中心議題：

• 手機顯示器顏色深度實現原理
• 不同顏色深度對顯示器顯示效果的影響

解決方案：

• 對比不同位深的液晶顯示器實際測量數據和顯示效果

目前，對於手持式移動設備顯示器顏色的討論愈演愈烈


，在各個手持式設備的參數說明中對於顯示顏色從最初的4,096 色到65K 色再到262K 色，甚至現在大部分高端手持式移動設備上出現的16M 顯示顏色，但對於其中的含義往往讓人摸不著頭腦。此篇wenzhangyichangyongdeyejingxianshiqiweili


，jiangxiangxijieshixianshiqiyanseshixianyuanli，bingjiayishijishujucelianghexianshixiaoguodeduibi，laichanshubutongyanseshenduduishouchishiyidongshebeixianshiqixianshixiaoguodeyingxiang。

1 理論分析

1.1 顏色深度
顏色深度簡單地說就是顯示器最多支持多少種顏色，一般是用"位"來描述
，所以也稱為位深度。一般來說
，能顯示的顏色越多越能顯示複雜的圖像
，畫麵的層次也越豐富。液晶顯示器每個像素點由3 個子像素組成，分別為紅色

、綠色和藍色。

通(tong)過(guo)嚴(yan)格(ge)控(kong)製(zhi)和(he)改(gai)變(bian)液(ye)晶(jing)上(shang)所(suo)施(shi)加(jia)的(de)電(dian)壓(ya)，每(mei)種(zhong)子(zi)像(xiang)素(su)呈(cheng)現(xian)不(bu)同(tong)的(de)灰(hui)階(jie)。在(zai)結(jie)合(he)了(le)這(zhe)三(san)種(zhong)子(zi)像(xiang)素(su)後(hou)
，可(ke)以(yi)得(de)到(dao)一(yi)個(ge)可(ke)以(yi)顯(xian)示(shi)不(bu)同(tong)顏(yan)色(se)的(de)顯(xian)示(shi)屏(ping)。

例如：
R4*G4*B4 即2^4*2^4*2^4=4,096
R5*G6*B5 即2^5*2^6*2^5=65K
R6*G6*B6 即2^6*2^6*2^6=262K
R8*G8*B8 即2^8*2^8*2^8=16M

市麵上所說的1,600 萬色即24 位（bit）
，26 萬色即18 位（bit），而65K 色也就是16 位（bit）。;圖1中顯示了市麵上部分手機的顏色，可以看到，目前大多數手機廠商特別是手機大廠會選擇24bit,也即1,600 萬顏色。

圖1 市麵上常見手機的屏幕參數[page]

1.2 手機顯示屏顏色深度的實現
手機顯示的圖片通過CPU 接口以12bit、16bit、18bit 或者24bit,通過液晶顯示器接口按照時序控製傳入液晶顯示器控製芯片內

，一幀圖片經過GRAM 暫存後，數據以不同電壓形式驅動液晶扭轉實現不同的灰階，從而實現豐富的色彩顯示。

圖2 顯示了一個典型的主控端的連接方式，CS、RS、WRB
、RDB 是控製型號，分別是片選信號、數據或命令、寫/ 讀信號，按照一定的時序控製，數據得以傳輸，畫麵才能正常顯示。

圖2 主控端連接方式

圖3 所示為顯示屏驅動到液晶扭轉從而實現不同灰階的過程，圖片信息經GRAM 後，每個像素（pixel）都分成RGB 三san部bu分fen，其qi灰hui階jie信xin息xi也ye變bian成cheng數shu字zi信xin號hao，經jing由you驅qu動dong端duan對dui應ying不bu同tong的de驅qu動dong電dian壓ya去qu控kong製zhi液ye晶jing的de扭niu轉zhuan，達da到dao不bu同tong的de光guang通tong過guo液ye晶jing麵mian板ban，從cong而er達da到dao不bu同tong的de亮liang度du，再zai經jing過guo濾lv光guang片pian後hou，從cong而er將jiang需xu要yao顯xian示shi的de圖tu片pian呈cheng現xian出chu來lai。

圖3 顯示屏驅動到液晶扭轉實現不同灰階[page]

圖4 顯示了圖片的數據是怎樣實現灰階的。第一個是典型的24bit 顯示接口，數據通過GRAM 後轉換成8bit Red、8bit Green 和8bit Blue.同理，18bit 的顯示接口將數據轉換成RGB 666,16bit 的顯示接口將數據轉換成RGB 565,繼而混色成0到255 灰階的不同色彩。

圖4 圖片數據的灰階實現

2 實驗驗證

針對不同位深的手持式移動設備液晶顯示器，從240 灰階到255 灰階，液晶顯示屏的亮度差異如圖5 所示。對於24bit 位深的液晶顯示器，能精確到1 個灰階的變化
，曲線呈現緩慢
、均勻的變化。對於16bit 位深的液晶顯示器
，對於16 個均勻灰階（240~255）
，隻能呈現出兩個亮度的變化，即對於跨度8 個灰階隻有一次亮度變化。對於18bit位深的液晶顯示器，介於16bit 和24bit 之間，對於4 個灰階跨度有一次亮度變化。也就是說，1,600 萬色的顯示屏能體現出細微的色彩差異，提供給使用者更細膩和豐富的色彩感受。

圖5 240~255 灰階液晶顯示屏的亮度差異[page]

為了能更直觀地比較16bit、18bit 和24bit 的顯示效果差異
，特地做了不同位深的手機顯示效果對比
，從左到右分別為1,600 萬色、26 萬色和65,000色
，如圖6 所示：在西紅柿的高光部分1,600 萬色色彩過渡平滑、自然，看不到不均勻的顯示，26 萬色的顯示效果稍遜，而65,000 色能明顯看出不均勻的顯示。

圖6 16bit、18bit 和24bit 的顯示效果對比

同樣在人物的圖片中，從胳膊的細節處也能看出差異。

從圖片真實的顯示效果可以看出
，在顯示非常多色彩的細節部分，如天空、人物麵部、皮膚等方麵，位深越大
，顏色還原能力越好，色彩過渡越平滑

、自然。

3 結論

顏yan色se深shen度du越yue高gao，手shou持chi式shi移yi動dong設she備bei液ye晶jing顯xian示shi屏ping的de圖tu片pian顯xian示shi效xiao果guo越yue好hao，特te別bie是shi圖tu片pian對dui顏yan色se要yao求qiu比bi較jiao高gao時shi，較jiao高gao的de顏yan色se深shen度du能neng保bao證zheng圖tu片pian細xi節jie部bu分fen色se彩cai平ping滑hua過guo渡du，最zui大da程cheng度du地di還hai原yuan圖tu片pian本ben身shen的de質zhi量liang。搭da配pei較jiao高gao分fen辨bian率lv攝she像xiang頭tou的de手shou持chi式shi移yi動dong設she備bei尤you其qi要yao注zhu意yi考kao慮lv拍pai照zhao預yu覽lan和he照zhao片pian回hui放fang時shi，位wei深shen度du對dui顯xian示shi效xiao果guo的de影ying響xiang。