超越视界?——苹果“视网膜”屏幕解读
技术空间
苹果的iPhone 4无疑是现在最热门的产品,一上市就创造了200万台的销售纪录,说明了这款手机在消费者心目中的地位。对于iPhone 4而言,能有如此杰出的表现,和它采用的种种先进技术是密不可分的,特别是乔布斯老爷子在发布会上一再鼓吹的“Retina Display”(视网膜)屏幕技术更是引起了所有人的关注,使用者对iPhone 4的屏幕效果追捧不已,而一些手机厂商则对这种技术冷嘲热讽……到底iPhone 4所采用的“视网膜”屏幕有什么玄机?它又如何能让iPhone 4的屏幕效果达到如此的高度?

从我们的视觉分辨力谈起
在详细解释苹果的“视网膜”屏幕之前,让我们先来了解一下iPhone 4屏幕的一些参数:960×640超高分辨率和326PPi。或许说到分辨率大家还好理解,那么PPi是什么呢?iPhone 4拥有326PPi又有什么含义?下面我们就举例说明一下。
一般来说,传统印刷品(如图书、杂志)中的图像和文本要使人眼看上去感觉舒适、清晰,那么印刷的分辨率就要达到300DPI,既在一英寸长度上印刷300个墨点,所以不少人也认为300DPI就是人眼能够辨识的极限。也就是说,如果屏幕的精细度达到了300PPi(300PPi即每英寸的像素值达到300个,PPi为数字化图像分辨率单位,类似DPI),那么人眼就很难从图像中找到瑕疵,比如说锯齿。屏幕达到300PPi是个什么样的效果?我们可以从身边的设备参数得知一二,公认效果最好的电纸书Kindle 2有167PPi,iPhone 3G有164PPi,Kindle DX有150PPi,iPad则有132PPi……即便是公认屏幕效果最好的电纸书产品Kindle 2,实际上和人眼辩识的极限都有不小的差距,屏幕上显示的文字和图像在仔细看来都不是非常精细仍有不足。
事实上,设计人员们早利用各种技术创造出了“抗锯齿”效果,包括只使用像素块的一部分彩色分量来代替纯黑色,从而降低字符与周遭空白之间反差的“次渲染技术”,但是不管技术人员如何提高文本显示的质量,目前纯粹的屏幕细节效果仍旧无法与打印机相提并论。所以如何提升屏幕的PPi值,就成为了提升屏幕视觉效果的关键。



苹果“视网膜”,LG制造
想要达到人眼最低“极限”的视觉效果,那么屏幕至少要达到300PPi才足够,而iPhone 4的屏幕据苹果宣称已经达到了326PPi,从参数上来说,它已经超越了目前普通的显示屏幕。
超高分辨率的“视网膜”
众所周知,iPhone 4的屏幕尺寸和iPhone 3GS相同,为3.5英寸,但是iPhone 4的分辨率达到了前所未有的960×640,是3GS的4倍,由于两者的屏幕大小相同。同时这也意味着在点距方面,iPhone 4只有前代产品的1/4,这也成就了其超高的PPi值。如果将两者进行画质对比,我们会轻易地发现,iPhone 4的屏幕在精细度上远远超过了iPhone 3GS,特别是图片和文字显示,在普通状况下细腻程度已经可以和印刷品相媲美了,看不出颗粒感。
IPS屏幕支援iPhone 4
苹果之所以将这款屏幕称为“视网膜”,主要原因还是由于屏幕的PPi值达到了他们认为人眼的极限。而实际从技术和面板方面去理解,这款屏幕采用的是IPS(平面转换)面板,由LG提供。苹果的产品最近都打上了IPS的印记:新版MACBook Pro、iMac、iPad都采用了IPS面板。而对于iPhone 4这种手持设备而言,最有用的无疑是IPS硬屏的设计,与VA广视角面板竖向液晶分子排列不同,IPS面板的横向分子排列,在被手指按压时,不会出现散乱并且能够快速恢复,这非常符合用户对“广视角触摸屏”的需求。
不过在这里很多人也提出了疑问,IPS屏幕素质毋庸置疑,但是如何才能在3.5英寸的屏幕上达到如此高的分辨率呢?就过去的手机触摸屏幕而言,玻璃面板和显示屏之间必然有一些缝隙的,而这些缝隙之间存在着其他材质来协助整个系统达到更好的触摸效果,这种方式虽然使得人们的体验更加完善,但是这种两者之间的缝隙却使得设计人员不得不降低屏幕的素质,包括屏幕分辨率以及精细度等等。而iPhone 4使用的IPS屏幕,LG使用特殊的技术(此技术暂未公开)使得屏幕和内层的玻璃面板之间不在有缝隙,同时也不会降低人们使用触摸屏时的体验感受,这样一来,LG就可以将屏幕的分辨率和精细度做得更高。此外, LG为iPhone 4提供的IPS屏幕,拥有1024灰阶显示,是普通屏幕256灰阶的四倍,这意味着这款屏幕具备丰富的层次,画面更加平滑,出现阶梯形过渡的情况会更少。
“视网膜”是否真超越人眼?
不少人针对乔布斯“iPhone 4的视觉效果已经超越人眼”提出的质疑——iPhone 4的屏幕分辨率真超越了人眼极限?实际上从人眼角度而言,在观看的时候,都会有一个距离问题,距离越近,我们人的眼睛就越挑剔,越能找出毛病,而距离越远,画面感觉就没那么精确了。乔布斯曾经说过,当屏幕达到了300PPi,那人眼就无法看到颗粒,但是这得有一个距离问题。
经过测算,如果人眼以12英寸的距离观看iPhone 4,那么人眼的极限将达到447PPi,如果进一步靠近屏幕,以8寸的距离观看,那么人眼的极限将达到了716PPi,这些显然都是iPhone 4屏幕无法达到的精细度,只有离屏幕的距离达到18英寸,那么人眼的极限才下降到318PPi,此时iPhone 4的屏幕精细度才超越了人眼。所以说乔布斯鼓吹的“视网膜屏幕”已经超越了人眼,的确显得比较夸张……不过考虑到实际我们使用手机的环境,在日常状态下,iPhone 4的屏幕的确能让我们的眼睛得到与过往完全不同的精细度感受。



AMOLED屏幕叫板“视网膜”
由IPS支撑的“视网膜”的确是非常强大的屏幕,超高的分辨率以及高达326PPi的精细度都将手机屏幕推向了一个新的高峰,那么iPhone 4在屏幕上是否就没有对手了呢?或许乔布斯是这么想的,但是三星肯定有不同的意见,就在iPhone 4热卖之际,三星出来大泼冷水,认为自己手机采用的AMOLED屏幕不输于视网膜屏幕……
AMOLED(全称:Active Matrix/Organic Light Emitting Diode),中文名为主动矩阵有机发光二极体面板。这项被认为是下一代显示技术受到了不少手机厂商的重视。AMOLED不管在画质、效能及成本上,先天表现都较TFT LCD高出很多。AMOLED反应速度较快、对比度更高、视角也较广,这些是AMOLED天生就胜过TFT LCD的地方;另外AMOLED具有自发光的特色,不需使用背光板,因此比TFT更能够做得轻薄,而且更省电,而不需使用背光板的AMOLED可以省下高昂的背光模块成本。相比iPhone 4所使用的屏幕,现在三星的高端手机采用的是Super AMOLED屏幕,这种屏幕在屏幕的色彩鲜艳程度上远远超过了其他手机的屏幕,而且在阳光下有更好的显示效果,整体而言,Super AMOLED屏幕的显示效果可以是普通AMOLED的5倍之多,这也难怪三星会对iPhone 4的屏幕不服气了。
和苹果的“视网膜”屏幕相比起来,Super AMOLED在技术参数上并不落后,有一些关键性能还略有提升。在同等屏幕上,Super AMOLED比“视网膜”屏幕省电接近30%;在可视角度上,如果苹果“视网膜”屏幕为80%,那么Super AMOLED则为100%;在日光下使用,Super AMOLED在阅读观看时的效果也要强于“视网膜”屏幕。最重要的一点是,在播放影片时,苹果“视网膜”屏幕会出现类似“动态模糊”的效果,而这不会出现在Super AMOLED屏幕上。当然,苹果“视网膜”屏幕在分辨率以及精细度上的表现,则是Super AMOLED屏幕所无法达到的,同时在对比度上,Super AMOLED也要逊色一些。整体而言,两者各有所长,但实际表现而言,三星所推崇的Super AMOLED屏幕的确有和“视网膜”屏幕叫板的实力。
写在最后
iPhone 4所采用的“视网膜”屏幕技术,让我们再一次领略到苹果产品的魅力,同时也让屏幕的精细度再一次提升到了一个过去我们难以置信的高度。超高的分辨率以及326PPi的精细度让我们的眼睛得到了前所未有的体验。当然,这项屏幕技术也并非就是完美无缺,至少还不是天下无敌,在可视角度、颜色鲜艳程度以及日光下的表现,甚至是省电方面,它还不如Super AMOLED屏幕。
更关键的是,相比Super AMOLED屏幕,这项屏幕技术的用途相比而言还显得较为狭窄,和三星以及其他众多手机都将采用AMOLED屏幕相比,目前还只有iPhone 4使用,而且IPS屏幕售价较高,恐怕除了苹果iPhone 4这种高价产品,其他厂商估计也不会使用。那么是不是除了iPhone 4,我们就再也体验不到这种屏幕带来的视觉享受呢?答案是不一定。在最近,人们发现,针对新老不同的iPhone手机,新一代的苹果OS4.0系统将通用图像文件分为两部分,iPhone 4所拥有的图档比前代手机所使用的图档多出了2×的字样,这就意味着分辨率比前代手机使用的图片高出2倍。而在iPad中,我们同样发现了这样的图像文件,这是不是意味着未来的iPad也将使用这样的屏幕技术?
不管是“视网膜”屏幕还是Super AMOLED屏幕,它们为消费者带来了一个全新的视觉效果,而在不同厂商的技术竞争下,屏幕的价格也会逐渐滑落。不过如果用户真的被视网膜屏幕所吸引了,恐怕除了变成苹果粉丝乖乖掏钱外,就别无他法了,毕竟从现在的态势来看,“视网膜”屏幕还只能在苹果的产品中出现。