九、 决定画质的要素
关键词:亮度、层次和色彩数、对比度、精细度、分辨率、像素数、色再现范围、伽玛特性
基本概念:
亮度  指显示板和背光灯的亮度，单位为cd/m2，也叫nit尼特。
国家信息产业部推荐的数字电视设备25项标准中，电视显示器有用平均亮度标准为:CRT显示器≥60 cd/m2;液晶电视≥350 cd/m2;PDP显示器≥60 cd/m2 (画面对角线长≤127cm);≥40 cd/m2 (画面对角线长>127cm)。
亮度有不同的测定方法，在具体比较数值前有必要先区分测定方法。主要区别是最高亮度的白光是用以全部画面为白时的值还是部份画面为白时的值。前者因设备整体耗电应控制在某一水平，就会在系统中加入控制图像亮度的技术，数值就低一些。例如，CRT与PDP电视全白时整体亮度会下降。这样画面全白时测得的亮度就被称为全画面亮度，而部份画面为白时测得的亮度为峰值亮度。
液晶电视是由背光灯的亮度决定画面亮度的，所以全画面亮度与峰值亮度多数情况下是一样的。现在大多数背光灯的光源为CCFL，这种灯无法稳定地控制亮度大小。所以，多数产品的背光灯亮度是固定的，画面最高亮度无法调小。
亮度大的画面可在高亮环境中运用，适用面广，但民用电视的亮度并非越大越好。亮度过高会丢失画面层次，使暗部漏光发灰，另有画面刺眼、耗电过多等缺点。
层次和色彩数:指图像黑白和色彩变化的最大可能数，数值越大细微性和平滑性越好。
装有LCD、PDP、DMD和LCOS图像引擎的电视机，画面都是以数字数据控制每个像素的亮度来再现的。模拟显示器的亮度是连续变化的，也可以说有无穷多个层次。数字显示器的亮度是有级变化的，变化的等级数就叫层次。亮度的层次多就能表现得更致密，更接近模拟显示效果。
数字显示设备的层次是用2进制的方式控制的，1bit量化有2个可能，2bit量化为4个层次……N bit量化有2N次方的层次。
色彩数是三种单色像素层次的乘积，每个单色都是2N次方的层次，色彩数就有2N×2N×2N这么多。
新型液晶电视R、G、B像素的层次数在8bit～10bit之间，因此，8bit品种层次为256个，色彩数相应为1678万;10 bit品种层次为1024个，色彩数约10亿色。
液晶本身的亮度线性不好，虽在驱动方法上下功夫就可以增加层次数，但观感的层次感难以提高，故一般层次以8bit为主，但也有高档色彩数较多的产品。而PDP电视8～10bit控制RGB各像素的产品已较多，而且与液晶电视一样在驱动方法上下功夫也能使层次增加，故实现10bit以上层次和10 亿色彩数的PDP电视机都已出现在民用市场上。
对比度:显示器能显示的最白和最黑的亮度值之比。
若某显示器对比度为10000:1，即显示器最白的白色亮度与最黑的黑色亮度之比为10000。对比度大，画面鲜明，冲击力大。对比度小，画面整体平淡。
对比度的测定方法有多个。如:全白与全黑信号分别测出亮度后，白与黑的亮度之比;或使用棋盘格上白色和黑色图案之白黑亮度之比。进一步，还有各种完全暗室测定和加上外光影响的亮实测定的对比度。
国家信息产业部推荐的数字电视设备25项标准中的对比度是在标准测定室中，采用4黑1白的黑白窗口测试信号，将白窗亮度除以四个黑窗亮度平均值之比。数值比全白全黑之比要小，但接近实际观看效果。
对PDP而言，因为前面的荧光粉会反射光线，明亮场合下的对比度会显得小些。而液晶前面有偏光板，外光使对比度下降的现象较小，加上液晶屏的最高亮度大，对比度数值会显得大些。
在对比度数值竞赛中，PDP和SED是靠降低黑色来提高对比度，而液晶则以提高白色来提高对比度。从而使两类画面的对比度感觉不一样。
精细度:决定显示板细微度的尺寸，是图像细微程度的表示。精细度定义为对角线上每一英寸的像素数，单位ppi（pixel per ic inch）。
同样画面大小，像素数多的话，精细度就高。若同样像素数，画面尺寸小的话，单位长度上的像素数就多，精细度也就高。
PDP因像素的尺寸难以做小，现在的精细度在100ppi以下。而液晶的加工技术已能做到200ppi～300ppi的精细度，并已产品化。
分辨率:图像细节的表现能力。
分辨率与精细度相仿也是表示画面细微程度的参数。早已在光学镜头、印刷品、银盐胶片、模拟显示器等很广的领域中使用。分辨率为能分辨出最细的一根白线一根黑线交替并列图条时，每1mm中黑白线条的总数。
表示电视重放画面的细微程度也用分辨率。电视接收机中，以一幅画面黑白间隔线条的数目来表示。水平线条的数目能表示画面垂直方向的分辨率，叫垂直分辨率。竖直黑白线条能表示画面水平方向的分辨率，叫水平分辨率。使用单位为电视线。在实际分辨率评价时，多使用专门的垂直和水平方向的楔形测试模板信号。在被测显示器上放映这种测试模板，从模板上就能读到分辨率的值。
数字电视设备25项标准中，HDTV显示器的水平和垂直分辨率都必须大于等于720电视线。
像素数:构成画面的像素数目。
显示设备画面上纵横方向上的所有能显示的像素点数称为像素数。表示方法可用总数几百万或用矩阵方式如1280×720两种。彩色显示器一般以 R、G、B三个单色点合起来作一个像素点计算。有些厂商为了使像素点显得多些，也有将每个单色点算成一点的，但国家标准规定三个单色点只作一个像素点。因此，用总数来表示较为含糊，消费者有可能被忽悠，而用矩阵表示则要写为1280×720×3，很明确。
显然，单位面积上排列的像素点越多，就能重放更高精细的图像。而整个显示板的像素点多，则对应的图像格式就高，画面可以获得的清晰度就高。
若图像格式与显示器显示格式完全一致的话，图像就能在显示器上完整地还原出来。只要显示器的视频带宽足够，清晰度丝毫不会受损。但若两者不一致，就必须使用图像处理电路对图像信号格式的像素数进行变换。而任何图像处理，不管是从高格式图像抽点压缩到显示板像素点，还是从低格式图像插补成为显示板像素点，图像的清晰度都会受损，线性也会变差，显示效果都会变差。
色再现范围:色彩的表现能力，或称色再现性。
色再现范围是指忠实表现输入图像的色彩范围的能力。所谓色彩范围也就是色彩的种类。为了表现色彩再现的能力，一般使用国际照明委员会（CIE）标准化的色度图。用三原色合成的色彩再现范围在色度图中是一个三角形区域。
色度图是一种确切、统一地表达彩色的方式，并有多种类型，视频领域里常用的是XYZ色度图，也称CIE色度图。见图1。
不少书上是用彩色图来表示，各区域就不必用形容词来表达了，色彩之间的过渡看起来更漂亮。但这时的色彩并不都正确。因为纸上的色彩是印刷上去的，用的是染料。而色图度上的色彩是人眼能看到所有自然界的色彩，其中还有很多色彩现在的印刷颜料却表达不出来。显示器的滤色镜和荧光粉也同样不能全部表达全部色彩。
色度图上，每一种色彩用X-Y两个座标来表示，中间虚线围出的小区为白色区。白色也有很多差别，其中C点是国际照明委员会规定的标准白光源，座标为X=0.310，Y=0.316。这里的色饱和度为零。
外面的舌形线是饱和度为100%的各种波长的谱色光色调，外边上标注的数字就是该色光对应的光波波长，单位是纳米(nm)。舌形曲线内部的任一点都是人眼能看到的某一种混合光颜色。若将C点与舌形线边上的任一点连出一条直线，这条直线就是这种色彩在不同饱和度下的色彩表现，其中1/2点就是饱和度50%时的显示色。
图中的三个三角形分别是物理三基色、NTSC制和PAL制二种彩电制式的色再现范围。
CIE规定了三种光谱为基色，称为物理三基色:波长700nm的为红基色光[R]，波长546.1nm的光谱为绿基色光[G]，波长435.8nm的光谱为蓝基色光[B]。此三点围成的三角形就是用三种基色可以混合出的全部色彩。
NTSC和PAL制式要求并能达到的色再现范围就是其中标志NTSC制和PAL制的二个三角形。目前所有电视能表现的色彩只会比这二个三角形区域小，因为信号中的色彩最多就这么多，显示器色还原能力再大也没有用，而实际显示器的显色能力约能再现出标准要求的70％～90％。
伽玛特性:亮度输出变化的特性。
显示器的伽玛(γ)特性是指对应输入信号变化时显示器的光输出变化特性。伽玛特性因显示器种类不同而不同。例如，CRT具备非线性伽玛特性。 CRT输出的光量与输入信号成2.2～2.8次方的关系，即亮度越大，同样的输入信号增量能产生的亮度变化更大。PDP对于输入信号具备线性变化的伽玛特性，控制较为方便。而LCD显示出低亮度和高亮度区域变化小的S形伽玛特性，因此，暗部和高亮度的层次不易舒展出来。
现在的电视广播节目都以CRT电视为播放电视机考虑的，为使CRT电视机输出特性呈线性，在电视台就预先对图像信号进行过伽玛校正。因此，电视摄像机拍下的图像在CRT以外的电视机上播放色彩表现就会不正确了。例如，PDP有黑色层次不够的问题。因此，等离子和液晶等不是CRT显示的电视机，接收部份必须加有伽玛校正。伽玛校正的好坏直接关系到电视画面的层次和色彩的正确性。