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。此篇文(wen)章(zhang)以(yi)常(chang)用(yong)的(de)液(ye)晶(jing)顯(xian)示(shi)器(qi)為(wei)例(li)，將(jiang)詳(xiang)細(xi)解(jie)釋(shi)顯(xian)示(shi)器(qi)顏(yan)色(se)實(shi)現(xian)原(yuan)理(li)，並(bing)加(jia)以(yi)實(shi)際(ji)數(shu)據(ju)測(ce)量(liang)和(he)顯(xian)示(shi)效(xiao)果(guo)的(de)對(dui)比(bi)，來(lai)闡(chan)述(shu)不(bu)同(tong)顏(yan)色(se)深(shen)度(du)對(dui)手(shou)持(chi)式(shi)移(yi)動(dong)設(she)備(bei)顯(xian)示(shi)器(qi)顯(xian)示(shi)效(xiao)果(guo)的(de)影(ying)響(xiang)。

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 sanbufen
，qihuijiexinxiyebianchengshuzixinhao
，jingyouqudongduanduiyingbutongdequdongdianyaqukongzhiyejingdeniuzhuan，dadaobutongdeguangtongguoyejingmianban，congerdadaobutongdeliangdu
，zaijingguolvguangpianhou，congerjiangxuyaoxianshidetupianchengxianchulai。

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

yanseshenduyuegao，shouchishiyidongshebeiyejingxianshipingdetupianxianshixiaoguoyuehao
，tebieshitupianduiyanseyaoqiubijiaogaoshi，jiaogaodeyanseshendunengbaozhengtupianxijiebufensecaipinghuaguodu
，zuidachengdudihaiyuantupianbenshendezhiliang。dapeijiaogaofenbianlvshexiangtoudeshouchishiyidongshebeiyouqiyaozhuyikaolvpaizhaoyulanhezhaopianhuifangshi，weishenduduixianshixiaoguodeyingxiang。