顯示器亮度、對比、彩度、相位、銳利度基本控制在數位顯示器上的新意義2012/01/16


經過了近半年,上完職訓局的室內設計課程,這幾天比較沒事,看了肥佬黎智英的書「創新求存」,忽然想到自已好久沒有發表新文章,實在有點慚愧且對不住支持 小弟的網兄,剛好適逢拳黨之亂,應該寫些正確的觀念跟大家分享。剛好前陣子教人顯示器的基礎調整,對方重覆了我講的一句話:「這些基本控制看來都是對正訊號用的,是嗎?」我說:「對。」才忽然想起來這是我一再強調,但很多人對這些基本控制卻有誤解與誤用,所以就想寫這篇文章。

電視的發展史中,後端顯示器的部份,CRT機乎佔了全部,直到近十年來,平面顯示的掘起與平價化才讓它走入歷史,然而因為大量的影像是在這個年代製作,為 了讓現在的平面顯示器能夠直接播放這些內容而不失真,現在電視的播放標準,依舊必須模仿CRT的整個行為,這也就是在目前科技能力可以輕鬆製造廣色域的顯 示器,但HDTV的色域標準仍舊沒有擴大多少的主要原因。

在CRT年代,面板基本控制有大致上有亮度控制、對比控制、彩度(現在有些顯示器稱飽合度)控制、相位(現在有些顯示器稱色相)控制、銳利度控制,這些在 對CRT都是有實質意義的,它們都對應了CRT的一些特性跟實體電路,但在數位顯示器年代,它們其實已經幾乎不需要存在了,然而由於人們的習慣,電視機製 造商還是不敢貿然取消它們,甚至花很大的心力試圖模仿CRT的實體行為,然而就現在市面上的結果來看,廠商不僅模仿的不好,反而造成不懂的人濫用,實在是 多些一舉。

這些控制在CRT上的真正行為,請參考拙作簡介HDTV播放標準前半部,及Color Bar 測試圖案的解讀與用法,重要的部份我再重覆一次:

亮度控制:對正類比訊號的黑位準(0 IRE或7.5 IRE用)
對比控制:決定畫面最白時的峰值亮度
彩度及相位:補償廣播訊號在傳送時彩度及相位的偏差
銳利度:補償廣播訊號的高頻訊號(細節)在廣播傳送時的損失

所以基本上這些控制都是在針對CRT的類比訊號、廣播傳送、或是訊號傳送時的損失或漂移的補償。但在數位傳送的年代,有些現象實在不應該在用它們來處理,小弟分別說明如下:

亮度控制:在數位傳輸,基本上不會出現位準不對的問題,目前顯示器只要能對PC的0~255、Video視訊的16~235兩種數位訊號的暗部0 及16 的兩種數位數值即可,只需要切換開關,實在不太需要能夠一格格調整的控制,現在大部份廠商都做成自動對應了,也做的相當好,但好玩的是基本選單裏,還是有 個亮度控制。

對比控制:現在數位面板像LCD顯示器,峰值亮度是背光強度決定,投影機是燈泡亮度決定,對比控制被當成對正16-235及0-255的亮部235及255的位準的調整,實際上跟亮度控制一樣,這個基本上可以做成自動或切換即可,實在沒有必要做成一格格的調整。

寫到這裏,可能會有人有意見,說萬一訊源出來的訊號不準,或是家裏光害太嚴重,還是需要調整亮度控制才能解決,這樣講我不反對,在CRT上這樣做也OK, 但我講過這些控制基本上是模擬CRT的行為,而且做的不好,一旦動了這些控制,顯示器的Gamma一定會亂七八糟,若是影像處理電路的能力不夠,還會有掉 階、滲色等問題出現。比較好的解決方式,還是找到沒亂搞的訊源、排除光害比較好。

彩度跟色相就更好玩了,這兩項控制在以前電視廣播時,在接收端是非常重要的控制,因為電視廣播訊號是經過調變才傳送的,在調變及傳送的過程中,會導入這兩 個部份的漂移,所以顯示器這端才需要補償回來,這是我們用Color Bar測試圖案主要在對正的。在進入用家用訊源播放以色差傳送的時代,理論上就不太會變動,所需要的調整量就已經很小了,更不用說進入數位傳輸的年代後, 機乎不會出錯,只剩在數位處理時,因為位元數不夠而導入一點點的捨去誤差(Rounding Error),這通常只需要1格小小的調整即可。

這兩項控制通常被誤用的情況是覺得色彩不夠鮮艷時就大幅加大Color或是調整Tnt讓顏色偏紅或偏緣,所以如果看到這兩項控制被大幅調整,基本上一定有很大的問題,要就是訊源本身是錯的,不然就是用家亂搞。

至於銳利度在一般家用短距離的播放系統已經不需要,數位傳輸更是不需要,因為數位傳輸不會有資料損失,更不會造成影像銳利度的損失,結果被電視製造商拿來 當數位影像處理時,要加多少銳利度的參數,但調大的結果就是會出現有白毛邊,缺乏立體感的畫面。現在的顯示器製造商已經開始慢慢有認知不要亂搞,機乎預設 值都不再有過度銳化的現象,我想將來再發展下去,也許就會有廠商拿掉了。

綜合上述,我們可以看出這些顯示器基本控制在數位顯示器上都是拿來對正訊號用的,它們不是影像調整的工具,在對正訊號時,不該有太大的數值變動。如果發現 需要大量調整才能對正,該處理的方向是去找整個環節的問題,例如訊源的設定或解碼的品質,而不是調整這些控制,大幅調動它們在數位顯示器一定會造成錯誤的 結果,不可不慎。年來由於影像精準再現的觀念逐漸推廣開來,對於顏色測量儀器的詢問度因此逐漸增加,最常被問到的就是該買什麼樣的儀器才是合適的,然而網路上總是會有些似是而非的講法,所以小弟就自已的一些經驗來跟大家分享。文章裏的截圖都出自X-rite公司