用具有紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)分光特性的普通3色濾色器,而光源則使用在普通的RGB基礎上追加了青色(C)、黃色(Y)、口紅(M)等3色的6色光源的方式(3色濾色器+6色光源+倍速驅動方式),另一種則是在具有RGBCYM 6色波長的光源上配合使用具有RGBCYM分光特性的6色濾色器的方式(6色濾色器+6色光源+普通驅動方式)。
飛利浦和三菱電機采用了第1種方式,而三星和Genoa公司則采用了第2種方式。飛利浦在光源中使用了熒光管,而三菱電機則使用了LED。作為第1種3色濾色器方式,以100~120Hz的頻率驅動(即倍速驅動)TFT液晶面板,每個子幀必須將光源由RGB切換成CYM。而第2種6色濾色器方式,則可以采用60Hz的驅動頻率,不過必須將濾色器換成RGBCYM方式,而且還形成TFT像素!
注意這里日經BP社的記者還是比較具有專業素養,用的是“六色”,只是到了某些轉載的記者手下才變成了“六基色”。我們來解讀一下飛利浦的六色技術的本來面目,實際上它是利用了液晶面板上實現彩色顯示的彩色濾光片的帶通特性,將一個電視場分成兩個子場,在每個子場分別點亮兩套波長不同的3基色光源,合成的結果在色度圖中就是兩個頂點不同的三角形疊加在一起,相互錯開的六個頂點將擴寬面板的彩色表現范圍。
同樣根據日經BP社的報道,在日本舉行的FPD 2005上,“臺灣奇美電子展出了采用3款采用4色以上多色濾色器的14英寸液晶面板。分別是采用(1)在R(紅色)、G(綠色)和B(藍色)3色基礎上追加了Y(黃色)和C(青色)的5色濾色器的面板;(2)采用在RGB 3色基礎上追加Y色的4色濾色器的面板;(3)采用在RGB 3色基礎上追加W(白色)的4色濾色器的面板。背照燈均采用冷陰極熒光管(CCFL)。用來將RGB輸入信號轉換成支持5色或4色濾色器的影像信號的算法,采用了以色列Genoa Color Technologies公司的技術!
結論
從以上的討論來看,某彩電廠商宣稱的“六基色”技術是一種不負責任的宣傳,說得難聽一點就是其市場推廣部門員工的算術學得還算不錯,可以精確地算出3+3=6這樣的題目。電視業到目前為止在前端的節目制作和中間的節目傳播方面都是采用的紅、綠、藍三基色的彩色系統,而且并沒有聽說要做修改。后端的顯示部分,只是由于傳統的采用冷陰極熒光燈的液晶背光存在彩色表現范圍不夠的問題,才有部分廠商在光源和濾光片上做文章,以期擴大彩色再現能力。至于某彩電廠商宣稱的在電視機信號處理部分采用“六基色”來提高彩色表現能力,可能筆者太愚鈍,實在無法理解。按筆者的揣測,可能類似于電視機設計中提高色溫或修改γ校正曲線一類的技術,也就是根據不同人群對彩色的偏好不同,在彩色還原時對原始圖像進行了不同的解釋,問題是消費者的偏好一定要與設計師一樣嗎?