iPad 史上最顶级的屏幕用了什么技术?一文带你全解析…

2021-11-26 22:50:54 极果酷玩

作者|松鼠

来源|极果编辑部

今年春天苹果发布新款iPad pro的时候,有一项技术突然火了起来。它就是iPad Pro屏幕上使用的mini-LED。

mini-LED不是啥新鲜技术,苹果2019年发布的显示器Pro Display XDR早已用上。

这波“技术挪用”让iPad Pro屏幕对比度提升到一百万比一,峰值亮度(HDR)提升到1600尼特。相比同时发布的11寸机型,屏幕领先优势可不是一丁半点儿。

左为11英寸iPad Pro,右为12.9英寸iPad Pro▲

光看参数没啥感觉,落实到实际观感上则是,显示黑色内容更加纯净,色彩表现精准、细腻,几乎可以媲美OLED屏幕。

左为OLED屏幕,右侧屏幕采用mini-LED背光▲

不只是苹果,其他厂商比如华为,曾推出过使用mini-LED技术的智慧屏,华硕和宏碁也发布过使用相同技术的显示器。

华硕PA32UCX-P ▲

众多厂商追捧mini-LED技术不是空穴来风,它确实有点儿东西。mini-LED是一种背光技术,使用mini-LED技术的屏幕本质上仍然属于LCD。要是给它定性的话,可以说它是LCD的升级版。从画质表现上看,搭载mini-LED技术的屏幕与OLED有相近的实力,并且不会像OLED屏幕那样容易烧屏。

一块“普通”的LCD屏幕竟然可以比拟OLED?它到底是怎么一种技术?

LCD即liquid-crystal display,就是大家常说的液晶显示屏。现在市面上最常见是TFT-LCD(薄膜电晶体液晶显示器)。

在结构上,可以把它简化为两个部分。一部分是下方的背光区域,负责给屏幕提供光源,常见的光源是LED(light-emitting diode发光二极体)芯片。大家常说的LED其实就是LED芯片的简称。

另外那部分是两层玻璃板夹着一块液晶层的结构,外加上面的一层彩色滤光片。LED芯片发出的白光照射到彩色滤光片上会被染成相应的颜色。两个玻璃板通电后,中间的液晶发生偏转。

为了好理解,大家可以将液晶想象成百叶窗。百叶窗开合的角度不同,进光量也会不同。同理,液晶偏转角度越大,照射在个红绿蓝上的亮度越大;反之亦然。通过液晶偏转调整红绿蓝受到的光照强度,就能混合出不同的色彩。

由于LCD屏幕的LED数量不多,拿手机屏幕来说,少的只有几十个,这就导致了单个LED芯片负责点亮的像素点较多,所以当LCD显示黑色背景的物体时,物体周围会出现光晕。

显示全黑画面时,背光层保持常亮,液晶层也不能完全阻挡背光,造成了显示黑色时发灰的视觉效果。

OLED结构相对来说简单一点,可以将它简化为三层。上层是玻璃面板,中间是有机发光层,下层是基板。上下两层各分布着正负极电路。

电路通电之后,便可控制每个像素中红绿蓝子像素的显示比例,以混合出不同的颜色。由于可以控制单个像素,显示纯黑画面时,把不需要的单个像素关闭就可以了。这样一来,整个画面的对比度(白色与黑色的亮度比值)就提高了,对比度越高,屏幕显示的色彩层次就越丰富,使得OLED看起来颜色鲜艳。

知道了LCD和OLED的原理,mini-LED技术就好理解了。其实,mini-LED不过是把原先LCD中起到背光作用的LCD芯片尺寸缩小,缩小后的尺寸为50-200μm(微米)。

不过还没有小到像素点那般大小,如果真是这样就不叫mini-LED了,而是叫Micro-LED。关于Micro-LED,极果君下文还会讲到。

以2021款iPad Pro为例,四个mini-LED芯片是一组,一组mini-LED芯片是一个控光分区,共有2596个分区,每个分区都可以单独控制。听着咋这么熟悉?没错,这就是mini-LED技术和OLED相像的地方。

而mini-LED和OLED在显示上的差距也体现在这。

在显示黑色背景的物体时,使用mini-LED技术的屏幕调动的是包含四个LED芯片的控光分区;而OLED可以直接控制尺寸更加小的单个像素。

左侧屏幕采用mini-LED背光,右侧为OLED屏幕▲

最终的结果是,使用mini-LED技术的屏幕存在光晕,比不上OLED的显示效果,但相较于LCD已经有了进步。可谓”比上不足,比下有余”。

苹果Pro Display XDR,使用了mini-LED技术▲

mini-LED技术也有缺点。刚才提到,使用mini-LED技术的屏幕显示背景为黑色的物体时,会出现“光晕”。另外一个问题是漏光,这个算是LCD的“历史遗留问题”。除此之外,高密度的LED灯珠和由此带来的高能耗、高发热也让使用mini-LED技术的屏幕成本增加。mini-LED背光的加入还会带来屏幕厚度增加的问题。

左侧为iPad Pro 2021,右侧为iPadPro 2020▲

实际上,mini-LED只是一个“折衷”的技术,最先被提出来的是Micro-LED。每颗Micro-LED芯片尺寸小于50微米,小到可以把每个LED芯片当成像素点。和OLED一样,采用自发光技术,但是亮度要高出 30%。它的反应速度更快,比LCD和OLED都要节能,算得上是一个理想屏幕。不过由于技术的困难和成本上的高昂,真正达到那种“遍地开花”的程度,还要等上很久。

如果你想提前尝鲜,也不是不可以。三星在2020年末推出了110英寸的Micro-LED电视“The Wall”,售价高达1.7亿韩元,约合人民币约91万。

好家伙,一台电视相当于曹县老家一套房。

总结一下,mini-LED拥有不少优点,比如说超高的对比度,显示黑色比LCD更加纯净,显示颜色更加艳丽、细腻。使用mini-LED技术的屏幕本质上是LCD,LCD有的光晕和漏光它也都有,价格也比LCD贵。

但瑕不掩瑜,mini-LED还是很受欢迎的。

苹果在今年连续推出了使用mini-LED技术的iPad Pro和MacBook Pro;去电商平台一搜,你能看到一大堆的mini-LED产品,显示器、笔记本、电视都有得选。不过,价格稍贵。

如果没有刚需的话,可以再等等;如果你预算充足,趁现在mini-LED产品还没丰富到到那种眼花缭乱的程度入手,也是一个不错的选择。

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