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苹果Pro Display XDR:OLED是歪门邪道,LED 小型化才是未来?

时间:2019-06-05 作者:网络整理 阅读:
为了达成监视级的效果,苹果重新设计 Pro Display XDR 的背光系统,让 576 颗蓝色 LED 灯进行协同工作,从而让屏幕亮度均匀,实现超高的对比度。此外,苹果还为 Pro Display XDR 专门定制了一块 TCON 芯片,用于分析和再现图像的显示效果,以超过 LCD 本身刷新率的 10 倍速控制着 LED 背光,进而减少延迟和晕染。

昨天,苹果在美国召开2019年度WWDC全球开发者大会,更新旗下用于手机、电脑、智能手表和电视机顶盒等软件操作系统。

此外苹果还发布了两款硬件,其中一个就是本文的主角——Pro Display XDR。苹果用了很长时间来介绍这款“该公司自2016年以来的第一台6K分辨率的HDR显示器,甚至苹果甚至为此专门发明了一个新词——XDR,意思是达到了 HDR 的极致,来显示这款显示器的“重磅”。

先来看看它的关键参数与规格:

  • 对角线31.6英寸
  • 6K分辨率(6,016×3,384)
  • 夸张的HDR功能
  • 10 bit色深
  • 1000尼特亮度(峰值1600尼特)
  • 对比度为1000000:1
  • 576个全阵列局部调光区域
  • 具有10位功能的P3色域
  • 低反射率,哑光屏幕饰面选项
  • Thunderbolt连接

对标20 万索尼监视器

索尼 BVM-X300 监视器,采用 4K OLED 屏幕,能够保持 1000 nits 常亮,支持高动态范围显示,并且有着广阔的可视角度,是电影行业最顶级的监视级设备,售价高达 30000 美元。这正是苹果为 Pro Display XDR 寻找的对标物。

Pro Display XDR 能够在 1000 nits 的亮度下保持常亮,峰值亮度则达到了 1600 nits,这是大部分专业级显示器所不具备的优势。

为了达成监视级的效果,苹果重新设计 Pro Display XDR 的背光系统,让 576 颗蓝色 LED 灯进行协同工作,从而让屏幕亮度均匀,实现超高的对比度。

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Pro Display XDR 背光系统

此外,苹果还为 Pro Display XDR 专门定制了一块 TCON 芯片,用于分析和再现图像的显示效果,以超过 LCD 本身刷新率的 10 倍速控制着 LED 背光,进而减少延迟和晕染。

苹果用了极端光学方案?

如何让 576 颗蓝色 LED 灯进行协同工作,保证屏幕亮度均匀,实现超高的对比度呢?

苹果官方是这样描述的:“each LED is treated with a reflective layer, a highly customized lens, and a geometrically optimized reflector”“light is reflected, mixed, and shaped between two layers to minimize blooming and provide uniform lighting”

这段描述非常工程了——local dimming中每个分区的光型越接近矩形越好,要不然亮分区的背光“入侵”相邻的暗分区,暗分区必然会有液晶漏光,亮分区的边缘也容易发生灰阶饱和(可以靠牺牲最大亮度来补偿),这个问题有叫halo的,也可以叫blooming。苹果显然为这个问题做了努力,用纯几何光学的办法来修整光型,看描述应该是一个自由曲面透镜做主要整形作用,大角度光线用反光杯再约束一下,背光板本身也做成反射层,可以增加光效和均匀度。请看官方配图的背光光型,如果有做过local dimming的,应该可以直觉的感觉到他的“矩形度”相当高,单纯靠LED打光是打不出这种矩形的。

576个分区,32 by 18,32寸下,每个分区足足有2cm左右,只能算quasi-mini。Local dimming的分区数不够,理论上对比度和省电效果都会打折扣,那么苹果或许用了极端的光学方案。

知乎上有用户匿名表示:这类几何光学的背光整形本身不算什么黑科技,但576颗LED颗颗都要做这么一套几何光学自由曲面透镜+反光杯,那复杂性还是很惊人的。

他猜测,苹果没有进一步减小分区面积,而是在单个分区的光形上大加投入,应该是评估过blooming比分区数更重要。

OLED是外门邪道,LED 小型化才是未来?

众所周知,OLED 最大优点是自发光,因此 OLED 能精确控制每一个像素的开关,带来近乎 ∞:1 的对比度,和更薄的部件厚度。

但为何苹果这款重磅产品“Pro Display XDR”却仍旧采用LED呢?

据了解,OLED 在黑色的显示上表现非常不错,但在高亮度下, OLED 无法提供超高的峰值亮度,也无法在高亮度下维持不错的饱和度。

顶级画质的电视,其实一直都不是 OLED 面板,2016 年索尼发布了旗舰级的电视 Z9D, 至今依然是液晶电视的标杆,哪怕是之后的 CES 2018 上的 X900F 系列和之后的所谓新旗舰 Z9F, 实际上都没办法超越 Z9D 的水平,原因就在于 Z9F 把 Z9D 上最大的亮点:分区背光,给取消了。

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分区背光是什么,从字面意义就很好理解,LCD 的背光层不再由一整片背光实现,而是能像 OLED 一样独立控制,(再早一点的时候还出现过几个大区域独立控光的设计,但效果和一整片相比,提升不太高比如小米电视 4, 65 英寸版本就只有 10 个分区背光),上图就是索尼真 · 旗舰 Z9D 的LED 背光层设计,足足拥有 800 多个独立 LED, 这些高密度的 LED 每一个都能独立开关,所以也就能根据显示层显示的画面进行独立背光,画面黑色区域对应的 LED 背光可以直接关闭,而画面亮色区域对应的 LED 背光就会以大亮度开启,这样就实现了超高的对比度。

@Navis Li 表示:随着 LED 的发展,单个 LED 的尺寸越来越小,mini-LED 就成为了 LCD 的救命稻草。

mini-LED 背光的两大缺点

但mini-LED目前尚存在两大缺点:发热、成本高。

用“刨丝器”设计解决散热

利用极大数量的 mini-LED和提高亮度来实现高亮度以及高对比度,同时会带来非常大的发热。

为解决发热问题,Pro Display XDR显示屏的背后被网友称为“土豆擦”“刨丝器”设计。

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由于要支持 1600nit 的峰值亮度和 1000nit 长期亮度,保守估计整机的功耗不会低于 100W, 很多专业显示器在面对这样发热的时候甚至都给机身内部增加了风扇, Pro Display XDR 也在机身左右侧各有一风扇。

所以 Pro Display XDR 背面的“刨丝器”设计显然是为了增大散热面积,不仅保证空气流通,还能充当散热器,才能使 Pro Display XDR 能一直保持极高的亮度。

越多的 mini-LED 就代表越高的成本

Pro Display XDR 目前只分两个版本,4999 美元普通版本,以及带抗反射纳米纹玻璃的高阶版本,只在玻璃表面处理上有区别,但价格方面要再加1000美元

不只是 Apple 的产品这么贵,其他所有的产品都要比普通 LCD 贵出一截,但是 Pro Display XDR 贵的原因也有一部分在于设计和 6K 级别的分辨率,如果我们去买一些 4K 分辨率且没有这样设计的 mini-LED 显示器,价格还是要便宜不少的。

小结:

Pro Display XDR Pro Display XDR 显示器 4999 美元,但小编要提醒的是底座支架苹果不送哦,支架也需要额外的 1000 美元!加上基础款的 Mac Pro,这么一套下来人民币约 82818 元。

这价格可以说是近年来苹果发布的最强同时也最贵的设备(组合)了。

手头富裕的小伙伴可以考虑,反正小编买不起。

(综合整理自知乎用户@Navis Li回答,知乎匿名用户回答,ifanr

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