什么是电视机的清晰度

什么是电视机的清晰度

     (华强电子世界网讯) 目前各种新型电视机层出不穷，在电视机的众多概念中，可能清晰度是被人们炒得最火热的概念，有些说是标清（标准清晰度），有些说是高清，谁也说不明白。到底什么是电视机的清晰度呢？
    
     电视机的清晰度一般都是用扫描线数或能显示多少根白色电平线（黑白相间）数来表示，所以一般人说起电视机的清晰度时，都是说他的电视机有多少，多少线，因此电视机的清晰度分垂直清晰度和水平清晰度。
    
     垂直清晰度一般都是指一帧的有效扫描线数，虽然这个定义与水平清晰度的定义有些区别，但大家基本都认可，它的前提就是聚焦要足够好。如我国的PAL制，每帧行扫描线数为625，但每场有25行为消隐（用于场同步，20行后面可用于图文广播），所以每帧只有600行有电视信号内容，而一般图像的重显率都不是100%，因此，对于PAL制电视的垂直清晰度只有570线左右。
    
     对于水平清晰度就不是这么容易解释清楚了，水平清晰度除了与电视机的视频带宽有关外，还与电视机的行扫描频率有关。我国PAL制的行扫描频率为15625Hz，对应的扫描周期为64微秒，行消隐宽度为12.5微秒，考虑到图像的重显率都不是100%，因此一行图像的有效显示时间为50微秒。如果一行图像有50个点（即50线），那么这个视频的频率正好为1MHz（周期为1微秒），以此类推：100个点，频率为2MHz；200个点，频率为4MHz；300个点，频率为6MHz。
    我国PAL制的示频带宽正好为6MHz，即带宽是从0Hz（直流）到6MHz，因此我国PAL制电视机的清晰度最高只有300线左右，我们把这个清晰度定义为标称清晰度，因为这个清晰度还没有把显像管的几何分辨率（与荧光粉的节距成反比）考虑进去。如果显像管的几何分辨率也是300线，那电视机的清晰度应该算多少呢？
    
     如果电视机的标称清晰度为300线，显像管的几何分辨率也是300线，那么就会出现三种情况：第一种，图像与栅网互相错开，对显示不受影响；第二种，遮住半边，露出半边，即亮度相当于减半；第三种，内容全部被栅网遮住，看不到。从静止来看，我们是无法来评价它是多少线，如果三种情况轮流出现，且变换频率跟场扫描频率差不多，我们基本上还是能看到300线，只是亮度低了很多（亮度系数只有0.5），和感到有一点点闪烁及模糊，所以我们可以主观地给它评个价，K系数可定为0.7或0.8，即200-240线，我们把它叫做有效清晰度。利用电视机图像测试卡（五圆图信号）来测试图像清晰度的时候，我们都是凭个人的主观感觉，你说它是多少线，它就是多少线，所以很难精确评价，与给体操运动员打分差不多。一般电视机的水平清晰度比垂直清晰度低很多，所以人们说到清晰度的时候，基本上都是指电视机的水平清晰度。
    
     如果显像管的几何分辨率低于300线，情况又会怎样呢？当显像管的几何分辨率低于300线的时候，上述三种情况都不会出现，无论图像怎样移动，图像总有残缺。如，当图像要显示一个“工”字时，而实际看到的可能是个“二”字。所以显像管的几何分辨率，就是电视机的极限清晰度。
    
     当显像管的几何分辨率大于300线时，上述的三种情况中最后一种不会出现，无论图像怎样移动，图像都不会有残缺，而且随着显像管几何分辨率的增大，图像闪烁现象也会不断地减轻。目前大部分显像管的几何分辨率都在500线以上，因此对于PAL制电视图像来说，显像管的几何分辨率问题对图像质量几乎不受很大影响，K系数应为0.8-0.9。但要注意，在显像管的几何分辨率不变的情况下，图像标称清晰度越高，K系数反而要变小。
    
     目前高清显像管荧光粉的最小节距为0.4mm左右，这样36寸显像管(16:9)的水平几何分辨率正好为1990线，刚好符合我国HDTV的显示格式标准（1920X1080i）。除了显像管以外，图像视频通道也要求达到同样的分辨率（标称分辨率），我们已经知道，标称分辨率与视频带宽有关，那么我国HDTV标准要求的视频带宽是多少呢？
    
     我国的HDTV行扫描频率定为28125Hz，对应扫描周期为35.6微秒，如果按有效显示时间为30微秒计算，对应于1920线的视频带宽应该为64MHz，相当于现有PAL制带宽的10倍还多。64MHz是对应于极限清晰度要求的视频带宽，而实际应用中，当视频带宽大于32MHz时，即水平清晰度达960线以上，与垂直清晰度相当（1080线），人们即可认为，图像质量基本达到期望值，相当令人满意，因此32MHz视频带宽是我国HDTV的基本要求。
    [page]
    
     我们可以把扫描频率与视频带宽概念的关系比喻成传送带与传送货物的关系，传送带的转速就好比扫描频率，传送带上的货物就相当于图像内容，货物在传送带上分布的密度越高，即指分辨率也越高，向传送带上送货的速度就相当于视频带宽，显然送货的速度越高，货物的分布密度也就越高，而提高传送带的转速，货物的分布密度就会降低。
    
     提高行扫描频率是因为场扫描频率的要求，不是个人所好，场扫描频率取得越高，要求行扫描频率也越高；行扫描频率提高，清晰度将降低，及扫描功率将上升；还有，为了提高清晰度也必须增加电视机的视频带宽，提高视频带宽的难度主要是CRT驱动电路。由于末级视放的工作电压很高（200V以上），如果提高视频带宽，必须减小负载电阻和增加放大管的工作电流，这样势必增加电路的损耗功率，而最难的就该算是增加功率的事上，一个是成本大增，另一个是可靠性降低。因此，我国将要出台的HDTV技术标准，还是选用50Hz场频（隔行），和28125Hz行频，而为什么不选75Hz或100Hz场频（逐行），到这里我们应该可想而知了吧。
    
     另外，近年来出现了很多数字显示器，如PDP、LCD、LCOS、DLP等，这些数字显示器的显示方式与传统CRT显像管显示方式完全是不一样的，数字显示器都是用点阵方式来显示图像，我们把这些点阵叫像素。数字显示器显示图像的格式也很多，一般都与电脑或某种的显示格式相对应，如640X480，800X600，1024X768，1920X1080（16：9，HDTV）等。由于有些数字显示器分单显、双显、彩显，所以在计算像素的时候都是把点阵总数再乘上基色数，如HDTV显示器的像素为：1920X1080X3 = 6220800（点或P）。
    
     用数字显示器显示图像时，如果图像格式与数字显示器点阵格式相同，这种图像信号处理过程最简单，只需把数据按序列读入内存，然后按顺序读出并进行D/A转换，再用脉冲分配器把D/A转换输出信号分配到每个像素点上进行显示，这个分配过程就叫扫描，或叫逐点驱动，菲利蒲叫“逐点清晰”，我们公司叫“DSP”（数字超微点阵技术）。当输入图像信号格式与数字显示器点阵格式不同时，必须要对信号进行格式转换处理，对于数字信号来说，要进行加点或去点处理；对于模拟信号，要先进行A/D转换，然后再进行加点或去点处理，最后才能进行逐点驱动显示。因此，任何与数字显示器点阵格式不相同的信号，经处理后都会有损伤。
    
     对模拟信号显示还有一种很简单的方法，当模拟信号的行扫描线数与数字显示器的点阵行数相同时，可以用与扫描频率相同的脉冲，通过CBD（电容存储链斗式器件）延时线对视频信号取样（相当于信号存储），输入信号不需A/D转换，输出信号也不需D/A转换，直接就把输出信号分配到每个像素点上，这种显示方法一般用于一些很专用的小型显示器中，如小液晶电视等。
    
     数字显示器的出现，人们对图像清晰度的概念会慢慢的被淡化，因为商家会不断地用像素的概念来取代图像清晰度。