1990年代初開始商品化的平面顯示器（FPD），直到最近才得到普遍認(rèn)可而擔(dān)負(fù)著輕薄型電視的主流技術(shù)，可以約略的說，從商品化開始到今天為止，平面顯示技術(shù)的商品化發(fā)展還不到10年，但是卻已經(jīng)置身于價(jià)格競爭中了，依照過去的經(jīng)驗(yàn)來判斷，這樣的狀況不得不讓人覺得其中有相當(dāng)多詫異的地方。瀏覽過所有的環(huán)境和條件之后，可以發(fā)現(xiàn)最重要的因素之一是：“因?yàn)槭菙?shù)位產(chǎn)品”。

所以很快的，薄型電視終于打破了被認(rèn)為是電視普及障礙的1寸1萬日元的大關(guān)。緊接下來，平面顯示器發(fā)展的速度可以說是怒濤洶涌之勢，無論是液晶或是等離子面板，在畫面尺寸的部份，已經(jīng)能夠超過100寸的大小，而家庭用一般大小的40寸，也成長為能夠輕易達(dá)到購買得起的價(jià)格。

圖說：薄型電視終于打破被認(rèn)為是電視普及障礙的1吋1萬日元大關(guān)的問題，而緊接下來，平面顯示器發(fā)展的速度可說是怒濤洶涌之勢。（資料來源：三星電子）

因此從2005年左右就可以發(fā)現(xiàn)平面顯示器除了價(jià)格競爭之外，另ㄧ個發(fā)展的技術(shù)便是影像的畫質(zhì)，當(dāng)然這也迎頭趕上其他新一代的顯示技術(shù)和期望，這與FULL HD時代的來臨剛好相當(dāng)吻合?？梢哉f開端是從地面數(shù)位播放服務(wù)開始的2003年12月，讓日常電視播放開始可以播放高解析度影像。為什麼會強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn)，這是由于在過去，只要提起高解析度影像播放，就非BS數(shù)位播放莫屬了，但是長久以來，BS數(shù)位播放一直被認(rèn)為是上、中流的社會階層的享受。不過，因?yàn)榈孛鏀?shù)位播放的出現(xiàn)，打破了這樣的藩籬。高解析度影像播放的內(nèi)容相當(dāng)?shù)呢S富，除了提供鮮明而完美的影像之外，就技術(shù)上而言，也可以透過簡單合適的天線來接收內(nèi)容資訊，使得平常的一般節(jié)目，能夠以寬廣鮮明的畫質(zhì)觀看，大大改變了電視畫面欣賞的視野。

因?yàn)橛辛诉@些的變化，相對的電視業(yè)者的策略對應(yīng)是相當(dāng)迅速的。因?yàn)槿绻娨暤男阅芎凸δ芰佑谄渌偁幷叩脑挘敲锤偁幜蜁蟠蛘劭鄱霈F(xiàn)難以銷售的情況，當(dāng)亮度、價(jià)格等競爭告一段落之后，緊接而來的正是顯示產(chǎn)品的畫質(zhì)表現(xiàn)能力競爭，也這因?yàn)檫@樣的改變，使得各業(yè)者也紛紛朝向改善顯示器的畫質(zhì)進(jìn)行努力和研發(fā)。

液晶高畫質(zhì)化持續(xù)進(jìn)行

如同前述，緊接下來輕薄型電視的競爭部分，液晶和等離子面板都需要面臨同樣的環(huán)境，并不能說液晶或等離子面板哪一項(xiàng)技術(shù)較為優(yōu)秀，而是必須各自的個性，來提高相關(guān)的條件。

液晶顯示面板大體來說，主要的是還是需要致力于大畫面化、視野角度的擴(kuò)大，和解決動態(tài)影像模糊的問題。以目前來說，液晶顯示面板占了80%以上的薄型電視市場，尺寸從小到大，可以說是液晶顯示面板的強(qiáng)處，在克服顯示面板缺點(diǎn)的方面也作了很大程度的努力。雖然大部分缺點(diǎn)都與液晶顯示面板性能相關(guān)，但是只要液晶顯示面板的技術(shù)無法更進(jìn)一步突破的話，那么液晶顯示面板就無法成為薄型電視的主流。

目前全球生產(chǎn)液晶顯示面板的業(yè)者并不是很多，設(shè)備投資不斷的增加、競爭越來越激烈等是限制了加入者最主要的原因。但是，能夠讓液晶面板的價(jià)格不斷的下滑，終究達(dá)到消費(fèi)者期望的程度，這是日本夏普、IPS Alpha（日本松下），韓國三星電子、LG Philips，臺灣友達(dá)光電、奇美電子等競爭的成果。

在這種背景下，使得液晶電視無論在顯示能力或者是價(jià)格上都獲得了一定程度的突破，而加快了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化的速度，但是也因此使得業(yè)者的生產(chǎn)技術(shù)能力上，都出現(xiàn)了不大的差異性，由此可以預(yù)測在未來，產(chǎn)品的差別化不是靠顯示面板的技術(shù)，而將會是在畫質(zhì)的表現(xiàn)能力上決定勝負(fù)，因此如果期望在未來仍舊保有決勝的優(yōu)勢性的話，那么不依靠顯示畫質(zhì)是不行的。

VA與IPS陣營積極改善動態(tài)影像模糊和對比度

目前液晶面板技術(shù)可以分為兩大方向，分別是“VA”和“IPS”。VA是夏普、S-LCD和臺灣業(yè)者較為主流的技術(shù)，而IPS則是IPS Alpha、LG最常采用的。因?yàn)殡娨暤漠嬞|(zhì)基本上，是由顯示面板性能所決定的，所以對比度和視角、動態(tài)影像模糊等并不是下游組裝業(yè)者能夠改善的，不過，在動態(tài)影像模糊這一部分還是有一定程度能夠經(jīng)由影像控制電路進(jìn)行改善，所以就影像控制電路部份，目前也開發(fā)出了一些方法被開發(fā)方式，并且也經(jīng)被實(shí)用化，例如將頻率提高到120Hz、超驅(qū)動化、黑色插入化等等的方式。雖然如此，但是下游組裝業(yè)者也必需考慮基本畫質(zhì)，決定了采用何種顯示面板之后，再利用相關(guān)的技術(shù)來補(bǔ)強(qiáng)面板的影像表現(xiàn)能力。

當(dāng)然，液晶顯示面板的性能每年都在提高。首先，VA是透過采用多畫素構(gòu)造，使得曾是最大缺點(diǎn)的可視角度獲得大幅度提高，夏普將這項(xiàng)技術(shù)稱為MPD（多畫素驅(qū)動），而S-LCD也開發(fā)了幾乎相同構(gòu)造的顯示面板，來解決可視角度不足的缺憾。緊接著，夏普和S-LCD又改善了VA面板的對比能力，特別是提高了黑暗處的對比度（暗室內(nèi)的黑色浮動）。除了透過黑色濾光片和彩色濾光片的改善來研究以外，有部分的下游業(yè)者也開始在背光模組上進(jìn)行了一些改善，來克服暗對比能力不足的缺憾。

對于如何更進(jìn)一步地改善面板體質(zhì)，IPS技術(shù)陣營也積極地開發(fā)改善技術(shù)，因?yàn)槔肐PS技術(shù)生產(chǎn)的液晶面板，在可視角度上并沒有太大的困擾，也就是說，對于大角度的觀賞能力，先天上就來得比VA技術(shù)生產(chǎn)的面板強(qiáng)了許多，所以改善的技術(shù)方面大部分都集中在動態(tài)影像模糊和對比度上。

主動式背光源控制技術(shù)　達(dá)到更完美畫質(zhì)表現(xiàn)

關(guān)于液晶顯示面板的畫質(zhì)改善技術(shù)，因?yàn)橐壕щ娨暤牧炼纫蕾囉诒彻庠?，所以還有另一個技術(shù)焦點(diǎn)就是背光源的改良，在最近也是成為一種新技術(shù)趨勢，傳統(tǒng)中最具有代表性的背光元件是CCFL，各式各樣的改良不斷的在研發(fā)中，例如，為了達(dá)到提高顏色再現(xiàn)性的4波長化（夏普、索尼），另外最新背光技術(shù)的LED背光源的采用，并且還有結(jié)合CCFL和LED的混合光源等等。顏色再現(xiàn)性基本上是由背光源的性能決定，因?yàn)橄掠谓M裝業(yè)者的期望強(qiáng)烈，所以利用背光源如何讓顏色更加鮮艷，能夠顯示豐富顏色的液晶電視，就當(dāng)然需要依靠CCFL管業(yè)者的努力。

最近，已經(jīng)有業(yè)者開發(fā)出主動式背光源控制技術(shù)，在進(jìn)行畫面變換時，可以利用控制亮度的變化，來達(dá)到更完美的畫質(zhì)表現(xiàn)。最初采用這項(xiàng)技術(shù)的業(yè)者是松下，因?yàn)榧尤氡彻庠纯刂乒δ埽环Q為智慧型液晶面板，大幅度提升了畫質(zhì)顯示的效果。改善背光方面的技術(shù)，各領(lǐng)域的業(yè)者不斷的投入研發(fā)，目的就是為了提升面板的畫質(zhì)顯示能力，以目前來說，最主要的目標(biāo)就是改善黑色的顯示技術(shù)。

因?yàn)樵诤诎档漠嬅嬷?，可以將背光源調(diào)暗消除黑色浮動，相反地在明亮的畫面中，可以發(fā)出明亮地發(fā)光，確保光線強(qiáng)度。雖然也是需要根據(jù)CCFL的能力來做控制，不過最大能改變達(dá)到70%以上，因此長久以來，液晶電視因?yàn)榻^對性黑色，易產(chǎn)生浮動的缺點(diǎn)正不斷被消除，并且還可以再加上是亮度感應(yīng)器的電路，透過使用感應(yīng)器自動檢查出環(huán)境的亮度變化，由此來控制背光源的亮度，讓電視顯示出對眼睛有利容易觀看的畫面。

透過影像控制引擎整體性　提高液晶電視的畫質(zhì)

為了達(dá)到更高的畫質(zhì)，在這方面還有一項(xiàng)重要的因素，那就是影像控制電路，對于下游的組裝業(yè)者來說，當(dāng)然是希望能夠獲得更強(qiáng)的影像控制引擎解決方案，但是除此之外，下游的組裝業(yè)者也不斷的累積對于家用電視的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)與技巧，由于長年培養(yǎng)而成熟悉程度，對于這點(diǎn)也成了能夠具有達(dá)到差別化的關(guān)鍵性技術(shù)之一。

以目前市場上來說，每家電視業(yè)者都分別采取獨(dú)特的影像控制引擎解決方案，例如，夏普的“AQUOS Platform”、索尼的“BRAVIA引擎”，松下的“液晶PEAKS”，東芝的“Meta Brain Pro”，VICTOR（JVC）的“GENESSA”等等，各個公司憑藉采用各種獨(dú)特技術(shù)的影像引擎來對高畫質(zhì)競爭。但是很難一概而論所有引擎都是很優(yōu)秀的，不過還是必須從所使用顯示面板、背光源等的特性，來判斷眾多液晶電視產(chǎn)品之間的差異性。

除了面板驅(qū)動技術(shù)、背光源改善、高階影像控制引擎之外，另一項(xiàng)畫質(zhì)提昇的重點(diǎn)是，在生產(chǎn)線上能夠及時測量出Histogram（畫面分析的資料），并且藉此改善液晶電視的色彩顯示能力。主要的方式包括了，主動伽瑪曲線（Gamma Curve）修正，主動背光源修正，主動NR，主動Aperture Compensation，主動彩色修正等等，并且靈活地利用高性能的CPU來進(jìn)行處理運(yùn)算，而且將處理性能提高到14bit，透過完成高精細(xì)化的動作，整體性地提高液晶電視的畫質(zhì)。

等離子面板充分發(fā)揮各家業(yè)者獨(dú)特技術(shù)

和LCD相比，等離子面板顯示面板的提供業(yè)者比液晶更少了，在日本有松下、日立、Pioneer，而韓國則分別是三星SDI和LG等2家業(yè)者，在最近中國也有業(yè)者開始投入這一方面的研發(fā)與生產(chǎn)。在電視的生產(chǎn)上，與LCD所不同的是，電視業(yè)者都是使用自己公司的顯示面板，相互之間沒有采購供應(yīng)與支援，就量產(chǎn)意義上來說，可以視為完整的一貫生產(chǎn)線，而電視畫質(zhì)的方面，也分別充分發(fā)揮其各自獨(dú)特的技術(shù)。當(dāng)然顯示面板也是幾乎可以決定所生產(chǎn)出來電視的畫質(zhì)，這一點(diǎn)與液晶電視是共同的。

對于等離子顯示面板生產(chǎn)來說，目前最積極的是，在世界市場上佔(zhàn)有率都很高的松下?，F(xiàn)在該松下在日本國內(nèi)外都擁有生產(chǎn)工廠，大多數(shù)所生產(chǎn)的等離子電視機(jī)型都是銷往日本以外的市場，針對日本國內(nèi)的市場，只有生產(chǎn)部份適合日本市場所需的機(jī)型。其次在量產(chǎn)化方面緊追而上的是日立，目前正在依照計(jì)畫擴(kuò)充宮崎工廠，所開發(fā)出SLIS技術(shù)的等離子顯示面板也是日立獨(dú)特的專利技術(shù)。Pioneer也具備本身的等離子面板研發(fā)技術(shù)，近日公佈要針對山梨工廠，進(jìn)行積極的投資，就產(chǎn)品而言，Pioneer相當(dāng)滿意自己所開發(fā)的42吋的寬螢?zāi)灰约?0吋等離子電視機(jī)型，而且可以完全支援HD的畫質(zhì)顯示。

等離子面板也有畫質(zhì)改善壓力

和液晶面板一樣，等離子面板也是有畫質(zhì)改善的壓力存在，以現(xiàn)今而言，最急迫的是針對擬似輪廓Noise的技術(shù)、黑色顯示能力不足，以及達(dá)到完全支援HD顯示能力。目前在支援全HD顯示能力的部分已經(jīng)有相當(dāng)程度的改善，并且相關(guān)的技術(shù)也循序的開發(fā)中，未來最大的目標(biāo)將會是針對放在擬似輪廓Noise改善以及黑色不足的部份上。

擬似輪廓Noise是從副磁場發(fā)光的原理性外表噪音，特別是顯示動態(tài)影像畫面的時候很難消除，長久以來一直在開發(fā)其相關(guān)技術(shù)，以目前而言就技術(shù)上，已經(jīng)可以達(dá)到大幅度的改善，達(dá)到不錯的顯示能力。就技術(shù)上而言，重新考量動態(tài)適應(yīng)型副磁場法，以及彈性清除驅(qū)動法等副磁場的構(gòu)成，開發(fā)出的技術(shù)已經(jīng)可以讓肉眼在等離子面板難以看到這些缺點(diǎn)，而且當(dāng)呈現(xiàn)靜止畫面時也可以有所改善，所采用的技術(shù)是以協(xié)調(diào)性為優(yōu)先的副磁場法，達(dá)到在畫面上不會出現(xiàn)階梯狀噪音的效果。

黑色不足是因?yàn)椋?dāng)?shù)入x子面板發(fā)光時必須要具備提前預(yù)備點(diǎn)燈而產(chǎn)生的，導(dǎo)致無法產(chǎn)生真正的黑色，而造成顯示不出來的現(xiàn)象。雖然等離子面板不像液晶那么嚴(yán)重，但還是會出現(xiàn)一些黑色不足的情況。對于這樣的問題，有些業(yè)者開發(fā)出利用前面保護(hù)濾光片（新深黑色濾光片）的改善，或者是回頭針對畫素加以改良的高純度水晶層，以及利用生動亮度控制等方法加以改善，雖然現(xiàn)在還不能說完全克服了黑浮現(xiàn)象，但是實(shí)際上已經(jīng)獲得了比液晶好的黑色再現(xiàn)性。

明亮度是急待解決的問題之一

最后等離子面板所剩下急待解決的問題之一就屬明亮度了，當(dāng)?shù)入x子面板在出現(xiàn)閃光畫面的時候，畫質(zhì)上最大的問題點(diǎn)就是白色感不足，這個問題會與生動亮度控制功能、顯示面板保護(hù)、電源電路等方面的因素都有很大關(guān)係。和LCD一樣，在影像控制引擎的部份，各業(yè)者也都分別采用了獨(dú)創(chuàng)的產(chǎn)品，例如Pioneer的“Pure Drive II”、松下的“Full High Vision PEAKS”等等。當(dāng)然這些電路也和液晶一樣，在最新的版本上采用了Histogram技術(shù)，以及日立利用控制伽瑪特性的方法獲得了改善外觀上對比度的效果，來達(dá)到先進(jìn)的生動對比度。

因?yàn)楦弋嬞|(zhì)表現(xiàn)的驅(qū)動下，等離子面板所使用的螢光粉方面也有一些進(jìn)展，例如，Pioneer采用了新一代的新G／新B螢光粉、日立采用了新R螢光粉、松下采用了新HDTV規(guī)格螢光粉等等，當(dāng)然因?yàn)槲灩夥鄣母淖?，直接也會影響到保護(hù)彩色濾光片，因此這一部分也會隨之改變，來達(dá)到顏色再現(xiàn)范圍擴(kuò)大的目標(biāo)。

xvYCC達(dá)到100%顏色再現(xiàn)能力

緊接下來薄型電視最重要的里程碑就是面對xvYCC的考驗(yàn)。xvYCC的正式名字是“活動態(tài)影像面顏色空間標(biāo)準(zhǔn)”，這即將成為顏色再現(xiàn)的新國際標(biāo)準(zhǔn)。xvYCC的特色是，在HDTV的條件下，因要確保與sRGB的相容性，所以采用了ITU-R BT.709色域，來規(guī)范更寬廣的色域空間，而能夠讓目前包括電視等等的影像輸出產(chǎn)品，都能夠即使接受到xvYCC規(guī)格的影像內(nèi)容，也可以無誤的依照sRGB色域定義顯示影片顏色。sRGB是利用0~1的范圍之內(nèi)來表現(xiàn)色彩，而xvYCC的表現(xiàn)能力，可以達(dá)到正負(fù)1的范圍，超過了原先定義的色彩范圍。

日本電子情報(bào)產(chǎn)業(yè)協(xié)會在2005年將xvYCC規(guī)格提交給了IEC。IEC的投票工作已經(jīng)結(jié)束，并且2005年9月獲得透過認(rèn)可，2006年1月17日IEC發(fā)佈xvYCC為國際色彩規(guī)格。xvYCC規(guī)格包含了現(xiàn)階段尚未使用的信號級別（顏色信號Cb, Cr的1-16和240-254級），在加入了這些級別之后，不僅可達(dá)到擴(kuò)大色域的目標(biāo)，還能確保與目前EBU和sRGB等標(biāo)準(zhǔn)的一致相容性。

圖說：緊接下來薄型電視最重要的里程碑就是面對xvYCC的考驗(yàn)。xvYCC的正式名字是“活動態(tài)影像面顏色空間標(biāo)準(zhǔn)”，這即將成為顏色再現(xiàn)的新國際標(biāo)準(zhǔn)。（資料來源：HDMI LLC）

xvYCC可以達(dá)到“Munsell Color Cascade”中所規(guī)定的色彩，實(shí)現(xiàn)了100%的再現(xiàn)，色域擴(kuò)大到了原來的約1.8倍。而原來廣泛應(yīng)用的廣播信號格式“BT709”色彩再現(xiàn)只有“Munsell Color Cascade”的55%。特別是綠色、黃色和紅色的再現(xiàn)范圍明顯增大。符合這一標(biāo)準(zhǔn)的顯示器、攝錄影機(jī)等等產(chǎn)品所展現(xiàn)出來的色彩水準(zhǔn)，相當(dāng)接近人類眼睛所能辨識的極限范圍，也就是說，利用在經(jīng)過符合xvYCC色彩范圍的攝錄影機(jī)所拍製的影像，將影片利用符合xvYCC的顯示器播放，放映出來的動態(tài)影像色彩，均能達(dá)到色再現(xiàn)性的目地，例如嬌艷欲滴的紅色玫瑰、或者是青翠無比的晨間竹林，消費(fèi)者都能在畫面中感受出來真實(shí)感。

這種“xvYCC”標(biāo)準(zhǔn)以更大的色彩范圍實(shí)現(xiàn)了真正自然和高解析度的影像畫面，這是向著顯示新紀(jì)元邁出的又一步。透過采用這樣的構(gòu)造，顏色再現(xiàn)性也在謀求透過孟塞爾顏色列，一舉實(shí)現(xiàn)45%以上的改善和100%化。 這真正顯示出可以按照原樣對蒙塞爾顏色顯示進(jìn)行忠實(shí)表現(xiàn)了。這樣，使搭載了這種xvYCC方式的超薄型電視或者顯示器走入市場是今后的課題。在任何人看來，大家都在期待能感到美麗鮮艷色彩的超薄型電視的完成。平面顯示動態(tài)影像評價(jià)技術(shù)紛紛出現(xiàn)伴隨著高速網(wǎng)路環(huán)境的完備，以及PC、多功能影像輸入輸出產(chǎn)品的開發(fā)、地上廣播電視數(shù)位播放的開始等等，利用液晶、電漿等技術(shù)的平面顯示產(chǎn)品越來越受到消費(fèi)者的喜愛，此外甚至于包括在醫(yī)學(xué)用影像診斷中，也已經(jīng)從使用底片的方式，逐漸加速朝向仰賴高精細(xì)顯示熒幕。

顯示影像記錄重現(xiàn)，是根據(jù)使用的目的不同而不同，所以顯示器也就被要求著適應(yīng)著各種的畫質(zhì)要求，例如包括PDP、LCD等大型FPD，幾乎都是被應(yīng)用于電視影像的觀賞。所以消費(fèi)者也就強(qiáng)烈的要求平面電視在家庭中，無論在任何環(huán)境下，都可以呈現(xiàn)出消費(fèi)者所喜歡的色彩、灰階、新鮮敏銳性等等的影像，而在醫(yī)學(xué)用診斷方面，達(dá)到正確且高精細(xì)的監(jiān)視器顯示也是逐漸被期望，另一方面，在e化商業(yè)模式中，由于充滿著各式各樣且色彩豐富的產(chǎn)品，所以使用者也期望顯示器能夠達(dá)到商品的正確色彩再現(xiàn)，或者光澤再現(xiàn)的要求，表現(xiàn)出產(chǎn)品的高度質(zhì)感。而且，對于經(jīng)常需要完成CG合成的使用者來說，必須要達(dá)到與實(shí)際影像有相同性質(zhì)的真實(shí)影像再現(xiàn)能力。

也就是說，動態(tài)影像是透過影像感測器上的記錄、調(diào)變、傳送、運(yùn)算等過程后，來被發(fā)送、接收和顯示的。所以，在影像紀(jì)錄產(chǎn)生的初期，就開始出現(xiàn)一些會影響影像的因素，這樣影響畫面的變數(shù)，更會隨著傳送過程與環(huán)境來直接隊(duì)于畫面影像造成失真現(xiàn)象。例如，在數(shù)位攝影機(jī)感測器中，包括畫素、有效距離、CCD排列、濾光片分光穿透率、CCD分光感度、濾光片排列、鏡頭分解能力、S/N等等的因素都會影響畫質(zhì)。另外，在儲存、傳送中的儲存密度、取樣數(shù)、量子化階層、壓縮法、調(diào)變技術(shù)，還有在顯示中的色域、背光源的輝度、有效距離、濾光片的分光特性、輔助畫素、熒光體的分光特性、灰階數(shù)、色溫、動畫特性、白色平衡等因素對畫質(zhì)也有很大影響。

除此之外，關(guān)于顯示器的觀看環(huán)境方面，包括外界照明光的照明度、色彩溫度、觀賞距離、角度等，以及使用者視覺系統(tǒng)的諸多特性，例如適應(yīng)性、眼球運(yùn)動、視力、時間空間頻率特性等等的因素與畫質(zhì)也密切相關(guān)。而且，大腦中更高層次的反應(yīng)，認(rèn)識、理解、認(rèn)知、記憶、喜好等因素也會給出綜合性的畫質(zhì)評價(jià)。所以，作為畫質(zhì)中的評價(jià)尺度，可以利用5或者7階段系列范疇法、順位法的來進(jìn)行畫質(zhì)評價(jià)，此外還有多變數(shù)解析、因數(shù)分析等等的統(tǒng)計(jì)解析方式。

就如上述，影響畫質(zhì)的變數(shù)相當(dāng)?shù)亩?，?dāng)然無法針對一個畫面影像來開發(fā)出最完美的評價(jià)技術(shù)。但是，面對市場上，平面顯示產(chǎn)品逐漸被應(yīng)用在家庭中來觀看電視影像，使得再接下來，業(yè)界及消費(fèi)者對于平面顯示電視的動態(tài)影像品質(zhì)也將會越來越嚴(yán)格。

人類視覺系統(tǒng)的畫質(zhì)評價(jià)

顯示器的畫面影像是透過視覺來觀測的，所以把視覺的特性導(dǎo)入畫質(zhì)評價(jià)是很重要的，特別是已經(jīng)成為顯示技術(shù)主流的大型FPD中，充分考慮到視覺特性的畫質(zhì)設(shè)計(jì)很有必要。但是，人類的視覺系統(tǒng)特別復(fù)雜，從初期視覺能力到高級感受具有各種各樣的特性。在初期視覺能力有下列7個方面：視力（時空頻率特性、明暗、顏色等）、適應(yīng)（明暗適應(yīng)、顏色適應(yīng)）、色覺（顏色的外觀、分光視感效率、分光感度）、眼球運(yùn)動（注視點(diǎn)、注釋領(lǐng)域）、空間直覺（深度、距離）、對比（顏色、大小）、運(yùn)動視覺（動態(tài)視力、閃爍感）等。而高級感受的部份，則包括了影像認(rèn)識、認(rèn)知、影像理解、記憶、喜好、感性、感情等，這些都會對畫質(zhì)評價(jià)有影響。

所以在影像再現(xiàn)的過程中，消費(fèi)者當(dāng)然會期望影像需要具有令人滿意的灰階、鮮銳度、顏色，然而令人滿意的色彩與記憶色具有密切相關(guān)性。也就是說，消費(fèi)者的記憶色中，包括樹木的綠色、天空的藍(lán)色等顏色等，顯示器都需要轉(zhuǎn)換為令人滿意的顏色。但是把大腦中樞進(jìn)行的高級感受，應(yīng)用于畫質(zhì)設(shè)計(jì)上的研究才剛剛開始，因此到目前為止，業(yè)界所采用的依據(jù)條件還是僅止于初期視覺能力，再加上空間特性和眼球運(yùn)動的影像評價(jià)進(jìn)行論述。所以一般而言，影像顯示元件的鮮銳度可以用解析度、敏感度、MTF等等的方式來進(jìn)行測量。在下面的敘述中，將就以平面顯示器的MTF、偏角特性、MPRT測量和視覺特性做一介紹。

MTF受測量與解析的影響

MTF（Modulation Transfer Function）被定義為PSF或LSF的傅立葉變換，當(dāng)然進(jìn)行LSF或者PSF的測量并不是一件容易的事情。所以一般是輸入了與頻率不同的正弦波Chart，從其振幅變換，或邊緣影像擴(kuò)展的傅立葉變換來進(jìn)行測量。對為了尋求MTF而抽樣調(diào)查邊緣影像的時候，有時候抽樣調(diào)查點(diǎn)會在畫素的邊緣傾斜面上。所以根據(jù)抽樣調(diào)查點(diǎn)的位置的不同，MTF也會有變化，一般來說都會對于LCD的26％、32％、38％、44％、50％、56％、62％、68％、78％位置上進(jìn)行抽樣調(diào)查，因?yàn)楦鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)在50％位置上的交叉，是MTF降低到最低點(diǎn)的時候，所以如果只取一點(diǎn)來進(jìn)行測量的話，所測量得出的結(jié)果就非常具有爭議性，因此影像顯示的MTF不是單憑簡單的思考就可以決定的，而是必須注意受測量、解析影響而變化的地方。

在視覺系的空間頻率特性（MTF）之前，已經(jīng)有很多研究者進(jìn)行了測量，例如Dooley、Barten等人也都提出了數(shù)位Patten，這些提案都是假定了視覺系MTF的等方性。只是在經(jīng)驗(yàn)上，能夠了解與水平、垂直方向的相比，視覺頻率特性在傾斜方向的時候會更低一些，像照相軟片那樣影像系統(tǒng)具有等方性的時候，這樣的視覺特性并不是畫質(zhì)評價(jià)、影像設(shè)計(jì)上的大問題，但是在數(shù)位系統(tǒng)中，例如從CCD的畫素形狀可以明顯看出具有非等方性。

所以如果讓高精細(xì)液晶顯示器可以任意旋轉(zhuǎn)，在輝度、RGB空間、相反顏色空間，來對視覺系MTF的方向依存性進(jìn)行測量的話，可以發(fā)現(xiàn)不管是哪一方面，45度的MTF與水平垂直方向的相比都要低。所以，如何定義視覺、影像系統(tǒng)的時空頻率特性，還有大型FPD畫質(zhì)評價(jià)上的應(yīng)用是今后需要發(fā)展的方向。

圖說：MTF被定義為PSF或LSF的傅立葉變換，一般是輸入了與頻率不同的正弦波Chart，從其振幅變換，或邊緣影像擴(kuò)展的傅立葉變換來進(jìn)行測量。（資料來源：microscopyu）

面對大型化趨勢　偏角特性測量更顯重要

大型平面顯示器大多數(shù)的環(huán)境下都是聚集很多人一起觀賞的，所以觀賞影像時，畫面輝度的偏角特性就是一個相當(dāng)重要的問題，所以必須針對PDP以及LCD，將八種Gray patch顯示在整個畫面上，將畫面輝度從0∼75度每15度劃分為一格，透過分光放射輝度劑加以測量。例如針對LCD進(jìn)行的時候，畫面中心部份（0度）的最大輝度為520cd/㎡時，輝度會隨著角度的變化而減小，觀賞角度為30度角的時候，輝度就下降到420cd/㎡，與畫面中心部分相比，輝度只有80.8%。當(dāng)觀賞角度為75度的時候，其所呈現(xiàn)的輝度大概只剩下70cd/㎡而已，這是中心部份的13.5%。但是相較之下，電漿顯示器的偏角特性的表現(xiàn)能力卻比LCD來的優(yōu)秀，根據(jù)試驗(yàn)，當(dāng)PDP中心部份的最大輝度為240cd/㎡，這雖然是液晶的46.2%，但是當(dāng)角度移到30度的時候，表現(xiàn)輝度則仍舊維持在240cd/㎡，這樣的輝度表現(xiàn)與畫面中心部份的輝度是一樣的。而在75度觀賞的時候，輝度值是90cd/㎡，與畫面中心相比，輝度的降低到37.5%，但是，這樣的輝度表現(xiàn)卻比LCD來的好，也就是說，對于偏角特性來說，PDP的表現(xiàn)能力比LCD高出許多，所以在未來進(jìn)行畫質(zhì)測量時，不僅需要進(jìn)行輝度量測，更需要對色彩度的偏角特性進(jìn)行整個畫面的測量。

利用攝影機(jī)追蹤畫面與MPRT測量

當(dāng)面板進(jìn)行動態(tài)影像顯示時，大多存在著畫面中物體動態(tài)反應(yīng)遲鈍的問題。所以，在技術(shù)上便開始觀察人類眼睛進(jìn)行流暢地進(jìn)行追蹤移動物體的狀態(tài)，作為觀測顯示器上的動態(tài)畫面時，感覺到遲鈍量予以量化的方法，而提出了MPRT（Moving Picture Response Time）的概念。MPRT是把在動態(tài)中，影像輪廓部分發(fā)生「遲鈍」去除之前的時間，加以數(shù)值化，單位則是用msec表示。受移動影響的遲鈍量，影像的遲鈍幅度感受會更加明顯。但是，用MPRT方法進(jìn)行測量，遲鈍幅度會因?yàn)閯討B(tài)畫面的移動速度、觀看距離、以及Hold時間等因素的變化而有所不同，所以，需要利用在不同比較條件下，測量結(jié)果的時間作為單位。

圖說：當(dāng)面板進(jìn)行動態(tài)影像顯示時，大多存在著畫面中物體動態(tài)反應(yīng)遲鈍的問題。（資料來源：Impress）

在實(shí)際的測量中，顯示器上的畫面顯示，是從左往右變化出不同灰階的動態(tài)畫面，利用攝影機(jī)一邊追蹤畫面的邊緣部分，同時一邊進(jìn)行攝影，利用這樣拍攝出來的影像，就會變成交界部位出現(xiàn)反應(yīng)遲鈍的影像，再利用這樣的影像計(jì)算出MPRT。另外，遲鈍量會由于灰階變化的不同而有所差異，所以必須從白到黑，把各個種類組合起來對灰階進(jìn)行測量。一般來說，最好是把灰階分成7個等級，左右分別變換灰階，合計(jì)共組合成42種模式進(jìn)行MPRT測量。

這樣的方法在LCD上已經(jīng)被廣泛使用了，但是到目前為止，還沒有被應(yīng)用在PDP上，這是因?yàn)長CD可以進(jìn)行連續(xù)的灰階再現(xiàn)，所以即使進(jìn)行像MPRT那樣的測量也能夠呈現(xiàn)出顯示輝度和攝影輝度。但是PDP是利用單位時間內(nèi)的亮燈頻率來調(diào)整灰階，來完成中間色調(diào)的值，因此，拍攝PDP畫面時，根據(jù)曝光時間、拍攝的時機(jī)等因素，常常有時候不能保持一定的拍攝輝度。因此由于PDP灰階再現(xiàn)演算法的技術(shù)原理，所以，目前尚無PDP是利用MPRT來進(jìn)行測量。

不過為了更近一步地了解PDP對于動態(tài)影響的表現(xiàn)能力，日本千葉大學(xué)還是利用了長臂式機(jī)器人來配合顯示器動態(tài)畫面進(jìn)行同步運(yùn)轉(zhuǎn)，在與LCD相同測量的條件下，對PDP進(jìn)行了MPRT測量。在MPRT的測量中，把拍攝邊緣部分的遲鈍幅度，作為相對于原影像10%到90%影像值中的點(diǎn)數(shù)進(jìn)行測量，計(jì)算出影像上的遲鈍幅度。然后再將遲鈍幅度除去照攝影機(jī)的移動速度的數(shù)值就可以獲得MPRT。運(yùn)算式為（領(lǐng)域幅度的點(diǎn)數(shù)／攝影機(jī)倍率×每1點(diǎn)數(shù)的長度）／攝影機(jī)和邊緣的移動速度（mm/s）＝MPRT 所得到的結(jié)果是，Y1-Y0的MPRT，在LCD的時候是15.2msec，PDP則是為14.8msec，Y0-Y3的MPRT，LCD是16.2msec，PDP則為13.97msec。從結(jié)果可以得知，就動態(tài)影響的表現(xiàn)上而言，PDP的MPRT數(shù)值還是比LCD優(yōu)越。不過雖然測量實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是如此，但是卻不能就此作為最終的判定，因?yàn)楦鶕?jù)影像內(nèi)容的不同，動態(tài)遲鈍會對畫質(zhì)產(chǎn)生很大影響。

色彩與畫質(zhì)表現(xiàn)將為重要研究方向

如前所述，使用環(huán)境也會對于顯示器的色彩畫質(zhì)表現(xiàn)造成相當(dāng)大的過程影響，或者大家都有過這樣的經(jīng)驗(yàn)，剛進(jìn)入電影院等光線比較暗的屋子時，會造成短暫的視力下降現(xiàn)象，但是過一段時間之后，視力就會逐漸恢復(fù)，這叫做暗適應(yīng)，還有與此相反的明亮適應(yīng)。所以，當(dāng)陽光和鎢絲光照明的物體，射到視覺上的分光能量完全不同，但是適應(yīng)了其光源以后，在兩個光源下的物體顏色幾乎相同，這樣的現(xiàn)象叫做顏色適應(yīng)。

顏色適應(yīng)指的是，LMS錐體的分光感度分佈形狀，在顏色適應(yīng)的過程中沒有變化，假設(shè)與照明光的刺激值成反比例，其相對感度是以von Kriss Model為基礎(chǔ)，事實(shí)上還有很多也都提出了Hunt、Nayatani、Fairchild、Luo等各種各樣的Model。最近還有業(yè)者提議CIECAM97，CIECAM02等Model，這可以在某個限定條件下，正確地預(yù)測顏色的外觀。然而，這些Model的自由度都非常低，在實(shí)際影像上的應(yīng)用受到很大限制，而且這些Model不是以動態(tài)影像為目標(biāo)的。

另一方面也有研究發(fā)現(xiàn)，對于監(jiān)視器的適應(yīng)不應(yīng)只是監(jiān)視器的白點(diǎn)，還必須依賴觀測照明光。因?yàn)樵诙嗝襟w時代，不只是紙質(zhì)媒體，還有CRT、穿透式液晶、反射式液晶、電漿顯示器、OLED、電子紙張等多種多樣的影像輸出技術(shù)，這些技術(shù)領(lǐng)域都需要在不同視覺環(huán)境下進(jìn)行影像的觀測。所以不只是靜止畫面，對于動態(tài)影像也需要進(jìn)行不同視覺環(huán)境下的顏色預(yù)測，所以開發(fā)出各式環(huán)境下的最合適顏色再現(xiàn)設(shè)計(jì)，將會成為很重要的研究方向。

圖說：在多媒體時代，不只是紙質(zhì)媒體，還有CRT、穿透式液晶、反射式液晶、電漿顯示器、OLED、電子紙張等多種多樣的影像輸出技術(shù)，這些技術(shù)領(lǐng)域都需要在不同視覺環(huán)境下進(jìn)行影像的觀測。（資料來源：Samsung）

質(zhì)感再現(xiàn)和畫質(zhì)評價(jià)技術(shù)皆需有突破性發(fā)展

就如前面所述，一直被用于畫質(zhì)評價(jià)的物理參數(shù)大多是0∼45度，這是取決于積分球的擴(kuò)散光反射，或者以平行光透過作為基礎(chǔ)的分光反射率、濃度進(jìn)行測量來進(jìn)行計(jì)算的。但是，為了表現(xiàn)出質(zhì)感這樣的畫質(zhì)，除了顏色再現(xiàn)、灰階再現(xiàn)、鮮銳度等等之外，還必須考慮光澤、質(zhì)地、陰影等等的因素，當(dāng)然這些資料數(shù)據(jù)是測量物體的BRDF（雙向反射特性：Bi-directional Reflectance Distribution Function）、BSSRDF（Bi-directional Sub-Surface Scattering Reflectance Distribution Function），在某個方面下是可以表現(xiàn)出來的。例如根據(jù)BRDF之一的雙色性反射Model，可以假設(shè)物體發(fā)出的分光反射率，在物體表面和空氣層之間的交界處，透過反射的表面反射光成分和物體表面，遇到色素等微粒，散射以后反射的內(nèi)部反射光的線形。

關(guān)于這樣的物體表面特性的反射率推測，目前有很多的技術(shù)被發(fā)表出來，例如在CG領(lǐng)域中是Phong Model、TS（Torrance –Sparrow） Model、ON（Oren-Nayer）Model，Ward Model等等多種的技術(shù)。相信未來透過實(shí)際物體的偏角分光記錄法，和CG領(lǐng)域中的各樣的Model融合，對于平面顯示器的畫質(zhì)量測來說，或許就可以開始針對光澤或畫質(zhì)等高精細(xì)的影像進(jìn)行再現(xiàn)能力評價(jià)。長久以來，在數(shù)位影像的畫質(zhì)評價(jià)、影像設(shè)計(jì)中，一直在使用擁有很長歷史的傳統(tǒng)照相相片，或者是由電視、印刷等積累起來的知識和技術(shù)，但是在數(shù)位影像的領(lǐng)域中，卻有很多與類比影像不同的特殊畫質(zhì)因素或者是現(xiàn)象。

就像多年以來，一直用于照相或光學(xué)系統(tǒng)量測的MTF技術(shù)方式，也可以發(fā)現(xiàn)邊緣影像的量測，會由于抽樣檢查點(diǎn)的差異，而出現(xiàn)相當(dāng)大的落差。另外，也因?yàn)榘殡S著顯示器大型化，而讓顯示畫面產(chǎn)生的偏角特性，MPRT測量不佳的結(jié)果等。所以，在未來包括MPRT這方面的技術(shù)，對于LCD或PDP等灰階再現(xiàn)基本上，使用不同系統(tǒng)的測量方法需要更為明確，是相當(dāng)重要的一件事。