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从DisplayHDR标准看,为啥说OLED才是真的HDR之王

来源:投影时代 更新日期:2021-09-16 作者:那山那水

    9月初,VESA(视频电子标准协会)公布了针对自发光显示技术,即OLED、micro LED、自发光QLED等显示次世代技术的最新认证标准,“DisplayHDR True Black 600”。该标准一经问世,就被业界称为最严苛的“HDR”高端显示标准。这也是即2019年初面向液晶显示的DisplayHDR 1400标准之后,HDR高端显示的又一次“升级”。

    为啥OLED和LCD要用两个“标准”

    为啥OLED和LCD要用两个“标准”——这也许是普通消费者最关心,也最疑惑的一个问题。这个问题的答案其实也不复杂。

从DisplayHDR标准看,为啥说OLED才是真的HDR之王

    OLED的HDR高端显示标准的名称上,比LCD的标准多了“True Black”这个词组。其含义是“纯黑、真黑”。也就是说,满足这一标准的产品,具有真正实现“黑色画面”显示的能力。

    显然,作为背光显示系统的LCD,无论如何也会面临“黑场漏光”的烦恼,无法实现“True Black”效果。因此,OLED和LCD采用不同的HDR测试标准就是必然的市场选择:这也让VESA比较烦恼。都是高端HDR显示,居然在视觉效果的测试上,要截然不同的“标准”。哪个才是真高端呢?这简直成了“薛定谔的猫”!

    HDR的核心是超宽动态对比度,OLED和LCD如何实现它

    对比度的原则无外乎,最亮和最暗的比值:即便是强调不同区域的动态的超宽对比度,也不可能跨过这一基本内涵。因此,好的对比度表现,或者是说好的HDR效果,必然建立在——1.亮的部分有多亮、2.暗的部分有多暗等两个数据基础上。

    对于OLED等自发光显示而言,“DisplayHDR True Black 600”主要提升的是“最高瞬间亮度和最高全白亮度”两个数值。即前者升级到600 cd/m2(补充说明:虽然nit和cd/m2的定义方式不同、应用领域也有区别,但是二者应用在显示屏幕上时,两个计量单位效果一致)、后者升级到350cd/m2。同时,“DisplayHDR True Black 600”也提升了OLED等自发光显示全屏幕持续白光亮度到350 cd/m2。

    DisplayHDR True Black 600”这个高亮效果和液晶显示的DisplayHDR 1400标准比较,差距非常大。DisplayHDR 1400标准要求,分区瞬间峰值最高亮度1400cd/m2  ,全屏幕最高瞬间亮度1400cd/m2  ,即便是全屏幕持续白色亮度最高也达到了900cd/m2 。

    如果仅仅从“三个最亮白色”的数值看,似乎LCD比OLED强了很多。但是,这种观点是不公允的。原因有两个!

    第一,   消费者实际看到的主流显示器画质效果,受到对比度影响,远要大于最高亮度。液晶之所以亮度标准比OLED高那么多,核心就在于“实现同等对比度”,液晶就必须更亮才行——秘密就藏在“黑色的暗度”是多少上。

    这方面,“DisplayHDR True Black 600”标准,一如既往的表现出“True Black”优势:即最低黑度0.0005cd/m2。当然,这个数值不是OLED的真实黑度,而是现今所有商业仪器能够测量到的最低黑度。也就是,OLED黑色即便比这个数值要更低,那也测量不出来了。实际上,DisplayHDR True Black标准的两个历史标准,400/500标准中,黑色部分也是这一“最低可测得量值”。

    相反,面向液晶显示的DisplayHDR标准从400升级到 1400,其最暗标准就从0.4升级到了0.02cd/m2——即便如此,最暗亮度,LCD比OLED标准要求依然相差至少40倍。因为这大于40倍的最暗差距(OLED的取值是测量设备极值,而非OLED显示的黑色亮度最低值),液晶实现高等级HDR显示,就只能提升“最高亮度到比OLED高得多的水平上”——这是下下策的办法。实际上,一些LCD TV产品现在的极限亮度已经超过DisplayHDR 1400标准,达到瞬时亮度2000 cd/m2以上。

    所以我们看到,在VESA标准的升级过程中,液晶技术不断地在最高亮度、最低亮度上突破。两头努力、特别是在最高亮度上简直是开挂式的升级。而这些努力只是,LCD为了追赶OLED的天然黑带来的HDR优势。

    第二,   更高的亮度固然保证了更好的对比度、宽动态效果,但是着是不是就是“舒适、健康”的效果呢?尤其是面对笔记本电脑等中小屏幕、或者较暗的室内应用环境,更高的瞬时亮度、更高的全屏幕亮度,都会带来舒适感的下降。实际上,450 cd/m2左右的亮度均值水平,是电视机比较舒适的亮度水平;NB则要求要更低一点的亮度,视觉舒适性才更好。

    即,一个真正好的显示设备,既要有HDR上的出色效果,也要在更多的工作状态处于亮度的舒适区间。”OLED显示,显然在这两点上都很出色。当然,作为TV使用,OLED的整体亮度还有提升的必要,这需要OLED材料的持续进步。

    DisplayHDR True Black 600”凸显OLED的显示优势

    DisplayHDR True Black 600”标准真正带给行业的欣喜是什么呢?其实就是600这个数值:即OLED显示的峰值亮度再次进步了!

    目前,据称VivoBook Pro 14、VivoBook Pro 14X、VivoBook 15笔记本已经率先通过DisplayHDR True Black 600标准认证。不过, VivoBook 16X,作为16英寸4K产品依然只能支持到DisplayHDR True Black 500。这个对比似乎说明,更高分辨率的显示,是OLED提升亮度的一个小障碍。

    同时,“DisplayHDR True Black 600”标准提示的OLED的另一个优势是“多分区时,提升到极限亮度需要的帧数”。这方面,液晶达到8个、OLED则是2个。这表明,电流驱动的OLED屏幕,与电压驱动LCD屏幕、但是靠分区背光调整局部亮度等级的技术比较,在瞬时提升亮度的能力上有很大的优势。

    DisplayHDR True Black 600”标准下,提示的OLED显示除了亮度能力提升、亮度舒适性更加、黑度更纯粹、提升亮度的速度等优势外,还有另一个重要的“优点”:静态黑白格灰度测试中,50 cd/m2亮度下的屏幕分辨能力。这类型的测试是LCD才有的测试,而OLED却不需要测试。因为,OLED是按照像素逐点调节亮度显示的。因此,不需要规定这一性能的达标参考值。

    透过以上这些标准对高端显示的定义和测试分析,可以发现OLED的整体优势在HDR时代非常明确。虽然OLED也面临大尺寸化、大尺寸化后亮度水平和中小尺寸超高清化后亮度水平等缺点的制约,但是这不妨碍HDR时代OLED的整体技术表现优于LCD的事实。

    虽然产业的技术测试和认证标准并不能代表实际产品市场中的表现能力。但是,标准按照技术特点和技术实现能力制定是基本原则。HDR时代,OLED等自发光显示与LCD这种背光显示,在高端HDR效果设备上的标准差异,足以成为二者HDR技术效果实现能力差异的“权威证据”。近年来,OLED在手机上实现普及、进入全面取代液晶的最后阶段,并开始布局和征服高端笔记本、平板电脑、PC显示市场,在TV市场也是越来越受欢迎……这些更是消费市场用脚投票,给予OLED技术的最大支持。

    当然,在mini LED 背光大行其道之后,LCD技术也会面临推出新版本DisplayHDR标准的机会。只不过,如果明后年的新版本是DisplayHDR 2000这样的“依然主要靠提升亮度”实现更高对比度效果的技术升级,那么其在观看舒适性上和实际市场吸引力上,都会表现弱势。因为这几乎是液晶不断加强“优势长板”的升级:比较“DisplayHDR True Black 600”重点加强OLED主要短板“高亮”性能的升级,其“实际产品体验感”差异将完全不同。

    即如果下一代标准升级的竞争是OLED和液晶都分别提升最高亮度,那么赢家更显然会是亮度是弱势的OLED。——实际上,笔者认为LCD对比OLED今天的竞争本质已经不是性能谁更好之争:这一点的结论无需辩论。真正的竞争是OLED比较LCD,拥有产能有限、成本较贵的问题——LCD主要靠的是此前20年的投资积累形成的巨大产能规模和成本优势占领市场。显然这种优势不是“发展型的”,也不是“面向未来的”。所以,面向未来,有足够的理由更看好OLED显示技术和产品,看好OLED自发光的显示效果优势和不断进步补足短板的潜力。

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