深剖液晶的技术缺陷 走出LCD显示器的选购误区

二、深剖响应时间，多快的速度适合你？！

　　关于响应时间的话题，在以前的文章中小编都给大家提及过。在上文中我们也提到，就目前而言，朋友们选购液晶显示器的第一考虑要 素应该就是响应时间。在短短的几年中，液晶显示器的响应时间提高是最快的，由原来的40ms提高到了8ms、4ms、2ms，拥有1ms响应时间的显 示器马上也就要与朋友们见面了。就当前市场而言，8ms绝对占据了市场中的主流地位。

　　大家知道，所谓的响应时间就是指像素变换一次所花费的时间。拿具备8ms响应时间的液晶晃示波器在来讲，也就是指像素变换一次的 时间是8ms，则一秒钟内可以切换的画面数值为1000/8=125，这一数值远大于人类所能感知的60fps的最高识别率，所以8ms是终极的游戏液晶方案。"

　　但在实际应用中却不是这样的，很多用户反映在玩各种游戏时残影比比皆是，而这一现在只到灰阶4ms时代才算有了改进，我们勉强可 以接受，这是什么原因造成的呢。接下来我们不妨仔细的看一下。（以下内容均由小编自网上收集整理）

　　ISO（ISO13406-2）对响应时间的规定是：当一个像素电从白色转为黑色，电极电压从0变为最大值，即最大电压激励状态下，液晶分子 迅速转换到新的位置，这一过程所用的时间被称为上升时间段。当一个像素由黑转白，像素所加电压切断，液晶分子迅速回到加电前位置，这 一过程称为下降时间。整个响应时间过程就是由上升时间加上下降时间获得的数值。

　　但是，实际上这个规定只考虑了用时最短的像素黑白黑极端切换的时间，在衡量实际使用时出现最多的灰阶切换时没有太多指导价值。 像素整个响应定义只占到了整个像素上升或是下降过程的80％的时间，按照ISO的定义所谓白色即指10％灰度，黑色指90％灰度，其余20％的时 间被忽略了。ISO这样定义的初衷不难理解，因为对于液晶分子来说，加电起动和最后稳定这两个阶段是费时的，两头20％的灰度转化的过程有 可能超过ISO响应时间定义本身所占时间，那如果省去这20％就可以大大的美化指标，但这显然对于消费者是不公正的。

　　如上图所示的某液晶显示器响应时间测试数据，按照ISO定义上升沿时间为28.5－12＝16.5 ms。但我们观察整个像素从0％灰度到100％ 灰度转化的全部过程，实际用时超过了40ms，达到ISO定义所用时间的两倍多。

　　当然ISO定义的缺陷还不止如此，其中最为严重的是忽略了色彩变化时--即不同灰度切换的时间，这也是我们日常使用显示器是最多 的显示状况。从液晶的显示原理来说，当一像素从较浅灰度转变为较深灰度时，其加在像素两端电极电压也响应加强。但是和ISO规范中定义的 黑白黑切换的最大激励电压相比，在灰度切换时相应的施加电压要低得多，因此在这种情况下液晶分子反转响应的速度也会变慢。同理，当色阶从较深灰阶到浅灰阶转变时，过程相反，不过此时浅色灰阶对应的电极电压也不为零，相应的电压差激励效果也会变差，下降沿时间也会变长。

　　也正是因为ISO的规范并没有强行要求厂商在提供用户响应时间参数的时候考虑中间灰阶的响应时间，所以厂商在自己标注的可操作空间就大得多了。有较早液晶使用经验的用户不难发现，在一年前的主流液晶中，使用友达AU 16ms TN面板的显示器会比LG-Philips同样规格的16ms 甚至三星的12ms更快，而这三种面板又都快过16ms IPS面板的速度表现，但令人不解的是它们又都慢于Hydis 的20ms TN面板，这正是由于ISO 响应时间规范的不严格造成的，实际厂家给出的响应时间指标反而造成了用户的困惑。

传统响应时间 灰阶响应时间
25ms　　　　 80ms
16ms　　　　 60ms
12ms　　　　 40ms
8ms　　　　 20ms

　　所以我们一定要认清楚：到底这个响应时间是泛泛而谈呢还是真正的"灰阶响应时间" （GTG：gary to gray）。

　　有了灰阶这个概念我们就能放心了吗？灰阶N毫秒相差大吗？同样号称"灰阶响应时间"，是指标越低越好吗？很多朋友看 了上述文字可能就以为只要是宣称灰阶响应时间，那就放心购买好了，但是这仍然是一个误区……我们来看看这个误区是如何形成的，这要从 灰阶技术原理上讲起。响应时间其实质就是液晶分子的扭转速度，要让液晶分子运动得更快，一般有以下三种办法：

　　1、增加驱动电压法：液晶分子的转动速度和电压有关系，电压越高，分子转动速度就越快。

　　2、改变液晶分子初始状态法：这种方法其实就是让液晶分子处于一种不稳定的状态，一旦有"风吹草动"就立即作出反应，用以增加响应时间。但这个办法不能无限制的实行，液晶分子不能太不稳定，否则将无法有效控制。

　　3、减小液晶粘稠程度法：液晶越粘稠，驱动起来就越费力，这和人多心不齐是一个道理。如果把液晶稀释一下，驱动就比较容易了，响应时间自然能有所提升。不过液晶稀释以后会影响控光能力，响应时间虽然提升了，付出的代价却很大：黏稠度越低，画面色彩越黯淡，图像细节也会变模糊，同时会产生轻微漏光的现象。这一点也是LG当初只在其S-IPS面板上采用灰阶技术的重要原因之 一。

　　鉴于2、3两种方法弊端颇大（有部分12ms产品同时采用了1和3两种方法，造成显示效果不佳，因此新面板在液晶方面已不多动手脚了） ，因此目前灰阶响应时间的减少有赖于加压，用面板厂家（比如友达）的表述为Over Drive技术。采用Over Drive技术的液晶相对主要是针对上升时间提供了一个overshoot电压（过冲电压），而这一瞬间的过冲电压实际上是经历了一次上升和一次下降过程最终回落 到目标电压的（这里的一个一般原理是：上升时间是明显大于下降时间的，因而缩短原有上升过程的时间可以通过提供一个更高电压下的上升 时间加上一小段下降时间来实现），可以看出over-shoot已经经过了一次上升/下降的转换，再加上LCD图像显示本身的一次上升/下降的转换， 叠加效应就会被明显地放大，"躁点"的现象就可能出现了。

　　此外，6bit面板在显示原理上本身需要通过"抖动"技术来实现16.2M色彩，再与overshoot叠加，画面显示也有可能 受到影响，尤其是"静态抖动"现象可能发生--这时，没有采用灰阶技术的LCD反而会有更良好的静态表现，这充分说明，加压也不是万能的 ，更何况增大液晶单元盒驱动电压同时也会减小液晶的寿命呢？我们从AU那里了解到，实际上我们看到的TN 16ms、12ms以及8ms显示器的面板 都是一样的，之所以存在响应时间的差异，是因为后部的驱动电路以及是否应用Overdrive技术，实际上目前的Overdrive还远没有做到针对所 有的灰阶转换进行处理，只是其中的一部分，但是他并没有给出明确的数字，最后给出的Overdrive处理响应时间表上的数据实际上都是测试中 表现最好的部分。

　　我们发现，灰阶技术有利有弊，而且采用灰阶技术的LCD成本要高一些。对于8ms以上的灰阶显示器 上，要做到色彩和响应时间两全其美，真的是鱼与熊掌不可兼得啊！何况ms数一般也是最快响应指标，实际上多数画面上切换时间还是高于这 个标称指标的，因此实话说在LCD"最大全程响应时间"迈入1ms门槛之前，液晶还是没法和CRT比，但8ms以上对苛刻的游戏玩家来说已经完全 可以接受了。