电视屏幕的显像原理是什么?你好,IT之家为你解答电视屏幕显像的基本原理。显像管电视的显像原理一提到显像管电视,可能我们的脑海里总会浮现出“笨重”、“古董”、“静电”这样的词汇,事实上,显像管电视并不像我们印象中那样古老,遥想十年以前(就是首款iPhone发布的那一年),显像管电视的保有率还十分可观,时至今日,这种电视也没有完全退出市场
电视屏幕的显像原理是什么?
你好,IT之家为你解答电视屏幕显像的基本原理。显像管电视的显像原理
一提到显像管电视,可能我们的脑海里总会浮现出“笨重”、“古董”、“静电”这样的词汇,事实上,显像管电视并不像我们印象中那样古老,遥想十年以前(就是首款iPhone发布的那一年),显像管电视的保有率还十分可观,时至今日,这种电视也没有完全退出市场。要说显像管电视最让人印象深刻的特点是什么,那恐怕非“大”字不可了。这里的大并不是指它的屏幕大(当然了,大屏的显极速赛车/北京赛车像管电视也非常常见),而是指它的体积很大,这种电视的背后永《读:yǒng》远都鼓着一个“大大的包”,这个“包”里装的到底是什么啊?
要解释显像管电视的体积为什么这{练:zhè}么me 大这个问题,还要从它里面显像管的结构讲起。
答主画了一张《繁体:張》草图,大概描述了显像管的结构:
它的核心元[练:yuán]器件已《yǐ》经在图中标示出来了,分别是阴极、聚焦线圈、偏转线圈真空管和荧光粉。
当电信号输入到电视的显像管中时,它会由显像管一端(就是比较尖的那端)的阴极(电子枪的一部分)转换为电子束,并传输到聚焦线圈,聚焦线圈则对电子束有聚集作用,如果此《拼音:cǐ》时这束电子束直接投射到荧光屏上,那你将在电视屏幕的中心看到一个圆圆的白点,这可不是我们想要的效《拼音:xiào》果。
要让电视屏幕显《繁:顯》示正常的画面,我们还需要一个叫做“偏转线圈(读:quān)”的元器件,它的作用是通过磁场将那束圆圆细细的电子束变成一条一条的,这一条条的电子束会在电视的荧光屏上做扫描,负责水平扫描miáo 的那组线圈被称作“行偏转线圈”,负责垂直扫描的那组线圈被称作“场偏转线圈”,在行偏转线圈的场偏转线圈的共同作用下,那束圆圆细细的电子束就会变成一个矩形光栅(拼音:zhà)。
什么是扫描呢?这是[练:shì]电视机刷新画面的{练:de}一种方式,答主这里又画了一个示意图,感受一下:
电视屏幕上的画《繁:畫》面,实际上是由一条又一条的扫描线构成的,中国的电视制式是PAL-D,这种制式下《练:xià》,每幅图像的扫描线数(繁体:數)量为625条。
图像的扫描展现又分为逐行扫描和隔行扫描两种,所谓的逐行扫描,指的是一次扫描即覆盖所有的行数,而隔行扫描则是先扫描偶数行,紧接着再扫描奇数行,从而形成一整幅图像,由于扫描的[读:de]速度很快,所以人眼几乎感受不到扫描的过程。这两种扫描方式各有优点,又各有弊端,逐行扫描的优点是闪烁较轻,缺点则是对信号带宽澳门威尼斯人的要求较高,隔行扫描的优点是节省带宽,缺点则是闪烁相对比较明显。
中国的PAL-D电视制式采用的是隔行扫描,我国的市电频率是50Hz,故每秒可以扫描50场,而又由于是隔行扫描,扫描两次才能形成一幅完整《zhěng》的画面,所以此时(繁:時)的帧率就是25帧/秒,这也是我国电视信号的标准帧率。
我们再将目光移回经由电子枪发射出的《de》电子束上来。上文我们已经说到,电子束经过偏转线圈的处理,已经变成了一条又一条的,那这一条又一条的电子束打到玻璃上,怎么就jiù 变成了各式各样的图像了呢?
这些电子束打在透(读:tòu)明的玻璃上肯定是无法显像的,知道显像管电视(繁体:視)的屏幕为什么叫“荧光屏”吗?因为这个屏幕上被涂上了一层荧光[读:guāng]粉。
荧光粉是由特殊的化学物质组成的,当电子束打到这层荧光粉上时,它们就会发出各种不同的光,电视画(繁:畫)面就这样形(拼音:xíng)成了。
显像管电视有黑白电视和彩色电视之分,黑白电视的电子【pinyin:zi】枪相对比较简单,荧光粉也只能对图tú 像的亮度部分进(繁:進)行还原,而彩色电视的电子枪就比较复杂了,它里面射出的电子束可以包含色彩信息,它的荧光粉可发出的光的颜色则有蓝白、灰白和黄白等几种。
记得小时候家里的电视,看时间长了,摸一摸它的屏幕,可以感到静电,知道显像管的显像原理之后,终于知道这是怎么回事了,这块屏幕一直在接受电子束的轰击,产生静电再正常不过了。
平板电视的显像原理
随着科技的进步,时代的发展,电视也终于成功地减肥了。现在在商场看到的电视,大多是薄薄的平板电视,平板电视又分为很多种,比如等离子电视、LCD电视、OLED电视等等,这次的回答,IT之家挑出TFT-LCD和OLED这两位选手来讨论。TFT的显像原理《lǐ》
TFT,全称[繁体:稱]为“Thin Film Transistor”,翻译成中文就是“薄膜晶体管”,是LCD的一种。要理《拼音:lǐ》解TFT的显像原理,我们要《拼音:yào》从它的结构说起,答主这里画了一张简单的TFT面板结构示意图:
可以看到,一块TFT屏幕的组成元素大概是这么几样:背光板、偏光片、薄膜晶体板、彩色滤光《拼音:guāng》片和《hé》透明基板。
背光板的作(澳门新葡京练:zuò)用是发出白色的光,这些光经过偏光片的散射后,将来到由薄膜晶体板和彩色率偏光片夹着的液晶面前。
液晶是一种可以随着温度的变化而改变性质的物体,它的分子结构就像一个又一个的火柴棒,当这些“火柴棒”的摆放方式发生变化,透过液晶的光线的量也会随[繁:隨]之发生变化。这样说可能不太容易理解,答主(读:zhǔ)又画了张图:
可以看到,当液晶的两端不施加电压时,它们的分子是与光线传播的方向垂直排列的,这样{练:yàng},光线就无法穿透液晶层,而当液晶的两端施加电压时(繁:時),它们的{读:de}分子是与方向传播的方向水平排列的,这样,光线就可以穿透液晶层,如下图所示:
在一块液晶屏幕中,液晶分子与光《拼音:guāng》线传播方向间的夹角《读:jiǎo》不同,透光的光的量不同,最终传到{读:dào}我们眼睛里的光线的明暗就不同。
如果把液晶分子比喻成百叶窗的叶片,那么液晶层(繁体:層)下方的薄膜晶体板则是每个百叶窗叶片的开关。光线透过液晶层的[拼音:de]多少,全由薄膜晶体板bǎn 来控制。
当《繁体:當》光线通过液晶层后,画面的明暗已经成型,不过我们还需要给它加点色彩,这时,我们在前面给它拦一个彩色滤光片,当带有明暗信息的画面通过这些彩色滤(读:lǜ)光片,我们就可以yǐ 得到有色彩的画面了。
经由彩色滤光片传出的光会再次经过偏光片的散射,最后,带有明暗信息【pinyin:xī】和色彩信息的经过散射的光传到我们澳门新葡京的眼睛里,我们就可以看到有明暗、有颜色的电视画面了。
OLED的显像原理《练:lǐ》
和TFT-LCD这种自带光源的显示技术不同,OLED的每个显示单元可以(读:yǐ)自行(练:xíng)发光,因此,在显示黑色时,它的像素点是完全关闭的,可(拼音:kě)以黑得更加深邃:
由于它的发光原理和结构特征和LCD不同,光线无需通过偏光guāng 板进[繁:進]行散射{练:shè},因此相比于LCD,它可视角度更好。
答主[pinyin:zhǔ]画了一张简单的OLED面板结构示意图,如下:
可以看到,OLED的组成元素大概(练:gài)有阴极、电子注入/传输层、有机发光层、空穴注入(拼音:rù)/传输层、阳极和透明基板。
有机发光层是一层具有半导体特性的de 透明薄膜,当电子经由阴极走向阳极时,正极空穴会与阴极电荷在发光层中结合,产生不同颜色和不同亮度的光。这些光通过透明基板{练:bǎn},传到我们的眼睛里【pinyin:lǐ】,就是我们所看到的电视画面。
由于蓝色像素相对于红色和绿色像(拼音:xiàng)素寿(繁:壽)命较短,因此,OLED屏幕(读:mù)的次像素排量方式和LCD略有不同。
这里我们men 解释一下什么是次像素,一个完整的像素,应该可以显示出所有不同的色彩,而要显示出各式各样的色彩,就需要红、绿、蓝这三种色光进行不同剂量的配比,包含红、绿、蓝这三个显示单元的像素,我们称之为单像素,而组成单像素的红【繁:紅】、绿、蓝三个色光单元,我们称其为次像素。
LCD的次【练:cì】像素排列方式是标准的RGB排列,就像下图这样:
而OLED是像素自发光,相比于红色和《拼音:hé》绿色,蓝色次像素的寿命较短《duǎn》,因此,OLED需要将蓝色次像素的数量尽可能的《读:de》减少,同时增大蓝色次像素的面积,为了平衡色光,红色次像素的数量也随之减少,由此,便形成了这种单像素间共享蓝色次像素的RGB-Pentile的次像素排列方式:
这种次像素的排列方式,有(拼音:yǒu)着显示不够细腻和色彩不够准确的缺点,当然了,为了优秀的画面对比度和广阔的可视角度,这种小缺点也是可以接受的,何况经过这么多年的改进,OLED偏色的显示粗糙的问题已经基本上(读:shàng)被攻克了。
遥想当年,那些又薄又大的电视动辄上万,而如今,我们只需花个千把开云体育块钱(繁:錢)就能买到入门级的液晶电视了,不得不感叹科技的发展和时代的进步。
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