基于高光譜技術(shù)不同手機屏幕色彩還原度分析

0、引言

手機屏從手機誕生開始就是不可或缺，只是從以前的顯示數(shù)字，短信文字到現(xiàn)在將書籍，音樂，視頻，游戲等等呈現(xiàn)給用戶，特別是隨著現(xiàn)在大型的手機游戲的流行，用戶對手機屏幕的要求也越來越高了。因此手機屏幕材質(zhì)從當初了UFB、STN進化到現(xiàn)在的TFT、S等等。

不過畢竟屏幕材質(zhì)實在夠多，而消費者對它們的優(yōu)缺點也不能一一了解，本文先通過對目前九大手機屏幕材質(zhì)的解析，讓消費者有一個明明白白的消費觀。這九大手機屏幕材質(zhì)及技術(shù)中，除了傳統(tǒng)的TFT、等屏幕之外，還有NOVA、、Suoer AMOLED、Super AMOLED Plus、IPS、SLCD、ASV等這幾年十分流行的屏幕材質(zhì)及技術(shù)，下表總結(jié)了這九大類手機屏幕代表機型及優(yōu)缺點。從表1可知，不同屏幕材質(zhì)均有其優(yōu)點及不足之處，關(guān)鍵在于消費者的抉擇。

表1九大類手機屏幕代表機型及其優(yōu)缺點

從表1可知，IPS和LCD屏幕的優(yōu)點均為色彩還原度高，但是究竟是哪一個屏幕的色彩還原度更高?為解決這個問題，本研究以目前主流手機華為mate7、華為p8、iphone 5S、iphone 6 plus為例，分析華為mate7在顯微下放大5倍，觀察其屏幕在脫膜前后獲取紅綠藍三顏色的高光譜相應(yīng)變化;分析iphone 6 plus在顯微下放大10倍觀察其開目鏡前后獲取紅綠藍三顏色的高光譜特征變化;同時分析華為p8、iphone 5S、iphone 6 plus這三款手機在顯微放大5倍、10倍條件下，其在紅綠藍三顏色的高光譜特征變化。

1、試驗部分

1.1 儀器及參數(shù)

本試驗利用四川雙利合譜科技有限公司自主研發(fā)的GaiaMicro顯微高光譜成像系統(tǒng)，光譜范圍為400-1000nm，光譜分辨率為2.8 nm，圖像分辨率為1392*1040。顯微高光譜成像系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 400-1000nm系列顯微高光譜成像系統(tǒng)

1.2 樣品來源

此次試驗用到的華為mate7、華為p8、iphone 5S、iphone 6 plus這四款手機，均是公司同事在手機生產(chǎn)廠家購買，為自用產(chǎn)品。

1.3 試驗方法

在同樣的外界條件下，利用GaiaMicro顯微高光譜成像系統(tǒng)獲取華為mate7在顯微放大5倍下脫膜前后的紅綠藍三顏色的高光譜影像數(shù)據(jù);iphone 6 plus在顯微下放大10倍下開目鏡前后紅綠藍三顏色的高光譜影像數(shù)據(jù);華為p8、iphone 5S、iphone 6 plus三款手機在顯微放大5倍、10倍條件下，紅綠藍三顏色的高光譜影像數(shù)據(jù)。利用ENVI的 ROI Tools工具統(tǒng)計同樣像元數(shù)下紅綠藍三顏色在400-100nm的光譜變化。

2、結(jié)果與討論

2.1 華為mate7顯微下放大5倍其在脫膜前后紅綠藍三顏色的光譜變化

華為Mate7配備6英寸屏，擁有FHD 1080p(1920x1080)像素分辨率，368PPI，IPS/(低溫多晶硅)技術(shù)，表面覆蓋康寧大猩猩第3代玻璃。從圖2可知，當華為Mate7脫膜時，其藍色顯示的峰值會上升，但位置保持不變;綠色顯示的峰值與藍色一樣，會有所上升，但是峰值的位置發(fā)生了“紅移”;而紅色顯示的峰值下降，且峰值的位置發(fā)生了“藍移”。從而可以判斷華為mate7的顯示屏色彩還原度一般。

圖2 華為Mate7手機屏幕脫膜前后顏色顯示差異(顯微放大5倍)

2.2 iphone 6 plus顯微下放大10倍其在開目鏡前后紅綠藍三顏色的光譜變化

iPhone6 Plus采用5.5英寸屏幕，內(nèi)置了1920×1080的分辨率，PPI高達400。從圖3可知，當ihpone6 plus開目鏡時，與未開目鏡前相比，其藍色和綠色顯示的峰值會上升;紅色顯示的峰值下降;但紅綠藍三顏色峰值位置均保持不變。結(jié)合圖2和圖3可知，與華為mate7相比，iPhone6 Plus的顯示屏的色彩還原度較高。

圖3 ihpone6 plus開目鏡前后顏色顯示差異(顯微放大10倍)

2.3 華為p8、iphone 5S、iphone 6 plus在顯微放大5倍、10倍條件下，其在紅綠藍三顏色的光譜變化

華為P8采用5.2英寸 IPS-Neo負向液晶屏，內(nèi)置了1920×1080的分辨率　PPI高達423。從圖4可知，顯微鏡放大不同的倍數(shù)，其紅綠藍三顏色的峰值及峰值位置均發(fā)生了較大的變化，放大5倍時其紅綠藍的峰值均大于放大10倍的峰值;不同的是當顯微放大10倍時，與顯微放大5倍相比，其藍色的峰值位置保持不變，綠色的峰值發(fā)生了“藍移”，而紅色的峰值發(fā)生了“紅移”。綜合判斷可知，華為P8的顯示屏色彩還原度較差。

圖 4華為p8顯微放大不同倍數(shù)其顏色顯示差異

iPhone5S配備了4英寸屏幕，1136x640分辨率的Super HD(超高清)IPS電容，PPI為326。從圖5可知，顯微鏡放大不同的倍數(shù)，iphone5S紅綠藍三顏色的峰值及峰值位置也發(fā)生了較大的變化。顯微放大5倍時，其藍色的峰值小于10倍的峰值，但峰值位置不變;顯微放大5倍和10倍時，綠色的峰值無明顯變化，但是顯微放大10倍時峰值的峰值發(fā)生了“紅移”;顯微放大5倍時，其紅色的峰值高于顯微放大10倍，綠色的峰值發(fā)生了“紅移”，但顯微放大10倍時，其峰值位置發(fā)生了“藍移”。綜合判斷可知，與華為P8一樣，iphone 5S的屏色彩還原度也較為一般。

圖 5iphone 5S顯微放大不同倍數(shù)其顏色顯示差異

iPhone6 Plus采用5.5英寸屏幕，內(nèi)置了1920×1080的分辨率，PPI高達400。從圖6可知，無論iPhone6 Plus的顯示屏在顯微條件下放大5倍還是10倍，其紅綠藍三顏色的峰值位置均保持不變，且峰值的大小并無顯著變化。因此，與華為P8、iphone 5S相比，iphone 6 plus的色彩還原度更高。

圖6iphone 6 Plus顯微放大不同倍數(shù)其顏色顯示差異

3、結(jié)論

從圖3和圖6可知，iphone 6 plus在開目鏡前后、顯微放大不同倍數(shù)兩種不同條件下，其紅綠藍三顏色的光譜值均無顯著變化，這充分說明iphone 6 plus搭載的LCD屏幕色彩還原度較高;從圖2、圖4、圖5可知，而無論是華為mate7、華為P8或者iphone 5S，其搭載的顯示屏色彩還原度都較為一般，仔細分析可知，這三款手機搭載的都是IPS屏幕。綜合分析可知，LCD屏幕的色彩還原度高于IPS屏幕的色彩還原度。