平面顯示器又稱為超薄型顯示器，目前已經商品化的超薄型顯示器分別有液晶電視與電漿電視兩大類型。一般認為2004年雅典（Athens）奧林匹克運動大會可能會掀起電視機更換熱潮，因此國外平面顯示器廠商無不卯足全力以CRT電視為比較對象，試圖藉此改善平面電視的畫質爭取這波電視機更換商機，有鑑於此本文要探討超薄型電視客觀評鑑技術，以及今後畫質改善技術的發展動向。

視聽環境的變革

由於數位電視的開播以及寬頻通訊的普及化，因此顯示器的使用環境也開始發生變化，同時牽動著播放媒體、通訊媒體以及套裝媒體（package media）快速發展，其中發展最顯著的是資訊的大容量化，連帶使得傳統顯示器的訴求也開始朝向高畫質方向發展，而畫質則隨著應用領域的不同出現很大差異。

《圖一　平面顯示器用途與畫質訴求》

如(圖一)所示，以往PC用監視器（monitor）主要是顯示符號（character）、圖表（graphic）以及照片（picture）等等，雖然最近幾年要求監視器能顯示電視影像的情況則越來越多，不過整體而言PC用監視器的畫質訴求重點仍然是視認性；業務用監視器與印刷業專用監視器的畫質，則根據靜態影像或是動態影像需求出現截然不同的特性，例如Video用監視器必需具備畫質的再現性。

相較之下電視機則以顯示動態影像為主，電視的動態影像可分為「一般娛樂性節目」與「電影觀賞性節目」兩種，因此要求的畫質訴求也不盡相同。一般娛樂性節目比較重視白色鮮艷顯示性；電影觀賞性節目要求黑色的收斂性。換言之隨著整體環境的變化，顯示器必需具備萬全的對策與性能，然而實際上上述期待未必能夠完全實現。

重要的畫質評鑑項目

(圖二)是顯示器常用的畫質評鑑項目一覽。由於顯示器一旦發生噪訊干擾會影響其它影像特性，因此噪訊（noise）是最受業者重視的項目，其他項目次依序是：

《圖二　畫質主要評鑑項目一覽》

(圖三)是與上述畫質評鑑項目有關的元件對照，基本上它可分為面板模組（panel module）與電路兩大單元，這意味著品質良好的面板與電子元件，並不保證面板能夠顯示良好的影像，因為顯示品質取決於是否正確調整圖中列示的諸多與顯示品質有關的項目，事實上若仔細評鑑各廠牌的顯示器，可以發現其實各廠商的調整技術並不如預期中的精緻。

《圖三　與畫質評鑑項目有關的元件對照一覽》

此外設計者必需根據客戶要求設定調整參考規範，例如PC用監視器的各項特性，通常會使用ISO建議的規範。必需注意的是CRT TV的場合峰值輝度，會隨著白色影像面積不斷變化，因此繪製設計圖面時，PC用監視器的輝度檢測標準，最好不要直接引用CRT TV的測試方法，並排除顯示面積因素將相同信號時的輝度設成一定值。

值得一提的是輝度太高對眼睛有不良影響，因此ISO的峰值輝度建議值為100，對比只有6:1或是1:10，因為對比太高眼睛很容易疲勞，由此可知PC用監視器要求的畫質與電視完全不同。本文要探討的電視特性評鑑項目中，最容易產生差異的項目依序是：

如上所述顯示器的輝度會隨著元件（device）特性，與使用目的產生極大差異，通常輝度的主要評鑑重點分別是：

(表一)是各種平面電視（Flat Panel Display Television；FPD TV）全白時的輝度，與峰值輝度的量測結果，根據量測結果可知液晶顯示器全白時的輝度為420～500。由於液晶顯示器並非主動發光元件，必需仰賴背光照明模組提供光源，因此沒有所謂的峰值輝度，它的全白輝度與峰值輝度完全相同；相較之下電漿顯示器（Plasma Display Panel；PDP）一旦變成峰值輝度時畫面會非常亮。

表一列示的數值是電漿顯示器設有可以防止外亂光濾光板（filter）的量測結果，一般而言設置濾光板後輝度只有峰值輝度的30～40％左右，也就是說依此可以反推算電漿顯示器的峰值輝度。

CRT的全白輝度20吋為140，32吋為110；峰值輝度分別是20吋為1500，32吋為500，由此可知32吋液晶顯示器的全白輝度，與32吋CRT顯示器的峰值輝度完全相同；42吋電漿顯示器面板的峰值輝度為400，比32吋的CRT顯示器與液晶顯示器低20％左右，不過以42吋等級的電漿顯示器面板而言，這樣輝度算是最佳狀況。

《表一　各種平面電視的輝度比較》

有關顯示器的對比並非level越高越好，基本上它會隨著顯示器的用途出現很大的差距。(表二)是液晶顯示器、電漿顯示器與CRT顯示器三種顯示器在暗室中的量測結果，表中的「AI ON」是指液晶顯示器會根據整體的亮度調整背光模組亮度，「AI ON」是該功能ON時的量測結果。由表二可知此時液晶顯示器的對比為650:1～1400:1，該功能OFF時的對比為400:1～500:1，如上所述由於液晶顯示器全白輝度與峰值輝度完全相同，因此峰值輝度時的對比與上列數值相同，而CRT顯示器的對比則高到幾乎無法量測的地步，大約是5000:1以上。

以上數據是在暗室中依照液晶顯示器檢測方法量測的結果。由於是CRT的觀視環境通常非常明亮，外亂光會使CRT的影像對比大幅下降，因此一般認為液晶顯示器的對比只要超過300:1就足夠與CRT抗衡。

《表二　各種顯示器在暗室中的對比量測結果》

有關顯示器的色再現性，這也是以往液晶顯示器經常被質疑詬病的項目之一。影像色彩通常是用色彩再現範圍表示，該規範可分為兩種分別是美國類比彩色電視常用的NTSC規範，與歐洲播放聯合制定的EBU規範。

液晶顯示器的色彩變化會隨著視角出現很大的差異，此外隨著筆記型電腦、桌上型電腦以及電視等用途差異，彩色濾光片（Color Filter；CF）的色彩濃度也不同。如(表三)所示，目前已經商品化的液晶顯示器、電漿顯示器與CRT顯示器都符合EBU比100％的規範，而且三者的色彩數都超過1670萬色以上，所以有關超薄型電視的色彩，基本上已經不再受到爭議，雖然業界出現液晶顯示器必需符合「NTSC比100％」的意見，不過它的必要性仍有待商榷。

《表三　各種顯示器的色彩再現範圍量測結果》

(圖四)是將基準色與CRT顯示器plot的結果，圖中CRT顯示器的色再現性範圍，幾乎與EBU的色彩領域相同，不過NTSC規範的色彩領域卻比EBU更大。NTSC的場合R、G、B看似非常鮮艷，然而卻不是真實的顏色。日本地區播放方式與信號形式是以NTSC規範為準則，不過色彩卻以EBU規範為準則，也就是說業務用監視器即使改用NTSC規範，實際上只是強調它的影像色彩而已，對改善色彩的鮮艷性並沒有實質上的幫助。

《圖四　基準色與CRT顯示器的色再現性範圍》

白場平衡（white balance）對顯示器的色彩再現具有決定性的影響，因為觀視者會在無意識狀態下，主觀的將純白作為影像的判斷基準，例如傳統觀念認為婚紗禮服是白色，結果造成觀視者主觀性認定婚紗禮服必需是白色才可，如果畫面出現淡黃色系禮服，潛意識會徹底否定該畫面的影像品質，因此白場平衡對顯示器廠商乃是非常重要的評鑑項目之一。

有關顯示器的視角，由表四可知液晶顯示器的視角與電漿顯示器與CRT顯示器不同，液晶顯示器的視角具有很大的結構依存性，它會隨著使用的視角模式產生非常大的觀視結果。常用的視角模式分別是：

VA Mode具有很高的正面對比特性，雖然IPS Mode的正面對比高達500:1以上，不過仍然無法與VA Mode相提並論。

根據液晶顯示器的量測規範，改變角度後可視部位的輝度與正面觀視時的輝度比，如果超過10:1時上述角度稱為「視角」。換句話說雖然規格上VA Mode或是IPS Mode並無變化，不過實際上對觀視者而言卻有很大的觀視差異，例如VA Mode 45°觀視時皮膚的顏色會變成白褐色，IPS Mode正面觀視時顏色幾乎沒有任何改變，造成這種現象主要原因是因為觀視角度與γ變化所致。由於視角的定義還不夠嚴謹，即使廠商依照規格值製作顯示器，實際上卻與消費者的感受有某種程度的差距，因此一般認為未來必需針對上述要因的視角重新定義。

《表四　各種顯示器的視角比較》

有關超薄型電視的殘影問題，雖然殘影會隨著device的特性與電路調整狀況，以及信號的條件產生差異，不過基本上殘影可分成數種型式，分別是:

假設(表五)的CRT顯示器沒有殘影，然而長時間觀賞時影像有可能出現焦黑狀，換句話說即使CRT顯示器的歷史超過100年，不過目前還是無法斷定CRT顯示器絕對沒有殘影。液晶顯示器與電漿顯示器若與CRT顯示器比較時，液晶顯示器與電漿顯示器顯然很容易產生殘影，尤其是電漿顯示器的影像非常容易產生短期殘影現象，這也是電漿顯示器廠商未來必需解決的課題之一。

《表五　各種顯示器的殘影比較》

有關顯示器的反應時間（response time），它會隨著device的特性與驅動方式產生很大的差異，長久以來液晶顯示器被人詬病的反應時間過慢問題，最近幾年已經獲得相當程度的改善，如(表六)與(圖五)所示液晶顯示器的反應時間大約是15～18ms，電漿顯示器的反應時間則低於10ms。理論上電漿顯示器的反應時間越快越好，然而反應時間太快的話會出現疑似輪廓現象。目前反應時間最快的依舊是CRT顯示器位居榜首。

隨著液晶顯示器的大型化，反應時間與視角等問題也越來越受到重視，尤其是以家用電視為訴求的場合，45°視角時影像顏色不會改變，已經成為超薄型電視必備的特性。為改善超薄型電視的反應時間，常用的方法可分有:

《表六　各種顯示器的反應時間比較》

為了要與CRT的反應速度抗衡，必需將顯示器的反應速度提高至4ms左右，如果刻意壓縮目前超薄型電視的反應速度的話，畫面會出現嚴重的閃爍（flicker）現象，因此業者普遍認為8ms的反應速度是未來改善的終極目標。有關反應速度的改善技術，最近出現一種反應速度高達5.5ms的OCB（Optically Compensated Birefringence）方式，不過這種方式必需搭配impulse驅動技術。

除此之外灰階特性與畫面均勻性也會響影顯示器的畫質，尤其是元件的驅動方式與特性具有決定性響影。例如左右灰階特性的γ值，取決於元件的設計與設定，因此設計上必需作嚴謹的匹配。此外液晶顯示器一旦大型化，液晶顯示器內部的各種光學膜片（optical film）可能會因高溫翻翹曲卷，或是畫面發生不均（mura）等現象，則是系統整合廠商必需注意的問題。

《圖五　液晶顯示器的反應時間發展趨勢》

結語

以上介紹各種顯示器的畫質評鑑項目。一般認為電漿顯示器的輝度特性與CRT顯示器非常類似，而且影像視認性非常高，不過它的反面例如輝度、擬似輪廓、外亂光對比、殘像、影像細膩度等問題仍有待大幅改善；液晶顯示器具備較佳的抗外亂光特性，不過輝度特性、反應速度、視角、殘像則是今後必需改善的項目。