LCD移动伪像
由于液晶较低的反应时间，LCD有它们自己特别的移动问题。另一方面，CRT事实上没有移动伪像因为它们是模拟设备并且磷具有快速反应时间。 对CRT(上面)和LCD(下面)，在图2中比较移动的DisplayMate测试图案的相片。这些相片是用DisplayMate多媒体移动版产生的，它在不同的方向和用不同的速度移动DisplayMate测试图案以寻找各种移动伪像。在相片中，图像是沿对角线方向移动的，从右下端移到左上端。相片是用传统的胶卷照相机拍摄的，因为数字照相机在屏幕上抓拍移动图像时会引入它们自己的伪像。两个显示器都有相同的输入信号。由于LCD比CRT更明亮些，灰色在相片上有不同的显现(这不影响比较)注意，这些相片不是我们在第一部分和第二部分测量的Sony CRT和NEC LCD产生的。
由于快速的零反应时间和没有移动伪像，CRT相片看起来和静态的图像一样。虽然这样，但是在LCD相片上，5个黑色文字的图象是可见的-最近的一个加上4个老的衰退的幽灵图像，它是由于缓慢的液晶反应时间而导致的(可能在图像的印刷版本中没有显示这些细节。如果那是这种情况，参考这篇文章的网上版本，它具有这个相片的电子版。)每一个图像都从前一个图像偏移了16.7ms(毫秒)，也就是60Hz。最老的可见幽灵图像是在67和83ms之间(因为我们不能确切地知道在帧周期内的哪一点按了快门，因此存在着不确定性)。
制造商公布的反应时间规格是黑色到峰值强度转换时间(上升时间)，峰值到黑色转换时间(下降时间)或两者的和(通常是总反应时间)。虽然这样，但是大多数的转换是在不同灰度之间而不是在峰值强度和黑色极端之间。灰度到灰度(或黑色到灰度或白色到灰度)转换通常花的时间更长因为改变液晶排列的电力更弱。(因此它们的反应时间更大)。那是为什么在图2中的幽灵图像存在那么长时间的一个原因。注意，切换到黑色或峰值强度比切换到灰度要快得多，因为那些转换在相片中显示了更少的幽灵图像或滞后。特别的信号处理能够加速灰度转换(通过短暂的超速传动)但那会产生闪烁伪像。面板的指定反应时间是25ms。我们在第一和第二部分测量的NEC LCD4000的制造商指定反应时间是23ms，虽然反应时间近似，但是它的移动伪像比相片中使用的面板的移动伪像要不明显的多。这强调了反应时间规格可能是不明确或误导的(不幸的是，我们不能够对在这个文章系列中分析的显示器获得移动伪像相片)。
信号处理
在显示器的信号输入连接器(无论它们是模拟的还是数字的)和显示设备之间，大量的信号处理会发生。在图像上的任何调节，修正或改变都要求一些形式的信号处理。例如，每一个用户，服务，工厂和校准控制以一些方式改变了信号，因此需要信号处理。使得显示器产生需要的灰度系数和灰度(参见第二部分)通常需要大量的处理。
模拟信号处理
对模拟信号实现需要的信号处理是相对简单的(在理论上)，因为大多数的控制仅涉及幅度的改变(增益)或偏压(DC或黑色电平偏移)，但是它需要非常高质量的工程和部件来实现。最复杂的模拟电路涉及产生需要的灰度和灰度系数因为它需要修正显示器传输特性的非线形变化(大多数CRT通常不改变它们内在的灰度系数，接受模拟信号的数字显示器在模拟到数字转换之后数字地实现灰度系数修正。)最大的问题是模拟电路是不精确的，那将导致在模拟信号质量部分讨论的伪像。
数字处理
实现数字信号处理的电路比模拟信号处理的更复杂些。这是为什么大多数显示器目前对数字输入比对模拟输入提供更少的控制的主要原因。 例如，对标准的8比特具有256等级的0-255强度刻度，仅增加黑色电平10个等级就要求数字10被数字地加到显示器接收的每个象素的强度值上。第一个问题是这需要用特别的图像处理硬件来实现。第二个问题是我们自动损失了10个强度等级因此在0-255刻度上只有246个现行的等级。如果我们希望将现在非法的值256加到265并将它们恢复到0-255刻度，第三个问题产生了。为了实现它，需要对所有的信号强度值乘以一个因子255/256=0.962(它可以用定点算术或查找表来实现)。这实际上是强度值的尺度改变并且相等于使用对比度控制降低模拟信号增益。第四个问题的出现是因为强度范围现在具有了一些无规则性(伪像)因为先前的256台阶现在被重新映射和挤进了246个台阶，这导致了一些可见的7比特强度刻度条带和虚假轮廓。同样类型的处理对数字实现的每个控制对都是要求的。亮度和对比度、红、绿和蓝驱动器和偏压。色调和饱和度控制的实现需要更复杂的处理。最后，为了实现需要的灰度和灰度系数，需要额外的处理(通常以查找表的方式)。所有这些都可以用定制的图像处理芯片来完成。虽然这样，但是这个系列中的每个处理步骤都会导致强度等级和数学精确度的进一步损失，因此累计误差可能是非常大的并产生在屏幕上可见的严重伪像。为了防止它发生，内部信号处理应该使用多于外部8比特信号强度范围。需要处理的程度越大，内部需要的内部强度范围就越精细。为了限制在数字颗粒部分讨论的8比特伪像增长过多，至少需要10比特。
灰度和色彩伪像
我们已经讨论了许多不同的影响具有数字信号的显示器的强度范围的精确性和粒度的伪像。他们混合在一起并渐进地累计以产生我们在屏幕上看到的最终强度范围。许多无规则性是准周期的，因此它们相互之间可能相互干扰，这在强度范围上引入了额外的moiré干涉图案。由于变化的控制设置和承受，无规则性对每个红，绿和蓝原色频道是不同的，因此由于不同的脉动，灰度可能获得复杂的带色彩的结构。所有这些效应在图像中加入了虚假的结构和轮廓。信号处理的质量决定了这些效应是多么的明显。作为模拟设备，CRT没有所有的这些伪像。
DisplayMate多媒体版包括了大量的测试图案，它们可以被用来测试灰度的光滑性和是否有任何轮廓和条带形式的无规则性。改变灰度内的范围和台阶尺寸允许各种精细图案被检测到。用这种方法，脉冲宽度调制产生的噪声带能够很容易地被检测到。灰度隧道测试图案视觉地将无规则性转换为3D空间效应并且是决定这些伪像能否在荧屏上被注意到的一个优异方法。
结束语
在第三部分我们讨论了各种各样的影响不同显示技术的伪像。根本的主题是模拟与数字的相对。真正的问题不是哪一个更好一些，因为他们都是必须的，而是如何使他们一起尽可能完美地工作。在过去的几年，模拟视频性能开始下滑，这是由于向大规模集成芯片的转移并且不再使用特别的高性能部件。馅饼的数字部分会继续增加但是它将花一些时间使得所有的数字伪像减少到不可见的程度。那将最终要求12比特信号和16比特处理。当比特深度和等级数目增加时，数字处理工作得更象完美的没有刻度并且没有伪像的模拟系统。音品世界在集成模拟和数字域方面已经做了很好的工作并且产生了突出的端到端系统性能。许多技术问题是一样的虽然涉及到的频率有一千倍的差别。
下一步是什么
在第四部分，我们继续讨论了仅应用到一个特别显示技术的特殊伪像，然后详细地分析和评价了每个显示技术并将从第一部分到第四部分的结果连接了起来。
致谢
特别感谢Pixelworks的Craig Verbeck在信号处理方面的讨论，并感谢Silicon Image的Joe Lee和Paul Wolf提供了关于DVI和HDMI的信息。
[此贴子已经被作者于2007-4-29 2:35:40编辑过]
