為啥OLED看起比LCD亮？再談感知亮度：對比度是決定性因素

說到顯示設(shè)備的亮度，目前液晶當(dāng)然比OLED在紙面亮度上高多了。顯示器部分OLED峰值亮度剛過1000nits，全屏亮度勉強做到300nits，而Mini LED顯示器峰值亮度早超過2000nits，全屏亮度超過了OLED顯示器一倍還多；而電視上更是如此，液晶電視全屏超過700nits亮度峰值超5000nits亮度比比皆是，而OLED電視現(xiàn)在勉強在3%窗口下達到4000nits亮度，全屏亮度依然不及液晶電視一半。

但很多時候，我們會發(fā)現(xiàn)，在很多場景下特別是HDR下，紙面亮度更高的液晶顯示器/電視往往看起來不如OLED顯示器/電視亮。這并不是我們的錯覺，而是因為我們的生理特性，所以我們在不同顯示器上感知到的亮度高低，往往和物理亮度表現(xiàn)的數(shù)值并不一致。簡單來說，有的時候我們感覺到某個設(shè)備很亮，但或許這個設(shè)備的實際亮度并不高。

所以在物理亮度，也就是我們說的尼特，在顯示設(shè)備越來越高之際，很多機構(gòu)和廠商開始考量起了“感知亮度”。但是一直以來，這種光線進入人眼，讓用戶感知體驗到的亮度，往往都很主觀性，缺少一個量化的測試方式。而且除了物理亮度之外，我們也要承認，感知亮度會有受更多其他因素的影響，比如色彩和對比度。

色彩是一個非常復(fù)雜的東西，而且摻和到亮度中間的話，幾乎很難以一個直觀的方式去體現(xiàn)它對亮度的影響，盡管我們都知道這肯定存在。所以相比起色彩而言，對比度顯然是更容易量化，且易于和亮度產(chǎn)生聯(lián)系的特性。所以在目前感知亮度這部分，機構(gòu)和廠商在物理亮度的基礎(chǔ)上，加入了對比度，從而構(gòu)建了一套感知亮度的量化方式。

回到我們最初討論的東西：為什么有的顯示器/電視看起來就是要更亮一些？哪怕和它比較的其他顯示器/電視亮度相同。實際上就和我們說的一樣，我們往往在OLED以及LCD顯示器上看到，在HDR下，OLED顯示器會比LCD更亮，盡管大家都是相同或者近似的亮度（因為要按HDR視頻原信號輸出亮度），而答案就是對比度！

比如如果要說上面這張圖片，哪一邊的白色方塊更亮？很顯然是左邊！但問題是左右兩個白色方塊其實是同樣的亮度，他們的區(qū)別僅僅在于背景的明暗度，也就是對比度。所以在相同亮度下，對比度越高，會讓人眼的覺得更亮，這點是沒有疑問的。這其實是一個生理現(xiàn)象：在圖像不同區(qū)域的對比度，人眼對亮度的感知也存在差異，因為我們的視覺系統(tǒng)會解讀亮度相對于周圍環(huán)境的差異。

那么這個時候就很好理解了，因為OLED的對比度更高，所以即使在相同亮度下，我們?nèi)搜垡矔杏XOLED顯示器/電視比LCD顯示器/電視更亮。但怎么來量化這種感知亮度呢？國際半導(dǎo)體設(shè)備與材料協(xié)會SEMI弄了一個新的標準出來——Perceptual Contrast Length（簡稱PCL），中文翻譯為感知對比長度，行業(yè)試圖以這種方式來測試和量化設(shè)備的感知亮度。包括三星QD-OLED搞出來的那個TrueBright認證，其實基礎(chǔ)都來自于PCL這項數(shù)值。

PCL有一套自己的公式，可以將PCL看做是不考慮色彩的感知亮度參數(shù)。具體來說，PCL=QWhite-QBlack，QWhite是感知白色亮度，QBlack是感知黑色亮度，所以實際的感知亮度就等于感知的白色亮度減去感知的黑色亮度即可。那感知的黑白亮度是怎么得出來的呢？這當(dāng)然和實際的物理亮度有關(guān)，SEMI有一套復(fù)雜的公式來將實際物理亮度和感知黑白亮度掛鉤，這里我們就不說如何轉(zhuǎn)換的，因為這個要掏接近200美元去購買SEMI相關(guān)的資料，而且很多對于用戶來說都是天書……所以這里我們也不會細說。

大家可以知道的是，OLED、IPS/ADS、VA這幾種不同面板，在相同物理亮度下都有相應(yīng)的PCL，或者說不同對比度的顯示產(chǎn)品，即使實際物理亮度相同，但PCL值是不同的。在相同PCL值下，對比度越高的顯示設(shè)備，實際物理亮度就小；對比度越低的顯示設(shè)備，實際物理亮度就高。換句話說，對比度更低的電視和顯示器，需要發(fā)出更高的物理亮度，才能讓人眼體驗到和高對比度顯示設(shè)備差不多的感知亮度。

實際上在SEMI的規(guī)范中，無論什么設(shè)備在感知白色亮度上是相同的，比如300nits的物理亮度，無論是OLED還是LCD，感知白色亮度都是281。真正的變化來自于最低黑色亮度，比如OLED可以發(fā)出0.0005nits的最低亮度，那么感知黑色亮度就為2，而一個對比度為1500:1的IPS顯示器，最低發(fā)出0.2nits的亮度，那么感知黑色亮度就為40，這個時候按照PCL=QWhite-QBlack的公式來套，OLED顯示器的實際感知亮度（PCL）就是281-2=279；而IPS顯示器的實際感知亮度（PCL）就是281-40=241，這下差距就出來了。

從PCL實際的公式換算來看，就如下圖我們看到的一樣，OLED顯示器/電視在10%窗口下，物理亮度100nits的情況下，感知亮度分數(shù)就達到了222，而IPS顯示器/電視（對比度1500:1）以及VA顯示器/電視（對比度3000:1）要在物理亮度227nits以及185nits，才能達到相同的感知亮度。所以這個列表很顯著的體現(xiàn)出：在相同物理亮度下，對比度越高的顯示產(chǎn)品，人眼的感知就會越亮。

當(dāng)然我們也看到，隨著亮度的提升，OLED和LCD對人眼感知的差距在不斷縮小。因為亮度不停增加之后，人眼受到高亮的影響更大，所以這個時候?qū)Ρ榷鹊挠绊懢驮诮档汀．?dāng)然不管如何縮小這個差距，始終不能讓兩者完全相同，人眼始終也會認為對比度更高的產(chǎn)品，在相同亮度下會感到更亮。而且由于目前SDR也好，HDR也好，大多數(shù)內(nèi)容的最高亮度都不算太高，所以在我們認為的顯示器典型亮度上，也始終會覺得OLED比LCD更亮（特別是HDR部分），比如100-500nits這個范圍內(nèi)。

不過實話實說，實際的感知亮度是一個很復(fù)雜的東西，涉及到的絕不僅僅是對比度，我們之前說過了色彩也是人眼感知的關(guān)鍵一環(huán)。但我們還要考慮SDR和HDR的區(qū)別、還要考慮不同APL窗口的區(qū)別、還要考慮Mini LED開啟區(qū)域控光后對比度提升的問題，當(dāng)然也要考慮到色域、色彩鮮艷度和其他我們沒有想到的變量，比如Mini LED的光暈，這都會對人眼實際感知到的亮度產(chǎn)生影響。目前只是因為對比度和物理亮度相對可測量，才能納入到感知亮度的公式中，這并不代表其他因素就不重要！

最后我們想說的是，現(xiàn)在很多用戶都在埋怨OLED的全屏亮度太低，不過在我們看來，因為OLED顯示器和電視的對比度足夠高，所以他們在感知亮度上是有天生的優(yōu)勢的。300nits的全屏亮度就可以和普通IPS設(shè)備的500nits亮度感擁有相同的感知度，即使是Mini LED設(shè)備開啟局域控光后，感知亮度的差距在縮小，但依然是不如OLED的。了解了這些，可能大家的怨氣也就沒那么重了。不過無論如何，電視也好，顯示器也好，在預(yù)算允許的時候，我們都認為購買對比度更高的產(chǎn)品，對畫質(zhì)以及人眼感知而言都是有更多益處的。