关于电脑屏幕的伪科普和护眼的讨论.docx
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关于电脑屏幕的伪科普和护眼的讨论
显示器现阶段是属于电脑外设中比较不容易贬值的一部分，直接关系到电脑的使用体验，但是又是比较不被人重视的一个地方，因为很多人感觉反正都看得到，应该都差不多，其实这个里面还是有很多地方需要商讨和讨论的。
开头加一个结论
一：
护眼最主要是考虑调光因素和背光源，非PWM调光和CCFL背光为佳，如果CCFL背光满足不了，那就考虑W-LED+DC调光为比较合适，面板对护眼有影响因素，但是不大，就是色彩有差异，比如清淡/浓抹。
二：
LED显示器的色域主要是看背光源的，W-LED就算用8BIT的面板也是72%NTSC色域，所以明基的明明AMVA8BIT的面板，色域就是标准色域的原因，RG-LED背光加上8BIT原生面板+FRC可以达到103%NTSC，RGB-LED背光加上8BIT面板+FRC可以达到130%NTSC
三：
重要通知，DELL2713HM坑了，新款请谨慎，木有不闪了。
关于各个屏幕的响应速度对比
最近AMVA又有点小热起来，但是关于AMVA的响应时间有很多人在纠结，我就说一下我了解的情况。
AMVA是友达2011年的重新改进传统MVA面板的性价比面板，改善了广视角，对比度为主，牺牲了一些色彩，新版的AMVA面板大都为8bit，价格跟低端的IPS差不多，稍微良心点。
不过大家可以看一下关于基于这种面板的评价，还有人是说拖影，这个嘛在第一代的AMVA面板中有存在，最老版本是25MS黑白响应，这个确实有点严重。
之后版本改进，大规模上市的时候，已经是第二代AMVA面板，已经改进到8MS灰阶，16MS黑白，之后最近大规模上市的新品都是6MS灰阶，12MS黑白。
下面我就把一些能找到的用相机最快快门拍的测试显示器拖影的照片给大家看一下，自有评判。
http:
//www.tftcentral.co.uk/这个真心是显示器测试的良心网站，用谷歌翻译也差不多了，能了解大意，想买显示器可以找这里的看测试，比国内的枪文好很多。
另外说说明一下，上面图片左边是显示器效果最好的时候，右边是效果最差的对比。
另外，达到12MS黑白响应对正常游戏已经影响不大了，别太纠结了，这里AMVA面板的都是16MS黑白响应的，最新的貌似还没有。
另外，飞利浦渣技术。
容我打一记黑枪。
longlongago就在TFT上看到他们编辑的他们自己评测的各个显示器的性能对比，本来想无责任转过来的，后来想想干脆自己弄一个表格，汉化一下，顺便加一下最近比较热的屏幕闪烁的结果。
这里只能涵盖部分热门机型，大部分的DELL，之后别的机型一少部分，本来想自己补充接下来的别的热门机型，后来发现随便查一下，国内的大炮村，太平洋，那些评测水分比较大，很多需要的数据根本没有，特别是校色后的情况对比，最黑亮度，屏幕闪烁报告等等，都是木有的，加上今天心血来潮，先挖坑一部分，之后慢慢再填。
如果有谁想补充，直接把评测地址也发过来，我过段时间加上去。
这里各个显示器评测只能说一个大概，因为还有品控和个体差异，这里特别要黑一记华硕，华硕的显示器就算是最高端的PA系列，品控也差的离谱，可能能拿到很NB的显示器，也可能差到你想摔显示器的程度。
还有NEC改换中国深圳代工厂之后，那个品控就直线下降了，海淘NEC的风险还是不小的，不过NEC在日本卖的比中国良心多了。
NEC的PA系列是可以校色后跟CG系列打擂台的，虽然在下风，但是价格只有后者的二分之一不到呀。
EIZO的品控还是比较稳定的，不过这次评测的SX绝对是给艺卓丢脸到家了，这个只能呵呵呵了。
另外，国内2000一下，只要是说LED背光+IPS面板的，一水的W-LED+PWM+E-IPS+闪烁，几乎没有例外，不要心存侥幸了。
明基的产品枪手太多，虽然不闪屏系列很不错，但是枪手多到我根本找不到好的评测数据，你妹呀。
伽马曲线就给你看一下，不给具体数据，色温一笔带过，校色就根本别想了，黑色亮度的测试，我就呵呵呵呵。
另外，关于对比度，这里说的是静态对比度，动态对比度意义不大。
说到这里，就来简单的科普一下LED吧
一、什么是LED？
LED，即Light-EmittingDiode发光二极管。
使用特殊的半导体材料，制成二极管（由P极和N极组成，中间交界的地方叫PN结）。
当电流流过其PN结时，电子和空穴会相互结合，而一部分能量就会以光子的形式被激发出来。
参见下图：
比较常见的LED有：
氮化镓GaN（发蓝光）、砷化镓GaAs（发红外光）、磷化镓GaP（发绿光）等，见下图：
二、什么是白光LED及发光原理
众所周知，白光是混合光（不知道的回去问初中物理老师），实际上并没有能够直接发出白色光的LED。
必须使用两种或两种以上的光合成出白光。
常见的白光LED，使用发蓝色光的氮化镓（GaN，实际上通常是铟氮化镓InGaN，加入铟In来控制发光波长），加上黄色荧光粉，荧光粉吸收蓝光转化为黄光，两者混合就得到了所需的白光。
这样的LED就叫做白光LED（WLED）。
见下图：
可能有人会问：
”为什么不用红LED+绿荧光粉，或者绿LED+红荧光粉？
“那是因为目前来说，氮化镓的效率最高，成本最低。
新技术的普及与否，成本无疑是最最关键的因素。
高效的氮化镓PN结是1993年，由当时还在日亚（Nichia）的“中村修二”（因为利益纠葛，这厮后来一直跟日亚打官司来着）发明改进的，此前人们一直无法使用氮化镓制成PN结。
三、LED芯片（chip）的结构
上面介绍了真正发光的元件：
氮化镓GaN、砷化镓GaAs、磷化镓GaP，我们也把它叫做LED芯片（chip）。
从结构上来说，通常分为三类。
也有一些厂家在材料或结构上小有变化，但大同小异：
1）V形电极型LED
V形电极，是最基本的LED结构。
蓝宝石衬底（它是绝缘的）在下，PN结（发光层）在上。
需要2根金线分别连接P节-正极、N节-负极。
从两根金线与LED连接的形状上，类似字母“V”，因此把它叫做“V形电极”，见下图蓝线所示。
大多数日系、台系、国产使用的是这样的结构，但其有一些显著的缺点：
例如：
蓝宝石的热传导率很低（约40W/m*K，此值越大越好，导热路径见图中说明），另外金线大电流下的可靠性问题等。
2）倒置（Flip）型LED
为了克服V形电极的一些缺点，美国飞利浦流明（PhilipsLumileds，下简称为：
Lumileds）发明将V形电极倒过来放置的结构，简称：
倒置型。
即蓝宝石衬底在上，PN结（发光层）在下，然后使用两个焊盘代替金线，与正负极相连。
一方面发热层直接通过金属焊盘传递到基板上，另一方面无需金线连接。
Lumileds、欧司朗（Osram）的LED使用该结构。
Lumileds还具备去除蓝宝石衬底的技术。
因为在完成PN结的生长（EPI）后，衬底就变成了累赘。
会吸收以及反射可见光，降低透过率。
目前使用去除衬底工艺的LED主要应用于闪光灯。
普通的倒置型结构见下图：
简单介绍下Lumileds，其前身是HP与Philips的合资公司，为包括母公司PhilipsLighting在内的公司提供LED。
在照明等LED领域比较领先。
2006年被Philips全资收购。
公司的商标是“LUXEON"。
所以虽然Philips是荷兰的公司，但是Philipslumileds的总部是在美国加州的。
3）L形电极型LED
美国科锐（Cree）发明的材料与结构。
采用超高传导率（300W/m*K以上）的碳化硅（SiC）做衬底而制成的LED。
因为SiC本身导电，N节可直接连接底面的负极，构成”L“型的电极。
参考下图：
这种结构的好处在于超强的散热能力（高传导率，低热阻），所以LED的光效可以做得很高。
目前实验室取得的最大光效（单位：
lm/W，表示1W的电功率有多少转化为了可见光）记录就由Cree保持，应该是250～300lm/W吧。
四、LED芯片（Chip）的制程（Process）
为了能够制造出厚度非常薄，又非常均匀的PN结，需要使用一种叫做MOCVD（Metel-OrganicChemicalVaporDepostion，金属有机化合物化学气相淀积）的设备。
利用这种设备，在一片圆形的，化学特性非常稳定的衬底（Substrate）上面，使用气相沉积的方法，让各种材料像下雨一样，一层层均匀地沉积，以形成PN结。
结构见下图：
这个制作过程又叫外延生长（EPI），台湾通常称之为“磊晶”，个人认为磊（垒）晶（体）更形象，容易理解。
制成之后的整个圆形芯片就叫LED晶圆（Wafer）。
之后使用蚀刻的方法（其实EPI的过程中，也都需要用到蚀刻），将其分割成所需要大小的裸片（Die）。
这样一颗单独的Die，就是我们说的LED外延芯片，或简称LED芯片（chip）。
参考下图：
LED晶圆的大小，从早期的2、4英寸，到现在的6、8英寸不等，在良品率相同的情况下，当然尺寸越大成本越低。
说句题外话，其他的IC、CPU之类的晶圆，也是同类的东西，可以通过LED晶圆制造过程，对其他的晶圆有一个感官上的认识。
五、白光LED结构及制程
这里只举例V形电极型的制程，其他的类似（其实是因为那些是机密，楼主也不清楚），其结构及外观见下图：
首先，将上文提到的LED裸片（Die），绑定（Bonding，实际就是粘上去）在一个支架（就像一个顶开口的盒子）内。
支架是一个包含正负极焊盘（Pad）的底座，有的支架也会在四周有反射镜（Reflector），这样的LED出光角度更小（半值角一般是120度），光更集中。
然后将P极和N极分别用金线绑定到正负极上（LED因为电流大，所以用金Au线，其他IC里也有因为成本而使用铜Cu线）。
接着在支架内注入混合了荧光粉（Phosphor）的封装树脂（一般是硅树脂Silicon），并加热使其硬化。
有的厂家还会在表面再附一层高硬度的保护树脂，就完成了“V型电极白光LED”的制作。
制作白光LED的过程，实际是一个封装荧光粉的过程，所以这样的厂家叫做LED封装厂。
行业内，一般把生产LED衬底、芯片的企业叫做LED“上游”公司。
进行LED封装的企业，叫做“中游”公司。
做成品的灯具、背光的企业叫做“下游”公司。
六、常见的品牌
LED芯片（大多数同时也做封装）：
欧美：
飞利浦（PhilipsLumileds）、欧司朗（Osram）、科锐（Cree）；
日本：
日亚（Nichia）、丰田合成（Toyoda）；
韩国：
三星（Samsung）、乐金（LG）、首尔半导体（SSC）；
台湾：
晶元（Epistar）、璨圆（Forepi）、光磊（Opto）；（一些台湾封装大厂，知名的亿光Everlight、东贝Unityopto、光宝Liteon等就是使用他们的芯片）
国内：
三安、蓝光；
LED荧光粉：
随便举两个默克（Merck）、三菱（Mitsubishi）、英特美（Intermatix）等等，飞利浦、科锐也做荧光粉、远程荧光粉。
LED行业，从芯片、荧光粉到衬底、结构，都是有各式各样的花样繁多专利保护的。
其大多掌握在少数几家大（日亚、科锐、流明、欧司朗）的公司手中。
他们之间通过交叉专利，而没有专利的厂商则购买专利使用权来获得LED的生产权限。
因为专利费也是一笔很大的成本支出，所以一个专利都不买，或者有某一个到几个没买的厂家也不在少数。
厂家之间有持续数年的官司是很常见的事。
七、LED背光vsCCFL
简单说一下LED的优势，并不仅限于背光领域。
1）节能
常见光源的光效：
白炽灯：
10lm/W
CCFL：
50lm/W
高压钠灯：
100~140lm/W（效率还不错，但是电源效率、显色指数都很低）
LED：
100~150lm/W那么光效高的好处有哪些呢？
a）不仅仅是通用照明、背光，一些大功率的，比如路灯，隧道灯，LED的优势很明显了；
b）发电厂是会产生污染的（核能以外，但要是泄漏了。
。
。
），能够节约用电，就是保护环境；
2）环保
CCFL的主要成分是汞Hg。
电子产品，从最基本的环保指令RoHS（RestrictionofHazardousSubstancesDirective危害性物质限制指令）就已经明令禁止了。
这方面虽然在普通老百姓看来其实不太在意，但从长远上讲毕竟还是关乎子孙后代的事；
3）寿命
一方面LED芯片的寿命本身较CCFL的发光原理就远远要来得长；
另一方面LED的光效更高，产生的热量也就更少，这样就降低产品的温度，相应的延长了寿命。
因为类似电解电容、LED、一些树脂类材料、元件的寿命都是跟温度直接相关的。
每降低10℃，寿命是翻倍延长的；附一个LED芯片的结温（Tj）跟寿命的图：
补充说明一下，提到寿命，要具体到“什么温度、多少光通量维持的寿命”。
同样是LED，50%光通量维持跟70%光通量维持就可以差1万小时以上。
CCFL宣称自己2万小时寿命的，多半是环境温度25℃，50%光通量维持，还必须附加各种手脚机关才能达到的伪数据；而LED一般宣称寿命都是70%光通量维持。
不要被忽悠了，以为宣称自己长寿命的CCFL就可以做到跟LED一样。
这一点南方地区由于高温高湿，寿命相对更短，所以体会会更深一些，也许用个2年发现ccfl的开最大亮度都觉得暗。
4）更高的亮度
有限的功率或者电源体积下，就可制造更亮的灯。
照明方面，比如路灯、探照灯等都有这方面的强烈需求；
背光方面，尽管显示器方面，很多人认为DELLU2412之类做得太亮伤眼。
但针对大尺寸TV，由于使用距离更远，考虑到如果是在白天客厅中环境光比较亮的情况下，还是有必要做到设计值（一般300nits）的，并没有过亮这一说。
LED被普遍诟病的地方：
蓝光、调光闪烁会在后面详细解释；
二LED参数
为什么要把这个单独列一章节来讲呢，大多数人肯定觉得非常乏味。
只是如果不理解这些的话，就根本没法对LED有一个系统的认识，所以要单独介绍一下，列出的都是重要参数。
1）光通量Φ（单位：
流明[lm]）
表示人眼所能感觉到的辐射功率。
它等于单位时间内某一波段的辐射能量和该波段的相对视见率的乘积。
相对视见率，表示人眼对380~780nm内不同波长的光具有不同的敏感程度。
如图：
在明亮环境中，人眼对555nm的绿光最敏感，以此向两侧递减，红外、紫外的相对视见率为0。
举个例子，1lm蓝光（450nm）和1lm绿光（555nm）对人眼来说是同样亮的。
但蓝光却需要绿光大约5倍的功率。
2）光强I（单位：
坎德拉[cd]）
发光强度，简称光强，表示在给定方向上的单位立体角内的辐射功率。
光强I=光通量Φ/立体角Ω。
所以实际上光强表示的是单位立体角的光通量。
立体角的单位：
球面度（sr），一个完整的球面等于4π个球面度。
光通量和光强两者的定义很容易搞混。
LED的规格书也既有标注”光强“的，也有标”光通量“的。
小功率LED，常用作指示灯等应用（比如说键盘背光），一般标注光强。
而中大功率，类似背光、照明应用时，通常标注光通量。
此时并不介意某个方向的强度（因为会使用一些反射结构来使得光射向一个方向），而注重总能量的大小。
光强类似压强，光通量类似压力。
3）照度E（单位：
勒克司=流明/平方米[lux/lx=lm/m2]）
表示被照射平面接收光通量的密度。
通常照明应用比较关注此参数，其跟距离有很大关系。
可以理解为表示物体反射出来的光有多亮。
对于一盏灯，我们可以不关心它的光通量有多大，但必须在意它照到距离2米的桌面上有多亮。
4）亮（辉）度L（单位：
尼特=坎德拉/平方米[nit=cd/m2]）
表示单位面积在某一方向上的光强。
通常背光、显示应用时比较关注此参数。
照度跟亮度，也同样容易让人混淆。
照度所描述的是反射光的强度，被测量物（墙面、地面）本身不发光，而亮度是发光源的强度，物体（显示器）本身是发光的。
5）色温Tc（单位：
开尔文[K]）
当光源所发出的颜色与“黑体”在某一温度下辐射的颜色相同时，“黑体”的温度就称为该光源的色温。
6）相关色温CCT（单位：
开尔文[K]）
相关色温是指与具有相同亮度刺激的颜色最相似的黑体辐射体的温度。
即色度坐标并不不落在“黑体轨迹”上，而取其近似的色温。
我们常说的，6500K、9000K色温都是说的这个值。
也可以看下面7）的图，图上抛物线是黑体轨迹，垂直线与轨迹的交点是色温Tc，线上其他点是相关色温。
换句话说，相关色温相同，但其实颜色完全可能是不同的。
这里说明一下Tc和CCT，我们常说显示器色温，其实说的是相关色温。
打个比方，苹果一个卖3元，那苹果是Tc，而3元是CCT，相当于一个苹果的价值。
7）色度和色度坐标
由于色温只能表示自然界中的非常有限的颜色，所以为了对全部颜色进行一个规范，国际照明委员会（CIE）在1931年制定了一个标准，用组成某一颜色的三基色（RGB）比例来规定这一颜色，即用三种基色相加的比例来表示某一颜色，并可写成方程式：
（C）=r（R）+g（G）+b（B），式中（C）代表某一种颜色，（R）、（G）、（B）是红、绿、蓝三基色，r、g、b是每种颜色的比例系数，它们的和等于1，即r+g+b=1。
然而比例系数r、g、b有时会出现负值，比较不直观。
为此CIE又建立了一个新的坐标系XYZ，表示为：
（C）=x（X）+y（Y）+z（Z）同样的x+y+z=1，比例系数x、y、z可以根据公式从从r、g、b换算过去。
又由于我们知道x+y+z=1，所以就可以把Z轴省略，在XY两轴坐标系里表示出所有的颜色，而任意一个颜色C，都可以表示为坐标系内一个点，记做C（x，y），参见下图：
8）NTSC色域
上面讲了色度坐标，马蹄形代表的是自然界所有的颜色，但实际上我们没有办法真的在显示器上还原所有颜色。
1953年，美国国家电视标准委员会（NTSC）制定了美国标准电视广播传输和接收的协议。
而协议中所规定的颜色范围，就被人们称之为NTSC色域。
虽然目前NTSC制式早已过时，但是行业内仍然会使用NTSC色域来判断显示器所能显示颜色的丰富程度。
此外还有sRGB（惠普微软制定）、AdobeRGB（Adobe制定）等色域。
NTSC、sRGB、AdobeRGB的对比，参见下图：
这里要强调的是，可以看到图中三者的三角形顶点都不重合，相互之前并没有完全的包含关系。
而我们平时说的72%NTSC、95%NTSC也大多是LED全部面积与NTSC面积的比，而不是LED被包含在NTSC内部的面积与NTSC面积的比。
后者可以叫做“有效色域”
9）光谱Spectrum
光学频谱，简称：
光谱。
表示的是光的不同波长的组成。
可以分为连续光谱、离散光谱。
LED的光谱如下：
10）显色指数CRI
简单的说来就是还原正确颜色的能力。
让人能够正确的辨识颜色。
打个比方，去买猪肉，可以判断新鲜程度；去买黄金不会看成白金。
三LED背光
一、LED背光的分类及结构
我们通常说的LED背光电视，是由液晶模组（LCM）、电源控制板以及外框组成。
因为液晶屏本身不发光，需要一个背照的光源（简称：
背光Backlight），我们才能看到颜色。
所以液晶模组（LCM）实际是由上面的液晶面板（LCPanel）和下面的背光单元（BacklightUnit，BLU）组成。
见图：
通常情况下LCPanel上每一个像素都由R、G、B三个更小的点组成。
每个点都有一个开关（薄膜晶体管ThinFilmTransistor，TFT）来控制液晶的旋转程度，也就等于是控制R、G、B三个点光的透过率。
这样不同比例的RGB就能够混合出不同颜色的光。
手机上会有两个像素共用某一点；而电视上会有增加一个Y，变成RGBY来提高色域（日本某牌子）。
另外需要说明的是，根据液晶旋转的方向、开关的材质、制造工艺等等，市面上把LCPanel又分为了：
TN、IPS、MVA、IGZO等等等等，这都是在说面板（LCPanel），跟背光没任何关系。
LED背光，从结构上来说，分为“侧入式EdgeType”和“直下式DirectType“。
1）侧入式
还没找到合适的图。
。
。
暂且空着。
2）直下式
如上图所示，LED的光是直接透过屏幕，垂直射出的，故取名为直下式（DirectType）。
背光亮度的均匀度必须达到一定值，否则就会有明显的亮区或暗区。
LED到LCD的距离则称之为“混光距离”。
对于直下式来说，增大混光距离，可以提高背光均匀度。
为了降低成本，就要提高单颗LED的光通量，而减少颗数。
这样就会导致有LED的位置过亮，而没有LED的位置过暗，均匀度也就大大降低了，无法满足人眼的要求。
为了不增加混光距离又满足均匀度的要求，需要在LED上增加一个透镜（Lens，一般使用反射式，即中心的光会被反射回来），使得光能够扩散开来，而不是集中在中心。
见下图：
另外，CCFL光源的结构也类似，把LED换为CCFL即可。
二、背光LED种类
市面上宣传繁多的LED，不论背光还是照明都主要分为以下几类：
1）蓝芯片（Bluechip）+黄荧光粉（Yellowphosphor），简称：
B+Y
黄色荧光粉主要是YAG（钇铝石榴石）。
这个是最最常见的，早期、以及目前低端解决方案的大多如此。
一般网上喜欢把它叫做WLED。
单纯的B+Y有时不能达到72%NTSC（大约跟sRGB相当，传统CCFL一般也都以此为标准，算是一个非强制要求），会适当加入一点红荧光粉提高色域范围，即B+YR。
2）蓝芯片（Bluechip）+红绿荧光粉（Red+Greenphosphor），简称：
B+RG
红色荧光粉主要是氮化物（Nitride）、硫化物（Sulfide）；绿色荧光粉主要是氮化物（Nitride）、硅酸盐（Silicate）、硫化物（Sulfide）。
黄色曲线为1）所说的B+Y；绿色橙色分别为：
B+RG（氮化物）、B+RG（硫化物）：
目前市面上色域75~80%NTSC的产品，一般都是B+RG。
3）蓝绿芯片（Blue+Greenchip）+红色荧光粉（RedPhosphor），简称：
BG+R；
蓝红芯片（Blue+Redchip）+绿色荧光粉（GreenPhosphor），简称：
BR+G
为了追求广色域与成本的平衡，出现了这样折衷的解决方案。
也有一些网上喜欢称之为：
GB-LED，以此与B+Y（上文提到，他们一般称之为WLED）区别开来，其实这明显是概念不清，如果GB+R叫做GB-LED，那B+Y应该叫B-LED。
目前色域90~99%NTSC的基本都是这两者。
4）蓝红绿芯片（Blue+Red+Greenchip），简称：
RGB
RGB三种芯片的方案。
由于绿芯片的光效较低，需要在数量、或芯片面积上做弥补（一般是1R2G1B，或者2R1G1B的四芯片）。
而红色芯片大功率的较贵，这样相比上面两类就增加了很多成本，所以此类LED一般只用在高端显示器上。
RGB的色域一般都100%NTSC以上。
另外RGB方案对比B+Y、B+RG两者，尽管在色域上有很大提高，但是相应的在成本（LED本身以及驱动都比较贵）、功耗（光效低）、以及颜色稳定性（时间长了发光波长发生偏移）等方面还是有所欠缺的。
有的文章喜欢把RGB与WLED区分开，个人认为没必要。
常见的白光LED的NTSC色域，参见下图：
根据厂家标称的NTSC色域值，结合上文所介绍常见的白光LED种类，就能推测出所使
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