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　　隨著全面屏的已成為手機(jī)標(biāo)配的趨勢日益明顯，當(dāng)屏幕越來越大，分辨率也越來越高，很多人在購買手機(jī)時(shí)，往往認(rèn)為，分辨率越高，屏幕顯示效果越清晰。實(shí)際上，這種想法是不全面的。屏幕的材質(zhì)以及子像素的排列方式也是影響屏幕顯示效果的重要因素。屏幕子像素的排列方式一般分為兩種，一種是標(biāo)準(zhǔn)RGB排列方式，另一種是RGB PenTile排列方式，那么它們都是什么意思呢？采用哪種子像素排列方式的屏幕更好呢？接下來OLEDindustry為大家詳細(xì)的解答。

　　顯示的基本原理，是由紅綠藍(lán) (RGB) 三原色光條并列組成像素 (Pixel)，任何色彩都可經(jīng) RGB 色光不同的深淺層次的搭配制造出來，放大看雖是分開的三個(gè)條狀色光，但像素非常細(xì)小，肉眼的適當(dāng)距離看上去則是三色的混合光。顯示屏是由許許多多的像素構(gòu)成的，而為了讓每一個(gè)單獨(dú)的像素可以顯示出各種顏色，就需要把它分解為紅綠藍(lán)三個(gè)比像素更低一級的子像素。即，3個(gè)子像素構(gòu)成一個(gè)整體，即彩色像素。當(dāng)需要顯示不同顏色的時(shí)候，三個(gè)子像素分別以不同的亮度發(fā)光，由于子像素的尺寸非常小，在視覺上就會(huì)混合成所需要的顏色。

　　了解了子像素概念，那么就進(jìn)入今天的主題——子像素的排列，上面提到了子像素的設(shè)計(jì)分為兩種一種是傳統(tǒng)的RGB排列，一種是RGB PenTile排列方式，那這兩種排列究竟是怎樣的餓呢？

　　兩種子像素排列的定義

　　RGB排列

　　RGB排列是最標(biāo)準(zhǔn)的排列方式，它把一個(gè)方塊形的像素，平均分成三等分，每一塊賦予不同的顏色，這樣就可以構(gòu)成一個(gè)彩色像素。這也是絕大多數(shù)LCD所采用的子像素排列方法（當(dāng)然，三個(gè)像素的順序是隨意的，不國一般都是“紅綠藍(lán)”或者“藍(lán)綠紅”）。

　　因此，只要我們把足夠多這樣構(gòu)造的像素排列到一起，就可以顯示出我們所需要的圖案了。

　　事實(shí)上，絕大多數(shù)的LCD，采用的都是標(biāo)準(zhǔn)RGB子像素排列。它的好處是像素獨(dú)立性高，每一個(gè)像素都可以自己顯示所有的顏色。但缺點(diǎn)是要制作m*n的顯示器，總共需要制作3m*n個(gè)像素（在制造過程中，子像素是最基本的制造單位，它們本身沒有顏色，顏色是靠濾光片而產(chǎn)生的）。這在液晶上是沒什么問題的，因?yàn)長CD采用的是印刷工藝，制作多少個(gè)像素對成本的影響并不高。

　　RGB PenTile排列

　　PenTile 是美國舊金山硅谷一家成立不久叫Clairvoyante的公司發(fā)明的，因?yàn)槠渫黄屏?RGB 的規(guī)格，除了 RGB 三色之外、增加一個(gè)白色 W (White)，同時(shí)把 RGBW 四色各變成獨(dú)立的像素，有可操縱的地址 (Addressable)，所以每一色光可以單獨(dú)運(yùn)作，這就是 PenTile。而傳統(tǒng)的 RGB，則是三色連在一起成為一個(gè)像素，是基本的地址單位，在應(yīng)用層面不能單獨(dú)顯示其中任一彩色。

　　而發(fā)展到如今，RGB PenTile排列現(xiàn)在成為一些采用OLED材質(zhì)的手機(jī)RGB子像素的排列方式。它與標(biāo)準(zhǔn)RGB排列單個(gè)像素點(diǎn)是不一樣的，標(biāo)準(zhǔn)RGB排列的像素點(diǎn)是由紅綠藍(lán)三個(gè)子像素組成的，而PenTile的單個(gè)像素點(diǎn)只有“紅綠”或者“藍(lán)綠”兩個(gè)子像素點(diǎn)組成。圖中左邊就是RGB PenTile排列的子像素排列方法?？梢钥吹?，同樣顯示3x3個(gè)像素，RGB PenTile在水平方向只做了6個(gè)子像素，而標(biāo)準(zhǔn)RGB做了9個(gè)，子像素?cái)?shù)量減少了1/3。在實(shí)際顯示圖像時(shí)，RGB PenTile的一個(gè)像素點(diǎn)會(huì)“借”用與其相鄰的像素點(diǎn)的另一種顏色來構(gòu)成三基色。水平方向，每個(gè)像素和相鄰的像素共享自己所不具備的那種顏色的子像素，共同達(dá)到白色顯示。

PenTile與標(biāo)準(zhǔn)RGB子像素排布對比

　　PenTile的優(yōu)點(diǎn)

　　下圖是 PenTile 與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在顯示技術(shù)上的差別。傳統(tǒng)的 RGB 像素，排列整齊一致，如圖顯示一條白線，每個(gè)像素里的 RGB 要開到最亮，要顯示一條黑線，像素里的 RGB 全部關(guān)閉。PenTile 則每一色都是單獨(dú)的像素，可以排列成棋盤狀，因?yàn)樯手g沒有關(guān)連，所以每個(gè)像素都能與任何周遭像素結(jié)合顯示，也就是 RGBW 白四色能任意結(jié)合，如圖只用兩色就能顯示白線與黑線，而傳統(tǒng)則需用三色。（下圖中左側(cè)為傳統(tǒng)紅綠藍(lán)顯示，上圖為直線、下圖為橫線；圖右側(cè)則為 PenTile 結(jié)構(gòu)，上圖為直線、下圖為橫線。）

　　PenTile 結(jié)構(gòu)最大的優(yōu)勢自省電。液晶顯示效率極低，因?yàn)?RGB 色光是透過濾色鏡制造出來的，濾色鏡把背板光源遮住了大部分，甚至高達(dá) 90%，我們看到的僅是少部分透視過來的光線，所以看起來覺得陰暗。PenTile 增加的白色光，則是從背板光源直接照射的光線，不需過濾，所以亮度極高，相對的可以使耗電量減低。

　　另外 PenTile 每一像素可與鄰近像素搭配，不受傳統(tǒng) RGB 同時(shí)運(yùn)作的限制，許多色彩可兩色即可組成，不必一定要三色組合，像上圖的線條即是以兩色搭配的，比傳統(tǒng)三色減少一色顯示，但效果相同。這樣使得整個(gè)面板用的色彩條塊（不是像素?cái)?shù)目），PenTile 的 RGBW 色彩條塊，就會(huì)比傳統(tǒng)的 RGB 色彩條塊減少三分之一，因此 PenTile 可以把 RGBW 每個(gè)色彩條塊面積放大，增加像素的透光度，讓整個(gè)面板亮度增加。初步估算，白色像素加上像素面積放大，可以讓面板亮度加倍，如果維持原來的亮度，耗電量就減半。

　　除了增加亮度，或節(jié)省電能，如果PenTile 的色彩條塊（像素）面積不放大，與傳統(tǒng) RGB 的色彩條塊數(shù)目相同，PenTile 的分辨率無形就增加了三分之一（如上圖 PenTile 用兩個(gè)色與傳統(tǒng)三個(gè)色顯示效果相同），對于多媒體的展現(xiàn)更為清晰。像手機(jī)的多媒體使用越來越普遍，但目前的亮度都嫌不夠，所以亮度可能比省電更重要，PenTile 就可以在節(jié)省電源與增加亮度上調(diào)整。亮度增加、分辨率增加，顯示的細(xì)節(jié)也更清晰，最明顯的是筆畫單純的字體，會(huì)更容易閱讀。

　　除了硬件，PenTile 在軟件上也作了許多調(diào)節(jié)。PenTile 的顯示雖然大多清晰亮麗，但部分圖形的色彩偏向飽和，顯得不自然，這時(shí)候就用軟件把白色像素亮度減低，用別的色彩調(diào)節(jié)，使得圖畫自然一些。PenTile 最近在一個(gè)會(huì)議上展示分析影視的畫面色彩，用這一畫面的色彩數(shù)值，來調(diào)解顯示下一畫面的背板光源，讓眼睛看起來畫面沒變，但用的電源卻大量減少，估計(jì)用到目前百分之四、五十的電量，就能觀看影視。

　　Pentile子像素排列利用鄰近的子像素來“模擬”一個(gè)像素點(diǎn)，這種投機(jī)取巧的方式能明顯降低子像素點(diǎn)的數(shù)量，打個(gè)比方，某屏幕用正常RGB像素排列會(huì)有總共1500萬的子像素點(diǎn)，但是如果換為Pentile就只會(huì)有1000萬的子像素點(diǎn)。

　　這相對于GPU來說是非常有利的情況，降低子像素的數(shù)量能直接降低GPU的負(fù)荷，這個(gè)不解釋了，某論壇某網(wǎng)友將游戲“塵埃3”的分辨率提高到5760*1080，結(jié)果只有用580SLI才能流暢運(yùn)行！#p#分頁標(biāo)題#e#

　　粗略算了下，sa720P屏幕總像素點(diǎn)為1280*720*0.66=608256（9100是800*480=384000）是9100屏幕“清晰度”的158.4%左右，我所說的清晰度，其實(shí)就是指子像素的數(shù)量。

　　順便說說，這里是直接用像素點(diǎn)算的，不是用像素密度，假設(shè)在相同大小的屏幕下。如果換成4.65寸，估計(jì)會(huì)在130%左右。

　　其實(shí)用“總像素?cái)?shù)”除以“面積”更能體現(xiàn)像素點(diǎn)的密度，PPI相對來說已經(jīng)不能很好地比較Pentile的像素密度，何況從來在物理學(xué)上，密度的表現(xiàn)經(jīng)常是以面積、體積為分子的。

　　其實(shí)pentile真正的缺點(diǎn)就在于模擬出來的像素點(diǎn)太少了，I9000的pentile屏幕“模擬”出來的像素點(diǎn)只有9100的66.6%，文字邊緣發(fā)虛、“網(wǎng)格樣黑點(diǎn)”是肯定的，必然的，但如果將子像素點(diǎn)數(shù)量直接提升，就能掩蓋這些肉眼能看出的缺陷。

　　Pentile排列的AMOLED屏硬傷

　　很多工程師糾結(jié)于i9000屏幕的“顆粒感”的，但為什么i9000以及其他用大部分AMOLED的手機(jī)屏幕會(huì)顯現(xiàn)出顆粒感呢？

　　首先要說明的是，顆粒感和AMOLED材質(zhì)本身無關(guān)，而它完全和屏幕本身的子像素排列有關(guān)系。

　　首先是最簡單的情況，也就是把一個(gè)方塊形的像素，平均分成三等分，每一塊賦予不同的顏色，這樣就可以構(gòu)成一個(gè)彩色像素。這也是絕大多數(shù)液晶顯示器所采用的子像素排列方法（當(dāng)然，三個(gè)像素的順序是隨意的，不國一般都是【紅綠藍(lán)】或者【藍(lán)綠紅】）。

　　這樣，只要我們把足夠多這樣構(gòu)造的像素排列到一起，就可以顯示出我們所需要的圖案了。

　　事實(shí)上，絕大多數(shù)的LCD顯示器，采用的都是這種子像素排列。它的好處是像素獨(dú)立性高，每一個(gè)像素都可以自己顯示所有的顏色。但缺點(diǎn)是要制作m*n的顯示器，總共需要制作3m*n個(gè)像素（在制造過程中，子像素是最基本的制造單位，它們本身沒有顏色，顏色是靠濾光片而產(chǎn)生的）。這在LCD上是沒什么問題的，因?yàn)長CD采用的是印刷工藝，制作多少個(gè)像素對成本的影響并不高。

　　但是這個(gè)問題到了AMOLED時(shí)代就不一樣了，AMOLED面臨2個(gè)問題：第一個(gè)是像素總個(gè)數(shù)直接決定生產(chǎn)成本，第二個(gè)是AMOLED的發(fā)光效率并不高。如果采用和LCD一樣的工藝，就需要更高的發(fā)光亮度，才能得到和LCD一樣的觀感，同時(shí)也會(huì)增加制造成本，所以三星在制造AMOLED面板的時(shí)候，采用了一種不同于上面的子像素排列方法，這種子像素排列方式叫做RGB Pentile，有許多變種。

　　圖中左邊就是i9000所采用的Pentile RGB排列子像素的子像素排列方法?？梢钥吹?，同樣顯示3x3個(gè)像素，Pentile在水平方向只做了6個(gè)子像素，而標(biāo)準(zhǔn)RGB做了9個(gè)，子像素?cái)?shù)量減少了1/3。也就是說，Pentile技術(shù)下一個(gè)像素只包含兩個(gè)子像素，要么是綠+紅，要么是綠+藍(lán)。大家可能要奇怪了，Pentile為什么可以縮減1/3的子像素而保持總像素不變呢？既然缺少一種子像素，那它又是怎么達(dá)到依然顯示3x3全彩色像素的結(jié)果的呢？這里面的關(guān)鍵在于相鄰像素之間的“共用子像素”。

　　接下來聚焦Pentile在工作時(shí)的子像素點(diǎn)亮情況。

　　首先是顯示水平間隔的白色線條。

　　可以看到，水平方向，每個(gè)像素和相鄰的像素共享自己所不具備的那種顏色的子像素，共同達(dá)到白色顯示。

　　然后是現(xiàn)實(shí)垂直間隔的白色線條。

　　公用情況也是一樣的。

　　下面來顯示黑白點(diǎn)陣。

　　注意，問題來了：應(yīng)該有的藍(lán)色像素不見了！這是因?yàn)槊恳粋€(gè)像素都失去了鄰居，無法公用，所以Pentile屏幕無法精確顯示這樣的圖案。這個(gè)問題非常麻煩，為了讓顯示的結(jié)果仍然為白色，就需要把原本應(yīng)該熄滅的藍(lán)色像素重新點(diǎn)亮，結(jié)果就是顯示白色點(diǎn)陣失敗。

　　現(xiàn)在我們知道了，Pentile技術(shù)的精髓就是要做到相鄰像素的子像素公用。這要求屏幕上顯示的任何像素都需要有相鄰像素的存在，但實(shí)際情況中，并不是時(shí)時(shí)刻刻都可以滿足這點(diǎn)的，比如下面我們可以在實(shí)際中可能遇到的情況就是。這些情況下會(huì)出現(xiàn)什么問題呢？

　　首先，是顯示垂直方向的黑白交界線。可能出現(xiàn)的位置：文字邊緣。

　　可以看到，在最左邊一條，出現(xiàn)了紅藍(lán)紅藍(lán)像素的垂直交替排列。這在視覺上會(huì)導(dǎo)致明顯的“彩邊”現(xiàn)象。

　　然后，是45度傾斜的黑白分界線?？赡艹霈F(xiàn)位置：文字邊緣。

　　可以看到，邊緣期待的白色變成了紅色。

　　更多的情況就不一一分析了，在這些情況下，會(huì)出現(xiàn)的問題都是屏幕上會(huì)出現(xiàn)非白色的邊緣，這和我們要求的想去甚遠(yuǎn)，畢竟誰都不希望把黑白照片顯示的花花綠綠吧？所以Pentile技術(shù)會(huì)對這些情況作出一定的修正，那就是把一些本該熄滅的子像素點(diǎn)亮，人為的制造一些相鄰像素，來實(shí)現(xiàn)顏色的正常顯示。但這就帶來了一個(gè)問題，那就是本來平整的邊緣變得不再平整，成為了鋸齒狀。這也是Pentile之所以會(huì)出現(xiàn)邊緣毛刺的原因。具體的圖我就不畫了。

　　上述的討論都是在顯示黑色和白色的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，實(shí)際顯示彩色畫面的時(shí)候Pentile還會(huì)遇到一些更奇怪的問題。舉例來說，當(dāng)我們需要顯示純黃色的時(shí)候，就需要把屏幕上所有藍(lán)色的像素都關(guān)閉。但由于紅色像素是間隔排列，而不是緊密排列的，所以導(dǎo)致肉眼可以輕易看出其間夾雜的黑色斑點(diǎn)，它們之間的距離是兩倍于像素距離的，導(dǎo)致出現(xiàn)“網(wǎng)紋”。而當(dāng)顯示淡橙色的時(shí)候，紅色和綠色像素會(huì)100%發(fā)光，而藍(lán)色像素則以50%亮度發(fā)光，此時(shí)這些不發(fā)光的藍(lán)色像素會(huì)構(gòu)成暗點(diǎn)，導(dǎo)致本來應(yīng)該是純凈的顏色表面出現(xiàn)兩倍于像素距離程斜向分布的“顆粒感”。

　　追其根本，Pentile是一種通過相鄰像素公用子像素的方式，減少子像素個(gè)數(shù)，從而達(dá)到以低分辨率去模擬高分辨率的效果。優(yōu)點(diǎn)是同樣亮度下視覺亮度更高，以及成本更低，但缺點(diǎn)也不言而喻——模擬的自然比不過真貨。一旦需要顯示精細(xì)內(nèi)容的時(shí)候，Pentile的本質(zhì)就會(huì)顯露無遺，清晰度會(huì)大幅下降，導(dǎo)致小號(hào)字體無法清晰顯示；而為了彌補(bǔ)色彩問題，所以在Pentile技術(shù)下顯示色彩分割區(qū)的時(shí)候，分割線會(huì)產(chǎn)生兩倍于實(shí)際像素點(diǎn)距的鋸齒狀紋路，也就是會(huì)產(chǎn)生鋸齒狀邊緣。

　　最后一點(diǎn)就是只要顯示的內(nèi)容不是白色，就會(huì)出現(xiàn)兩倍于點(diǎn)距的網(wǎng)格狀斑點(diǎn)。所以說，Pentile技術(shù)的顯示屏必須需要擁有足夠高的分辨率，才可以彌補(bǔ)由于會(huì)產(chǎn)生兩倍點(diǎn)距紋理帶來的視覺效果下降。因此在i9000這樣的4寸顯示屏上使用Pentile技術(shù)的AMOLED顯示屏，這樣的問題還是蠻明顯的，雖然不會(huì)導(dǎo)致明顯的問題，但對屏幕顆粒感有要求的同學(xué)，最好還是先看真機(jī)再?zèng)Q定。