发展历史
1925年,英国人约翰·洛奇·贝尔德制造出了史上第一台电视机。当人们在电影院观看影片时,无论选择哪个座位,都能欣赏到很好的观影效果。这就得益于电影院的曲面银幕——人们也没有感受到影院银幕画面有任何变形。而医学工作者给出了更科学的解释:人眼的晶状体是凸透镜样,其焦点所形成的的焦平面是球状弧面,而并非真正的平面。因此,合适弧度的曲面电视,比平面电视的显示效果更接近人眼看到真实场景的情况,并不产生画面变形。
世界著名的雅典建筑帕特农神庙,设计修建时,就考虑到人眼的构造而将帕特农神庙修建成具有一定弧度的。也正因如此,电影院里的大型荧幕,都是曲面的,由此可见曲面屏幕是最佳视听效果的先史。
曲面电视开启了电视新的时代,从整个电视显示技术发展来看,可以说显示技术的发展带动了电视的发展,从历史上来看是这样的。从最初的显像管电视到后来的液晶、等离子,中间还经历过一些背投,整个技术引领了电视技术的发展。从背光一直到LCD、3D、UHD,并且还有OLED产品,2014年技术发展到整个曲面超高清液晶电视,从趋势来看构成了这样一个情况。从屏幕来看,从过去的球面到平面,以及到曲面,给用户提供更好的视觉体验。
2013年全球首款曲面液晶电视发布(第一次让人们意识到液晶技术也可以弯曲显示)。这款曲面电视已经很难满足高端消费群体的需求。
全球首款曲面UHD电视也被创造。家电行业资深评论家刘荷清表示,“曲面UHD电视为行业开辟了新的发展路径。”他说,“HD、FHD、UHD,之前电视行业发展陷入了单靠分辨率提升的怪圈。曲面科技从另一维度提升了视觉体验。并且它和之前公认的超高清、大屏、智能技术并不冲突,完全可以融合。”
功能配制
其次由于人类的眼球是球形的,观看纯平面显示画面其实是“扭曲”的,画面尺寸越大就越明显。曲面电视其弧度完全符合人体工程学要求,用户观看的体验更自然,用户可以真切感受到曲面屏显示技术所带来的影院级画面感,曲面屏在左右两边可实现更优良的可视角度,更自然,更舒适,临场感更出众。
行业专家展示了曲面电视相比传统平面电视的五点优势:
第一,弧线形外观更美。就像人们偏爱流线型汽车外观、圆弧轮廓手机一样,符合现代审美。
第二,曲面结构能在有限空间获得更大显示面积。1.3米的宽度空间正好摆放一台55英寸传统平板,却可以放进一台58英寸的曲面电视。
第三,观看视角更广。弧线设计,增加可视图像范围,在电视机侧后适当角度也能看清部分画面显示。
第四,带来更逼真的画面临场感。犹如弧形IMAX荧幕带来的影像环抱感,3D显示身临其境。
第五,人眼视觉体验更舒适。弧形显示,符合人类眼球的球面特性,能够使屏幕上每一点到达眼睛的距离相等,消除了屏幕边缘的视觉扭曲,创造出最自然舒适的观感。
行业规范
曲面液晶面板通过了中国工信部电子工业标准化研究院(以下简称CESI)的曲面显示性能检测,这也是行业内首次通过此类检测的产品。CESI是中国国内制定、管理消费类电子产品相关国家和行业技术标准的专业权威机构。据其介绍,与传统平面液晶显示相比,SDC的4000R曲率曲面液晶屏对比度提升最高达48%。在曲率方面,它也是时下曲面电视中最具领先性的曲面产品。其中,4000R曲率表示半径为4000毫米的圆弧弯曲程度。
另外,CESI的技术研究人员透露,“与平面显示屏相比,SDC的曲面显示屏在对比度和亮度均匀度方面有了显著的提升。曲面显示屏的超强沉浸感,此次也获得了第三方检测数据的认证,为消费者的视听体验提供了科学的数据依据。”作为当今曲面显示市场的引领者,SDC通过了曲面液晶面板的高水平评测,也为曲面显示市场树立了新的行业发展风向标。
曲面电视误解
对曲面电视的误解:
一、OLED比LCD更适合做曲面电视
曲面也并非OLED的专利,此前IFA柏林国际电子消费品展览会上推出世界首款65英寸曲面LED高清电视,这款电视机采用的并非是OLED面板,而是比较主流的LCD液晶面板。大多数电视品牌都有超高清LCD曲面电视正在销售中。
二、曲面电视只有大屏幕,大尺寸
相信很多消费者都认为,曲面电视只有55英寸以上的大屏幕电视。那么难道曲面电视无法实现小屏幕化吗?随着40英寸和首款32英寸UE32J6500曲面电视的出现,彻底终结了曲面电视无小尺寸的瓶颈。40英寸和32英寸的小尺寸曲面电视正在销售中。
三、不方便挂置墙壁
事实上曲面电视也是可以用和纯平电视一样的方式悬挂在墙上,使用的挂架也是一样规格的。尽管曲面电视屏幕为内凹形,但是并不影响悬挂在墙上欣赏。曲面电视挂在墙上时,最高处仅仅比同规格纯平电视高出仅仅几厘米。突出的部分微乎其微,完全可以忽略不计。跟平面电视相比,虽电视本身稍有突出,但因这略微的突出却能创造不同凡响的视听效果。
四.只有在正中央的位置才能看得清
比起平面电视,曲面的优势是各个方位都能兼顾更优秀的画质。不管是在皇帝位还是侧位,曲面屏幕都将获得比纯平屏幕更佳的观览效果。
如图1显示,人眼和屏幕之间的夹角在90度时,能获取最佳的观赏效果。若是观看者采用偏视位,则会在电视两侧边缘产生角度差。左侧和右侧的角度差异越大,观看到的画质平均度就下降。比如一边看的清晰,另一边看不清。曲面电视的情况如图1所示,无论在正位还是侧位,与画面左右的角度差不大,所以能获得比纯平电视更好的视觉体验。
技术优势
一、对比度更出色
曲面电视可呈现每个角落的鲜明画质。左右两侧画面明暗对比度比平板电视增加了45%,使黑色更加深邃,亮色鲜艳亮丽。通过CESI(中国电子技术标准化)监测认证结果显示,曲面电视较平面液晶电视在亮度均匀性、对比度、失真率上都有不同程度的提升。
二、视角更广泛
曲面电视相比传统平面电视观看视角更广。弧线设计,增加可视图像范围,在电视机侧后适当角度也能看清部分画面显示。带来更逼真的画面临场感。犹如弧形IMAX荧幕带来的影像环抱感和身临其境的真实感。而且人眼视觉体验更舒适。弧形显示,符合人类眼球的球面特性,能够使屏幕上每一点到达眼睛的距离相等,消除了屏幕边缘的视觉扭曲,创造出最自然舒适的观感。
随着画面视角的扩大,观影现场感也随之增强。这与位于眼角膜处的视觉细胞(圆锥细胞及杆状细胞)有着密切的关系。圆锥细胞位于视网膜的中心位置,而杆状细胞则位于视网膜周边。这两种细胞是我们能够通过眼睛认知事物的关键所在。
人类自然视野范围是20~30度,因此通过刺激视网膜中心位置的圆锥细胞认知事物。扩大视野范围(即视角)扩大的话便会刺激视网膜周边位置的杆状细胞,这也是提高沉浸感、增强观临场感的关键所在。另外,杆状细胞的敏感度比圆锥细胞高一千倍不止。因此刺激杆状细胞的话,眼球便能捕捉到一些亮度变化和一些色彩差异。
曲面电视就是利用了人体眼球工程学的特性,通过刺激杆状细胞扩大画面视角,从而使观众在观看时有更强的沉浸感。
三、沉浸式体验
曲屏电视会给您带来犹如弧形大型剧场的影像环抱感,可以说是全浸入式体验,给予观看者如在影院般的沉浸感,让人身临其境。屏幕的两侧弧线设计的画面使可视画面范围更加广阔,因此,视听效果与观看更大尺寸的电视时的视听感受类似。
四、曲面电视可以减少视觉上的歪曲
人的眼球是球体,眼膜也是曲面形态,因此,平面上的物体事实上透过眼球成像时会有所弯曲。曲面电视屏幕的曲面设计能够消除这种视觉上带来的弯曲。符合人眼的构造使眼睛更加舒适。曲面电视上观看画面时,看到的画面跟眼睛的构造更吻合,更加符合人类的视听习惯,这样的舒适感是平面电视所无法提供的。
据CESI,即中国国内制定、管理消费类电子产品相关国家和行业技术标准的专业权威机构介绍,与传统平面液晶显示相比,4000R曲率(半径为4000毫米的圆弧弯曲程度)曲面液晶屏对比度提升最高48%,亮度均匀度提升12%,失真率降低73%,而在曲率方面,它也是时下曲面电视中最领先的。
技术缺陷
LCD屏
有很多人存在认为LCD面板不适合作曲面电视的误解。这样的误解是由于不适合做曲面电视的液晶排列方式导致的。有些人可能产生一些误解,以为LCD屏幕是通过物理外力强制折成曲面形态,因此会有技术性的限制,比如屏幕透光或是背光不均匀,其实这些问题跟是否使用液晶面板没有绝对的关系,而是应该确认液晶的排列方式比如VA(竖直排列的液晶),非VA(水平排列的液晶)。
显示屏大致上分为VA屏和非VA屏。这是根据液晶排列方式而区分的LCD种类。VA面板液晶分子垂直排列,而非VA面板水平排列。在平板电视中,两种面板的区别不是很明显。但是曲面电视中,非VA面板液晶分子水平排列的方式,受到大的外力时,排列会随着屏幕的弯曲而变得散乱,而VA面板垂直排列的液晶分子则依然不散乱排列整齐。
VA(右)与非VA(左)液晶分子排列
非VA水平排列的液晶分子在曲面状态下变形之后,会使屏幕显示出现诸多的问题。如屏幕透光、背光不均匀、等等问题。VA面板的曲面电视没有这些问题,具有天生曲面的优势和最适合做曲面电视的优越技术。
OLED屏
如今,在市场也能看到很多OLED曲面电视,但是OLED技术还没有完全成熟。备受质疑的是使用寿命问题,还很难下结论。OLED这个显示技术在屏幕超过20、30英寸,达到电视用的面板尺寸之后,OLED的问题就很多,很多年以来都没有解决,比如发光体的寿命短,不够自然等技术上的限制,所以OLED,真正有推广价值、能够盈利的是10英寸以下的小尺寸屏幕领域,比如智能手机、小尺寸的显示设备。
OLED技术作为未来显示屏技术备受瞩目,很多企业正在为引入OLED技术做出努力。但由于像电视一样的大尺寸OLED存在技术路线不确定、良品率低等诸多问题,却迟迟难以量产。LCD技术相对OLED技术成熟,并且同样能够达到曲面效果,这是液晶屏电视厂商推出曲面电视的主要原因。
曲面优点
曲面电视在哪些方面优于平面电视呢?相比其他电视技术和规格,曲面电视并没有特别突出的优势。但是从设计、观看效果和一些其他因素来看,其弯曲的形状有许多吸引人的销售热点。
(1)大多数电视是平面的,所以弯曲的屏幕形状在风格上很容易被区分。在高度同质化外观设计的平面电视中,曲面化极易形成品牌的差异化。
(2)曲面OLED电视从边缘到边缘都能提供较佳的观看效果。整片屏幕朝观赏者方向包围的弧形设计,可提供更宽广的可视角度与宽阔的全景影像效果。
(3)对曲面电视而言,近距离观看可减少离轴观看的失真度。
(4)曲面电视会让电视观赏者的观赏距离拉长,而这将促使消费者购买更大尺寸的电视,无形中将增加电视的需求面积以及平均尺寸。
曲面挑战
当然,曲面(Curved)并不是只能在OLED上形成,在超薄玻璃基板的导入之下,LCD技术也可以达到曲面的效果。不过由于LCD电视用的是背光组件以及两片玻璃基板的结构,在制造曲面LCD电视时需要克服许多技术挑战:很难在曲面造型的背光板上达到亮度的均一性以及高发光效率;在边缘处的图像质量会由于TFT和彩色滤光片画素间的不匹配而失真;因为面板形状弯曲,偏光片贴附以及FPCB(软性印刷电路板)打件等需要进行新工程技术的开发。
以上LCD存在的问题,对OLED来说几乎不存在。不过,曲面OLED制造过程中也面临着许多挑战。首先是OLED电视的弯曲制造技术还很不成熟。然而,OLED的制造过程相当复杂且不统一,而曲面则可能会让其更复杂,进而无法以标准化降低成本。另外,为了提高耐力度,OLED外框必须比LCD电视更坚硬更厚实。而且,当OLED材料遇到加热蒸发后的热气,一定程度将降低光效率和使用寿命。弯曲过程中的高温和压力,对OLED偏光片附件的模块生产也会产生影响。这些是曲面OLED电视面临的较大挑战。
LCD的电视制造技术已经相当成熟,而电视市场销售量的增长趋向保守。因此,大多数厂商不希望再继续增加LCD制造产能。但随着技术的不断完善和性能的改进,曲面OLED电视的上市,电视整机厂商关注的焦点将逐渐从平面转向曲面。虽然高分辨率的产品是当前LCD制造趋势的主流,但高分辨率面板如4K×2K等已经超越了电视信号播送的现有极限,消费者不一定能感受其明显的差异。为了与高性能的LCD电视抗衡,曲面OLED电视作为一种新的产品正被推广。如果成功,曲面电视将会在电视机市场引导一个新的流行趋势。