高清顯示器件的原理、應(yīng)用與選擇

PAGEPAGE1高清顯示器件的原理、應(yīng)用與選擇經(jīng)驗(yàn)談許翔DATE\@"yyyy-MM-dd"2007-11-19前言目前國(guó)內(nèi)已陸續(xù)開(kāi)播了多個(gè)高清頻道，高清節(jié)目已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入尋常百姓家。同時(shí)，專業(yè)節(jié)目制作機(jī)構(gòu)也進(jìn)入了高清制作設(shè)備普及期，各個(gè)電視臺(tái)和制作公司都在紛紛采購(gòu)高清制作設(shè)備，制作工藝也在逐漸轉(zhuǎn)向高清方式。在采購(gòu)高清設(shè)備的過(guò)程中，大家普遍把精力集中在攝像機(jī)、錄相機(jī)、非線性編輯等費(fèi)用比擬高的“大件設(shè)備〞上，對(duì)于顯示設(shè)備的選擇相對(duì)不夠重視，而顯示設(shè)備恰恰是凸現(xiàn)高清與標(biāo)清信號(hào)差異的最終關(guān)卡，必須予以特別的照顧與重視。通過(guò)多年高清節(jié)目的實(shí)際制作經(jīng)驗(yàn)以及經(jīng)過(guò)央視高清頻道播出的驗(yàn)證，中視北方對(duì)高清顯示器的使用與選擇積累了一些經(jīng)驗(yàn)，對(duì)現(xiàn)有專業(yè)、半專業(yè)顯示設(shè)備進(jìn)行了一些比對(duì)實(shí)驗(yàn)，從而歸納、總結(jié)出了局部顯示設(shè)備的特色，并根據(jù)我們自己的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)提出了一些使用建議，對(duì)于設(shè)備選型也提出參考性的建議，在此進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹，供大家一起探討，希望各位專家、同行批評(píng)和指正。高清信號(hào)的表現(xiàn)能力從物理指標(biāo)上看，標(biāo)清信號(hào)與高清電視信號(hào)，分辨率從720X576上升到1920X1080，水平分辨率上升了近2.67倍。從實(shí)際效果看，不僅僅是圖像細(xì)節(jié)更加清楚了，而是全面的、表現(xiàn)能力的大幅度提升。表現(xiàn)力這種說(shuō)法似乎不夠準(zhǔn)確，從外表看高清節(jié)目只是物理指標(biāo)的升級(jí)，表現(xiàn)能力是如何提升的呢？它與物理分辨率之間有怎樣的關(guān)系呢？要說(shuō)明這一點(diǎn)還是要從分辨率和清晰度的概念來(lái)分析。一般電視清晰度的概念是指：人眼宏觀看到的圖像的清晰程度，是由系統(tǒng)和設(shè)備的客觀性能的綜合結(jié)果造成的人們對(duì)最終圖像的主觀感覺(jué)?！搽m然是主觀感覺(jué)，但清晰度這種主觀感覺(jué)是可以進(jìn)行定量測(cè)試的，即可以用黑白相間的線條的粗細(xì)來(lái)衡量，并有標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法和測(cè)試圖，其測(cè)量數(shù)據(jù)有明確的單位，即電視線TVL〕。而分辨率與清晰度不同，它不是指人的主觀感覺(jué)，而是指在攝錄、傳輸和顯示過(guò)程中所使用的圖像質(zhì)量記錄指標(biāo)，以及顯示設(shè)備自身具有的表現(xiàn)圖像細(xì)致程度的固有屏幕結(jié)構(gòu)，說(shuō)具體點(diǎn)就是指單幅圖像信號(hào)的掃描格式和顯示設(shè)備的像素規(guī)格。從上述概念可以看出，清晰度是人眼最終感覺(jué)到的圖像效果，雖然不同于分辨率，但受到分辨率的制約。從另一個(gè)角度說(shuō)，分辨率的提升必然帶來(lái)清晰度的提升，清晰度的提升直接帶給人眼更好的欣賞效果。上述概念中有一點(diǎn)需要引起大家注意：測(cè)量清晰度時(shí)使用的測(cè)試圖是使用黑白相間的線條進(jìn)行的，實(shí)際上只反映了極限條件下的圖像內(nèi)容，這種要么最白、要么最黑的圖像是完全沒(méi)有表現(xiàn)力可言的，它不能代表人眼對(duì)被觀看物體進(jìn)行欣賞所需求的全部信息。人眼要欣賞一幅圖像不僅需要最白和最黑的信息，還需要捕捉到大量由亮到暗的過(guò)渡信息，才能感覺(jué)到被攝物體的質(zhì)感。只有提供了均勻、細(xì)膩的中間層次，才能實(shí)現(xiàn)高水平圖像的表現(xiàn)能力。那么清晰度的提升又是如何提升表現(xiàn)力的呢？我們知道，在拍攝相同的景物時(shí)，采用不同分辨率的攝像機(jī)形成的最終圖像的細(xì)節(jié)不同，如圖1和圖2，圖1表現(xiàn)的是一個(gè)較低分辨率的圖像，圖中的曲線代表某一圖像的明暗變化過(guò)程，豎條代表取樣點(diǎn)位置。低分辨率在取樣時(shí)只能獲得三個(gè)像素點(diǎn)的數(shù)值，不僅分辨率低，亮度的變化層次也很少。圖2表現(xiàn)的是高分辨率的圖像，在同樣的空間內(nèi)可以取樣八個(gè)點(diǎn)，分辨率提升了，同時(shí)在沒(méi)有增加會(huì)讀取樣深度的條件下，灰度層次也大幅度增加，表現(xiàn)出了更加細(xì)膩的圖像質(zhì)感。同理，色度信號(hào)的取樣細(xì)節(jié)也更加豐富了?？梢哉f(shuō)高清電視僅僅依靠增加分辨率，就實(shí)現(xiàn)了提高圖像的清晰度，又增加亮度和色度層次的效果，實(shí)現(xiàn)了更加細(xì)膩、逼真的表現(xiàn)能力。那么，面對(duì)已經(jīng)大幅度提升了表現(xiàn)能力的高清信號(hào)，使用什么樣的監(jiān)視器才能真正表現(xiàn)出這些效果，并且準(zhǔn)確判斷信號(hào)是否存在誤差，目前正在使用的高清監(jiān)視器都有哪些特點(diǎn)呢，我們將在下面加以介紹：高清顯示器件的分類及原理專業(yè)顯示器件的分類我們?cè)诒酒恼轮袑⒅攸c(diǎn)討論的是專業(yè)監(jiān)視器，對(duì)民用電視機(jī)不做過(guò)多涉及，故我們只列出在專業(yè)領(lǐng)域使用較普遍的顯示器，它們是以不同的顯示件進(jìn)行分類的，包括CRT〔陰極射線管〕、LCD液晶、PDP等離子。下面先分別簡(jiǎn)要介紹它們的工作原理。CRT顯示器的原理及特點(diǎn)CRT又叫做陰極射線管顯示器，主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)線圈、蔭罩、熒光粉和玻璃外殼五大局部組成，其原理是利用顯像管內(nèi)的電子槍，將電子束射出，經(jīng)聚焦、偏轉(zhuǎn)，穿過(guò)蔭罩上的小孔，打在涂滿了三原色熒光粉的內(nèi)層玻璃層上，電子束的轟擊會(huì)使得熒光粉發(fā)光，最終形成人眼所能看到的畫(huà)面。CRT按種類分為黑白顯像管和彩色顯像管，彩色顯像管又分為三槍三束和單槍三束等幾種。三槍三束蔭罩式顯像管〔原理圖見(jiàn)圖3〕是較早期的技術(shù)，由三個(gè)電子槍品字形排列，分別發(fā)射電子束，經(jīng)過(guò)聚焦、偏轉(zhuǎn)，分別轟擊紅綠藍(lán)三色熒光粉，使其發(fā)出紅綠藍(lán)三基色光。通過(guò)改變電子束的強(qiáng)度，控制熒光粉發(fā)光的明暗，改變?nèi)浔染涂梢越M合出不同的光色效果。這種顯像管的電子束必須非常精確的控制才能到達(dá)出色的畫(huà)面效果。如果不能準(zhǔn)確控制電子束，雜散的電子有可能打到相鄰像素的熒光粉上，造成顏色不純、細(xì)節(jié)下降等問(wèn)題。解決的方法是在靠近熒光粉的一側(cè)加上一塊蔭罩板，蔭罩板上依據(jù)像素的分布打有很多的小孔，每個(gè)小孔對(duì)應(yīng)一個(gè)由紅綠藍(lán)三基色熒光粉組成的像素。當(dāng)電子束控制正確時(shí)，三束電子準(zhǔn)確穿過(guò)小孔打在各自的熒光粉上，雜亂的電子會(huì)被蔭罩板遮住，保證顏色的純度。這類顯像管的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)簡(jiǎn)單、工藝成熟、本錢較低，缺點(diǎn)是電子束受到抑制較多，穿透率較低，亮度、比照度受到限制，畫(huà)面精度不夠，有明顯的顆粒感。為了改善這些缺點(diǎn)，一些廠家開(kāi)發(fā)了單槍三束蔭柵式顯像管〔原理圖見(jiàn)圖4〕，這種顯像管的結(jié)構(gòu)與三槍三束式有很大不同。它裝有按紅綠藍(lán)一字排開(kāi)的三組燈絲和其它共用的槍體稱為單槍三束，而其結(jié)構(gòu)上最大的不同在于將遮擋雜散電子的蔭罩改為蔭柵，蔭柵的結(jié)構(gòu)見(jiàn)附圖，它是以垂直的條狀金屬絲組成柵欄狀結(jié)構(gòu)。水平相鄰的像素之間電子束的掃描是連續(xù)進(jìn)行的，這種柵欄式的遮罩結(jié)構(gòu)既可以有效的阻擋相鄰像素的雜散電子干擾，又可以提高垂直方向電子束的通過(guò)率，對(duì)于提高亮度、比照度有很大的幫助。圖3 圖4標(biāo)清時(shí)代專業(yè)監(jiān)視器大量使用CRT顯示器件。CRT顯示器的優(yōu)點(diǎn)是：亮度、比照度高，色彩鮮艷，色域?qū)?，使用壽命長(zhǎng)。缺點(diǎn)是：容易磁化、耗電量大、有輻射。LCDLCD顯示屏也叫液晶顯示器，它是由不同局部組成的分層結(jié)構(gòu)。主要由兩塊玻璃基板作骨架，其間均勻布滿液晶材料，液晶層中的液滴都分布在細(xì)小的單元格結(jié)構(gòu)中，〔如果是彩色液晶顯示器，那么由三個(gè)單元格構(gòu)成屏幕上的一個(gè)像素，每個(gè)單元格分別對(duì)應(yīng)紅、綠、藍(lán)，在這些單元格上面粘貼了相應(yīng)的彩色濾光片，用于發(fā)出三原色〕，上下兩塊玻璃基板上粘貼了相互垂直的兩塊偏振膜。因?yàn)橐壕Р牧媳旧聿⒉话l(fā)光，所以在顯示屏反面設(shè)有作為光源的燈管，燈管反面還有一塊背光板〔或稱勻光板〕和反光膜，背光板是由熒光物質(zhì)組成的可以反射光線，其作用主要是提供均勻的背景光源。背光板發(fā)出的光線在穿過(guò)第一層偏振片過(guò)濾后只剩下了單向振動(dòng)的光線，根據(jù)光學(xué)原理，這時(shí)它只能穿過(guò)方向相同的偏振片；而后面一層偏振片與前一片垂直放置，如果光線直射到后一層偏光片上，會(huì)因?yàn)檎駝?dòng)方向與偏光片方向垂直而無(wú)法通過(guò)。而液晶具有一種特殊的光電效應(yīng)，對(duì)其施以不同的電壓刺激會(huì)引起光學(xué)性質(zhì)的改變，人們就利用這一特性來(lái)控制光線通過(guò)液晶的強(qiáng)弱以到達(dá)顯示圖像的目的。具體的方法是在液晶屏的每個(gè)細(xì)小的單元結(jié)構(gòu)的兩面都裝有透明的電極，通過(guò)控制兩個(gè)電極間的電壓而改變液晶的通光狀態(tài)〔見(jiàn)附圖〕，液晶材料會(huì)根據(jù)電極的電壓改變擺列狀態(tài)，光線在穿過(guò)液晶材料時(shí)隨著液晶排列的角度轉(zhuǎn)變了振動(dòng)的方向，當(dāng)它到達(dá)另一面時(shí)其振動(dòng)方向已經(jīng)與另一邊的偏振片平行了，這樣光線就能夠穿出整個(gè)液晶面板了。LCD顯示器具有輕薄、省電、亮度高、畫(huà)面清晰等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也存在響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)、觀看視角較小、背光抑制缺乏等問(wèn)題。作為專業(yè)顯示器，LCD有著很明顯的特色，它不是通過(guò)控制發(fā)光而是通過(guò)控制透光來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像的顯示，其工作機(jī)制與CRT、PDP不同，觀看效果與觀看習(xí)慣也不盡相同?！矡o(wú)閃爍，〕有關(guān)LCD與CRT、PDP特性的比擬將在本文后面詳細(xì)研究。LCD用于專業(yè)監(jiān)視器時(shí)間不長(zhǎng)，其優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)并存，是一種需要謹(jǐn)慎對(duì)待的產(chǎn)品。LCD顯示器的優(yōu)點(diǎn)是：清晰度高、輕便、省電、便于攜帶、不易受干擾。缺點(diǎn)是：響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)、有觀看角度的限制圖5PDP等離子面板也叫氣體放電顯示面板，它由數(shù)量眾多體積很小的玻璃氣室組成一個(gè)平板，氣室中通常充有惰性氣體〔一般是氙氣和氖氣的混合體〕，每三個(gè)氣室排成一行組成一個(gè)像素，其中一個(gè)氣室內(nèi)壁涂有紅色熒光粉，一個(gè)涂有綠色、一個(gè)藍(lán)色。在每個(gè)氣室的上下各有一條橫向x和縱向y的電極導(dǎo)線，在驅(qū)動(dòng)電路的控制下，每個(gè)氣室的X、Y電極之間產(chǎn)生放電，而在惰性氣體中放電產(chǎn)生的氣體等離子體發(fā)射出紫外線，紫外線激發(fā)熒光粉發(fā)光，這就是等離子面板的工作原理。放電產(chǎn)生的紫外線強(qiáng)度與放電的頻率有關(guān)，頻率越高，該像素點(diǎn)的亮度越高，再根據(jù)三基色原理組合成想要的不同亮度和顏色。PDP面板因?yàn)榕cCRT顯示器一樣是由熒光粉發(fā)光形成的圖像，其圖像信號(hào)的特點(diǎn)與CRT器件很相似，觀看效果與觀看習(xí)慣相近。PDP器件本身具有輕薄、亮度高、比照度高、色彩豐富等特點(diǎn)，同時(shí)也因顯示機(jī)理造成的成品尺寸較大，工作期間發(fā)熱量高以及存在燒蝕現(xiàn)象等問(wèn)題。綜合上述各類顯示器件的特性，我們可以看出從物理指標(biāo)上差距并不明顯，各有優(yōu)勢(shì)。但是實(shí)際使用狀況又如何呢？作為專業(yè)監(jiān)視器能否滿足使用要求呢？高清環(huán)境下對(duì)專業(yè)監(jiān)視器的使用需求高清專業(yè)監(jiān)視器的畫(huà)幅要求一般專業(yè)監(jiān)視器在使用過(guò)程中，除了必須符合國(guó)標(biāo)規(guī)定的電氣指標(biāo)外，會(huì)根據(jù)具體的環(huán)境，配置適當(dāng)?shù)漠?huà)幅尺寸。標(biāo)清時(shí)代技術(shù)監(jiān)看時(shí)，為了準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)圖像中的問(wèn)題工程師一般觀看距離會(huì)比擬近。對(duì)于這種接近監(jiān)視器觀看的方式，工程師一般會(huì)選擇對(duì)角線長(zhǎng)度為14或15英寸的監(jiān)視器。其主要原因是在距離監(jiān)視器很近的情況下，人眼的分辨率相對(duì)提高，有時(shí)甚至超過(guò)監(jiān)視器的實(shí)際分辨率，以便更容易發(fā)現(xiàn)圖像中的問(wèn)題。以一般工作臺(tái)的尺寸計(jì)算，工作人員距監(jiān)視器的距離約為15英寸監(jiān)視器對(duì)角線的2-3倍，根據(jù)人眼的生理特性，這樣的觀看距離上，如果保持眼睛不轉(zhuǎn)動(dòng)，視角涵蓋的范圍約為監(jiān)視器面積的四分之一，視頻工程師需要比一般觀眾更加注意細(xì)節(jié)，在這樣的觀看距離上更有利于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。然而過(guò)大的監(jiān)視器在這樣的距離上將很難看到完整的圖像，對(duì)于一些活動(dòng)頻繁的圖像，工程師需要不斷的更換觀看位置及角度才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，予以修正，有時(shí)就會(huì)因觀看角度不佳而錯(cuò)過(guò)關(guān)鍵的技術(shù)細(xì)節(jié)造成技術(shù)失誤。選擇15英寸的監(jiān)視器，既可以比擬容易看清圖像各局部的細(xì)節(jié)又可以不必大幅度搖頭，使用起來(lái)比擬方便然而，高清環(huán)境下的監(jiān)視器尺寸就無(wú)法依照這個(gè)規(guī)律進(jìn)行監(jiān)視器尺寸的選擇了。本文的前面介紹了高清信號(hào)的特點(diǎn)，不僅僅是分辨率提升了，信號(hào)的層次也大幅地增加了。為了在監(jiān)視器上顯現(xiàn)出這些特點(diǎn)來(lái)，就必須加大屏幕尺寸。我們假設(shè)監(jiān)視器上的象素點(diǎn)尺寸不變〔如果像素尺寸變化，那么觀看距離也要相應(yīng)變化，才能保證人眼的分辨率保持不變〕，那么高清監(jiān)視器的水平，垂直尺寸也擴(kuò)大到了接近2倍，整個(gè)監(jiān)視器的面積將是標(biāo)清監(jiān)視器的5倍。如果觀看距離仍然保持不變，那么工程師在原來(lái)的位置上能看到的屏幕面積只有整個(gè)屏幕的二十分之一了。從控制圖像質(zhì)量的角度出發(fā)，這種狀態(tài)無(wú)法保證技術(shù)工作的順利進(jìn)行。從實(shí)際使用的角度分析，高清監(jiān)視器的尺寸，既要能夠表現(xiàn)高清信號(hào)的細(xì)節(jié)，又要照顧到工作人員的實(shí)際需求。另一方面，從實(shí)際使用情況看，小尺寸的高清監(jiān)視器〔包括9、14、15、17英寸〕雖然電路局部都可以處理高清信號(hào)，但在屏幕上由于每個(gè)像素過(guò)小，是無(wú)法到達(dá)真正的高清水平的。當(dāng)然不是說(shuō)監(jiān)視器的絕對(duì)指標(biāo)無(wú)法做到，這里面包含兩個(gè)方面的問(wèn)題：一是以現(xiàn)有的工藝水平生產(chǎn)這么小尺寸的高規(guī)格顯示器，會(huì)因?yàn)檫^(guò)于復(fù)雜的加工工藝形成過(guò)高本錢，絕大多數(shù)客戶無(wú)法承當(dāng)；二是在這么小的尺度范圍內(nèi)，人眼的生理指標(biāo)也無(wú)法實(shí)現(xiàn)這么高的分辨率。經(jīng)過(guò)我們的實(shí)踐說(shuō)明，對(duì)角線長(zhǎng)度小于17英寸的專業(yè)監(jiān)視器是無(wú)法到達(dá)監(jiān)視高清節(jié)目的目的的。這一點(diǎn)我們可以從不同的顯示器的指標(biāo)得以證明。CRT顯示器的最小點(diǎn)距為左右，如果要做到1920X1080的分辨率，至少要做到對(duì)角線尺寸大于20英寸才能做到。液晶顯示器目前的工藝水平20英寸的分辨率也只能到達(dá)1366X768。等離子由于器件本身的限制，最小的屏幕尺寸也到達(dá)了25英寸以上，要到達(dá)高清標(biāo)準(zhǔn)就要到達(dá)50英寸以上了。根據(jù)上述分析，我們可以得出以下結(jié)論：在高清節(jié)目制作環(huán)節(jié)，要到達(dá)真正顯示完整高清信號(hào)的目的，顯示器的對(duì)角線長(zhǎng)度尺寸至少不小于20英寸，最好不低于24英寸。作為技術(shù)監(jiān)看和審查級(jí)別的監(jiān)視器，最好選擇大于30英寸。如果可能盡量使用大尺寸屏幕。專業(yè)監(jiān)視器的指標(biāo)要求1993年廣電總局對(duì)播送用圖像監(jiān)視器出臺(tái)了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其中對(duì)32項(xiàng)電氣指標(biāo)進(jìn)行了數(shù)值規(guī)定，只有符合這些要求才能滿足對(duì)電視節(jié)目制作的要求。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出臺(tái)十余年了，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)有的標(biāo)清設(shè)備都已經(jīng)能夠滿足這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的要求了。但是對(duì)于高清節(jié)目，這里面的一些指標(biāo)又出現(xiàn)了一些新的問(wèn)題。例如：對(duì)于標(biāo)清監(jiān)視器，白場(chǎng)的色度不均勻性和亮度不均勻性指標(biāo)都不是很高，標(biāo)清監(jiān)視器尺寸不大，指標(biāo)容易控制。到了高清節(jié)目后，屏幕尺寸大幅度增加，這些不均勻性指標(biāo)控制起來(lái)就要困難許多，比方：高清CRT顯示器的磁化現(xiàn)象比標(biāo)清監(jiān)視器嚴(yán)重得多，消磁很困難。液晶顯示器使用背光板作發(fā)光源，背光板是由燈管和反光板共同組成的，使用一段時(shí)間后就會(huì)出現(xiàn)燈管亮度不勻的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象影響了屏幕亮度的均勻性。另一些指標(biāo)如：中央分辨率、會(huì)聚誤差等指標(biāo)對(duì)于液晶、等離子等點(diǎn)陣顯示器件根本失去了意義。而等離子屏幕的燒蝕現(xiàn)象、液晶屏幕的響應(yīng)時(shí)間等問(wèn)題也很難套用現(xiàn)有指標(biāo)進(jìn)行約束和測(cè)量。對(duì)于這些現(xiàn)象和問(wèn)題我們采取的方法是：綜合考慮不同的使用環(huán)境和節(jié)目形式，選配適當(dāng)?shù)娘@示器。如：對(duì)于經(jīng)常需要變動(dòng)地點(diǎn)的制作系統(tǒng)進(jìn)行綜合的匹配，不僅使用圖像監(jiān)視器查看圖像質(zhì)量，同時(shí)使用其它技術(shù)手段共同保證節(jié)目的信號(hào)質(zhì)量。對(duì)于技審系統(tǒng)，要對(duì)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行綜合考慮。使用環(huán)境的適應(yīng)性要求電視制作的環(huán)境大體上可以分為兩類：室內(nèi)與室外。室內(nèi)環(huán)境相對(duì)較好，溫度、濕度、環(huán)境光線、電源供應(yīng)、電磁輻射等都可以控制，在室內(nèi)使用的監(jiān)視器對(duì)環(huán)境適應(yīng)性的要求不高。室外環(huán)境就很難控制了，溫度、濕度和照明情況隨時(shí)都可能發(fā)生變化，如果是在野外拍攝可能供電的狀況也是不穩(wěn)定的。這些條件的變化有可能帶來(lái)顯示器性能的變化，下面我們逐個(gè)進(jìn)行分析，看看變化的環(huán)境會(huì)帶來(lái)哪些現(xiàn)象。首先看溫度變化時(shí)對(duì)顯示器產(chǎn)生的影響。播送級(jí)設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)都會(huì)考慮到工作環(huán)境溫度變化時(shí)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生的影響，所以在產(chǎn)品手冊(cè)上一般會(huì)標(biāo)明工作溫度的范圍和貯藏溫度的范圍。當(dāng)工作溫度接近或到達(dá)手冊(cè)標(biāo)稱值時(shí)，設(shè)備的性能指標(biāo)一般不會(huì)發(fā)生改變。這是因?yàn)閺S家在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)都會(huì)留有余量，手冊(cè)上標(biāo)稱的數(shù)值是產(chǎn)品工作環(huán)境要求的最低限，實(shí)際可以忍受的數(shù)值范圍肯定會(huì)大于標(biāo)稱值的。當(dāng)然制作節(jié)目時(shí)也會(huì)出現(xiàn)極端條件的，筆者就曾經(jīng)在夏日酷熱的沙漠、戈壁中進(jìn)行過(guò)直播，當(dāng)時(shí)的地表溫度超過(guò)了55℃，這種環(huán)境下就要事先考慮到溫度升高時(shí)，設(shè)備可能出現(xiàn)的問(wèn)題。對(duì)于不同類型的監(jiān)視器，極端溫度條件造成的影響是不同的，環(huán)境溫度過(guò)熱時(shí)，CRT類的監(jiān)視器容易出現(xiàn)屏幕磁化、電子束散焦、電源額定功率下降造成偏轉(zhuǎn)電壓降低，畫(huà)幅尺寸收縮等現(xiàn)象。濕度的變化對(duì)各種類型的監(jiān)視器造成影響是相似的，過(guò)于潮濕的環(huán)境主要是造成電器線路的短路，引發(fā)元件燒毀，或是潮濕環(huán)境造成材料的銹蝕導(dǎo)致是設(shè)備失效。三種器件中最容易受到電磁輻射干擾的就是CRT類的顯示器了，工作環(huán)境中的電信號(hào)、磁信號(hào)都可能對(duì)其產(chǎn)生影響，例如電梯、日光燈甚至于相鄰的監(jiān)視器之間都可能成為干擾源。對(duì)于高清監(jiān)視器，由于屏幕尺寸的增大，地磁的影響也明顯高于普通標(biāo)清監(jiān)視器，這些干擾造成色散、磁化、圖像扭曲、偏色、閃爍等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響圖像質(zhì)量。而這些干擾根本上無(wú)法對(duì)LCD和PDP顯示器造成影響。環(huán)境光線對(duì)監(jiān)視器的影響因發(fā)光機(jī)制的不同分為兩類：一類是自身不發(fā)光的LCD，另一類是自發(fā)光的CRT和PDP。LCD的原理已經(jīng)在前面做過(guò)介紹，它的圖像是經(jīng)過(guò)對(duì)液晶的控制，到達(dá)控制背光通過(guò)量形成圖像的明暗變化的。目前大多數(shù)的液晶顯示器在全白色圖像下背光的透過(guò)率大約僅為6-7%，所以液晶顯示器的總亮度不高，加上液晶器件自身存在觀看視角較小的缺陷，更容易受到環(huán)境光線的干擾，對(duì)最終觀看效果的影響還是較大的。CRT和PDP顯示器都是在屏幕的內(nèi)外表涂有熒光粉，熒光粉受激發(fā)發(fā)光。它們的亮度較高，不容易受到環(huán)境光線的影響。但是，由于這兩種器件都是負(fù)壓真空器件，屏幕外殼的玻璃較厚，容易在屏幕外表形成清晰的環(huán)境映像，對(duì)光看效果造成影響。電壓的變化一般不會(huì)對(duì)LCD和PDP顯示器造成影響，除非電壓過(guò)低設(shè)備無(wú)法啟動(dòng)。CRT顯示器的偏轉(zhuǎn)、掃描對(duì)電壓的要求比擬高，過(guò)低的電壓可能造成掃描電壓過(guò)低，畫(huà)幅尺寸收縮，圖像不能滿屏。高清環(huán)境中三種顯示器件使用情況的比擬分辨率與畫(huà)幅尺寸的比擬根據(jù)前面的討論，要想清晰的顯示高清信號(hào)，顯示器必須具有一定的屏幕尺寸。三種顯示器件中CRT是以電子束掃描方式進(jìn)行顯像的，實(shí)際上是一種模擬方式實(shí)現(xiàn)的圖像復(fù)原，這種顯示器的指標(biāo)是以清晰度表示的，單位是電視線，LCD、PDP類逐點(diǎn)顯示的指標(biāo)是以分辨率表示的，單位是像素，兩種指標(biāo)之間無(wú)法直接比擬。如果作為定性比擬可以將LCD、PDP的垂直分辨率乘以科爾系數(shù)0.75，當(dāng)作清晰度數(shù)據(jù)與CRT顯示器進(jìn)行定性比擬，無(wú)法進(jìn)行定量比擬。在此我們只進(jìn)行定性的屏幕尺寸比擬，隨著技術(shù)的開(kāi)展，這些指標(biāo)會(huì)很快發(fā)生變化的。經(jīng)過(guò)對(duì)多家專業(yè)監(jiān)視器廠商的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，CRT類監(jiān)視器17英寸最高可以到達(dá)700電視線的清晰度，19英寸大約900電視線，32英寸能夠LCD監(jiān)視器目前也只有20英寸以上才能做到1920×1080的高清分辨率。PDP監(jiān)視器的尺寸那么50英寸以上才能到達(dá)高清分辨率。CRT監(jiān)視器目前能夠見(jiàn)到的最大尺寸為32英寸。綜合上述情況可以看出，真正到達(dá)1920×1080分辨率的監(jiān)視器LCD最小尺寸至少20英寸，PDP最小50英寸，CRT至少20英寸以上。實(shí)際使用效果的比擬CRT器件以它的亮度高、反差大、色彩復(fù)原好、圖像細(xì)膩等優(yōu)勢(shì)，一直保持著高指標(biāo)、高質(zhì)量的水平，是三種器件中觀看效果最好的。由于受到自身重量的影響，CRT監(jiān)視器一般用于技術(shù)監(jiān)看，適用于對(duì)圖像總體質(zhì)量的最終把握。LCD、PDP器件由于是采用逐點(diǎn)顯示方式，沒(méi)有回掃線，具有圖像細(xì)膩、無(wú)閃爍現(xiàn)象，不易造成視覺(jué)疲勞等特點(diǎn)。其中，LCD監(jiān)視器以輕薄、省電為特色，PDP以高亮度、大尺寸聞名。LCD監(jiān)視器一般會(huì)用于節(jié)目?jī)?nèi)容的監(jiān)看，PDP監(jiān)視器一般用于嘈雜環(huán)境的內(nèi)容展示。除了上述優(yōu)點(diǎn)外，各種顯示器件也都存在各自的缺點(diǎn)。CRT最主要的問(wèn)題是體積龐大、耗電高、容易磁化。這是由于CRT器件本身決定的，尺寸越大，重量越大，偏轉(zhuǎn)電壓越高，耗電越大。同時(shí)，高清信號(hào)的分辨率提高了，要求電子束更細(xì)，陰柵縫隙更細(xì)，電子束的掃描也更容