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HDR显示技术

从片源到显示的完整革新 尹国冰 – 2015年11月30日 前言 2015年1月,在德国柏林举行的国际消费电子展(IFA2015)上,“HDR”——这个在数字摄影领域常见的词汇被三星、LG这样的显示行业公司多次提起。三星更是宣布旗下所有的SUHD电视都具备HDR功能。虽然同样冠以HDR的名称,但是HDR显示的概念与HDR摄影的概念略有不同。 HDR显示是从内容采集开始,经历信号编码一直到显示输出全链条都有所改变的显示技术方案。它的宗旨是通过新技术的引入、突破现有技术瓶颈来提供人眼可以切实感受到的更优画质。从显示技术的关注点来看HDR关注的是画面的亮度对比度。可以认为,HDR是与高分辨率、高刷新率、高色域同等重要的画质改善方向。虽然目前ITU-R BT.2020推荐标准中并未涉及亮度的要求,但是从长远来看HDR符合显示技术追求高画质的发展方向,应当予以重视。 数字摄影中的HDR 常见于数字摄影中的HDR照片不等同于HDR显示 数字暗房的后期处理技术 HDR的全称为High Dynamic

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实现非导体检测的电容式触控技术

英国的夏普欧洲实验室声称他们通过新的设计使得电容式触控技术不仅仅能检测导体,而且还能检测非导体。该成果发表在2015 SID Digest中,论文编号为60.1。 这个概念对于传统电容式触控技术来说还是比较有冲击性的,毕竟这么多年来电容式触控技术能够检测的都是导体,例如你的手指,各种金属电容触控笔。而且业内一直以来都将提高触控灵敏度作为研发方向,这样即使是导电性没那么好的物体,例如铅笔中的石墨,也能够触发电容式触控屏的响应。电容式触控屏必须要导体来操作几乎成为了一种常识。 这篇文献中报道的内容显然是与这种常识相违背的。很显然研究人员找到了一种新的方法来实现这一点,而这种方法说起来其实也很简单。将下图中左侧原来用来感测电容的Sense电极一切为二分成两份SA与SB即可,然后分别检测切分后的这两类电极的电容量CA与CB。他们通过模拟发现,当非导体接近电极时电容CA与CB的变化趋势是相反的,而当导体接近时变化趋势则是相同的。这样就可以区分出非导体与导体来。 为什么非导体接近时CA与CB的变化趋势截然相反?作者在文中这样解释: 首先,逐渐靠近的物体使得电场投射到远一点的电极SB处,如图中箭头1所示。于是,D与SB之间的电容CB增大;其次,

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分辨率,多高才够用?

原始场景信息的光学再现是显示技术的核心功能,画质作为显示质量优劣的评价内容一直以来都是技术发展改进的核心。为此我们乐此不疲的提升与画质相关的各个指标。现在口袋里的手机分辨率超过了电视,QD/OLED可以呈现你在自然界中很少见到的颜色,屏幕刷新率几乎以倍数的形式递增,我们仿佛坐在了一辆没有终点的加速列车上,难免会有疑问:高画质究竟多高才够用? Retina的概念 显示技术的出现打破了视觉信息的时空限制,它充分利用了人类视觉系统的局限性,在时间、空间和色彩三个方面成功的欺骗了我们的大脑,让我们自以为看到了物体“真实的样子”。你没有意识到在屏幕上看到的连续图案实际上是由离散的像素格子拼起来的,因为你识别静止物体的视力是有限的。目前约定俗成“普通”人的视力水平大约是视力表中的1.0,可以理解为能够分辨空间频率为30 CPD (Cycle per Degree) 的明暗相间条纹,也就是常说的1/60°视锐度。这一点对于显示技术来说至关重要,

色域

色域的概念

想弄清楚色域的概念,必须先搞明白一些基本理论。 同色异谱现象 人眼看上去相同的颜色,可以由不同颜色的光混合来实现。 不同波长光的颜色是不同的,人的眼睛大概能感受到光波长范围为380nm到760nm。太阳光下你看到物体的颜色是由这些不同波长的光叠加产生,其中有的光颜色亮,有的光颜色暗。但是同样的颜色,例如你中午吃掉的那个橙子的颜色与你在手机上看到的同一只橙子的照片都是橙色,在你看来,它们没有两样——而实际上,你的手机根本无法发出对应橙色波长的光,你看到的橙色其实是你的视网膜同时接收到红绿蓝三种颜色经过精细的混合之后的“假橙色”。对于人类,同样的颜色感受其实是可以由不同的光谱刺激得到的,这是目前显示行业的基础。 目前显示行业最常用的颜色还原光谱利用了最为简单的组合:红绿蓝(RGB)三原色。三原色理论可以用一句话概括的说明: 任何一种你能看到的颜色都可以通过红绿蓝这三种不同颜色的光按比例混合而成 这种说法不太准确,但是有助于你理解下边的内容。背后的基础则包括人眼视网膜不同感光细胞对波长的选择性反应。证明这一观点的实验则是色匹配实验。 色匹配实验 人类色觉的分解可以用实验的方法获得

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触控技术2014(3/3):创新突破

创新突破 有了之前触控技术信息流循环的概念,我们现在可以通过对信息流元素的分析来推测下一步触控技术的发展方向。 信息流要素之一:参与者 在第二章的分析中,我们指出触控信息流参与者包括两类:机器,人。现在我们需要更加具体的针对参与者进行分析。 更多的参与者 触控技术的蓬勃发展极大地依赖智能手机、平板电脑等个人便携设备。这些产品在最初设计的时候就是针对一个人单独使用的情况,一个具有代表性的触控指标触控点数。目前为止大部分的触控设备都以10点触控作为标准的触控点数。但是当触控技术作为一种人机交互技术出现在超大尺寸显示设备上时,使用场景发生了极大的变化,有更多的人会同时操控一款设备,此时单纯的10点触控已经无法满足需求,需要更多点数的触控支持。 好在触控点数的增多目前在技术上并没有太大的困难。一些超大尺寸触摸屏产品如微软的Perceptive Pixel已经可以支持超过10点触控。3M公司也多次展出了支持多人同时操作的40点触控超大一体机。不过究竟要支持多少点操作最合适目前还没有定论。可以确定的是要支持的点数越多成本就越高,所以在超大尺寸触控应用还没有特别明确的时候,恐怕只能通过与客户的不断沟通来确定触控点数与价格之间的平衡点了。 不再是陌生人 目前的触控技术还不能解决的问题是机器无法识别当前的触控操作属于哪个个体。它不知道是谁摸的!如果这个功能实现的话,

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触控技术2014(2/3):触控信息流

信息流 为了更好的理解触控技术未来的发展趋势,有必要跳出触控技术的概念,考虑更宏观的因素,站在更高一层的角度来看触控技术以及相关联物体之间的关系。本报告中选择了信息流这一角度。原因主要包括: 触控本质是人机交互方式,目的是为了促进信息在人与机器之间的流通。 信息流抓住了触控技术的根本目的,避免了复杂环境对趋势分析的负面影响。 信息流是抽象的,因此不受触控技术本身具有的形态限制,在进行长期技术趋势预测分析时益处明显。 信息流循环 构建一个完整的信息流循环需要明确以下三个要素内容: 参与者是谁? 哪些信息在流通? 信息流通方向如何? 在一个完善的信息流循环里,参与者明确,信息种类多,流通渠道顺畅。并且这三个因素在数量上足够多时往往意味着会有新的应用出现。技术的发展尤其是新技术的突破往往最终体现在这里。 残缺的触控信息流循环 如果单独将触控技术拿出来进行分析,可以得出如下结论: 参与者是谁?毫无疑问,触控技术的参与者只有两类:人,机器。

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触控技术2014(1/3):触控本质

前言: 触控作为一种人机交互方式诞生已经数十年,但是触控技术的大规模应用则是以iPhone为代表的智能手机的普及为标志,而这个巨大的变化也才不过数年而已。本篇报告通过对过往技术与产品的发展变化进行分析,尝试对未来触控技术的发展愿景进行描绘,以供参考。 触控本质 在尝试讨论触控技术前,我们需要先对触控技术进行定义。触控技术的应用范围极其广泛。旧到常⻅见的笔记本电脑触控板,新到Google Glass,都依赖触控技术进行人机交互。但是本报告中关注的是与显⽰示相关的触控,即触控的主要目的是提供显示区域内的定位功能,例如智能手机、平板电脑等产品所具备的触控功能。 亲密的人机交互技术 触控技术的本质决定了它的生命周期。随着随着科技的进步,越来越多的人力劳动被机器所取代,与过去相比现代社会每个人面对机器的时间远远超过了与人面对面交流的时间。可以预知的是在未来,机器会成为每个人生活中信息的主要来源渠道。在这样的背景下,人机交互技术注定会经久不衰地蓬勃发展下去。下图是几种常见的人机交互技术,触控技术属于其中的一种,而且是最亲密的一种。