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LCD比较(下)——索尼PSP和任天堂DS Lite

2008-05-27 Raymond M. Soneira博士 依马狮广电资讯网


    (接上期)
   
引言
    尽管任天堂DS Lite和索尼PSP是主要的游戏机,但它们都能用来观看数字图片及影视。但问题在于它们的小显示屏显示质量如何?它们是玩具、炫耀的装置,拟或能显示堪比HDTV或计算机监视器的优异质量图像的高质量显示器?它们如何媲美MP3播放器和智能手机?为回答这些问题,同样采用与评测高端HDTV的同样分析工具对它们进行了评测。我们将找出这些小装置的价值……。

    游戏机
    任天堂和索尼游戏机都是非常创新的手持式便携装置。PSP的设计从根本上就是一种多媒体游戏机,通过闪存和小型的UMD(类似DVD)完全支持图片、影视。但与索尼不同,任天堂DS Lite重点几乎在于游戏,尽管通过与早期的Game Boy Advance兼容可以支持少数选择的卡通影片。因此,出现黑客提供基于闪存的游戏、图片观看器和影视播放器。至于DS Lite,这是通过使用一个带闪存(作为一个游戏盒连接到此游戏机)的适配器实现的。我们采用MP3适配器。
    表1列出这些游戏机最重要的显示规格。DS Lite(双屏)有2个相同的LCD屏。较低的主屏有一触摸屏。

LCD比较(下)——索尼PSP和任天堂DS Lite

    不要受这些播放器相对较低的分辨率影响而失去兴趣,因为像素密度或每英寸点数(DPI)才决定它们的图像显示的清晰程度,而这些装置有相当高的DPI。作为参考,一个19″LCD监视器有86的DPI。显示器可显示的屏幕色度常被曲解为其色域指示数。其实它与色域毫无关系,而是更精确地指定了红、绿和蓝基色可能亮度级的数字,可能为32~256级。虽然DS Lite支持6比特或每色64级,但测试图显示M3适配器仅提供5比特或每色32级,即32K屏幕。原则上,有较低色饱和度的显示器显示有更多可见轮廓的较不平滑的画面,但此影响在较高DPI下较难以察觉。

    LCD性能
    在评测手机这些游戏机图像质量之前,需要测量它们的LCD屏的亮度、对比度和视角性能。表2的结果是用实验室分光辐射度计得出的。绿色表示优异或远比其它装置好;红色表示不好或远比其它装置差;黄色表示中等性能。

LCD比较(下)——索尼PSP和任天堂DS Lite

    亮度和对比度:
    最高亮度在明亮的环境光线观看条件下非常重要(越亮越好),而对低环境光线观看则不重要。任天堂上两屏有非常相似的性能。DS Lite和PSP都有4个用户可选择的屏幕亮度级,但PSP上最高亮度只有在采用其交流电源适配器时才可达到。我们测量的PSP峰值比索尼在其PSP官方网站上公布的低约30%。最可能的解释就是厂商频繁地公布LCD亮度,不考虑有助于降低屏幕反射比的外层黑屏,而此层也衰减LCD可看见的亮度。
    黑电平亮度是屏幕(及每个像素)在假定显示真黑色时发出的残余黑色辉光。它是发散的,而且还降低图像黑色部分的对比度和色饱和度。对比度告诉你显示器能显示的亮度范围,越大越好。不过,由于来自屏幕的反射,对比度仅对低环境光线观看条件有重大意义。PSP和DS Lite都有我们测试过的所有移动显示器中最高的对比度。

    明亮环境光线下的性能
    在这些手机被用于明亮的环境光线下时,由于显示屏反射某百分比的室内灯光,它不能达到一样的黑。这降低对比度和色饱和度从而令图像褪色,你也将看到你的脸部的散射。我们测量了屏幕反射比,它是被每个装置反射的环境光线百分比,越低越佳。DS Lite上的主屏(带触摸屏)比上屏有一个可察觉的较高反射比。高环境光线的对比度系数是你将在高环境光线条件下看到的对比度的测量值。它简单地就是峰值亮度除以表中的屏幕反射比,同样是越大越好。DS Lite和PSP性能适中,11种装置中7种在它们的9到13范围内。

    视角
    你在屏上看到的亮度、对比度和色饱和度与你的视角关系很大。它对画面和图像质量有大影响。如果你独自观看,那么前倾视角将根据你持机方式变化。如果你是集体观看,屏幕左右侧的人将有一个水平侧视角。表2列出对应屏幕15°前倾角的对比度,该角度是一个观众可能使用的最大角度。表2还列出在±45°水平侧视的对比度,这大约是紧挨着中央观众位置的一个人将能看到东西的对比度。这些对比度值提供观看体验随角度变化而变的很好的量度。
    PSP供多人观看的侧视性能非常好,在所有移动显示器中位居第一,而DS Lite被有效地限制于一次单人观看,这与其手持游戏机的正式角色相吻合。由于DS Lite对比度随倾角大小变化很大,有链的上屏可能显著影响画面质量,但观看大多数游戏采用的明亮和极其饱和的彩色画面时不易察觉。

    画面和图像质量等级
    表2中有低等级的LCD屏仍能凭借恰当的配色方案有相当好的观看效果,原因是彩色能被用于增强菜单和数据屏幕内的视觉对比度。这是许多这些高DPI屏可以极好显示的原因所在。但该技术不能用于图片和视频。

    灰度级和图像对比度
    任何显示器的画面和图像质量取决于其灰度级及其三原色的饱和度。灰度级描述图像像素亮度在黑白极端之间的变化范围,并决定画面内的对比度。过多过少都不好。
图1显示每款游戏机的灰度级。全部测试的11种装置的灰度级的差别是惊人的,并解释了我们在观看测试中观察到的图像质量的许多差别。
    表3总结了这些结果,列出了每种装置的图像对比度、灰度级压缩和灰度系数。接近其最大强度的灰度级压缩令图像看起来曝光过度。越低越好。灰度系数确定灰度级的陡度和图像对比度值,根据行业标准应在2.2和2.5之间,而2.2值被用于专业视频制作演播室。
    PSP灰度级非常出色,近乎完美。此灰度级性能是索尼在电视界出类拔萃的秘诀之一。给人深刻印象的是索尼将它扩展到了PSP。DS Lite也有平滑和直的灰度级,但斜率很低,显著降低其图像对比度。(接近灰度级中间,亮度比它应有的高50%。)很难说这是由于MP3适配器还是由于DS Lite没有逆向设计它们的固件。

LCD比较(下)——索尼PSP和任天堂DS Lite

 
    色饱和度和色域
    所有彩色显示器的颜色都是通过三原色(红、绿和蓝)产生的。这些原色必须强健和饱和以便显示器能还原广范围的颜色。饱和度过低,图像将显得色彩单调和轻淡,过高图像将显得太艳丽。我们用分光辐射度计测量了原色。图2显示详细结果,而表3通过每款游戏机与标准HDTV或sRGB计算机监视器的色域比较进行了总结。越接近100%越好。所有移动显示器都有减少的色域,这可用播放器内合适的处理进行补偿。任天堂DS Lite和摩托罗拉Q和拥有最大的色域。全部移动显示器都有降低的色域,这可以通过装置内适当的处理得以补偿。遗憾的是PSP表现出弱色饱和。

    参考和优化图片
    这些游戏机并不能根本提供接近他们有能力显示的画面和图像质量。为证明这点,我们为每款手机制作了两幅图片:一幅正确地显示在校准HDTV或计算机监视器上的标准参考图片,以及一幅已经过基于实验室测量结果的数学处理的优化图片。在DS Lite上你将看到图像对比度改善,而在PSP上将看到色饱和改善。每种装置的要点包含于表3中。下载参考和优化图片并相互比较及与HDTV(1280×720)和LCD计算机监视器(1280×1024)的全分辨率版本参考图片相比较。值得一提的是,优化图片是针对某些某游戏机而修改的,在其它显示器上将呈现不恰当的灰度级

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