液晶電視的彩色范圍與6基色技術(shù)的真?zhèn)?/h1>

　　不久前，PCPOP的記者實地暗訪了京城的一些家電賣場，采得第一手資料并撰寫了《可笑的六基色！揭露液晶電視六大騙術(shù)》一文。文章刊登之后便迅速被各大門戶網(wǎng)站轉(zhuǎn)載，在讀者中引起了一定的反響。文章所暗指的某彩電廠商也在第一時間發(fā)出了澄清說明：“研究彩色加法配色理論的人員經(jīng)常采用芒塞爾色度系統(tǒng)（Munsell Color System）和牛頓色環(huán)（Newton Color Circle）來簡化和解決配色過程中遇到的問題，在牛頓色環(huán)的R（紅）、G（綠）、B（藍(lán)）三條色軸中間，分別有C（青）、M（品紅）、Y（黃）三條色軸，依據(jù)R（紅）、G（綠）、B（藍(lán)）、C（青）、M（品紅）、Y（黃）之間的配色變換關(guān)系，在不同亮度下對六條色軸上的分量的相位（色調(diào)）和幅度（飽和度）進(jìn)行反復(fù)調(diào)配，就能直觀而有效地達(dá)到理想的彩色顯示效果的要求，這就是“六基色”彩色調(diào)配處理技術(shù)的內(nèi)涵。”

　　看完說明，我們還是不能對其宣稱的6基色技術(shù)究竟如何在彩電中實現(xiàn)有所了解，下面我們只好從側(cè)面來進(jìn)行一些探討。

　　液晶電視的彩色實現(xiàn)及其表現(xiàn)范圍

　　筆者在IT168上的一篇早期文章《較量：液晶與等離子誰能掌舵平板市場》中對電視機(jī)實現(xiàn)彩色的原理有過詳細(xì)描述，現(xiàn)在再轉(zhuǎn)摘如下：

　　“在很早以前人們就發(fā)現(xiàn), 人眼是一架不很精確的光學(xué)鑒別器，它常常將不同光譜成分的色光看成同一種顏色。例如肉眼分不出哪一種白光是由太陽光連續(xù)光譜組成的，哪一種是由紅、綠、藍(lán)三種色光組成的，這叫同色異譜現(xiàn)象。實驗證明，任取三種互不能由其他兩種混合而成的色光，都可以組成人眼能分辨的任意色光。這就是三原色現(xiàn)象，也是我們?nèi)斯�實現(xiàn)彩色的基礎(chǔ)。通常的彩色顯示系統(tǒng)都選用紅、綠、藍(lán)作為三原色。

　　選三原色紅（R）、綠（G）、藍(lán)（B）。r=R/(R+G+B)，g=G/(R+G+B)，b=B/(R+G+B)。由于r+g+b=1，所以只用給出r和g的值，就能唯一地確定一種顏色。這就是通常所說的色度圖，為了使坐標(biāo)值能直接表示亮度大小，國際照明協(xié)會規(guī)定采用另一種色度坐標(biāo)X、Y、Z，與R、G、B間存在線性換算關(guān)系。若以x、y作為平面坐標(biāo)系，將自然界中的各種彩色按比色實驗法測出其x、y數(shù)值，并繪在該坐標(biāo)平面內(nèi)，便可得到圖1所示的色度圖。該色度圖邊沿舌形曲線上的任一點都代表某一波長光的色調(diào)，而曲線內(nèi)的任一點均表示人眼能看到的某一種混合光的顏色。

是NTSC制彩電紅、綠、藍(lán)三色熒光粉的色度坐標(biāo)

　　某種顯示器件的彩色表現(xiàn)范圍是由其紅、綠、藍(lán)三色材料在色度圖中的坐標(biāo)所圍成的三角形內(nèi)的面積表示的，如圖1中的三角形就是NTSC制CRT彩電的彩色表現(xiàn)范圍，其紅、綠、藍(lán)三色熒光粉的色度坐標(biāo)分別為（0.67，0.33），（0.21，0.71），（0.14，0.08）。”

　　目前的彩色電視系統(tǒng)都是以紅、綠、藍(lán)3基色為基礎(chǔ)的，其中攝像部分的成像元件采用3色CCD，傳輸部分利用的是以紅、綠、藍(lán)為基礎(chǔ)的色差信號，顯示部分也一樣，顯像管和等離子利用紅、綠、藍(lán)3色熒光粉來合成彩色，而液晶電視的彩色是由白色背光通過紅、綠、藍(lán)三色濾光片實現(xiàn)的。目前采用的CCFL（冷陰極熒光燈）背光燈的光譜特性并不好，存在雜色光，如圖2所示，所能達(dá)到的最好彩色表現(xiàn)范圍是75%的NTSC。

　　由于CCFL背光源特性不是太好，各大面板制造商都在尋求更好的替代品。首先想到的就是用發(fā)光二極管（LED）來代替冷陰極熒光燈，因為LED的色純度更高。比如采用美國Lumileds Lighting公司的Lumileds LuxeonTM LEDs的面板其彩色再現(xiàn)范圍可達(dá)105%NTSC，如圖3所示：

液晶面板的“六基色”

　　LED背光源雖然可以大幅改善液晶電視的彩色表現(xiàn)范圍，但其較高的價格限制了它在普通電視產(chǎn)品中的應(yīng)用。此外為了更進(jìn)一步提升液晶電視的彩色表現(xiàn)范圍，各公司還各出奇招，這就出現(xiàn)了記者筆下的“四基色”、“五基色”和“六基色”的報道。如據(jù)日經(jīng)BP社報道，“在過去為3原色的液晶顯示器多原色化方面，在日前舉行的“2005年顯示信息學(xué)會（SID 2005）”第25場專題研討會上，荷蘭飛利浦研究實驗室進(jìn)行了2項技術(shù)發(fā)表，三菱電機(jī)做了1項技術(shù)發(fā)表。在第31場專題研討會上，韓國三星電子進(jìn)行了1項技術(shù)發(fā)表。在同期舉辦的展覽會上，以色列Genoa Color科技公司展出了18英寸直視型液晶電視。

　　從技術(shù)內(nèi)容上來分，可以劃分為如下2種方式，一種是使用具有紅色（R）、綠色（G）、藍(lán)色（B）分光特性的普通3色濾色器，而光源則使用在普通的RGB基礎(chǔ)上追加了青色（C）、黃色（Y）、口紅（M）等3色的6色光源的方式（3色濾色器＋6色光源＋倍速驅(qū)動方式），另一種則是在具有RGBCYM 6色波長的光源上配合使用具有RGBCYM分光特性的6色濾色器的方式（6色濾色器＋6色光源＋普通驅(qū)動方式）。

　　飛利浦和三菱電機(jī)采用了第1種方式，而三星和Genoa公司則采用了第2種方式。飛利浦在光源中使用了熒光管，而三菱電機(jī)則使用了LED。作為第1種3色濾色器方式，以100～120Hz的頻率驅(qū)動（即倍速驅(qū)動）TFT液晶面板，每個子幀必須將光源由RGB切換成CYM。而第2種6色濾色器方式，則可以采用60Hz的驅(qū)動頻率，不過必須將濾色器換成RGBCYM方式，而且還形成TFT像素。”

　　注意這里日經(jīng)BP社的記者還是比較具有專業(yè)素養(yǎng)，用的是“六色”，只是到了某些轉(zhuǎn)載的記者手下才變成了“六基色”。我們來解讀一下飛利浦的六色技術(shù)的本來面目，實際上它是利用了液晶面板上實現(xiàn)彩色顯示的彩色濾光片的帶通特性，將一個電視場分成兩個子場，在每個子場分別點亮兩套波長不同的3基色光源，合成的結(jié)果在色度圖中就是兩個頂點不同的三角形疊加在一起，相互錯開的六個頂點將擴(kuò)寬面板的彩色表現(xiàn)范圍。

　　同樣根據(jù)日經(jīng)BP社的報道，在日本舉行的FPD 2005上，“臺灣奇美電子展出了采用3款采用4色以上多色濾色器的14英寸液晶面板。分別是采用（1）在R（紅色）、G（綠色）和B（藍(lán)色）3色基礎(chǔ)上追加了Y（黃色）和C（青色）的5色濾色器的面板；（2）采用在RGB 3色基礎(chǔ)上追加Y色的4色濾色器的面板；（3）采用在RGB 3色基礎(chǔ)上追加W（白色）的4色濾色器的面板。背照燈均采用冷陰極熒光管（CCFL）。用來將RGB輸入信號轉(zhuǎn)換成支持5色或4色濾色器的影像信號的算法，采用了以色列Genoa Color Technologies公司的技術(shù)�！�

結(jié)論

　　從以上的討論來看，某彩電廠商宣稱的“六基色”技術(shù)是一種不負(fù)責(zé)任的宣傳，說得難聽一點就是其市場推廣部門員工的算術(shù)學(xué)得還算不錯，可以精確地算出3+3=6這樣的題目。電視業(yè)到目前為止在前端的節(jié)目制作和中間的節(jié)目傳播方面都是采用的紅、綠、藍(lán)三基色的彩色系統(tǒng)，而且并沒有聽說要做修改。后端的顯示部分，只是由于傳統(tǒng)的采用冷陰極熒光燈的液晶背光存在彩色表現(xiàn)范圍不夠的問題，才有部分廠商在光源和濾光片上做文章，以期擴(kuò)大彩色再現(xiàn)能力。至于某彩電廠商宣稱的在電視機(jī)信號處理部分采用“六基色”來提高彩色表現(xiàn)能力，可能筆者太愚鈍，實在無法理解。按筆者的揣測，可能類似于電視機(jī)設(shè)計中提高色溫或修改γ校正曲線一類的技術(shù)，也就是根據(jù)不同人群對彩色的偏好不同，在彩色還原時對原始圖像進(jìn)行了不同的解釋，問題是消費者的偏好一定要與設(shè)計師一樣嗎？