4K又有新花樣，次像素技術解析

在描述一個顯示屏幕時，我們會說它有多少像素，也就是通常所說的分辨率的本質意義，比如1080P的分辨率，就擁有1920×1080個像素，毫無疑問，像素的數量越多，畫面也就越精細。對此，很多人并不陌生，但對于像素的組成和結構，恐怕很多朋友就了解得不是那么清楚了，事實上，一個獨立的像素是由三個次像素來構成的，也就是RGB（紅色、綠色以及藍色）三種次像素，它們之間的明暗搭配構成了我們最終在屏幕上所見到的多彩畫面。當然，RGB的次像素排列只是最常見的技術細節，對于次像素的實際研究，自然遠不止于此。

在像素排列方式上，最有代表性的就是Pentile排列，消費者從這種排列開始認識到次像素排列的學問，這種排列是美國的Clairvoyant公司研制并申請專利的次像素排列技術，三星于2008元與該公司簽訂協議，最終將這種排列的方式用到了著名的AMOLED屏幕中，通過Galasy手機，來到了全世界消費者的面前。其實Clairvoyant公司的Pentile還有另一種解決方案，也就是這次我們重點敘述的RGBW排列。

如果說Pentile排列的一種方案有效地解決了AMOLED屏幕的壽命問題，那么RGBW排列則可以有效提升畫面的細膩程度，這種改善不是通過改動驅動來提升畫面的像素，而是改變次像素的排列方式，從而達到同樣的目的，這樣的做法有很多優點，也有一定的缺陷，之后我們還會對此進行詳細介紹。

在涉及具體的技術層面前，你可能也會有疑問，這種排列并非是新的研究成果，最近卻和如火如荼的4K聯系了起來，為什么韓系企業會在這個時候提起這種排列技術呢？帶著這些疑問，我們一起走進次像素的世界吧，看看RGBW排列的魅力吧。

屏幕的分辨率可謂突飛猛進，1080P的設備現在看來已經呈現落伍的狀態，智能手機紛紛用上2K的屏幕，而電視則上到4K的屏幕，其幕后的功臣自然是驅動技術的發展。原本的非晶硅TFT驅動早已無法支持過高的像素，如今則是在LTPS以及IGZO驅動的支持下，同樣尺寸的屏幕可以具有更多的像素，當然，這些像素都是具有完整的三個次像素排列的，它們可以實現4K水平的畫面表現，更加精細的顯示效果成為消費者升級設備的主要原因。

如果注意觀察，我們會發現LTPS驅動技術主要由日本、臺灣以及韓國把持，而IGZO面板則是主要來源于日本夏普，臺灣以及日本應該都是高分辨率的受益者。但從電視行業來看，日系電視近年來的發展勢頭并不好，成本居高不下使得日本企業難以在價格方面和韓系以及內地的廠商（面板很多來自臺灣）競爭，導致日系顯示企業都是出現高額虧損。

不過，在高分辨率的需求出現后，日系顯示企業積極地拓展高分辨率的市場，尤其是小屏幕的市場，提供手機以及平板所需要的面板，快速提高了利潤率；臺系的面板企業也是抓緊研發，4K的面板開始打入到內地的市場；而韓系企業則是將很大的精力放在了OLED面板的研究上，一時間沒有跟上高分辨率的大潮，雖然韓系企業也能提供高分辨率的面板，但卻只能自產自銷了。因此，當看到RGBW排列可以降低成本，同時提升畫面分辨率的情況下，韓系的企業自然不會放過這個扳回一城的機會。那么RGBW排列為什么可以提升像素的數量，這樣做的優勢又是什么呢？

傳統的一個像素由R（紅色）、G（綠色）和B（藍色）三原色構成。FHD（Full High Definition）面板的像素為1920×1080，而每個像素又是由三種次像素組成（R， G， B），因此它一共有620萬種顏色。而4K面板的分辨率為3840×2160，這表示它具有2490萬種顏色（3840×2160個像素，每個像素由三個次像素構成）。因此UHD（Ultra High Definition即4K）的分辨率是FHD的四倍。

在韓系的RGBW面板中，一種方案是每個像素由兩個次像素構成（RG或BW）。因此這種面板的分辨率有1920×RGBW×2160的水平，也就說次像素的體積小了，縱向的排列上，次像素的數量也就更多了。另外，還有一種RGBW排列的方式，其中，兩個像素總共擁有5個次像素，這樣在同樣尺寸的面板上，橫向的像素數量為原來的1.5倍，縱向排列上則為原來的2倍，加上擁有四種次像素，次像素的數量就可以和真正的4K面板媲美，這種方案稱為G+UHD面板。

我們可以看到，次像素的根本變化有兩點：第一就是加入了白色的次像素，第二則是原本的R（紅色）、G（綠色）和B（藍色）次像素的體積變小了，數量也增多了。這樣處理的優勢主要有兩個：首先，白色像素的加入，使得畫面的亮度更高，這樣就不需要像原本的4K產品那樣，增加LED背光的數量。因為按照原本的排列方式，像素多了，畫面的透光率也低了，只有增加背光的亮度才能維持原本的亮度，從而造成產品的成本提高，并且外觀設計也不容易做到纖薄；其次，則是驅動的簡化，降低了成本，RGBW面板降低了驅動IC和時序控制器的成本。在傳統的UHD面板中，由于次像素較多，因此需要足夠強大的驅動IC和時序控制器來推動面板運作。但RGBW面板的次像素相對較少，因此驅動IC和時序控制器的成本可以得到有效降低。

世上沒有盡善盡美的事，有優勢就少不了劣勢，RGBW面板雖然在次像素的數量上可以媲美真正的RGB排列4K面板，但是由于有白色像素的影響，畫面色彩的純度會受到一定的影響，也就是我們通常所說的紅色不夠紅，藍色不夠藍的情況，這樣的面板對于專業用戶來說，是一個需要考慮的變化因素。另外一點則在于，雖然次像素的數量增加了，但是次像素所構成的獨立像素數量卻仍舊不能和真正的4K面板相比，因此在畫面的細膩程度上，也是會有一定的瑕疵。這也是目前看來，RGBW面板的最大劣勢，但是這種劣勢用肉眼觀察是否真的明顯，還是值得商榷的。

正如我們所知道的那樣，4K設備的發展速度雖然很快，但是周邊產品卻并沒有適時跟上，無論是片源還是播放設備，都缺乏太好的支持，這讓4K顯示器產品空有一身的優勢，卻發揮不出來，播放著1080P的畫面，再強大的分辨率、再細膩的畫質也體現不出來。毫無疑問，RGBW在同樣的屏幕尺寸上，的確和傳統的4K面板有差距，但是依舊比傳統1080P要清晰。對于電視這樣的大尺寸遠距離觀看產品，RGBW的分辨率提升，也是非常的明顯的，雖然不是真真正正的4K，但是如果價格合適，消費者未必就不會買賬，畢竟對技術深入研究的用戶并不多，價格有吸引力，顯示效果能夠滿足需求就可以了。

RGBW面板并非是一個新鮮的事物，其早在2004年左右就開始出現，而RGBW最初的目的不是用來提升分辨率的，主要是添加白色的像素可以讓畫面的亮度更高，也就是可以實現同等的能耗，亮度表現可以更強，或者利用較低的電量實現同等畫面的亮度，因此是適合移動領域的顯示技術，索尼之前也曾經推過這樣的手機。

此次韓系企業用這種排列來提升畫面的細膩程度，也是一個很巧妙的想法，移動設備屏幕小，這種排列不能在小屏幕上提升分辨率表現，對于50英寸的大尺寸面板來說，像素的體積縮小為原來的一半，且有白色像素的加入，畫面的像素數量會呈現急劇的上升，從而在次像素上達到一定的數量，實現了4K的標準。當然，從實際的獨立像素來看，RGBW面板仍舊無法和真正的4K面板相提并論。

可能有的用戶會說這是一種偷工減料的做法，但是RGBW面板也的確有其獨到之處，它的亮度更高，更加節能，并具有突出的成本優勢，可以讓畫質更加精細的面板更容易走進千家萬戶。至于顏色不純的弊端還可以利用顏色處理技術來加強，而顯示效果上雖然還無法通過軟件來彌補，但是其畢竟比1080P的面板要更細膩、更清晰，尤其是第二種RGBW排列方案，在獨立像素的數量上，也幾乎貼近了4K的水平，還是可以滿足普通的觀賞需求。

目前已經有消息，創維、康佳和長虹將采用RGBWGreen或G+UHD面板，并將于2014年二季開始量產，其能否成功當然還是得看消費者的眼睛，畢竟市場才是檢驗技術的唯一真理，至于技術上是否有縮水，我們在這里不用過于糾結，這并不是一項技術最終成敗的關鍵。