E4 材料、HDR 10+、8192 级调光…手机屏幕参数,你了解多少?

产品

前天 21:00

屏幕,是人机交互主要的窗口。屏幕素质如何,几乎决定了一部手机的使用体验。

欣慰的是,自 iPhone 4 开启「视网膜屏幕」的潮流后,越来越多的厂商开始注重用户的视觉体验。屏幕尺寸大了,边框窄了,刘海小了…… 这些都还不够。近两年新机发布会上,厂商开始强调屏幕的材质、对比度、色彩等参数。

比如被称为「2021 年旗舰机守门员」的小米 11 系列,在屏幕素质的宣传上就下足了功夫:三星 E4 材质、5000000:1 对比度,1500nit 最大亮度,2K+120Hz 等等。雷军表示这是「小米手机有史以来最贵且最好的屏幕」。

▲ 小米 11 屏幕海报

iOS 阵营里,iPhone 12 系列搭载的超视网膜 XDR 屏幕,支持播放杜比视界视频和 HDR 显示,再次刷新 iPhone 的观感体验。苹果在官网上称这块屏幕为「像素的海洋」。

虽然厂商们宣传得很起劲,但对于普通用户来说,这些数字与专有名词,还是有些难懂。我们试图用通俗易懂的语言,和大家一起分析这两款「标杆手机」的屏幕参数,到底是噱头还是真功夫。

屏幕参数,没那么难懂

综合小米手机官方微博、官网,以及苹果发布会、官网的宣传,我们可以看到两者对屏幕素质的宣传点主要有以下几个方面。

首先来看 「发光材料」。OLED 屏幕的特点之一,就是每个像素都可以独立自发光,不需要背光源。因此发光材料在很大程度上,影响着屏幕的功耗和显示效果。

小米 11 使用的 E4 是三星最新的 OLED 发光材料。对比上一代 E3 材料,E4 主要的升级点在于峰值亮度、对比度和功耗,比如小米 11 的局部峰值亮度飙升到 1500nit,对比度升级至 5000000:1,功耗则降低了 15%。

而 iPhone 12 虽然全系也都使用了 OLED 屏幕,但关于其发光材料并无官方资料可考。

接着我们再来看 「分辨率」「像素密度」。屏幕的分辨率指的是屏幕上显示的像素个数,一般是以水平像素数×垂直像素数表示。同等尺寸下,分辨率越高,观感就越细腻,这就牵扯到像素密度了。

乔布斯在 iPhone 4 发布会上首次提出了视网膜(Retina)屏幕,表示 iPhone 4 的屏幕像素密度为 326ppi,超过了人眼识别的极限 300ppi。

不过这一定义是有条件的,即使用者的视力为 1.0,观看屏幕距离为 20-30cm。实际上部分人群的视力可能会高于 1.0,同时屏幕距离人眼也会更近一些。果壳网的资料显示,大多数人们的人眼实际分辨能力应该高达 450ppi 以上。

而小米 11 和 iPhone 12 Pro Max 的像素密度,均高于 450ppi 这一数值。如果不拿放大镜看,人眼已经很难察觉出两者细腻度的区别。

▲ 图片来自:eizoglobal

「对比度」和「峰值亮度」,我们在上文说到屏幕发光材料时提了一嘴。所谓「对比度」,其实就是屏幕的「明暗表现力」,常见的表达形式是 xxxx:1,例如 2000000:1。前面的数值越大,意味着对比度越高。

更高的对比度,意味着你可以在这块屏幕上看到更多的暗部和亮部细节。比如下面这两张图,就是典型的对比度测试图,屏幕的对比度越优秀,后面的方块就能看得越清晰。如果对比度不够高,可能就是漆黑或惨白一片了。

▲ 白色测试. 图片来自:glennmessersmith

▲ 黑色测试. 图片来自:glennmessersmith

那么「峰值亮度」是指什么呢?它是指屏幕极限情况下能有多亮,单位是 nit(尼特)。需要注意的是,像小米 11 的 1500nit 峰值亮度,和 iPhone 12 Pro Max 的 1200nit 峰值亮度,指的都是局部,而非整块屏幕的峰值亮度。

另外还需要了解的是,峰值亮度相当于百米冲刺,不会长时间保持,另外激活的条件也比较多。这一数值越高,对于 HDR 场景的还原就越有帮助。

这就不得不提「高动态范围」了。小米 11 支持 HDR10+ 的动态范围,iPhone 12 全系则都支持播放杜比视界视频,且支持 HDR 显示。

▲ 上为小米 11,最高仅能开启「HDR 臻彩视界」;下为 iPhone 12 Pro Max,支持「杜比视界」

此前我们有篇文章专门介绍了什么是杜比视界,以及它相对 HDR10、HDR10+ 的优势。简单来说,杜比视界是目前市面上对参数指标要求最高的 HDR 的视频标准,需要支付一笔不菲的授权费用。而 HDR10+ 是一种开放式规格,是当前的主流之选。

这对于普通用户的影响主要在于观看视频的体验。一些平台如爱奇艺、腾讯视频已有支持杜比视界格式的影片,观看这类视频时,iPhone 12 Pro Max 的体验会更上一层楼。

▲ 下为 iPhone 12 Pro Max 开启「杜比视界」的效果,画面层次更丰富

下面要说的「刷新率」和「触控采样率」,相信大家已不陌生。主流的智能手机屏幕刷新率有 60Hz、90Hz 和 120Hz,可以理解为手机屏幕在一秒钟内能够显示多少帧的画面。

这个数字越大,在动态画面尤其是滑动页面时,视觉感受就越流畅。当然,代价就是屏幕功耗更大,手机的续航会受影响。

目前比较先进的解决方案是使用 LTPO(低温多晶氧化物)面板,在硬件上实现若干档可变刷新率,或者通过软件优化来设置几档可变刷新率。不过小米 11 的硬件不支持 LTPO,在设置中也只能选择 60Hz 或 120Hz;iPhone 12 Pro Max 只支持 60Hz。

▲ 小米 11 屏幕刷新率选项

而「触控采样率」,就是屏幕在一秒内能感知到你手指动的次数。这个数值越高,屏幕就会越灵敏、越跟手。对于游戏爱好者,尤其是音游爱好者来说,这个数值比较重要。

在小米 11 的宣传栏里,「8192 级调光」也是一个重要的参数,这个参数我们曾在一加 8T 上见到过。相比「4096 级调光」,8192 级意味着屏幕的亮度调节,有着更丰富的档位。尤其是自动亮度模式下,手机屏幕的亮度变化会更加细腻和流畅。

不过这只是在理论上来分析的。实际上屏幕的亮度变化,和手机光线传感器的灵敏程度、算法的优化程度有着很大的关系。数字仅可作为参考,实际体验并不由其决定。

▲ iPhone 12 Pro Max(左)和小米 11(右)的屏幕对比

手机厂商经常提及的屏幕参数,还有色域、色准和色深。

简单来说,色域就是指屏幕所能显示的色彩范围,目前主流的是 P3、sRGB 色域。比如 iPhone 12 Pro Max 的默认设置和小米 11 的自适应模式,都是 P3 色域。小米还提供了另外两种模式:原色模式下为 sRGB 色域,鲜艳模式下为 NTSC 色域。

目前主流的旗舰机对于色域的覆盖已经非常出色了。WHYLAB 测试的数据显示,小米 11 对 P3、NTSC、sRGB 色域的覆盖均超过 100%。iPhone 12 默认的 P3 色域也超过 100%。

▲ 色域覆盖越广,颜色越丰富. 图片来自:viewsonic

相比色域,色准可能更影响我们的观感。色准指的就是色彩准确度,小米 11 所说的「专业原色屏」,意思就是说这块屏幕对色彩的还原十分精准。

小米在官网上还给出了具体数值:JNCD≈0.38;Delte E≈0.41。iPhone 12 Pro Max 虽未标出相关参数,但据 displaymate 的数据,其平均颜色误差为 0.9 JNCD,也属于非常优秀的水平。

关于 JNCD 和 Delte E 的算法我们不必深究,只需要知道这两个参数都是指「人眼能够感知的,两种颜色的差距」。后面的数值越小越好,说明屏幕对色彩的还原越准确。

▲P3 色域下,iPhone 12 Pro Max(左)和小米 11(右)的色彩倾向不同

最后我们再来看一下色深。色深简单来说就是同一架构下共有多少种色彩可以供你调用,单位用 bit(比特)表示。色深的数值越大越好,比如 8bit 比 6bit 的色彩数量多,10bit 则优于 8bit。

可以这样理解:从大红色到深红色,色深的数值越大,那么这两个颜色之间的过渡色数量越多。我们看照片、视频时,会感觉画面的色彩过渡更自然。

▲ 10bit 对比 8bit 色深示意. 图片来自:杰克森林

耐用,是好屏幕的基础

除了上面厂商经常提到的屏幕参数,小米 11 和 iPhone 12 系列还特地强调了玻璃材质。

小米 11 使用的是康宁大猩猩第七代玻璃 Victus。康宁表示这代玻璃同时提高了抗跌性能和抗刮擦性能。抗摔性是上一代的 1.5 倍,耐刮划性提升了 2 倍。

其实这代名叫 Victus 的玻璃,首发于三星 note 20 ultra。据油管博主 Zack Nelson 的测试,在 6 级莫氏硬度下,三星 note 20 ultra 的屏幕开始出现刮痕,并在 7 级硬度下出现了更深的凹槽。

▲Note 20 ultra 的抗刮擦能力测试. 图片来自:Zack Nelson

使用同款玻璃的小米 11,防刮擦性能应该和三星 note 20 ultra 势均力敌。不过我们手上「裸奔」的小米 11 已经有了些许划痕,介意的朋友最好贴一层钢化膜。

iPhone 12 则使用了「超瓷晶玻璃面板」。苹果表示其和康宁合作,通过「双离子交换工艺」让纳米级瓷晶体与玻璃合二为一。而纳米级瓷晶体的硬度比大多数金属还要高,因此超瓷晶面板的硬度大大超越了以往的玻璃面板,抗跌落能力提升了 4 倍。

▲ iPhone 12 Pro Max 的宣传标语

双离子交换工艺还对玻璃的抗刮裂和抗划痕性能有所帮助。不过在油管博主 Zack Nelson 的「辣手摧花」下,iPhone 12 Pro 的屏幕也是在 6 级莫氏硬度下开始出现划痕,在 7 级硬度下划痕加深,看起来和 Victus 的表现旗鼓相当。

▲ iPhone 12 Pro Max 的抗刮擦能力测试. 图片来自:Zack Nelson

对于很多用户来说,屏幕是否耐用,可能比追求对比度、调光级别等参数更有意义。毕竟换一块屏幕的费用日渐高昂,耐磨、抗摔才是王道。

手机屏幕的新趋势

透过小米 11 和 iPhone 12 系列的屏幕,我们也可以推测出 2021 年旗舰机的发展方向。

在硬件方面,E4 将取代 E3 发光材料,应用在更多的旗舰机上。由此带来更高的屏幕亮度,以及更好的户外使用体验。屏幕分辨率将以 2K 为标杆,若旗舰机依旧使用 1080P 的屏幕,那么大概率会遭人吐槽。

在 2020 年,屏幕的刷新率就已成为旗舰机竞相争夺的卖点。而今年可能会更加注重触控采样率的宣传。

屏幕亮度的自动调节,或许也会成为下一个发力点。此前我们提到自动亮度,便会夸赞 iPhone 的屏幕。不过随着 Android 厂商的重视,iPhone 在这方面的成就将迎来更多的挑战。

屏幕越来越好,维修的成本也越来越高。换块屏幕动辄一两千,这让消费者更期待屏幕的耐用性有所增强。而康宁大猩猩第七代玻璃 Victus,可能是当前 Android 阵营最佳的解决方案之一。

而诸如小米 11「专业原色屏」的宣传语,也让我们看到了旗舰机在「色准」上的努力。以往我们拍摄的照片,在不同品牌的手机,或者同品牌但不同设备上,会有肉眼可见的差异,主要体现在颜色的差别上。

▲ 默认设置下,iPhone 12 Pro Max(左)和小米 11(右)的观感差异

这不仅仅是因为屏幕硬件素质的不同,还在于色彩管理系统的缺位

目前只有苹果有相对完善的色彩管理系统。早在 1993 年的 System 7.1 Mac 上,就已应用上了「ColorSync」的技术。起步早且重视,造就了苹果设备色彩的统一度。

而 Android 阵营里,OPPO 也即将在 Find X3 系列上首次应用「全链路色彩管理系统」,这也是 Android 首个全链路色彩管理系统。

可以期待,2021 年旗舰机的屏幕会打得热火朝天。而掌握了上述参数含义的你,就可以愉快地「吃瓜看戏」了。

登录,参与讨论前请先登录

评论在审核通过后将对所有人可见

正在加载中