电子纸显示技术
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2.1 分辨率[1]

2.1.1 分辨率定义

分辨率,又称解析度、解像度,可以细分为显示分辨率、图像分辨率、打印分辨率和扫描分辨率等。

显示分辨率(屏幕分辨率)是屏幕图像的精密度,是指显示器所能显示的像素有多少。由于屏幕上的点、线和面都是由像素组成的,显示器可显示的像素越多,画面就越精细,同样的屏幕区域内能显示的信息也越多,所以分辨率是个非常重要的性能指标。可以把整个图像想象成是一个大型的棋盘,而分辨率的表示方式就是所有经线和纬线交叉点的数目。在显示分辨率一定的情况下,显示屏越小,图像越清晰;反之,显示屏大小固定时,显示分辨率越高,图像越清晰。

描述分辨率的单位有dpi(点每英寸)、lpi(线每英寸)、ppi(像素每英寸)和PPD(Pixels Per Degree,像素每度)。

高分辨率是保证显示器清晰度的重要前提。显示器的点距是高分辨率的基础。高分辨率的另一方面是指显示器在水平和垂直显示方面能够达到的最大像素点,一般有320×240、640×480、1024×768、1280×1024等几种,好的大屏幕彩色显示通常能够达到1600×1280的分辨率。较高的分辨率不仅意味着较高的清晰度,也意味着在同样的显示区域内能够显示更多的内容。

2.1.2 分辨率检测方法

电子纸的分辨率可以由制造参数分析确定。不论是液晶、电致变色,还是电泳,显示是由一个个点集合而成的,因此,可以根据前述定义直接计算出来。

如采用电泳显示技术,每个显示点的尺寸为a(水平)×b(垂直)(单位:英寸),则

水平分辨率dpi=1/a

垂直分辨率dpi=1/b

客观的检测可以用分辨率卡进行。

图2.1是ISO12233分辨率卡,上面分布有各个方向的各种分辨率的线条,可测试各方向的分辨极限。ISO12233分辨率卡各图形区域功能如图2.2所示。为满足不同区间分辨率的测量,ISO标准分辨率卡通常有0.5×、1×、2×、4×、8×等几种规格,针对特殊需求,也可以定制指定需求的分辨率卡。

图2.1 ISO12233分辨率卡

采取标准的拍摄环境,将分辨率卡通过光电成像系统生成一幅电子分辨率图像(见图2.3)。通过光电成像系统的参数变换获得电子分辨率图像各部分的分辨率。这个电子图像或图像的一部分通过驱动让电子纸显示屏显示,它所能分辨的极限即为显示屏的分辨率(见图2.4)。

分辨率卡测量显示屏分辨的一种方法是直接使用肉眼进行估测,若采用1×规格的ISO12233分辨卡对显示屏分辨率测量,测量水平分辨率纵向与横向区域放大后的图片如图2.4和图2.5所示。

可以观察得到水平显示区域和垂直显示区域的观察结果均在9.5处无法区分楔形线的黑白,因为1×规格的分辨率卡倍率是100,所以垂直和水平分辨率极限估测值均为9.5×100=950LW/PH(LW/PH的含义是Line Widthsper Picture Height,单位图片高度对应的线条数目,也就是单位长度内的像素点数目)。不同规格(2×,4×)ISO12233分辨率卡使用时倍率不同,需要精度也不同,应根据实际情况选择合适的分辨率卡。

图2.2 ISO12233分辨率卡各图形区域功能

图2.3 电子分辨率图像成像系统

图2.4 测量水平分辨率纵向区域放大后的图片

图2.5 测量水平分辨率横向区域放大后的图片

另一种方法是利用专业的测试软件,其原理与分辨率卡相似,如Monitor Test Screens是一款专业的显示器测试工具,支持8种测试模式,每一种模式又提供了多种测试功能,能够对显示器的亮度、颜色质量、锐度等显示器参数进行全面的测试,从而让用户能够了解显示器性能是否优异,为用户购买显示器提供有效的参考。这款软件在操作上十分简单,用户只需按下对应的热键即可进行相应的测试操作。

图2.6是Monitor Test Screens显示器测试界面,在测试分辨率的时候,它可以连续生成分辨率从低到高的图像,当不可识别时,即获得了分辨率指标。

图2.6 Monitor Test Screens显示器测试界面