隨著電視迭代,從黑白電視到彩色電視,從普通色域電視到高色域電視,人們對色域的要求越來越高,因此也引發了業界對高色域的深入研究。研究發現:量子點技術能有效提升電視色域,從而進一步提高顯示效果。2021中國國際量子點顯示產業大會上,TCL電子研發中心光學系統工程師季洪雷博士以“畫龍點睛——量子點應用于背光新解”為主題,詳細介紹了量子點技術對TV的貢獻。
TCL電子研發中心光學系統工程師季洪雷博士
季洪雷博士介紹,亮度和色域是畫質最重要的兩個維度。過低或過高的亮度都會影響人的視覺體驗:亮度過低會導致顏色失真,人眼感知模糊。亮度過高會引起人眼的不適反應。人眼對亮度感知容易達到飽和狀態,增加色域可以極大的增加顯示效果。
他也表示,“雖然亮度對色域或者對比度有增幅的作用,但實際上是有極限的,在亮度200-500nit時,眼睛最敏感,500-800nit隨著亮度上升眼睛敏感性會下降,超過800nit基本不會隨著亮度再增加。對于普通電視而言,亮度對畫質貢獻決定性作用,而對高端、高品質電視,色域對畫質貢獻決定性作用。”
另外,他還提到,人眼能分辨的色域范圍很廣,但有些色彩在自然中并不存在,顯示的目標在于覆蓋自然界所有色彩。自然色域覆蓋了CIE1931xy色空間中47.9%的色度和CIE 1976 u’ v’顏色空間46.2%的色度。目前僅有BT2020色域可以完全覆蓋自然色域。季洪雷博士認為,目前實現高色域有RG熒光粉、KSF熒光粉、QD膜這幾種方案,相對這些方案,QD膜成本最高,但性能最好,KSF性價比也較高。
由于量子點出貨往低端和中端下沉,全球量子點出貨量每年都有增加,加之量子點技術的成長,也會帶來銷量的增長。量子點銷量與其成本有強相關性,大部分消費者在購買電視時會優先考慮價格,極致成本會大大增加量子點電視的銷量。季洪雷博士強調,如果在極致的性價比方案上比較未來降價的潛力,KSF未來成本幾乎保持不變,但是量子點技術未來幾年下降的空間會比較大,到2024年量子點板成本會降到5美金/平米的價格。
色域并不是簡單的影響顯示的顏色,它還會影響亮度、對比度等顯示參數,提升人的綜合體驗效果。QD對人眼視覺感知在相同亮度(luminance)下,隨著純度的增加(或半波寬的減少),視覺亮度(brightness)會增加。季洪雷博士舉例,以65吋液晶電視進行彩色綜合測試,對比YAG、KSF和QD顯示差異,結果顯示,YAG/QD曲線:在由200nit提升到500nit的過程中,H-K效應逐漸變弱然后趨于平緩。KSF/QD曲線:1.低亮度時:KSF/QD系數比較低,由于KSF和QD色域差距小以及人眼在低亮度時的顏色分辨能力差造成;高亮度時:KSF/QD系數趨于平緩,由于人眼對亮度感知的敏感性降低,減弱了H-K效應。2.QD和KSF相比,存在一個敏感亮度區間:300-400nit。在此區間,QD和YAG對人眼的感知差異比較明顯。
另外,他介紹,電視顯示中存在明顯的H-K效應,其中H-K效應在300-400nit最明顯,超過500nit后H-K效應緩慢降低;人眼感知亮度敏感區間為300-400nit,QD在此區間具有最佳顯示效果;相同感知亮度下,色域高樣機更受歡迎,并且隨著亮度的提升,這個受歡迎程度會增加;通過提升亮度,可以提升低色域機器的吸引力,達到和高色域機器一樣的顯示效果,甚至還可以超過;高色域機器需要較低的亮度就可以達到低色域機器高亮度效果,從某種程度來說高色域機器護眼。
季洪雷博士表示,“在實際觀看體驗中,QD電視的對比度以及清晰度會比其他高色域電視高。量子點技術帶來的豐富的顏色,增加了顯示畫面色彩間的沖突,襯托出強烈的色彩對比度以及清晰度。量子點技術搭配合適的亮度與高分辨率,可以帶來完美的畫質體驗。”
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