本文是關于硅基液晶(LCoS)系列文章的第二部分，全文共三部分。在我們計劃開始進行評測時市面上只有兩款LCoS HDTV，所以我決定擴大樣本面，勸說幾家制造商為我這篇文章把他們寶貴的實驗室樣機借給我，目的是把每家LCoS制造商都包括進來。目前只有五家制造商：JVC、索尼、Brillian、eLCOS和SpatiaLight。我們采用了兩種標準HDTV分辨率：1280×720(約一百萬像素)以及1920×1080(約兩百萬像素)，在本文中分別稱為720或1080型。

Brillian是一家小型初創(chuàng)公司，總部在美國亞利桑那州的Tempe，他們提供了一臺65吋720型樣機(目前已經(jīng)上市)和一臺1080型。eLCOS也是一家小型初創(chuàng)企業(yè)，他們和光引擎制造商JDS Uniphase合作，提供了一臺56吋1080型實驗室演示樣機。JVC提供了兩臺電視：消費品事業(yè)部送來了他們已上市的61吋720 HDTV，專業(yè)產(chǎn)品事業(yè)部則送來了他們?yōu)殡娨暸c電影后期制作而設計的48吋1080 Reference Monitor樣機，其價格定位面向高端專業(yè)市場，設計用來與索尼的高端專業(yè)級CRT競爭(我們將在第三部分對其進行比較)。注意JVC兩個型號所采用的LCoS技術是不同的，普通型具有數(shù)字背板，采用脈寬調(diào)制控制每個像素，而專業(yè)型使用模擬電壓控制每個像素。SpatiaLight沒能在評測要求的時間內(nèi)提供測試樣機，而索尼則拒絕參加。

測試方法

為同時對這些HDTV進行觀看與測試比較，我們把所有電視都并排靠著一面35英尺寬的墻。除了5款LCoS HDTV外，還有一臺高清演播監(jiān)測用專業(yè)CRT顯示器作為參考標準。為進行所有測試及光度測量，測試室保持絕對黑色，但在評委會進行目視測試時使用了四個Ideal-Lume D6500背光源，同時只使用數(shù)字視頻信號源及Gefen提供的全數(shù)字信號轉換與分配系統(tǒng)。信號源包括Denon的旗艦DVD播放器DVD-5910，用于產(chǎn)生480p數(shù)字視頻信號，還有兩臺D-VHS播放器(其中之一由JVC提供)，一臺三星SIR­T165 ATSC高清廣播調(diào)諧器，兩臺Windows PC，一臺用于運行DisplayMate診斷測試模版，另一臺運行由Microsoft Digital Media Division提供的Windows Media 9 Series編碼的720p及1080p電影及視頻片斷(詳細情況請參見后文“評測設備”部分)。

測試的一個主要條件，就是將所有HDTV前端數(shù)字信號處理上差異的影響減到最小，因為這種差異會影響到對測試LCoS畫質的判斷(當然對于產(chǎn)品來說信號處理也很重要，但這是技術上的問題)。測試的第一階段是將同樣的DVI RGB數(shù)字信號發(fā)送給所有HDTV，測試中不用HDMI YcbCr信號，原因是該信號要由各個HDTV分別獨立進行譯碼。我們的方法將迫使所有的信號源都進行所需譯碼過程，將其轉變?yōu)?SPAN lang=EN-US>RGB數(shù)字信號，因此對于所有HDTV來說都是同等的。在測試第二階段，所有HDTV都用品質非常高的視頻信號處理器來完成必要的視頻信號去隔行及縮放處理，每臺電視機無須另行分別執(zhí)行該功能。我們使用兩個DVDO iScan HD+處理器，以及兩個配有1080i運動畫面適應性去交織功能的Silicon Optix Niobe視頻信號處理器樣機。通過此方法我們能將720p及1080p的視頻信號分開分別輸入到每一臺HDTV上。

為準確測量數(shù)字電視機的光度及色度，我們使用柯尼卡美能達公司儀表系統(tǒng)事業(yè)部提供的兩臺高端光譜輻射儀進行測試：一臺是CS-1000，我們在前面系列文章的第一到第四部分曾用過，另一臺是最新的測試速度更快的CS­200，可以大大降低測試所需時間。最后我們用自家的先進軟件DisplayMate Multimedia Edition進行深度診斷測試，探測其它方法無法發(fā)現(xiàn)的細微圖像變異，該軟件含有500多種測試模式。更多關于測試程序與測試儀器的細節(jié)請參看前面系列文章的第一部分。

除JVC Consumer外，所有的HDTV均由制造廠家安裝及調(diào)試。JVC Consumer是一個已出貨的產(chǎn)品，按照屏幕顯示菜單完成設置，設置時不進到服務模式或菜單。實際測試過程中的HDTV細調(diào)通過DisplayMate的Set Up測試模式套件完成。例如，精確地把黑屏水平設定在數(shù)字信號16級是非常重要的，因此我們使用了特殊的半屏測試模式將任何數(shù)字信號水平設定為0。亮度控制可控制黑屏水平，通過調(diào)節(jié)亮度控制使16級同0級沒有任何區(qū)別，同時使17級比0級亮到可使肉眼能察覺得到。更多有關信號水平調(diào)整及設置過程請見下文。

黑屏光量

任何落在顯示屏上的光線都會降低光線的對比度及色彩飽和度，從而破壞畫質，因此家庭影院及其它要求高品質畫質的家電產(chǎn)品需要控制周圍的光線。由于顯示黑色的影像及畫面時屏上的背景光更易覺察得到，同時背景光會喪失對比度及色彩飽和度，所以產(chǎn)生純黑背景的能力是顯示屏一項重要指標。通常我們用cd/m²來測量黑屏光量，cd/m²指每平方米燭光數(shù)，也常稱作尼特(nit)。表1列出所有HDTV用柯尼卡美能達光譜輻射儀測得的黑屏光量值，這是使用DisplayMate全屏測試模式設置為數(shù)字亮度0級時測得的值，如果想轉化為另一個常用的光量單位朗珀/英尺(fL)直接除以3.43即可。

表1：光度測量

測試結果，JVC Consumer的黑屏光量值最高，實際上也很容易通過肉眼來探查各個HDTV黑屏光量值的差別。使用亮度稍低的投影燈可以很容易減少黑屏光量值，表1中所列的屏幕增益也可降低。制造商通常很少采用這些辦法，因為它同時會降低顯示屏的峰值亮度，而消費者通常將峰值亮度看得比黑屏光量值更重要(請見下文)。所以更好的減少黑屏光量值的辦法是調(diào)節(jié)光圈值(用手動或自動)，可同時變化黑屏光量值及峰值亮度。一般來說，周圍環(huán)境光線暗時，黑屏光量值變得比較重要而非峰值亮度﹔而周圍環(huán)境光線強時則剛好相反，光圈可使觀看者針對自身特定的條件及喜好作出平衡。雖然光圈對HDTV有很多很明顯的好處，但沒有一臺HDTV采用了這種控制方法。注意帶有光圈的HDTV黑屏光量值是可變的，因此規(guī)格書上的數(shù)值會引起誤導，將其與本文所列的測量值比較時要格外小心。

峰值亮度

關于亮度很多人覺得越亮越好(詳見下文)。實際上，所有這些HDTV的亮度均超過大多數(shù)觀看環(huán)境的需要，除了用于強烈陽光照射的房間。為了獲得高品質的畫質，需要對環(huán)境光照進行控制，對家庭劇院來說，應該非常仔細地控制室內(nèi)光線以獲得電視設備所提供的優(yōu)異對比度、顏色及灰度等級準確度。因此對于設計得很好的家庭劇院來說，這些電視機無都十分亮。遺憾的是，當你使用對比度控制來調(diào)低亮度時，畫質也下降了，這是因為產(chǎn)生畫面的數(shù)碼流的值域下降了，而噪聲、錯誤的圖像造型及其它數(shù)字圖像變異將會增加。更糟糕的是，黑屏光量值維持不變。因此如果對亮度打分，最亮的電視機反而得分最低。

雖然如此，對制造商產(chǎn)品規(guī)格說明及展廳銷售來說，峰值亮度無疑是除價格外最重要的數(shù)字。增加峰值亮度的一個方法是增加屏幕增益，通過將光線集中到觀眾的方向來增加亮度，但這個方法同時也會減小顯示屏的視角并給圖像帶來斑點及其它缺陷。增加亮度最容易的方法是盡可能多地增大背景燈的亮度，這個方法通常是給HDTV發(fā)出的白光增加綠色或藍色色彩，有很多HDTV預先這樣設置就是為了看上去能亮一些。但為準確地還原色彩，白色光需要與為電視和HDTV規(guī)定的標準D6500或D65相匹配，也即正午日照光線的顏色(D是指日光，它是將天空藍色成分色溫提高到6500K后加入到實驗室黑色物體的光譜分布中)。如果色溫大于6500K，顏色就會太藍。大多數(shù)電視機及HDTV出廠時色溫設定為8,000K到11,000K，并帶有藍色色調(diào)(就像冷白熒光燈泡一樣)。降低色溫使之與D6500標準相匹配通常會導致亮度的顯著下降，因為調(diào)節(jié)時投影燈光中有些成分必須被拋掉。

僅用色溫這一個指標并不能準確標明白色的特性，因為它是一個一維參數(shù)，但顏色是二維的，所以需要兩個指標(見下文)。當幾種顏色靠近但在黑色物體上的顏色曲線不同時，每種顏色都可分配一個與黑色物體最匹配的色溫，通常稱作關聯(lián)色溫。表一還顯示了用柯尼卡美能達光譜輻射儀所測量的關聯(lián)色溫值及峰值白光光量。JVC Consumer及JVC eLCOS比D6500標準熱得多，同時也是最亮的兩臺電視機，亦是我所測量過的最亮的顯示器。(這些調(diào)校過的亮度測試結果不應與大多制造廠商發(fā)布的規(guī)格直接比較，因為制造廠商為獲得最大可能亮度值，通常將各種控制設定為最大，這將導致非常差的畫質。亮度增加有可能會造成這樣的影響。)

當Brillian派出工程師調(diào)校1080p產(chǎn)品時，我們可以看到調(diào)整色溫對峰值亮度的影響(為使效果最好，需要將設備的各種設定用電視機上的各種按扭而不是由用戶或服務控制完成)。色溫從6545K提高到7281K將把白光光量峰值從457提升到509cd/m²，當色溫提高到8000K或以上時將會大幅度增加亮度。

一些電視機有兩套或多套色溫設定，通常標為高/低或冷/暖。設定為高或冷時,一般會達到9300K或更高的色溫，設定為低或暖時色溫更接近于D6500。有趣的是JVC Consumer電視機有一個專門的遙控按扭用于啟動設定的“TheaterPro D6500K”，操作手冊是這樣解釋該功能的：“TheaterPro D6500K色溫技術可確保你看到的視頻圖像已設定到標準色溫。”產(chǎn)品宣傳手冊中進一步詳細解釋為什么D6500K那么重要。遺憾的是用柯尼卡美能達的兩個光譜輻射儀測得的結果都是7881K，離承諾的D6500還差很遠�？磥硎謨跃帉懖块T應該與工廠多作一些溝通…

銷售時亮度因素

為什么這些電視那么亮？為什么制造商要安裝更大的燈及采用特別的高增益顯示屏使本來已經(jīng)很亮的電視機更加亮？我知道他們都讀過Widescreen Review，那為什么還要這么做呢？原因是在零售時亮度設定經(jīng)常是一個顧客決定是否購買的決定性因素。因此，不管喜歡與否，為了成功將電視機賣出去，制造商不得不將其電視機盡最大可能設定為最亮。

Steven Lopez是Cambridge SoundWorks(新英格蘭地區(qū)專業(yè)AV連鎖店)新罕布什爾州Nashua店的經(jīng)理，我向他詢問了有關細節(jié)。他對制造商的說法進行了補充：“在商店銷售電視機，不得不承認的一個事實是明亮的電視機會吸引更多的消費者。設定最為準確的電視機不一定是最吸引人的。但最亮的電視機會使其旁邊的電視機看起來更加蒼白衰老，似乎有點像消費者正在替換過時的CRT電視機。如果忽略產(chǎn)品的價格水平，通常亮度是影響銷售量的一個重要的因素。”

他也解釋為了給所有的電視機一個公平的機會，他們需要將賣場仔細布置以使這種亮度因素所造成的影響減至最低。(Cambridge SoundWorks是由傳奇式揚聲器設計者Henry Kloss所創(chuàng)立的一家公司，后來他還創(chuàng)立了聲學研究所、KLH及Advent。1972年，他制造出世界第一臺家庭投影電視機3-CRT Advent VideoBeam 1000，它有7英尺寬的彎曲前投影屏。Kloss后來離開了KLH，為開發(fā)投影機而創(chuàng)立Advent，當他的錢快用完時他開始制造Advent揚聲器來扶持投影機的研發(fā)，并在后來因為這一革命性的產(chǎn)品而獲得艾美獎。)

將產(chǎn)品陳列室里效果最佳的電視機放在家庭里觀看，效果不一定最好。這是另一個不能兩全的例子。既然LCoS電視完全由桌面及處理器驅動，一個完美的解決方法是將三套完全獨立的工廠數(shù)字設定貯存在HDTV里，每一套設定里均包含不同的轉換功能，如伽馬值、屏幕均勻調(diào)校表、灰度等級壓縮及色溫。注意只是調(diào)整普通的用戶及服務控制功能不能達到同樣目的，第一套設定值可能只是在陳列室最有效，第二套只適用于環(huán)境比較亮的家庭里(白天使用)，第三套只適用于環(huán)境較暗的家庭環(huán)境里(晚上使用)。另一個比較好的辦法是提供不止一個屏：較高增益型號適用于高亮度的地點，如零售店及陽光充足的起居室，而低增益屏會產(chǎn)生更暗但品質更高、缺陷更少的圖像。

對比率

既然黑屏光量值及峰值亮度對于任何電視機是相互關聯(lián)的，一個很重要的評價指標就是這兩個值的比值，稱為顯示屏對比率，用于反映顯示屏可產(chǎn)生的最大亮度范圍，這個值越高越好。(也可稱作全場、全開/關或連續(xù)對比，但更好的詞應該是動態(tài)范圍，因為以我的觀點來講，對比率是針對顯示屏上同一個圖像測量而言，而不是針對不同的顯示屏。)

高對比率對于影像及家庭影院來說至關重要，因為家庭影院要求精確地表現(xiàn)明亮/白天的畫面及黑暗/晚上的畫面。對比度越高，顯示屏就越能還原畫面上變化范圍非常大的亮度。更重要的，對于給定的峰值亮度來說，較高的對比率會產(chǎn)生更黑的黑屏。

表1的最后一行列舉了每臺電視機的對比率，數(shù)值范圍從JVC Consumer的936(該值對于其價格水平而言已是足夠好)到eLCOS的4425，這些是我所測量過的非CRT顯示器中最高值，如果使用光圈調(diào)節(jié)(見下文)，測試值很有可能會更高。JVC Professional是一個設計原型產(chǎn)品，將其返回至JVC后該公司確認了表1所列出的對比率，當他們重新整修該產(chǎn)品并裝上新的投影燈后，對比率提高到2606，最終產(chǎn)品值可達3000。

雖然在規(guī)格表中可看到更高的對比率，但這些值通常是將顯示屏設定在某種極端狀態(tài)下所測試出來的，并不是在本文所顯示的經(jīng)過調(diào)校的準確灰度等級、伽馬功能以及特定的色溫條件下測試出來的。例如，不帶光圈的Brillian及eLCOS電視機“完全開放”對比率超過5500，這些對比率值實際上表明制造廠商為LCoS面板所列的對比率規(guī)格(見102期本文第一部分表二)明顯有些保守，其所列的值應該比我們在顯示屏上所測的全場對比率高出五成到十成(因為燈的投射光線會減少面板的對比度)。

另一個人工提高對比率方法是采用動態(tài)光圈，對峰值白屏完全打開但對黑屏完全關閉的，這就是為什么有些HDTV廣告上說其對比率可達10,000或更高的原因，但這些指標很容易產(chǎn)生誤導，不能與本文所列的數(shù)據(jù)相比較。

光圈控制

如果HDTV的亮度太高，那應該要降下來，否則觀看者可能會患眼疲勞癥甚至頭痛。如果太陽光是一個因素，那就需要為白天與夜晚作不同的設定。傳統(tǒng)降低電視機亮度的方法是使用對比度控制，它使視頻信號水平發(fā)生變化。這種方法對于CRT顯示器來說非常有效，因為CRT顯示器完全是一個模擬的設備，黑屏完全是黑色的，但對于所有其它顯示技術來說效果卻并不好，因為其黑屏光量要高得多，而且不管輸入信號是模擬的還是數(shù)字的，內(nèi)部都是用數(shù)字信號處理技術。

有兩個好方法可降低亮度：一是降低投影燈的功率，另一個更好的辦法是在光路某個地方使用光圈減少光通過量。(JVC Professional使用了另一個與降低功率有同等效果的方法，即使用可變的交叉偏振濾光片降低燈的有效亮度。正如下文所討論，除了對比率不會增加而保持不變外，此方法具有光圈調(diào)節(jié)法的所有優(yōu)點。)

將表一所列峰值亮度設定在數(shù)字亮度水平255以完成所有產(chǎn)品測評。當名義信號水平達到數(shù)字信號水平235(參考白)時，信號源可被移進亮度為236到254的區(qū)域，以獲得非常明亮的加亮環(huán)境(從技術角度來說，強度水平255作為保留區(qū)域不會用于數(shù)字視頻，因此設定最高值為254)。大多數(shù)HDTV在出廠設定時會將峰值白設定在235使畫面亮度達到最大，但為獲得精確的圖像還原，灰度等級需要延長，使峰值白達到255，這會使畫面亮度降低17%(假定伽馬值為2.2)。

此時我們正考慮相反的情形：表2中的參考白亮度(水平235)比表一所列的峰值白(水平255)低17%。一個照度適中的房間建議的參考白光量范圍為80到170 cd/m²，還是比這些數(shù)字高清電視機要弱得多。為了在討論中盡量保守一些，我還是選擇這些值中的最大值。表2比較了通過光圈調(diào)節(jié)與對比調(diào)節(jié)兩種方法所得到的效果。

表2：使用光圈或對比度控制調(diào)節(jié)光量

光圈的好處是可根據(jù)峰值白或參考白降低黑屏光量，但對于對比度控制來說黑屏光量保持不變(表中第二行及第三行)。結果是使用對比度控制時很難取得的對比率值將落在表1所列的數(shù)值之外(見第五行)，當采用光圈控制時，因為光路徑改善了，黑屏光量實際上比峰值白或參考白下降得更快，對比率實質上是提升了(見第四行)。在多數(shù)情況下會提升五成甚至是十成或更多，因此是有實質效果的。這種光亮度與對比率的折衷均衡被應用在很多高端投影機上。

應用對比度降低亮度的另一個主要問題是數(shù)字信號強度水平同樣變低了，因此會增加圖形錯誤及其它數(shù)字信號缺陷。表二的最后一行反映了使用對比度降低亮度時可獲得的數(shù)字信號水平百分比，如果亮度進一步下降，影響會更大。

有些HDTV帶有動態(tài)光圈，能在分析圖像內(nèi)容基礎上自動調(diào)節(jié)光圈值。在黑暗的場景下光圈完全關閉，可以改善影響最大的黑屏光量，而在光亮的場景下光圈又重新打開�？墒莿討B(tài)光圈會導致灰度等級圖像錯誤，因為所有黑色圖像也都會含有一些亮的成分，這些亮的成分會被光圈削弱，因此在要求沒有光圈假信號以便得到精確灰度等級時，手動調(diào)節(jié)光圈無疑是最佳的方法。還有，有些動態(tài)光圈調(diào)整可能比較慢，需要半秒或更長時間來完成調(diào)整，有些可能還需要一幀的時間來完成，不管是哪種情況，光圈會增大黑屏光量及對比率(測量值或規(guī)格中列出的值)，不可與顯示器真正的對比率來做比較。
 

顯示對比度

顯示對比度決定了光學系統(tǒng)及顯示屏在保持畫面內(nèi)各部分亮度差異方面的優(yōu)異程度。內(nèi)部反射會使光線從畫面中比較亮的部分溢出，影響到黑色部分，造成黑色部分不夠黑，這就會減少畫面的對比度，當然其實際影響還要看所顯示具體畫面的結構。

測量顯示對比度的標準方法是使用黑白檢查測試模版，分別測量白色塊及黑色塊中心的光量，最后計算其比率。通常這些值會低于對比率，因為測量對比率時白色水平及黑色水平是在不同的顯示屏上分開測量的，因此沒有任何光溢出。一般說來，色塊越小，光的溢出就越大。為證實此結論，我們首先用標準的4c4檢查板進行測試，然后再用9×9檢查板進行測試，最后比較測試結果并評估當色塊擴大5倍時顯示對比度的下降程度。注意這種測量有些技巧在里面，實際上同樣的污染效應同樣會影響測量儀器。我們使用了很濃的黑罩來消除這種影響，測試結果見表3。

表3：檢查板對比度與伽馬值

表3中測試結果無一例外都低于表一所列的對比率測試值，因為光引擎內(nèi)部光學部件、箱體內(nèi)部及顯示屏都存在內(nèi)部反射。解讀這些數(shù)值并非輕而易舉，從原則上來講，檢查板對比度越高越好，但JVC Professional所得的數(shù)值最低，而評審委員會卻在畫面品質方面給它最高評分(見本文第三部分)。之前第一個評測系列的測試結果也反眏了這一點，CRT的檢查板對比度最低，但畫質卻是最優(yōu)。無疑，當檢查板對比度變得很低時，肉眼在某種程度上完全可覺察到這種影響，只是在這里這種情況不會發(fā)生而已。在前面第一個系列里詳細討論了這種情況。由于上述原因，對比率比檢查板對比度重要得多。

我們唯一能看到JVC Professional檢查板對比度低的時間是在放映電影最后的職員表時，此時在完全黑暗的背景下出現(xiàn)幾行白色的文字，而兩行文字之間的區(qū)域就不像其它電視機那樣黑，但你必須特別留心才能覺察得到。要明白這只是一個設計原型產(chǎn)品，當此產(chǎn)品退回給JVC時，JVC確認了表三所列的4×4檢查板測試結果。JVC重新整修產(chǎn)品并安裝嶄新的投影燈后4×4檢查板，把對比度提高到113，最后定型的產(chǎn)品還會進一步上升，目前估計可能是140，因為箱體內(nèi)部采用更黑的內(nèi)襯，所以顯示屏也改進了。

灰級準確度及伽馬值

我們已討論了顯示亮度的兩個極端，黑屏與峰值強度，現(xiàn)在我們來仔細討論兩個極端水平之間的所有強度水平情形，我們稱之為顯示屏灰度或伽馬曲線(技術上稱為傳遞函數(shù))。這是用來評估顯示屏獨特的外觀及功能特性的指針，每個顯示器都是不一樣的。灰級功能曲線將對顯示的亮度、對比度、色調(diào)及飽和度都有較大的影響。

每種顯示技術都有其特有的灰度級，需要顯示屏內(nèi)的信號處理電路產(chǎn)生與電視及電影后期制作行業(yè)標準，參考CRT顯示器相匹配的灰度等級。完全遵循此標準的HDTV將會產(chǎn)生與在攝影棚所看到的專業(yè)制作(導演，攝影師及錄像師所制作的)，放眏效果完全相同的效果。

灰度等級并不像大多數(shù)所認為的那樣是線性的，而是呈對數(shù)特性(數(shù)學上實際上稱為是冪定律，如果采用對數(shù)形式坐標軸它的變化才是線性的)，因為標準的CRT顯示器也是呈對數(shù)特性，同時也與肉眼的反眏特征(也是冪定律)相匹配。如果顯示正常，當兩個坐標軸都是對數(shù)形式時灰度等級曲線會呈現(xiàn)一條直線，這條直線常被為“log-log”圖。為進行這些測量，所有顯示控制必須仔細認真地調(diào)節(jié)，特別是對黑屏。

圖1反映了每個顯示屏的屏幕亮度(以cd/m²為單位)對不同信號水平的變化情況，信號水平用其占最大值的百分比來表示，100%表示是參考白，即數(shù)字強度水平為235。測量用柯尼卡美能達CS-200光譜輻射儀(因為它測量弱光時速度非�？�)及DisplayMate Window測試模式進行，圖上所標的符號代表測試數(shù)據(jù)點。注意為清楚起見，Brillian 720及CRT的測試數(shù)據(jù)線都下移了25%。

從圖1我們可以看出，所有LCoS HDTV及參考CRT顯示器的伽馬曲線(傳遞函數(shù))與理想曲線(log-log圖上是一條直線)比較接近，與最近完成的測試結果相比較改善了很多。這也是LCoS HDTV畫質良好的原因(見第二個系列文章中關于伽馬曲線的深度討論)。log-log圖上傳遞函數(shù)曲線斜率稱為顯示器伽馬值，基于CRT技術的行業(yè)標準是2.20。表3列舉了所有被測試設備在信號強度水平于30%到100%之間的伽馬值，雖然曲線在黑色端斜度比較大，但除JVC Consumer的值比較低外，所有被測試設備的伽馬值都接近2.20。 

顏色準確度

每個顯示器都是由紅、綠及藍三基色顏色坐標值決定顯示屏能還原的顏色色域，顯示屏所生成的顏色都是這三種基色的組合。

一般來說色域越寬越好，很多制造商在做廣告宣傳時特別強調(diào)其超寬的色域。可是三基色作任何改變都有可能引起顯示色彩的變化，因此為保持色彩還原的準確度，使用標準的三基色更為重要。較寬的色域通常會降低色彩的準確度，一般應盡量避免使用，除非是用在特別專業(yè)成像領域如軍事及醫(yī)療方面。如果你有一臺寬色域HDTV，將需要通過HDTV上的色彩飽和度控制或其它顏色管理功能將其調(diào)回到標準色上，所以它實際上是一種沒有用的功能。你可能會聽說寬色域在周圍環(huán)境比較亮的場合下非常有用，因為它能淘掉灰度等級外屏幕面上的顏色。但這是沒有用處的，因為要使此方法有效必須要根據(jù)亮度不同進行專門的修正，顏色越黑，所需要的修正就越大。另一方面，一些原材料色彩飽和度不夠，因此有時需要調(diào)高色彩飽和度。在此情況下，寬色域所用的基色是標準三基色單元的等比例放大是至關重要的。

對于高清內(nèi)容來說，標準顏色在ITU-R BT.709標準(Rec.709)中進行了規(guī)定，我們用柯尼達美能達光譜輻射儀來測量基色，用u’、v’坐標標在1976 CIE標準色調(diào)表上，另外圖上也顯示了1976 CIE標準色調(diào)的u’, v’坐標值及Rec.709基色(用三角形來表示)。在第二個系列文章中有關于該內(nèi)容的深度分析。

可以看出幾乎所有的基色都比Rec.709標準飽和一些，這樣很好，因為只需對顏色飽和度控制作微小的調(diào)整即可使之與Rec.709標準相符合。與我們最近剛作的測試結果相比已是一個明顯的進步，這也是LCoS HDTV畫質優(yōu)異的另一個原因。

Brillian 1080的紅基色太紅了，在進行目視測試時表現(xiàn)得非常明顯(見本文第三部分)，通過將顏色飽和度控制調(diào)低可作部分補償。必須要注意的是這是一個設計原型產(chǎn)品，Brillian還沒有完成其產(chǎn)品的光學顏色管理，Brillian 1080的定型產(chǎn)品將與Brillian 720表現(xiàn)得同樣好。JVC Professional的紅基色因為投影燈有些舊的緣故有一點太弱，更換一個新的燈或是加裝光學濾片可將紅基色調(diào)到稍稍超出Rec.709標準。

圖2顯示的是高清信號的基色，當HDTV顯示DVD或其它標清內(nèi)容時，需要有一套不同的基色。它們是基于不同的標準，我們沒有對其進行測評。當顯示標清內(nèi)容時，HDTV需要通過顏色管理過程自動調(diào)整其基色，通過電子方法將紅、藍及綠等三基色信號再混合。

第三部分文章中，我們將接著對每臺電視進行測試模版分析，并介紹更為廣泛的評委會測試，然后是對每種電視的獨立評估，同時還有對LCoS技術的評估，以及與其它顯示技術的比較……

特別感謝

有很多人做出了重要貢獻需要特別感謝，他們是國家標準與技術研究院(NIST)的Edward K Kelley博士，他提供了很多有趣的討論并慷慨分享他的知識；Dave Migliori，對參加測評的產(chǎn)品以不同的排版方式、光線和角度拍了很多優(yōu)秀的照片；特別感謝Stacey Spears，選擇并準備Windows媒體視頻程序材料；最后還要感謝Hope Frank (Brillian)、David McDonald (eLCOS)、Terry Shea (JVC Consumer)以及Rod Sterling (JVC Professional)，作為各公司協(xié)調(diào)人，他們對于此次測評成功也非常重要。

HDTV制造商：Brillian公司：Hope Frank (副總裁)，Chad Goudie，Douglas Gorny，Gil Hazenschprung，Robert Melcher博士(技術總監(jiān))，Matthias Pfeiffer博士，Jack Waterman。eLCOS Microdisplay Technology：David Cowl，Roland Lue，David McDonald。JVC消費品事業(yè)部：Dan McCarron，Terry Shea，Fumi Usuki。JVC專業(yè)產(chǎn)品事業(yè)部：William Bleha博士，Ken Bylsma，Jack Faiman (副總裁)，Gary Klasmeier，Rod Sterling。SpatiaLight Technologies: Ted Banzhaf (總裁)，David Hakala博士(運營總監(jiān))。

設備制造商：Anchor Bay Technologies：Gary Chappell， Adam Damico；Gefen: Hagai Gefen (總裁), Linda Morgan, Khasha Roholahi；CinemaQuest: Alan Brown (總裁)；柯尼卡美能達公司儀器系統(tǒng)事業(yè)部: Tom Kwon及Maria Repici. 微軟Windows數(shù)字媒體事業(yè)部: Amir Majidimehr (副總裁), Stacey Spears, Kevin Unangst. Silicon Optix: Gary Chin, Ney Christensen, Dennis Crespo, Darren Gnanapragasam, Justin Lam, Gopal Ramachandran, Derek Yuen.

作者簡介

Raymond Soneira博士是DisplayMate Technologies公司(位于美國新罕布什爾州Amherst)總裁，作為一個研究科學家，他涉及的領域包括物理、計算機科學以及電視系統(tǒng)設計。Soneira博士于普林斯頓大學獲得物理學博士學位，并在全球著名的普林斯頓高等研究院擔任了五年的長期成員，另外在AT&T貝爾實驗室擔任五年計算機系統(tǒng)研究實驗室主任研究員，他還為CBS的電視網(wǎng)絡工程與開發(fā)部設計、測試并安裝電視廣播設備。他在包括Scientific American在內(nèi)的科學雜志上發(fā)表了35篇論文，內(nèi)容涉及物理與計算機科學。他目前是Widescreen Review雜志的特約編輯，如果你對本文有任何意見或問題，請發(fā)郵件至wsr@displaymate.com。

附：測評硬件與軟件簡介

數(shù)字信號分配系統(tǒng)

在測評中我們有五種數(shù)字信號源和六臺HDTV顯示器需要連在一起，是一種相當復雜的配置，整個信號分配系統(tǒng)由Gefen公司提供，這是一家成熟而知名的公司，提供多種用于視頻和計算機應用的DVI與HDMI接口產(chǎn)品，其所有視頻產(chǎn)品均符合HDCP規(guī)范，支持1080p信號。有些DVI與HDMI混合產(chǎn)品因為兼容性和時序問題不能很好地在一起工作，五種信號源加六臺電視意味著共有30種組合需要一起工作(還不包括Gefen本身)，而HDCP兼容性問題又使復雜度增加了一層，因為每種連接需要自己獨特的編碼信道，必須單獨進行協(xié)議轉換。我很擔心有些組合可能不能正常工作，所以準備了一套后備模擬分配系統(tǒng)以備萬一。幸好不需要用到，因為所有通過Gefen數(shù)字信號分配系統(tǒng)的組合連接都能夠很好地通過多層交換器和分配放大器，而且多數(shù)情況下還通過5米DVI/HDMI線纜傳輸1080p電視信號，性能表現(xiàn)非常完美，給人留下很深的印象。系統(tǒng)的核心是Gefen 6×2 HDMI交換器，它有6個輸入、2個輸出，帶有真正的掌上型紅外遙控器(可以編程成為你的家庭影院主遙控器以便提供自動開關)。我們還有3個DVI分配放大器：一個2×8用于主系統(tǒng)分配，另外兩個1×4單元分別用于720p和1080p信號饋送。2×8設備可以通過遙控器在兩路輸入間切換，由于我們的ATSC HD廣播調(diào)諧器和D-VHS播放器離評測現(xiàn)場非常遠，所以我們采用了Gefen的HDTV CAT-5擴展器將1080i信號傳過兩條75英尺長的CAT-5線纜。Gefen還提供將HDTV連接至分配放大器所需的長DVI和HDMI電纜，可達5米，直到1080p都可運行得很好，所有這些設備同樣適合于普通消費者和專業(yè)用戶設置。請參見www.gefen.com。
 

光譜輻射儀

對于評測這樣的比較研究來說，得到所有HDTV準確的光度與色度是絕對必要的，因此需要用到光譜輻射儀，因為HDTV的光譜完全不是用普通廉價色度儀就可以測量的，只能得到不準確的結果。一個制造商提供了他們的高端色度儀給我們用于評測，我們親自試驗了一下發(fā)現(xiàn)色度儀對每種不同的光源都要用光譜輻射儀重新校準�？履峥滥苓_公司儀器系統(tǒng)事業(yè)部借給我們兩臺他們的高端光譜輻射儀，一臺是我們在前面四個系列里用到的CS-1000，另一臺是新推出的CS-200。CS-1000是該公司512通道光譜輻射儀旗艦產(chǎn)品，新的CS-200則是40信道產(chǎn)品，采用頻譜匹配法完成CIE功能，它比CS-1000更快，也更便宜，實際上它要快10倍，所以用于5個LCoS HDTV和CRT顯示器時可節(jié)省大量時間。在用CS-200之前，我想把它與CS-1000進行直接比較，所以柯尼卡美能達慷慨地借給了我兩個。當我比較這兩臺儀器的讀數(shù)時，最大亮度差異為0.6%，平均絕對色差為u’值0.0002，v’值0.0002，其一致性非常令人驚訝，大大好于公布的指標。這確保我可以交替使用這兩種儀器，CS-200用戶接口確實非常好，也能節(jié)約很多時間，所以兩種儀器我們都極力推薦。請參見www.konicaminolta-usa.com。
 

視頻處理器

當開始計劃作評測時，我根本沒想過會涉及到多少個視頻處理器，總的來說一共有八個：五個來自于Silicon Optix，三個來自于DVDO。測評電視中有兩臺(eLCOS和JVC Professional)采用Silicon Optix處理器進行信號前端處理，Denon DVD5910有一個Silicon Optix處理器用于去隔行處理，另有一個DVDO處理器用于縮放，另外我們還有兩個Silicon Optix和兩個DVDO的處理器協(xié)助通用信號分配系統(tǒng)。除了高質量的去隔行和縮放外，這些處理器還提供極佳的前端信號處理，并帶有多種特殊功能和先進控制，用于調(diào)整畫面質量。

我們有兩個Anchor Bay Technologies提供的DVDO iScan HD+處理器，之所以選擇它是因為看了視頻技術編輯Greg Rogers在Widescreen Review 2005年2月第93期上對其的評價，而他們的表現(xiàn)也確實如預想般非常好。這些處理器一個很好的特性是DVDO定期提供軟件更新，可以增強現(xiàn)有設備的功能。我們用一個作為參考CRT顯示器的前端處理器和代碼轉換器，將分配過來的DVI信號轉換為模擬YPbPr信號，并將其調(diào)整為顯示器用的1080i，另一個則用作多種功能，如調(diào)節(jié)DVI信號時序并提供一些設備上沒有的控制調(diào)整。在評測中這些都是很重要的部分，DVDO還提供了一些很好的視頻線纜，幫助連接多個信號分配部件。請參見www.dvdo.com。

我們從兩個Silicon Optix視頻處理器開始，它們都是Niobe參考設計原型(帶一個Realta芯片)，提供1080i動態(tài)適應性去隔離和重新縮放，它們使用Realta可編程視頻數(shù)字信號處理芯片，可通過下載軟件更新加強。大部分HDTV和視頻處理器目前只提供480i動態(tài)適應性去隔離，然后提供某種形式的1080i線插補。當我看到Niobe 1080i去隔離帶來的主要畫質改善后，我又另外要了兩個處理器作為HDTV的主720p和1080p信號饋送，因為我不想信號處理之間的差異干擾我們正在評估的LCoS的畫質。這些原型讓人印象非常深刻，即將用在很多品牌產(chǎn)品中。關于Teranex鑒定器提供的Realta、HQV好萊塢品質視頻，請參見www.siliconoptix.com和www.hqv.com。

微軟數(shù)字媒體

給評委會展示的高清節(jié)目源約有一半是由微軟窗口數(shù)字媒體事業(yè)部的視頻編解碼組提供的，他們提供了一臺PC，內(nèi)部帶有兩個3.4GHz Xenon處理器，運行2005版Windows XP媒體中心，并裝有大量電影剪輯和Windows Media 9系列編碼的720p和1080p短片。我們還從Joe Kane的專業(yè)版數(shù)字視頻選取了兩個Windows媒體視頻HD片段(內(nèi)容是ABC電視臺的紐約市和餐廳)。材料都具有非常高的質量，沒有MPEG常帶的那種令人討厭的嗡嗡噪音。這也是測評過程中的一個亮點，很多人都說在HDTV上播放的Windows媒體HD影片剪輯比在電影院里看上去效果更好。請參見www.wmvhd.com。
 

D6500偏置背光

為了得到盡可能最深的黑色以及避免眼睛疲勞，仔細控制室內(nèi)光線是非常重要的。對于前投電視最好在幾乎全黑的環(huán)境下觀看，但對所有自帶顯示(直接發(fā)光或背投)電視，當然最好是能有一些特別的光線柔和地照亮屏幕后面的墻面。不過光線不應照到屏幕上影響到珍貴的黑色，這種做法帶來的一個附加的好處是由于它刺激了眼部對光的適應性，也即降低了眼睛對光線的敏感程度，從而降低黑色背景發(fā)光的可視性，所以黑色看起來更黑。不變的(偏置)發(fā)光使眼睛適應能力保持穩(wěn)定并減少虹膜運動程度，因此可減少眼睛的疲勞程度。在評測的觀看測試部分，我們使用了四個Ideal-Lume D6500背光源，該產(chǎn)品具有非凡的品質，專門設計用于家庭影院和演播廳。它們具有特制的寬帶熒光燈管，可產(chǎn)生準確的D6500光線(我用光譜輻射儀進行過確認)。這些設備由CinemaQuest公司制造銷售，公司網(wǎng)站上提供了大量信息及相關產(chǎn)品。這些設備啟動非常迅速，而且非常安靜，都是黑色，可以用一個過濾器工具對輸出進行控制，同時制作精良，帶有詳細的檔說明。每個直接發(fā)光電視和背投家庭影院都應該裝備，我對此極力推薦。請參見www.cinemaquestinc.com。
 

DVD播放器

在我咨詢特約編輯Stacey Spears推薦評測用高端DVD播放機之前，我已經(jīng)讀過他在Widescreen Review 2004年7月第86期上寫的Denon DVD-5900介紹文章，所以他回來向我推薦最新型的Denon DVD-5910時我一點都不奇怪。有意思的是，5910有兩個內(nèi)置的視頻處理器——一個Silicon Optix處理器用于去隔行，另一個DVDO處理器用于HD縮放，這和我們在信號分配系統(tǒng)中使用的處理器一樣，效果也非常好。5910是Denon的DVD播放器旗艦產(chǎn)品，就我所見已接近完美，具有難以置信的各種功能。雖然DVD只是標清，但這款Denon播放器在HDTV上看起來效果非常好。請參見www.denon.com。

測試模版

為了對HDTV的性能和圖片效果進行徹底分析，我在兩個Windows XP計算機上使用了我們自己的DisplayMate For Windows Multimedia Edition，并連接在Gefen分配器上，其中一個帶有一個ATI Radeon 9800 Pro圖形卡，另一個則帶有NVIDIA GeForce GT，除了RGB、S-video和復合視頻接口外，兩種還都帶有DVI和component視頻輸出。我還在使用Matrox Millennium G550圖形卡的Windows 98計算機上運行DisplayMate For Windows Multimedia With Motion Edition。這些DisplayMate產(chǎn)品有500多個專用測試模版，都是通過無標尺數(shù)學公式實時生成，所以它們可以在任意分辨率和投影比下運行。由于有各種不同的圖像，所以需要這么多的測試模版，其中有些模版用于設置和調(diào)整所有用戶和服務控制，有些模版設計用于儀器設備如我們在文章中一直使用的光譜輻射儀測量。請參見www.displaymate.com。