标题：色彩数
液晶显示器颜色种类
目前液晶显示器常见的颜色种类有两种，一种是24位色，也叫24位真彩。这24位真彩是由红绿蓝三原色每种颜色8位色彩组成，所以这种液晶板也叫8bit液晶板。每种颜色8位，红绿蓝三原色组合起来就是24位真彩，这种液晶显示器的颜色一般标称为16.7M或者16.77M。另一种液晶显示器三原色每种只有6bit，也叫6bit液晶板，这种液晶板通过“抖动”的技术，通过局部快速切换相近颜色，利用人眼的残留效应获得缺失色彩。这种抖动的技术不能获得完整的8bit（256色）效果，通常是253种颜色，那么三个253相乘就基本是16.2M色。也就是说我们通常用16.7M表示真正的24位真彩（8bit板），而用16.2M表示6bit板。两者实际视觉效果差别不算太大，目前高端液晶显示器以16.7M色占主流。
液晶电视的“色彩数”
首先，我们要弄清两个完全不同的概念，一个是液晶面板可表现的色彩数，一个则是内部电路可处理的色彩数，这两者都关系到液晶电视可以显示出来的色彩层次的细腻程度。液晶面板可表现的色彩数液晶面板可表现的色彩数是由面板的先天物理特性决定的。根据液晶显示成像的基本原理，液晶分子受附加在上下两玻璃基板间的电压驱动发生相应角度的偏转，光线在通过液晶层的时候会根据液晶偏转的角度大小获得不同程度的透过率，由此体现出来的就是面板拥有不同的灰阶对比层次。当光线穿过液晶层后还需要透过滤光片，滤光片上对应每个像素又划分成红、绿、蓝的小方格，原本的白光从这些小方格出来后被过滤分离出来，整块面板便可以呈现出各种色彩，这就是面板可以显示出五颜六色画面的简单原理。液晶驱动原理完整的液晶面板色彩成像过程（图2）
从上面的描述中可以看出，面板可以表现出来的色彩数与液晶受驱动发生偏转角的灵敏程度有关。假设电压变化和液晶偏转角度划分成256阶，那么当电压产生1阶的变化，液晶随之偏转1阶的角度，那么面板色彩就可以表现出1阶的变化；然而若电压产生1阶变化的时候液晶分子并没有产生对应的1阶角度偏转，那么面板就表现不出1阶的色彩变化。
所以说，液晶面板存在一个可表现色彩数的概念，这是由面板先天物理特性决定的。正如在显示器中人们往往会在意究竟是TN面板还是VA面板，很大程度上就是因为TN面板可表现出来的色彩数不如VA面板的丰富，呈现的画面层次不及VA面板的细腻鲜艳。当然，上面的描述是理想化的假设，笔者在此只是希望可以表达得更加直观简单一些以说明问题。内部电路可处理的色彩数下面再来谈谈内部电路可处理的色彩数。当图像信号输入产品内部的时候，电路便会对这些传输模式的信号进行处理，转换成屏幕显示的信号，这个信号转换的过程需要通过芯片高速运算来完成，芯片的处理能力决定了运算结果的精确性，这就是内部电路可处理的色彩数。
当我们说内部电路可以处理16位色彩的时候，也就是经过芯片处理后可以提供16位即64K的色彩显示信号，每个色彩显示信号对应着附加在液晶上下两基板间的不同电压大小，随着每个新的信号到达电压就会产生相应的变化，继而影响液晶分子的偏转角度，在面板上显示出不同的色彩。
从上面的描述来看，内部电路越强大，芯片处理能力越高，我们便可以获得更高画质的显示信号，当显示信号从16位提升到32位，也就意味着驱动液晶分子的电压在变化的时候被细分成更为丰富的梯阶。影响液晶电视色彩层次的关键分清了前面所说的液晶面板可表现色彩数和内部电路可处理色彩数的两个概念后，我们再结合起来看看两者怎么影响液晶电视最终显示的色彩层次。当两者能够一一对应的时候我们可以认为面板和电路的匹配是完美的，也就是电路提供的所有显示信号可以完整地从面板上反映出来相应的细节。然而，当两者不能够一一对应的时候，能力弱的一项就会成为制约液晶电视显示色彩的瓶颈环节。一种情况是面板可表现的色彩数足够丰富，但是因为内部电路处理能力不足，无法提供更精确的显示信号，所以面板被浪费了；另一种情况是内部电路足够强大，可以提供相当精确细微的显示信号，但是面板表现能力有限，无法反映出相应的细节层次。因此，液晶电视向用户呈现的画面就不如理想中那么完美了。
如果读者对上面的叙述还是不够明白的话，那么笔者再打个更加通俗的比方好了。面板好而且电路强，就等于在彩色电视机上看彩色电影，画面是理想效果；面板好电路弱，就好比在彩色电视机上看黑白电影，画面是黑白的；面板差电路强，也相当于在黑白电视机上看彩色电影，画面同样是黑白的。
色彩表现力与颜色数之原理
这是两个经常被混淆的概念，需要从彩色原理和色度图来进行说明。
人眼是一架不很精确的光学鉴别器，它常常将不同光谱成分的色光看成同一种颜色。例如肉眼分不出哪一种白光是由太阳光连续光谱组成的，哪一种是由红、绿、蓝三种色光组成的，这叫同色异谱现象。实验证明，任取三种互不能由其他两种混合而成的色光，都可以组成人眼能分辨的任意色光。这就是三原色现象，也是我们人工实现彩色的基础。通常的彩色显示系统都选用红、绿、蓝作为三原色。
选三原色红（R）、绿（G）、蓝（B）。r=R/（R+G+B），g=G/（R+G+B），b=B/（R+G+B）。由于r+g+b=1，所以只用给出r和g的值，就能唯一地确定一种颜色。这就是通常所说的色度图，为了使坐标值能直接表示亮度大小，国际照明协会规定采用另一种色度坐标X、Y、Z，与R、G、B间存在线性换算关系。若以x、y作为平面坐标系，将自然界中的各种彩色按比色实验法测出其x、y数值，并绘在该坐标平面内，便可得到图1所示的色度图。该色度图边沿舌形曲线上的任一点都代表某一波长光的色调，而曲线内的任一点均表示人眼能看到的某一种混合光的颜色。
某种显示器件的彩色表现范围是由其红、绿、蓝三色材料在色度图中的坐标所围成的三角形内的面积表示的，如图1中的三角形就是NTSC制CRT彩电的彩色表现范围，其红、绿、蓝三色荧光粉的色度坐标分别为（67，0.33），（0.21，0.71），（0.14，0.08）[1]。而显示器件所能表示的颜色数是数字信号处理的概念，代表的是显示器与图像处理单元的接口处红、绿、蓝三色信号的位数，如常见的红、绿、蓝各8位的系统可表示的颜色数为2的（3x8）次方=16.7百万色。从理论上来看，色度图内很小的一块三角形都可以表示无穷多种的颜色，但这只不过是数字游戏，真正的彩色表现力是由色度图中的三角形面积大小来决定的。彩色电视系统中只要红、绿、蓝信号各达到8位就可称为真彩色了，再多的位数普通人的眼睛已不容易分辨出来。
PDP、LCD谁更“艳”
等离子电视的彩色实现与CRT电视是一样的，都是通过红、绿、蓝三色荧光粉受激发光来实现，所以其彩色表现力可以达到NTSC制CRT彩电（简称NTSC）的水平，如常用的PDP红、绿、蓝三色荧光粉的色度坐标分别为（0.641，0.356），（0.182，0.732），（0.147，0.067）。
液晶电视的彩色是由白色背光通过红、绿、蓝三色滤光片实现的，目前采用的CCFL（冷阴极荧光灯）背光灯的光谱特性并不好，所能达到的最好彩色表现范围是75%的NTSC，所以当把LCD与PDP和CRT彩电放在一起时，可以明显地感觉到液晶电视的颜色鲜艳度较差。
将下列液晶显示屏的彩色坐标进行比较，红（0.640，0.341）、绿（0.287，0.610）、蓝（0.146，0.069）。液晶界已认识到这一问题，正在研究别的背光源，比如有数据表明若采用LED（发光二极管）或FED（场致发射显示）做背光灯，则液晶电视可以达到甚至超过NTSC的水平，当然实现产业化还需要一些时间。
功耗过高一直是PDP受人诟病的地方，PDP业界也在这方面进行着不懈的努力，通过多年来在放电室结构、气体配方配比、电极形状以及驱动电路等方面的改进，PDP的发光效率已从早期的1.2lm/W上升到前两年的1.8lm/W，进而到现在的2.5lm/W，使得42?PDP的功耗从400多瓦降到了200多瓦。PDP业界的目标是要把发光效率提高到5lm/W，使42?PDP的功耗降到100多瓦。
反观液晶电视，荧光灯管的发光效率高达30~100 lm/W，大屏幕液晶电视的CCFL背光灯管的发光效率可做到50~60 lm/W，是PDP的20多倍，但组装成显示屏后，总的背光利用率大约只有5%，远没有想象中的省电。有意思的是，当市场上还仅有20?的液晶电视的时候，就有人大肆宣传液晶电视如何省电，就像笔者在开篇所引用文章的1/3说，苦于很长时间没有可比的产品，笔者也只好姑且听之。不久前刚得到一份LG. Philips LCD Co., Ltd的42?液晶屏的规格书，正好拿出来与LG电子的42?PDP的功耗作一个比较。42?液晶屏LC420W02的典型功耗为208瓦，而42?PDP屏PDP42V6的典型功耗为220瓦，两者的差别已经不大。
PDP的发明者之一的Larry Weber教授更是在SID 2004上做了如下表述：“耗电量方面，虽然最高辉度显示的情况下PDP电视比液晶电视差，但是播放普通电视图像时，尽管不明显，PDP电视的耗电量却更低。这是因为播放这种图像时，自身发光的PDP电视的耗电量大约仅相当于最高辉度显示时的20%，而液晶电视的耗电量与图像无关、必须打开背照灯，因此耗电量一直很大。”
液晶屏和背光模块制造商也在对构成背光源模块的四个部件技术进行持续的革新，即灯管、逆变器、反射板、扩散板，同时也在改善液晶电视的控制电路，根据外部环境光强或图像内容的明暗，改变背光强度，以减少耗电量，而且功耗更低的新型背光源（如LED、FED等）也在研发当中。