液晶相关问题锦集(二)

二、速度篇
　　
（响应时间、刷新率、帧速）
　　
这是到处都引起热烈讨论的话题，在研究之前有必要先介绍一些概念（在使用模拟信号的情况下）：

【响应时间】液晶单元从某种颜色变换到另一种颜色所需要的时间。一般厂商给出的是典型响应时间，为上升时间tr和下降时间tf的总和。至于tr和tf哪个代表由黑变白，这对于不同类型的面板是不完全一样的，这里就不深究了。现在常见的响应时间有25ms、16ms等，25ms即表示液晶单元从黑变白再变黑全过程需要花25毫秒。 　
【刷新率】显示器更新画面的频率，比如75Hz，就表示1秒钟更新75次。这个值是由显卡给的，如果显卡给的值过高，显示器会黑屏，或者显示某条错误信息。
　　
【帧速】对于影片来说，帧速是指每秒播放的画面数；对于3D游戏来说，帧速是显卡每秒生成的画面数，即通常说的FPS值。本文中为便于讲解，帧速指FPS值。
　　
【垂直同步】3D处理中的一种技术，让显卡同步跟随显示器刷新率来生成画面。比如刷新率为60Hz，那显卡每秒就生成60幅画面，而且就是在显示器每次刷新时同步提供。即使显卡强到FPS能到500，它也照样只做60；如果你说显卡FPS达不到60，我也不知道……那你开垂直同步干嘛？

【显示器的工作方式】显示器很机械的，它就根据显卡给的分辨率和刷新率工作，自己受不了了就黑屏或报错。以刷新率为100MHz为例，显示器在第0秒、第0.01秒、第0.02秒……时更新屏幕图像，信号的来源就是第0秒、第0.01秒、第0.02秒……时显卡所输出的信号。如果显卡产生了500的FPS，显示器仍然每秒给出100幅，那显卡产生的大部分帧都浪费了；如果显卡只能产生20的FPS，显示器还是会每秒给出100幅，只是当显卡不产生新图像的时候，显示器会根据前一次得到的信号继续给出。

理解了以上这些后，我们再来讨论下面的问题。

Q 2.1：响应时间对我有什么影响？

A 2.1：简单的说，响应时间带来的是运动图像的拖尾或残影。本文里我们讨论得再详细一些，先可以操作一下：桌面上右击"我的电脑"，选"属性"，一个"系统属性"框出现了。按住标题栏把整个框迅速拖曳，留意中间的文字，你会发现文字是有"尾巴"的，这就是响应时间在作祟，响应时间越长，这个尾巴就越长越明显。
　　
Q 2.1.1：各种响应时间对眼睛的影响是一样的吗？
　　
Q 1.6.1：其实我们的眼睛也是有响应时间的，影像在视网膜上也有残留的时间，不过在这方面，亮度高的影像对人眼的刺激更为长久，残影也更明显。液晶由暗变亮时，人眼早就等待着它变亮了，它却由于响应时间的原因慢了一步，人眼就很容易感觉到这一现象；而液晶由亮变暗时，在人眼视网膜上残留的亮的影像本来持续时间就稍长，人眼觉得这是正常的，液晶响应时间带来的延迟就被人眼响应时间抵消了部分，甚至完全抵消。由此可以得出结论，人眼对于液晶由暗变亮的响应时间更为敏感。（注意，这一时间未必叫做上升时间！）
　　
Q 2.2：响应时间是恒定的吗？

A 2.2：并非如此。我们通常指的是典型响应时间，上文已有解释。而液晶单元在各种色彩间相互变换的时候，过程是不一样的，所以在各种情况下的响应时间不尽相同，具体时间我们无法得知，不过必定有长有短。也不排除有这种情况--由某颜色变换到另一种颜色的时间比从白变黑或从黑变白更长。典型响应时间只是取了特殊情况下的一个参考数值，甚至无法断定说它是最大数值。
　　
Q 2.3：CRT的响应时间是多少？

A 2.3：对于CRT来说不需要响应时间这个概念。CRT通过电子束轰击荧光粉发光，基本上是立即发光，也会立即熄灭。一定要算响应时间的话，有人说是1ms，有人说还要短，不过这没有意义，反正我们的眼睛感觉不到。
　　
Q 2.4：我的液晶响应时间是25ms，是不是说每秒只能显示40帧？

A 2.4：这个问题我们一分为四讨论。

Q 2.4.1：我的液晶响应时间是25ms，是不是说显示器每秒只能显示40帧

A 2.4.1：显示器每秒显示的帧数是由刷新率唯一决定的，刷新率75Hz，每秒就显示75帧，和响应时间无关。如果液晶单元还没对前一次信号作完反应，后一次信号又来了，那么液晶单元会立即往后一次的信号变换。
　　
Q 2.4.2：在显示快速变化的图像时，响应时间会造成怎样的影响？

A 2.4.2：响应时间的存在使得液晶对图像的迅速变化无法在第一时间完成反应，同时液晶单元是渐变的而不像荧光粉的突变，所以液晶会产生拖尾或残影，而不是断续和跳帧。
　　
Q 2.4.3：我的液晶响应时间是25ms，是不是说每秒只能流畅显示40帧？

A 2.4.3：并非如此。以常见的运动图像为例，在得到两次信号之间（假设刷新率50Hz则这段时间是20ms），多数液晶单元只需要作比较相近的颜色变换，因此不会产生多少拖尾。即使是需要作黑变白这种变换，也只需要消耗25ms中的一部分。所以在一般情况下，25ms的液晶可以流畅显示的远不止40帧。
　　
Q 2.4.4：我的液晶响应时间是25ms，是不是说每秒一定能流畅显示40帧？

A 2.4.4：一般来说是的，25ms响应时间足以对付40帧。你也许还会看到拖尾，不过它并不影响这40帧画面，它影响的是在两帧之间的画面。
　　
Q 2.5：什么因素影响了响应时间？

A 2.5：前段时间网上流传了一个响应时间的计算公式，大致结论就是提高什么电压可以缩短响应时间，不过这肯定会有负作用的。里面还有粘滞系数等，是液晶固有的特性，其实这才是真正决定响应时间的。一般而言，同一代生产线出来的液晶，响应时间和色彩视角始终是对矛盾，形象点我们可以这么理解（非科学说法）：液晶粘稠了，色彩就鲜艳，视角大，但响应时间慢；液晶稀薄了，响应时间就快，但色彩会淡，视角小。现在视角方面有多种技术能把它增大，但色彩和响应时间的矛盾就很难调和，只能靠产品线的更新。最近台湾和韩国的新一代面板已经量产，所以用台系和韩系面板的液晶涌现出了12ms甚至更快的产品；而日系还没有跟上，因此没有这些新品。
　　
Q 2.5.1：厂商如何改善响应时间？
　　
A 2.5.1：一般大品牌都是通过面板换代来整体改善，在同一代面板中，则分出以色彩为重点和以响应时间为重点的不同产品线，满足各类人群的需求，无论以哪个为重点，都是较好地兼顾两者的。当然我们不排除有些品牌，本身没有能力更新面板，就一味强调响应时间，以致弄出惨不忍睹的色彩甚至什么后遗症来。所以我们买液晶不应苛求响应时间，也不宜轻信小品牌。
　　
Q 2.6：25ms？16ms？8ms？我需要什么样的响应时间？

A 2.6：需要怎样的响应时间取决于你经常要干怎样的事情。一般来讲办公、普通桌面应用以及没有频繁快速切换画面的游戏对响应时间没要求，30ms以内都可以接受；FPS和快速格斗类游戏最为苛刻，16ms能满足大部分玩家，实在挑剔的玩家则会要求更快。而竞速类游戏如NFS对响应时间的要求其实没那么高，25ms就够了，因为虽然速度快，但画面切换基本上是个渐变过程，而且为了效果逼真，游戏中会把快速移动的景物模糊化，这就把响应时间带来的拖尾掩盖了。笔者选液晶的宗旨是--色彩始终优先，响应时间可以接受就行了。

Q 2.7：为什么液晶的刷新率普遍比较低？

A 2.7：液晶和CRT原理不同，CRT的荧光粉发光是瞬时的，亮一次就马上会灭，需要频繁点亮，所以刷新率要设置在85Hz以上，眼睛才不觉得闪烁。而液晶是持续发光，亮着就一直亮着，直到你给它改变的信号，所以眼睛始终不会觉得闪烁。基于这个原因，液晶的带宽刷新率不必设计得很高。
　　
Q 2.7.1：什么样的刷新率对人的眼睛最好？
　　
A 2.7.1：一般来说，每秒30幅左右或更高的运动图像会被人眼认为是连续的，所以人眼其实只需要30Hz以上的刷新率，很多电影都是每秒24帧的。更高的帧速会使图像更显连续和稳定，达到每秒50帧以上的话，人眼就感觉不到明显的差别了。显卡默认的刷新率是60Hz，这样对于运动图像来说已经足够了（挑剔的FPS玩家可能还不够）。但由于CRT显示器的瞬时发光原理，在60Hz下还是会觉得闪烁，对眼睛有伤害，因此为了保护眼睛，刷新率还是设得越高越好。
　　
Q 2.7.2：我的液晶该设置什么值的刷新率？
　　
A 2.7.2：现在大部分液晶最高能设成75Hz。不过有些液晶在最高刷新率下状态不佳，会有点小问题，它推荐的最佳工作状态是1024×768@60Hz之类的，笔者不推荐购买这种液晶，如果已经有了，那么就让它工作在推荐状态下。如果没什么问题，那么液晶能设多高的刷新率就设多高，不要浪费了，特别是FPS玩家，不要买了8ms的液晶却让它工作在60Hz。
　　
Q 2.8：垂直同步有什么好处？会给我带来某方面的损失吗？
　　
A 2.8：理论上来说，垂直同步能让信号更加稳定，减轻闪烁。但液晶本身没有闪烁现象，因此垂直同步在CRT上更能发挥作用。至于损失，应该是没有的，至少笔者至今还没有发现。