视网膜屏幕的优缺点(苹果视网膜显示屏是什么)

Hello 大家好，我是 Check6，今天来和大家好好聊聊现在智能手机最重要部件之一的「屏幕」。当然不仅仅是智能手机，从世界上第一部移动电话摩托罗拉 DynaTAC 8000X 开始，屏幕就是手机上无法缺少的部件。今天主要主要触摸屏手机（手机屏幕）的发展史以及来讨论一下今天手机屏幕。

距离世界上第一部智能手机发布后的十年，在 1994 年，老牌科技大厂 IBM 推出了历史上第一台公认的智能手机或者说是现代智能手机鼻祖 IBM Simon，Simon 在当时被称为 PDA，中文就是智能数字助理或被成为手持式 PC。Simon 不仅可以打电话还能发信息和邮件，内置了日历，备忘录，世界时钟等等功能，但是其他手机也多少有这类的功能，最让人震惊的是还是那一块 4.5 英寸 x 1.4 英寸的屏幕，分辨率 160 x 293，而且这块屏幕的屏占比在当时是非常高的。但也是由于当时技术的限制，Simon 的操作方式依旧要靠手写笔，但是当时有这个设计思路的确已经非常超前了。

IBM Simon

在 1997 年，西门子作为当时的手机大厂发布了第一款搭载彩色显示屏的手机—西门子 S10，第二年则是发布了世界上第一款搭载指纹识别的手机，在 20 世纪末，还有世界上一款滑盖手机（SL10）也是由西门子发布的，而那都已经是后话了。西门子 S10 和现在的彩色显示屏不太一样，这块屏幕只能显示 4 种颜色红、绿、蓝、白四种颜色，但哪怕只能显示四种颜色，S10 也是开创了彩色屏幕的先河。

西门子S10

西门子SL10

后面登场的就是我们比较熟悉的厂商了像是索尼爱立信，诺基亚等等厂商都在跨入 21 世纪的那两年发布过彩色显示屏，诺基亚 7650 也是是那时候非常有名气的手机，完全不亚于现在的苹果三星，国内的 HMOV。

最近滑盖手机很火，像联想的 Z5 Pro，荣耀 Magic 2，小米 MIX3 都采用了滑盖的设计，而在 2000-2010 年这段时间里，诺基亚的滑盖手机火遍全国，N85 就是一款采用了双向滑盖设计。而这并不是重点，N85 是世界上第一款采用 OLED 屏幕的手机。它配置了一款 2.6 英寸，分辨率 240×320 的 AMOLED 屏幕，搭载 Symbian OS 9.3。要真说谁是 OLED 屏幕的首发者，那还得当属诺基亚，毕竟三星的第一款 OLED 手机要比 i7110 要比 N85 晚了快 4 个月。

N85

三星i7110

而 LCD 的忠实粉丝苹果在 2007 年的 1 月 9 日，向世界发布了颠覆世界的 iPhone 2G，这款手机告诉了世人，原来手机还能这么玩。iPhone 2G 搭载了一块 T3.5 英寸 TFT 电容式触摸屏，分辨率 320×480，并且支持多点触控，从这时开始，手机屏幕开始飞速发展，到现在甚至开始倒逼电脑屏幕的发展。

iPhone2G

在前文讲到了几个重要的知识点，分辨率，AMOLED/OLED，LCD。我们从分辨率开始说起，分辨率的重要组成部分就是像素，像素由红，绿，蓝组成，一块方形的屏幕横向有多少个点，竖向有多少个点，相乘之后的数值就是这块屏幕的像素。举个例子，我的华为 Mate10 Pro 的分辨率是 2160×1080, 计算以后得出这块屏幕的比例是 18：9，也就是现在「全面屏」的主要屏幕比例。所以，在这个华为 Mate10 Pro 的 6 英寸屏幕上，在竖向的高度上有 2160 个像素，在横向的宽度上有 1080 个像素。说完屏幕像素以后就会引向另一个名词「PPI」又被成为每英寸屏幕所拥有的像素数，这里的每英寸是指对角线的长度，并不是像素的高和宽。而屏幕像素数量，屏幕大小和 PPI 这三者之间有着紧密的联系，在这里我们需要一个公式。

PPI计算公式

这个公式非常的有用，以 iPhone 8 Plus 来说，iPhone 8 Plus 的屏幕分辨率是 1080×1920，通过公式我们得知 iPhone 8 Plus 的 PPI 是约 401，这符合苹果对 Retina Display 的标准。

Retina Display

现在出现了一个英语单词，Retina Display，视网膜屏幕，这是一个非常成功的营销词汇，早期的 Retina Display 的标准是 326PPI，而现在大部分的手机屏幕分辨率应该在 400PPI 以上，当然得益于苹果的蜜汁优化，新的 iPhone XR 的 PPI 是 326PPI。现在对 Retina Display 的重要依据也是一个公式，在 iPad 3 的发布会上提出的 Retina Display 公式。

Retina Display 公式

其中 a 代表人眼视角，h 代表像素间距，d 代表肉眼与屏幕的距离。匹配以上条件的屏幕可以使肉眼看不见单个物理像素点。这样的 IPS 屏幕就可被苹果称作「Retina 显示屏」。将通常使用距离及正常眼能区分屏幕上两点的最小视角约为 1』代入上公式可知：移动电话显示器的像素密度达到或高于 300ppi 就不会再出现颗粒感；手持平板类电器显示器的像素密度达到或高于 260ppi 就不会再出现颗粒感，而苹果计算机的 Retina 显示器像素密度只要超过 200ppi 就无法区分出单独的像素。

说完了屏幕分辨率，接下来说一说屏幕材质，现在主要的两种屏幕材质是 LCD 屏幕和 OLED 屏幕，而在手机这个圈子中，有讨论屏幕的地方就有战争。首先我们先来解释一下，OLED 和 LCD 的区别。

LCD 中的液晶本身并不发光，它的发光原理主要靠背光层，这则需要大量的 LED 背光灯组成，但是背光依然是白色的光，并不能出现色彩，于是白色的背光层上加一层有颜色的薄膜，白色的背光穿透了有颜色的薄膜后就能显示出 RGB 三种颜色了，但是依旧需要调整比例，不能让光直接穿透 RGB 啊，这也是为什么在背光层和颜色薄膜之间有一个控制阀门，这就是图片中 Liquid Crystal 的那一层，也就是我们所谓的液晶层，这层可以通过改变电压的大小来控制开合的程度，开的越大，光也就越多，开的小，光就变少。

LCD工作方法

LCD工作方法

LCD 作为一种非常成熟的工艺也暴露着巨大的缺陷，由于这个液晶层并不能完全的关闭，在显示黑色面板的时候实际上是白色＋黑色的结合，并且这个背光层的存在，这束光很容易从面板和缝隙之间传过去，这也就导致了一个 LCD 屏幕的通病—屏幕漏光。

漏光

还有就是拖影根据上述描述得知画面的颜色是由像素点显示来的，而像素点从蓝变成颜色红，或者转变任何一种颜色是需要时间的，这段时间叫做灰阶响应时间，如果灰阶响应时间太长，在画面快速滑动的时候像素点来不及改变颜色而导致出现画面残留，视觉上就会出现拖影，拖影极其影响视觉观感，OLED 屏幕几乎没有任何拖延，而 LCD 屏幕，哪怕是苹果的顶级 LCD，该拖影还是拖影。当然了，现在 LCD 的工艺越来越高，在旗舰上的 LCD 屏幕几乎察觉不到拖影的现象。

而另一种屏幕 OLED 则完全没有问题，因为 OLED 没有背光层，所以 OLED 要比 LCD 屏幕薄很多，对于手机内部寸金寸土的地方，减少 1mm 也是减少。并且 OLED 它是可以弯折的，而且是可以大幅度的弯折，这也就是为什么会出现类似三星 Galaxy S8/S9 这类的曲面屏手机。苹果也是看重了 OLED 的「可定制性」所以在 iPhone X 上也采用了由 OLED 制成的刘海屏。OLED 的对比度可以做到很高，它的黑色是可以直接关闭，对比度从理论上是可以做到无限的，我记得苹果在介绍 iPhone X 的时候有一个 PPT 就是在夸这块无限对比度的屏幕。当然 OLED 的屏幕有一个我非常喜欢的功能，Always On Display 息屏显示，手机平躺在桌子上想看一眼时间或者来了什么消息轻而易举，并且 AOD 的耗电量极低。

AOD

但同为 OLED，每一家的 OLED 还都有那么一些不一样，虽然屏幕都是三星产的，但里面大有学问。首先是 PPI，同样的尺寸下，PPI 越高，像素之间的格子就越多，有效的发光面就会变少。OLED 是电流驱动，同样的条件下，PPI 高的显示屏亮度会更低一些；如果亮度一样，PPI 高的显示屏能耗就会高一些。

各大旗舰的PPI和最高亮度

但是三星给苹果的屏幕不太一样，PPI 高，亮度也高，在这种情况下就要提到另外一个问题，像素排列。我们知道 OLED/AMOLED 的屏幕排列主要是 Pentile/棱形排列。三星的 Galaxy 系列的排列方式几乎每一代都有所变化。

我们再来看一下今年几大旗舰手机 OLED 屏幕排列组合。

各大旗舰的排列方式

它们在单个像素的设计上还是有一些不同的。比如 P20 Pro 的 RGB 三色像素接近于矩形，而其他的大都是圆角矩形；S9+ 的绿色次像素类似纺锤形，iPhone X 的红色次像素比别的手机都要大一倍等等。PPI 越高，像素就越密集，同样的电流下，亮度就会越低，你强行升高亮度，功耗就会增加，寿命也会有一些影响。虽然 AMOLED 的寿命据说已不是问题，但在持续高亮度的条件下，多少还是有一些担忧的。iPhone X 应该是多方权衡，最终选择了适当降低 PPI，维持高亮度的这么一个做法。但能达到这么高的亮度，单是红色次像素比别人大是不够的，发光材料和荧光效率上应该也有一些不同。

OLED 屏幕还有的好处就是屏幕 IC 的封装方式，目前有 COG、COF 和 COP 三种，iPhone X 就是采用了价格高昂的 COF 封装方式，才做到了几乎没有下巴。当然也得益于 OLED 的柔性特性。

说到这里有的人就要问了，OLED 这么牛逼为什么有些人在高呼 LCD 用不为奴？OLED 就没有任何缺点了吗？答案是肯定有缺点的。首先第一个缺点就是 PWM 调光，这个在 B 站的视频中出现最多，一些弹幕就会在那刷「这屏幕怎么是闪的啊？」没错，闪屏（频闪）的罪魁祸首就是 PWM 调光。具体原因我们来看一下谷歌是怎么回答的：「屏幕是需要控制亮度的，对于 LCD，直接通过调整背光层的电压就能控制亮度（DC 调光），而 OLED 在低电压下会出现不均匀的果冻效应，所以 OLED 就不能采取控制电压调整亮度，OLED 控制亮度的方法就是不断的开关开关开关，开关的次数高到一定程度了肉眼就无法看出来了（PWM 调光）。PWM 调光实际上屏幕的亮度是固定的，他是通过改变点亮屏幕的时间来调整连读的，假如屏幕亮度 100%，那么全部周期内保持屏幕打开就行了，假如亮度 80%，那么一个周期内 80% 的时间打开屏幕，20% 的时间关闭屏幕，假如 50% 亮度，那么一个周期内 50% 的时间打开，50% 的时间关闭就行了。而低亮度下，由于屏幕关闭的时间过长，我们的肉眼就会很明显的发现屏幕是在一开一关，其实很多人的误区是以为屏幕的频闪频率变低了，实际上不是啊，是因为屏幕关闭的时间太久导致黑场间隔太明显了。所以，在低亮度的时候使用 OLED 部分人会感觉明显不适。」通过频闪我们可以很简单的辨别自己手上的手机是 LCD 屏幕还是 OLED 屏幕，那就是用一根手指快速的上下划过屏幕，如果你的眼睛看到了手指的残影，那么毫无疑问，这块屏幕 99% 是 OLED 屏幕。

屏闪

屏闪

OLED 还有一种通病广为人知，烧屏，这个词相信大家一定不陌生，去三星的专卖店溜达两圈，指不定就能发现几台烧屏的 S8,S9 等等。由于 OLED 屏幕的像素点是独立发光，所以每一个像素的寿命长短不一，比如红色的像素工作时间比较长，那么红色像素的衰减就会比其他颜色的像素衰减的更加厉害，所以烧屏也可以理解为屏幕老化不均匀导致的残留。但一般只有长时间显示同一个画面的时候才有几率出现烧屏情况，并且各家厂商的 UI 中都有防烧屏机制，所以一般出现了烧屏就是在提醒你要换手机了。

除了这些，OLED 的屏幕像素密度相对 LCD 来讲比较低，OLED 的钻石排列会导致在相同分辨率的情况下，OLED 的的像素密度要比 LCD 低 1/3，不过相信大家的眼睛都不是写轮眼或者是显微镜，现在 OLED 的技术也相对成熟，几乎不会对管造成什么影响。当然无 2K，不 A 屏也不是说说而已，有 2K 屏幕那肯定是最好的。如果是 3860×2160 是最好的（索尼大法好）。

RGB,Pentile,RGBW

最后补充一点，那就是 RGB 和 RGBW，这是在华为 Mate10 上出现过的新疑点，传统像素点是用三个子像素（RGB）来显示颜色的，华为 Mate10 这块 RGBW 技术屏幕像素排布很特别，是每两个像素点，用一个白色子像素点代替一个蓝色子像素点。理论上，会牺牲色彩，提升亮度，等于现在横向实际子像素会会减少六分之一。（比之前预期的好一点）这是为什么我在计算像素总数和 PPI 时，实际横向像素点我算的是 1440*5/6 即 1200，而纵向不变的，也就是 2560*1200，俗称伪 2K。RGBW 从原理上来说可以增加细腻度，亮度和对比度，减少耗电但是会降低色彩饱和度，优缺点都有。

在最近两年，手机屏幕发展迅速，大量新技术正在逐渐下放到手机这个领域中来，像是雷蛇的 120Hz 刷新率的屏幕，旗舰级逐渐采用的 2K 屏，HDR，曲面屏/异形屏，等等。大量新玩家也加入到手机屏幕领域的这块大蛋糕中，如最近的 JDI 等等。我们甚至已经看到了折叠屏幕的手机，不禁感叹科技发展之迅速。

本文完。