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谈谈显示器的刷新频率问题

前一篇文章提到显示器分辨率问题,如果是单纯为了设置分辨率,根本不用再看天缘的文章,只需摸索两次即可找到设置方法。问题虽小,不过一旦细心的总结起来,牵扯到知识还是比较广,比如液晶显示器的显示原理,各种实现技术,液晶分子的扭转规则等等,很多知识天缘也是接触不多,幸好自己一直本着学习的心态去写作,故同样希望网友们能本着学习的心态去阅读,而并非单纯为了解决问题,本文就再“续貂”一篇谈谈显示器的刷新频率问题。

很多网友都会怀念传统的CRT(Cathode Ray Tube,阴极射线管)显示器,CRT显示器引领着从黑白屏一直到真彩屏的时代变迁,刷新频率概念也是从CRT显示器诞生的那天就有了,而如今显示器市场 早已被液晶显示器完全垄断,由于刷新频率不再是液晶显示器的主要卖点,这个词也很少被提及,至少没有CRT那么火热。

CRT显示器优点有:色彩丰富、响应速度快、视角宽,缺点有:耗电、体积大、笨拙、辐射大。

液晶显示器优点有:体积小、轻便、省电、辐射小,缺点有:色彩没CRT丰富、响应速度慢、视角相对窄。

这是目前两者优缺点比较情况,随着制造工艺发展,液晶显示器会越来越逼近或解决现有缺点。目前CRT显示器仍然适合某些特殊场合,比如雷达监控、中低端的监控市场等场合,普通电脑用CRT显示器已经很少见到。

基础阅读:

宽屏液晶显示器尺寸及功耗介绍

典型尺寸下显示器的最佳分辨率设置

一、显示器刷新频率概念

“刷新频率”顾名思义就是显卡每秒刷新多少次显示屏,假设驱动程序和显示屏都不作弊的条件下,显示屏理论上就是应该跟着刷新频率的步调同步更新显示内容,刷新频率说起来简单,但是从技术上一直是个大难题,早期的CRT显示器虽然支持较高的刷新频率,但过高的刷新频率肯定会导致显示屏拖尾和老化现象,因为磷粉的显示消隐肯定需要一定的时间,另一方面,CRT的刷新频率又不能太低,否则就会造成闪屏现象,因为磷粉需要持续的轰击才会保持光亮(结构剖面图如下,来源维基百科,地址参文末)。

所以,在CRT显示器可承受的刷新频率范围内(一般在60Hz~100Hz),高的刷新频率会让图像看起来更稳定更清晰。而液晶显示器的显示机理则不同,液晶显示是依靠加压偏置使液晶分子产生扭转,从而对背光产生折射(或透射)效应实现图像显示,对静态图像而言,理论上不需要刷新,一次点亮后状态会持续保持直至掉电。

但液晶显示器的刷新频率也并非就没有作用,这可能是考虑到兼容早期显卡的工作原理设计的,液晶显示器仍然在遵循传统的刷新频率去刷新屏幕,在显卡没有按照适时刷新设计的前提下,定期刷新则是个很好的选择。如果显卡是按照适时刷新设计的,那么显示数据均是适时送出到显示屏的,就可以取消掉刷新频率概念,显示屏只根据过来的数据中断刷新屏幕即可。

希望以后的显卡会朝着这个方向设计,不但省电还可以延长显示屏的寿命,不过如能结合适时显示和频率刷新或许更好,可以避免部分老的显示屏黑屏。

二、材料及工艺决定可承受刷新频率

过高的刷新频率无论是对CRT显示器还是液晶显示器,都不是个好事情,各自均有自己的承受范围,这决定于设计、材料及工艺等方面因素,对液晶显示器而言,还取决于液晶板控制电路的设计方式,如果已经加了前一状态监测,再高的刷新频率也不会对液晶屏幕本身造成什么影响(连续的动态图像显示效果还是会有差异),如果没有加入状态监测,而是忠于设置的刷新频率,那么过高的刷新频率肯定会对显示屏造成损伤,甚至是直接黑屏。

目前,各操作系统安装后,对液晶显示器都是默认设置60Hz的刷新频率,这应该是考虑到液晶屏幕制造工艺水平所作出的一个参考值,可以应付平常的工作用途,如果不打游戏不看高清,设置40Hz也可以,可以减少耗电。

三、液晶响应时间决定迟滞现象

动态图像的连续性要求显示器必须得到适时刷新(按照“频率刷新”其实只能保证有限范围内的适时刷新),否则就会出现跳跃或迟滞。所以,目前液晶显示器的60Hz刷新频率也并非就是足以应对一切显示效果。最典型测试,大家可以找一个高清版的火箭发射视频或是全开打CS,然后同时在一台机子上接驳一个液晶显示器和一个CRT显示器,两者效果肯定不同,非常容易发现液晶显示器有跳跃、延迟的现象。

所以,在播放高清DVD或玩大型3D游戏,低刷新频率的弱点就会体现出来,即使你把刷新频率调整的高一点,迟滞现象仍会发生,这是因为液晶显示器的响应时间在作梗,液晶显示器的响应时间是指液晶分子从闭合到开启状态所经历的时间,相比电子转换速度还是有很大差距,再加上液晶显示时还需进行额外的数字逻辑运算,所以液晶显示器在短期内很难超过传统的阴极射线管响应速度,目前来看CRT显示器可承受的刷新频率还是要比液晶显示器有优势。

四、液晶显示器刷新频率设置

打开显示器属性窗口或设置分辨率可参考:典型尺寸下显示器的最佳分辨率设置,如果设置后出现“刷死”、“黑屏”现象,可以盲按ESC键或重启到VGA模式、或安全模式、修复模式下修改(系统不同称呼可能有差别)。

1、对Windows 7系统:

  • 在桌面上点击鼠标右键,选择“屏幕分辨率”,或依次点击:控制面板\外观和个性化\显示\屏幕分辨率
  • 再点击“高级设置”
  • 点击监视器选项卡
  • 在屏幕刷新频率列表框中可以看到当前显示器支持的刷新频率,选择后,点击确定即可修改。

2、对Windows XP系统:

  • 在桌面空白处点击鼠标右键,在弹出菜单中选择属性
  • 弹出显示属性窗口,再点击“设置”选项卡
  • 在设置窗口点击“高级”按钮,弹出监视器属性窗口,再点击监视器选项卡
  • 点击屏幕刷新频率列表框可以调整屏幕刷新频率,设置完成后点击确定即可。 

更多阅读:维基百科阴极射线管(本文图片来源)

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