FPD高畫質改善技術最新趨勢專題

1990年代初開始商品化的平面顯示器（FPD），直到最近才得到普遍認可而擔負著輕薄型電視的主流技術，可以約略的說，從商品化開始到今天為止，平面顯示技術的商品化發展還不到10年，但是卻已經置身于價格競爭中了，依照過去的經驗來判斷，這樣的狀況不得不讓人覺得其中有相當多詫異的地方。瀏覽過所有的環境和條件之后，可以發現最重要的因素之一是：“因為是數位產品”。

所以很快的，薄型電視終于打破了被認為是電視普及障礙的1寸1萬日元的大關。緊接下來，平面顯示器發展的速度可以說是怒濤洶涌之勢，無論是液晶或是等離子面板，在畫面尺寸的部份，已經能夠超過100寸的大小，而家庭用一般大小的40寸，也成長為能夠輕易達到購買得起的價格。

圖說：薄型電視終于打破被認為是電視普及障礙的1吋1萬日元大關的問題，而緊接下來，平面顯示器發展的速度可說是怒濤洶涌之勢。（資料來源：三星電子）

因此從2005年左右就可以發現平面顯示器除了價格競爭之外，另ㄧ個發展的技術便是影像的畫質，當然這也迎頭趕上其他新一代的顯示技術和期望，這與FULL HD時代的來臨剛好相當吻合。可以說開端是從地面數位播放服務開始的2003年12月，讓日常電視播放開始可以播放高解析度影像。為什麼會強調這一點，這是由于在過去，只要提起高解析度影像播放，就非BS數位播放莫屬了，但是長久以來，BS數位播放一直被認為是上、中流的社會階層的享受。不過，因為地面數位播放的出現，打破了這樣的藩籬。高解析度影像播放的內容相當的豐富，除了提供鮮明而完美的影像之外，就技術上而言，也可以透過簡單合適的天線來接收內容資訊，使得平常的一般節目，能夠以寬廣鮮明的畫質觀看，大大改變了電視畫面欣賞的視野。

因為有了這些的變化，相對的電視業者的策略對應是相當迅速的。因為如果電視的性能和功能劣于其他競爭者的話，那么競爭力就會大打折扣而出現難以銷售的情況，當亮度、價格等競爭告一段落之后，緊接而來的正是顯示產品的畫質表現能力競爭，也這因為這樣的改變，使得各業者也紛紛朝向改善顯示器的畫質進行努力和研發。

液晶高畫質化持續進行

如同前述，緊接下來輕薄型電視的競爭部分，液晶和等離子面板都需要面臨同樣的環境，并不能說液晶或等離子面板哪一項技術較為優秀，而是必須各自的個性，來提高相關的條件。

液晶顯示面板大體來說，主要的是還是需要致力于大畫面化、視野角度的擴大，和解決動態影像模糊的問題。以目前來說，液晶顯示面板占了80%以上的薄型電視市場，尺寸從小到大，可以說是液晶顯示面板的強處，在克服顯示面板缺點的方面也作了很大程度的努力。雖然大部分缺點都與液晶顯示面板性能相關，但是只要液晶顯示面板的技術無法更進一步突破的話，那么液晶顯示面板就無法成為薄型電視的主流。

目前全球生產液晶顯示面板的業者并不是很多，設備投資不斷的增加、競爭越來越激烈等是限制了加入者最主要的原因。但是，能夠讓液晶面板的價格不斷的下滑，終究達到消費者期望的程度，這是日本夏普、IPS Alpha（日本松下），韓國三星電子、LG Philips，臺灣友達光電、奇美電子等競爭的成果。

在這種背景下，使得液晶電視無論在顯示能力或者是價格上都獲得了一定程度的突破，而加快了實現產品化的速度，但是也因此使得業者的生產技術能力上，都出現了不大的差異性，由此可以預測在未來，產品的差別化不是靠顯示面板的技術，而將會是在畫質的表現能力上決定勝負，因此如果期望在未來仍舊保有決勝的優勢性的話，那么不依靠顯示畫質是不行的。

VA與IPS陣營積極改善動態影像模糊和對比度

目前液晶面板技術可以分為兩大方向，分別是“VA”和“IPS”。VA是夏普、S-LCD和臺灣業者較為主流的技術，而IPS則是IPS Alpha、LG最常采用的。因為電視的畫質基本上，是由顯示面板性能所決定的，所以對比度和視角、動態影像模糊等并不是下游組裝業者能夠改善的，不過，在動態影像模糊這一部分還是有一定程度能夠經由影像控制電路進行改善，所以就影像控制電路部份，目前也開發出了一些方法被開發方式，并且也經被實用化，例如將頻率提高到120Hz、超驅動化、黑色插入化等等的方式。雖然如此，但是下游組裝業者也必需考慮基本畫質，決定了采用何種顯示面板之后，再利用相關的技術來補強面板的影像表現能力。

當然，液晶顯示面板的性能每年都在提高。首先，VA是透過采用多畫素構造，使得曾是最大缺點的可視角度獲得大幅度提高，夏普將這項技術稱為MPD（多畫素驅動），而S-LCD也開發了幾乎相同構造的顯示面板，來解決可視角度不足的缺憾。緊接著，夏普和S-LCD又改善了VA面板的對比能力，特別是提高了黑暗處的對比度（暗室內的黑色浮動）。除了透過黑色濾光片和彩色濾光片的改善來研究以外，有部分的下游業者也開始在背光模組上進行了一些改善，來克服暗對比能力不足的缺憾。

對于如何更進一步地改善面板體質，IPS技術陣營也積極地開發改善技術，因為利用IPS技術生產的液晶面板，在可視角度上并沒有太大的困擾，也就是說，對于大角度的觀賞能力，先天上就來得比VA技術生產的面板強了許多，所以改善的技術方面大部分都集中在動態影像模糊和對比度上。

主動式背光源控制技術　達到更完美畫質表現

關于液晶顯示面板的畫質改善技術，因為液晶電視的亮度依賴于背光源，所以還有另一個技術焦點就是背光源的改良，在最近也是成為一種新技術趨勢，傳統中最具有代表性的背光元件是CCFL，各式各樣的改良不斷的在研發中，例如，為了達到提高顏色再現性的4波長化（夏普、索尼），另外最新背光技術的LED背光源的采用，并且還有結合CCFL和LED的混合光源等等。顏色再現性基本上是由背光源的性能決定，因為下游組裝業者的期望強烈，所以利用背光源如何讓顏色更加鮮艷，能夠顯示豐富顏色的液晶電視，就當然需要依靠CCFL管業者的努力。

最近，已經有業者開發出主動式背光源控制技術，在進行畫面變換時，可以利用控制亮度的變化，來達到更完美的畫質表現。最初采用這項技術的業者是松下，因為加入背光源控制功能，被稱為智慧型液晶面板，大幅度提升了畫質顯示的效果。改善背光方面的技術，各領域的業者不斷的投入研發，目的就是為了提升面板的畫質顯示能力，以目前來說，最主要的目標就是改善黑色的顯示技術。

因為在黑暗的畫面中，可以將背光源調暗消除黑色浮動，相反地在明亮的畫面中，可以發出明亮地發光，確保光線強度。雖然也是需要根據CCFL的能力來做控制，不過最大能改變達到70%以上，因此長久以來，液晶電視因為絕對性黑色，易產生浮動的缺點正不斷被消除，并且還可以再加上是亮度感應器的電路，透過使用感應器自動檢查出環境的亮度變化，由此來控制背光源的亮度，讓電視顯示出對眼睛有利容易觀看的畫面。

透過影像控制引擎整體性　提高液晶電視的畫質

為了達到更高的畫質，在這方面還有一項重要的因素，那就是影像控制電路，對于下游的組裝業者來說，當然是希望能夠獲得更強的影像控制引擎解決方案，但是除此之外，下游的組裝業者也不斷的累積對于家用電視的開發經驗與技巧，由于長年培養而成熟悉程度，對于這點也成了能夠具有達到差別化的關鍵性技術之一。

以目前市場上來說，每家電視業者都分別采取獨特的影像控制引擎解決方案，例如，夏普的“AQUOS Platform”、索尼的“BRAVIA引擎”，松下的“液晶PEAKS”，東芝的“Meta Brain Pro”，VICTOR（JVC）的“GENESSA”等等，各個公司憑藉采用各種獨特技術的影像引擎來對高畫質競爭。但是很難一概而論所有引擎都是很優秀的，不過還是必須從所使用顯示面板、背光源等的特性，來判斷眾多液晶電視產品之間的差異性。

除了面板驅動技術、背光源改善、高階影像控制引擎之外，另一項畫質提昇的重點是，在生產線上能夠及時測量出Histogram（畫面分析的資料），并且藉此改善液晶電視的色彩顯示能力。主要的方式包括了，主動伽瑪曲線（Gamma Curve）修正，主動背光源修正，主動NR，主動Aperture Compensation，主動彩色修正等等，并且靈活地利用高性能的CPU來進行處理運算，而且將處理性能提高到14bit，透過完成高精細化的動作，整體性地提高液晶電視的畫質。

等離子面板充分發揮各家業者獨特技術

和LCD相比，等離子面板顯示面板的提供業者比液晶更少了，在日本有松下、日立、Pioneer，而韓國則分別是三星SDI和LG等2家業者，在最近中國也有業者開始投入這一方面的研發與生產。在電視的生產上，與LCD所不同的是，電視業者都是使用自己公司的顯示面板，相互之間沒有采購供應與支援，就量產意義上來說，可以視為完整的一貫生產線，而電視畫質的方面，也分別充分發揮其各自獨特的技術。當然顯示面板也是幾乎可以決定所生產出來電視的畫質，這一點與液晶電視是共同的。

對于等離子顯示面板生產來說，目前最積極的是，在世界市場上佔有率都很高的松下。現在該松下在日本國內外都擁有生產工廠，大多數所生產的等離子電視機型都是銷往日本以外的市場，針對日本國內的市場，只有生產部份適合日本市場所需的機型。其次在量產化方面緊追而上的是日立，目前正在依照計畫擴充宮崎工廠，所開發出SLIS技術的等離子顯示面板也是日立獨特的專利技術。Pioneer也具備本身的等離子面板研發技術，近日公佈要針對山梨工廠，進行積極的投資，就產品而言，Pioneer相當滿意自己所開發的42吋的寬螢幕以及50吋等離子電視機型，而且可以完全支援HD的畫質顯示。

等離子面板也有畫質改善壓力

和液晶面板一樣，等離子面板也是有畫質改善的壓力存在，以現今而言，最急迫的是針對擬似輪廓Noise的技術、黑色顯示能力不足，以及達到完全支援HD顯示能力。目前在支援全HD顯示能力的部分已經有相當程度的改善，并且相關的技術也循序的開發中，未來最大的目標將會是針對放在擬似輪廓Noise改善以及黑色不足的部份上。

擬似輪廓Noise是從副磁場發光的原理性外表噪音，特別是顯示動態影像畫面的時候很難消除，長久以來一直在開發其相關技術，以目前而言就技術上，已經可以達到大幅度的改善，達到不錯的顯示能力。就技術上而言，重新考量動態適應型副磁場法，以及彈性清除驅動法等副磁場的構成，開發出的技術已經可以讓肉眼在等離子面板難以看到這些缺點，而且當呈現靜止畫面時也可以有所改善，所采用的技術是以協調性為優先的副磁場法，達到在畫面上不會出現階梯狀噪音的效果。

黑色不足是因為，當等離子面板發光時必須要具備提前預備點燈而產生的，導致無法產生真正的黑色，而造成顯示不出來的現象。雖然等離子面板不像液晶那么嚴重，但還是會出現一些黑色不足的情況。對于這樣的問題，有些業者開發出利用前面保護濾光片（新深黑色濾光片）的改善，或者是回頭針對畫素加以改良的高純度水晶層，以及利用生動亮度控制等方法加以改善，雖然現在還不能說完全克服了黑浮現象，但是實際上已經獲得了比液晶好的黑色再現性。

明亮度是急待解決的問題之一

最后等離子面板所剩下急待解決的問題之一就屬明亮度了，當等離子面板在出現閃光畫面的時候，畫質上最大的問題點就是白色感不足，這個問題會與生動亮度控制功能、顯示面板保護、電源電路等方面的因素都有很大關係。和LCD一樣，在影像控制引擎的部份，各業者也都分別采用了獨創的產品，例如Pioneer的“Pure Drive II”、松下的“Full High Vision PEAKS”等等。當然這些電路也和液晶一樣，在最新的版本上采用了Histogram技術，以及日立利用控制伽瑪特性的方法獲得了改善外觀上對比度的效果，來達到先進的生動對比度。

因為高畫質表現的驅動下，等離子面板所使用的螢光粉方面也有一些進展，例如，Pioneer采用了新一代的新G／新B螢光粉、日立采用了新R螢光粉、松下采用了新HDTV規格螢光粉等等，當然因為螢光粉的改變，直接也會影響到保護彩色濾光片，因此這一部分也會隨之改變，來達到顏色再現范圍擴大的目標。

xvYCC達到100%顏色再現能力

緊接下來薄型電視最重要的里程碑就是面對xvYCC的考驗。xvYCC的正式名字是“活動態影像面顏色空間標準”，這即將成為顏色再現的新國際標準。xvYCC的特色是，在HDTV的條件下，因要確保與sRGB的相容性，所以采用了ITU-R BT.709色域，來規范更寬廣的色域空間，而能夠讓目前包括電視等等的影像輸出產品，都能夠即使接受到xvYCC規格的影像內容，也可以無誤的依照sRGB色域定義顯示影片顏色。sRGB是利用0~1的范圍之內來表現色彩，而xvYCC的表現能力，可以達到正負1的范圍，超過了原先定義的色彩范圍。

日本電子情報產業協會在2005年將xvYCC規格提交給了IEC。IEC的投票工作已經結束，并且2005年9月獲得透過認可，2006年1月17日IEC發佈xvYCC為國際色彩規格。xvYCC規格包含了現階段尚未使用的信號級別（顏色信號Cb, Cr的1-16和240-254級），在加入了這些級別之后，不僅可達到擴大色域的目標，還能確保與目前EBU和sRGB等標準的一致相容性。

圖說：緊接下來薄型電視最重要的里程碑就是面對xvYCC的考驗。xvYCC的正式名字是“活動態影像面顏色空間標準”，這即將成為顏色再現的新國際標準。（資料來源：HDMI LLC）

xvYCC可以達到“Munsell Color Cascade”中所規定的色彩，實現了100%的再現，色域擴大到了原來的約1.8倍。而原來廣泛應用的廣播信號格式“BT709”色彩再現只有“Munsell Color Cascade”的55%。特別是綠色、黃色和紅色的再現范圍明顯增大。符合這一標準的顯示器、攝錄影機等等產品所展現出來的色彩水準，相當接近人類眼睛所能辨識的極限范圍，也就是說，利用在經過符合xvYCC色彩范圍的攝錄影機所拍製的影像，將影片利用符合xvYCC的顯示器播放，放映出來的動態影像色彩，均能達到色再現性的目地，例如嬌艷欲滴的紅色玫瑰、或者是青翠無比的晨間竹林，消費者都能在畫面中感受出來真實感。

這種“xvYCC”標準以更大的色彩范圍實現了真正自然和高解析度的影像畫面，這是向著顯示新紀元邁出的又一步。透過采用這樣的構造，顏色再現性也在謀求透過孟塞爾顏色列，一舉實現45%以上的改善和100%化。 這真正顯示出可以按照原樣對蒙塞爾顏色顯示進行忠實表現了。這樣，使搭載了這種xvYCC方式的超薄型電視或者顯示器走入市場是今后的課題。在任何人看來，大家都在期待能感到美麗鮮艷色彩的超薄型電視的完成。平面顯示動態影像評價技術紛紛出現伴隨著高速網路環境的完備，以及PC、多功能影像輸入輸出產品的開發、地上廣播電視數位播放的開始等等，利用液晶、電漿等技術的平面顯示產品越來越受到消費者的喜愛，此外甚至于包括在醫學用影像診斷中，也已經從使用底片的方式，逐漸加速朝向仰賴高精細顯示熒幕。

顯示影像記錄重現，是根據使用的目的不同而不同，所以顯示器也就被要求著適應著各種的畫質要求，例如包括PDP、LCD等大型FPD，幾乎都是被應用于電視影像的觀賞。所以消費者也就強烈的要求平面電視在家庭中，無論在任何環境下，都可以呈現出消費者所喜歡的色彩、灰階、新鮮敏銳性等等的影像，而在醫學用診斷方面，達到正確且高精細的監視器顯示也是逐漸被期望，另一方面，在e化商業模式中，由于充滿著各式各樣且色彩豐富的產品，所以使用者也期望顯示器能夠達到商品的正確色彩再現，或者光澤再現的要求，表現出產品的高度質感。而且，對于經常需要完成CG合成的使用者來說，必須要達到與實際影像有相同性質的真實影像再現能力。

也就是說，動態影像是透過影像感測器上的記錄、調變、傳送、運算等過程后，來被發送、接收和顯示的。所以，在影像紀錄產生的初期，就開始出現一些會影響影像的因素，這樣影響畫面的變數，更會隨著傳送過程與環境來直接隊于畫面影像造成失真現象。例如，在數位攝影機感測器中，包括畫素、有效距離、CCD排列、濾光片分光穿透率、CCD分光感度、濾光片排列、鏡頭分解能力、S/N等等的因素都會影響畫質。另外，在儲存、傳送中的儲存密度、取樣數、量子化階層、壓縮法、調變技術，還有在顯示中的色域、背光源的輝度、有效距離、濾光片的分光特性、輔助畫素、熒光體的分光特性、灰階數、色溫、動畫特性、白色平衡等因素對畫質也有很大影響。

除此之外，關于顯示器的觀看環境方面，包括外界照明光的照明度、色彩溫度、觀賞距離、角度等，以及使用者視覺系統的諸多特性，例如適應性、眼球運動、視力、時間空間頻率特性等等的因素與畫質也密切相關。而且，大腦中更高層次的反應，認識、理解、認知、記憶、喜好等因素也會給出綜合性的畫質評價。所以，作為畫質中的評價尺度，可以利用5或者7階段系列范疇法、順位法的來進行畫質評價，此外還有多變數解析、因數分析等等的統計解析方式。

就如上述，影響畫質的變數相當的多，當然無法針對一個畫面影像來開發出最完美的評價技術。但是，面對市場上，平面顯示產品逐漸被應用在家庭中來觀看電視影像，使得再接下來，業界及消費者對于平面顯示電視的動態影像品質也將會越來越嚴格。

人類視覺系統的畫質評價

顯示器的畫面影像是透過視覺來觀測的，所以把視覺的特性導入畫質評價是很重要的，特別是已經成為顯示技術主流的大型FPD中，充分考慮到視覺特性的畫質設計很有必要。但是，人類的視覺系統特別復雜，從初期視覺能力到高級感受具有各種各樣的特性。在初期視覺能力有下列7個方面：視力（時空頻率特性、明暗、顏色等）、適應（明暗適應、顏色適應）、色覺（顏色的外觀、分光視感效率、分光感度）、眼球運動（注視點、注釋領域）、空間直覺（深度、距離）、對比（顏色、大小）、運動視覺（動態視力、閃爍感）等。而高級感受的部份，則包括了影像認識、認知、影像理解、記憶、喜好、感性、感情等，這些都會對畫質評價有影響。

所以在影像再現的過程中，消費者當然會期望影像需要具有令人滿意的灰階、鮮銳度、顏色，然而令人滿意的色彩與記憶色具有密切相關性。也就是說，消費者的記憶色中，包括樹木的綠色、天空的藍色等顏色等，顯示器都需要轉換為令人滿意的顏色。但是把大腦中樞進行的高級感受，應用于畫質設計上的研究才剛剛開始，因此到目前為止，業界所采用的依據條件還是僅止于初期視覺能力，再加上空間特性和眼球運動的影像評價進行論述。所以一般而言，影像顯示元件的鮮銳度可以用解析度、敏感度、MTF等等的方式來進行測量。在下面的敘述中，將就以平面顯示器的MTF、偏角特性、MPRT測量和視覺特性做一介紹。

MTF受測量與解析的影響

MTF（Modulation Transfer Function）被定義為PSF或LSF的傅立葉變換，當然進行LSF或者PSF的測量并不是一件容易的事情。所以一般是輸入了與頻率不同的正弦波Chart，從其振幅變換，或邊緣影像擴展的傅立葉變換來進行測量。對為了尋求MTF而抽樣調查邊緣影像的時候，有時候抽樣調查點會在畫素的邊緣傾斜面上。所以根據抽樣調查點的位置的不同，MTF也會有變化，一般來說都會對于LCD的26％、32％、38％、44％、50％、56％、62％、68％、78％位置上進行抽樣調查，因為根據經驗在50％位置上的交叉，是MTF降低到最低點的時候，所以如果只取一點來進行測量的話，所測量得出的結果就非常具有爭議性，因此影像顯示的MTF不是單憑簡單的思考就可以決定的，而是必須注意受測量、解析影響而變化的地方。

在視覺系的空間頻率特性（MTF）之前，已經有很多研究者進行了測量，例如Dooley、Barten等人也都提出了數位Patten，這些提案都是假定了視覺系MTF的等方性。只是在經驗上，能夠了解與水平、垂直方向的相比，視覺頻率特性在傾斜方向的時候會更低一些，像照相軟片那樣影像系統具有等方性的時候，這樣的視覺特性并不是畫質評價、影像設計上的大問題，但是在數位系統中，例如從CCD的畫素形狀可以明顯看出具有非等方性。

所以如果讓高精細液晶顯示器可以任意旋轉，在輝度、RGB空間、相反顏色空間，來對視覺系MTF的方向依存性進行測量的話，可以發現不管是哪一方面，45度的MTF與水平垂直方向的相比都要低。所以，如何定義視覺、影像系統的時空頻率特性，還有大型FPD畫質評價上的應用是今后需要發展的方向。

圖說：MTF被定義為PSF或LSF的傅立葉變換，一般是輸入了與頻率不同的正弦波Chart，從其振幅變換，或邊緣影像擴展的傅立葉變換來進行測量。（資料來源：microscopyu）

面對大型化趨勢　偏角特性測量更顯重要

大型平面顯示器大多數的環境下都是聚集很多人一起觀賞的，所以觀賞影像時，畫面輝度的偏角特性就是一個相當重要的問題，所以必須針對PDP以及LCD，將八種Gray patch顯示在整個畫面上，將畫面輝度從0∼75度每15度劃分為一格，透過分光放射輝度劑加以測量。例如針對LCD進行的時候，畫面中心部份（0度）的最大輝度為520cd/㎡時，輝度會隨著角度的變化而減小，觀賞角度為30度角的時候，輝度就下降到420cd/㎡，與畫面中心部分相比，輝度只有80.8%。當觀賞角度為75度的時候，其所呈現的輝度大概只剩下70cd/㎡而已，這是中心部份的13.5%。但是相較之下，電漿顯示器的偏角特性的表現能力卻比LCD來的優秀，根據試驗，當PDP中心部份的最大輝度為240cd/㎡，這雖然是液晶的46.2%，但是當角度移到30度的時候，表現輝度則仍舊維持在240cd/㎡，這樣的輝度表現與畫面中心部份的輝度是一樣的。而在75度觀賞的時候，輝度值是90cd/㎡，與畫面中心相比，輝度的降低到37.5%，但是，這樣的輝度表現卻比LCD來的好，也就是說，對于偏角特性來說，PDP的表現能力比LCD高出許多，所以在未來進行畫質測量時，不僅需要進行輝度量測，更需要對色彩度的偏角特性進行整個畫面的測量。

利用攝影機追蹤畫面與MPRT測量

當面板進行動態影像顯示時，大多存在著畫面中物體動態反應遲鈍的問題。所以，在技術上便開始觀察人類眼睛進行流暢地進行追蹤移動物體的狀態，作為觀測顯示器上的動態畫面時，感覺到遲鈍量予以量化的方法，而提出了MPRT（Moving Picture Response Time）的概念。MPRT是把在動態中，影像輪廓部分發生「遲鈍」去除之前的時間，加以數值化，單位則是用msec表示。受移動影響的遲鈍量，影像的遲鈍幅度感受會更加明顯。但是，用MPRT方法進行測量，遲鈍幅度會因為動態畫面的移動速度、觀看距離、以及Hold時間等因素的變化而有所不同，所以，需要利用在不同比較條件下，測量結果的時間作為單位。

圖說：當面板進行動態影像顯示時，大多存在著畫面中物體動態反應遲鈍的問題。（資料來源：Impress）

在實際的測量中，顯示器上的畫面顯示，是從左往右變化出不同灰階的動態畫面，利用攝影機一邊追蹤畫面的邊緣部分，同時一邊進行攝影，利用這樣拍攝出來的影像，就會變成交界部位出現反應遲鈍的影像，再利用這樣的影像計算出MPRT。另外，遲鈍量會由于灰階變化的不同而有所差異，所以必須從白到黑，把各個種類組合起來對灰階進行測量。一般來說，最好是把灰階分成7個等級，左右分別變換灰階，合計共組合成42種模式進行MPRT測量。

這樣的方法在LCD上已經被廣泛使用了，但是到目前為止，還沒有被應用在PDP上，這是因為LCD可以進行連續的灰階再現，所以即使進行像MPRT那樣的測量也能夠呈現出顯示輝度和攝影輝度。但是PDP是利用單位時間內的亮燈頻率來調整灰階，來完成中間色調的值，因此，拍攝PDP畫面時，根據曝光時間、拍攝的時機等因素，常常有時候不能保持一定的拍攝輝度。因此由于PDP灰階再現演算法的技術原理，所以，目前尚無PDP是利用MPRT來進行測量。

不過為了更近一步地了解PDP對于動態影響的表現能力，日本千葉大學還是利用了長臂式機器人來配合顯示器動態畫面進行同步運轉，在與LCD相同測量的條件下，對PDP進行了MPRT測量。在MPRT的測量中，把拍攝邊緣部分的遲鈍幅度，作為相對于原影像10%到90%影像值中的點數進行測量，計算出影像上的遲鈍幅度。然后再將遲鈍幅度除去照攝影機的移動速度的數值就可以獲得MPRT。運算式為（領域幅度的點數／攝影機倍率×每1點數的長度）／攝影機和邊緣的移動速度（mm/s）＝MPRT 所得到的結果是，Y1-Y0的MPRT，在LCD的時候是15.2msec，PDP則是為14.8msec，Y0-Y3的MPRT，LCD是16.2msec，PDP則為13.97msec。從結果可以得知，就動態影響的表現上而言，PDP的MPRT數值還是比LCD優越。不過雖然測量實驗的結果是如此，但是卻不能就此作為最終的判定，因為根據影像內容的不同，動態遲鈍會對畫質產生很大影響。

色彩與畫質表現將為重要研究方向

如前所述，使用環境也會對于顯示器的色彩畫質表現造成相當大的過程影響，或者大家都有過這樣的經驗，剛進入電影院等光線比較暗的屋子時，會造成短暫的視力下降現象，但是過一段時間之后，視力就會逐漸恢復，這叫做暗適應，還有與此相反的明亮適應。所以，當陽光和鎢絲光照明的物體，射到視覺上的分光能量完全不同，但是適應了其光源以后，在兩個光源下的物體顏色幾乎相同，這樣的現象叫做顏色適應。

顏色適應指的是，LMS錐體的分光感度分佈形狀，在顏色適應的過程中沒有變化，假設與照明光的刺激值成反比例，其相對感度是以von Kriss Model為基礎，事實上還有很多也都提出了Hunt、Nayatani、Fairchild、Luo等各種各樣的Model。最近還有業者提議CIECAM97，CIECAM02等Model，這可以在某個限定條件下，正確地預測顏色的外觀。然而，這些Model的自由度都非常低，在實際影像上的應用受到很大限制，而且這些Model不是以動態影像為目標的。

另一方面也有研究發現，對于監視器的適應不應只是監視器的白點，還必須依賴觀測照明光。因為在多媒體時代，不只是紙質媒體，還有CRT、穿透式液晶、反射式液晶、電漿顯示器、OLED、電子紙張等多種多樣的影像輸出技術，這些技術領域都需要在不同視覺環境下進行影像的觀測。所以不只是靜止畫面，對于動態影像也需要進行不同視覺環境下的顏色預測，所以開發出各式環境下的最合適顏色再現設計，將會成為很重要的研究方向。

圖說：在多媒體時代，不只是紙質媒體，還有CRT、穿透式液晶、反射式液晶、電漿顯示器、OLED、電子紙張等多種多樣的影像輸出技術，這些技術領域都需要在不同視覺環境下進行影像的觀測。（資料來源：Samsung）

質感再現和畫質評價技術皆需有突破性發展

就如前面所述，一直被用于畫質評價的物理參數大多是0∼45度，這是取決于積分球的擴散光反射，或者以平行光透過作為基礎的分光反射率、濃度進行測量來進行計算的。但是，為了表現出質感這樣的畫質，除了顏色再現、灰階再現、鮮銳度等等之外，還必須考慮光澤、質地、陰影等等的因素，當然這些資料數據是測量物體的BRDF（雙向反射特性：Bi-directional Reflectance Distribution Function）、BSSRDF（Bi-directional Sub-Surface Scattering Reflectance Distribution Function），在某個方面下是可以表現出來的。例如根據BRDF之一的雙色性反射Model，可以假設物體發出的分光反射率，在物體表面和空氣層之間的交界處，透過反射的表面反射光成分和物體表面，遇到色素等微粒，散射以后反射的內部反射光的線形。

關于這樣的物體表面特性的反射率推測，目前有很多的技術被發表出來，例如在CG領域中是Phong Model、TS（Torrance –Sparrow） Model、ON（Oren-Nayer）Model，Ward Model等等多種的技術。相信未來透過實際物體的偏角分光記錄法，和CG領域中的各樣的Model融合，對于平面顯示器的畫質量測來說，或許就可以開始針對光澤或畫質等高精細的影像進行再現能力評價。長久以來，在數位影像的畫質評價、影像設計中，一直在使用擁有很長歷史的傳統照相相片，或者是由電視、印刷等積累起來的知識和技術，但是在數位影像的領域中，卻有很多與類比影像不同的特殊畫質因素或者是現象。

就像多年以來，一直用于照相或光學系統量測的MTF技術方式，也可以發現邊緣影像的量測，會由于抽樣檢查點的差異，而出現相當大的落差。另外，也因為伴隨著顯示器大型化，而讓顯示畫面產生的偏角特性，MPRT測量不佳的結果等。所以，在未來包括MPRT這方面的技術，對于LCD或PDP等灰階再現基本上，使用不同系統的測量方法需要更為明確，是相當重要的一件事。