李鬼和李逵的4K之战解密4K时代RGB VS RGBW的技术本质

李鬼和李逵的4K之战解密4K时代RGB VS RGBW的技术本质

智能电视牌打得差不多之后，超清电视在去年迎来大爆发，随着全球供应量成长，有机构预测4K电视市场出货量将从2013年的160万台增至2014年的1230万台。而根据NPD Display Search全球电视出货量和预测季报（Quarterly Global TV Shipment and Forecast Report）显示，到2017年4K面板在50英寸及以上液晶电视中所占比例将达到93%，这与之前FHD占领液晶电视市场的情形类似。面对激烈的市场竞争和4K超高清发展的必然趋势，为了降低4K面板成本，面板厂商开发了一种4K规格面板，称为RGBW或GreenUHD，并从2014年二季便开始出货。由于成本相对较低，RGBW 4K面板广泛用于低端4K电视市场。

RGB和RGBW原理

什么是RGBW？它与传统的4K面板有何不同？又为何称之为Green UHD或GreenPlus UHD？在了解RGBW之前，我们先来了解一下RGB，它由传统的R（红色）、G（绿色）和B（蓝色）构成。FHD面板的像素为1920×1080，而每个像素由三种子画素组成（R，G，B），因此它一共有620万种颜色。而4K面板的解析度有3840×2160，这表示它具有2490万种颜色。因此，UHD（4K）的解析度是FHD（2K×1K）的四倍。在理想状态下，我们希望显示设备呈现的画面是由一个个单独的点组成的，但实际在液晶面板实现的过程中，单个的点要显示彩色画面是不可行的，它需要通过红绿蓝三原色来调色，只要红绿蓝的晶格做的足够小，就能够骗过眼睛，让它认为这只是一个彩色的像素点，因此才有了色素这个定义。

虽然原理相同，但RGBW 4K面板和传统4K面板却略有不同。除了RGB外，画素中又增加了一种子色素─白色（W）。就本质来讲，RGBW阵列也属于“拜耳阵列”的一种变种，毕竟这种方式也同样需要经过“猜色”（插值）的过程，即通过对白光的分解得出另一组RGB颜色。虽然在接受的光强度方面，RGBW会比RGBG高出一些。但就颜色方面来讲，RGBW相比RGB在绝对的颜色信息上又损失了一部分，因此在画质的色彩和清晰度上都低于RGB 4K的显示标准。其具体到数值，RGBW 4K亮度将比RGB 4K亮度削减50%。此外，由于白色亚像素的颜色和亮度不统一，色彩显示更暗沉，所以呈现出来的颜色效果更呆板。通俗一点来说，如果4K面板的总像素为960万，那么RGB的色素密度便是960/3，而RGBW则是960/4，色素密度远远小于RGB，因此无论是色彩表现和画面精细度上都有一定差距（虽然这种算法不一定科学，但更有助于读者理解）。

背光模组省了成本就真的好么

RGBW 4K面板一出现便争议不断，RGBW 4K面板生产厂商表示该面板有着：1.更好的透光率，更高的开口率；2.减少能源损耗；3.降低驱动IC和T-Con（时序控制器）的成本；4.减少背光模组的使用；5.降低电视系统成本等优势。特别是透光率方面，更是被RGBW大书特书，RGBW面板增加了基本上透明的白色子画素，因此具有更好的透光率和更高的开口率。当解析度从FHD提升4倍到UHD时，由于解析度的增加面板透光率会降低。如果是传统的RGB技术，UHD面板的透光率仅是FHD的60%，这就需要增加背光模组的使用，而RGBW通过减少背光模组的密度则很好地回避了这一问题。

虽然解释很合理，但消费者仔细一想便能明白。之所以RGBW透光率高，其原理很简单，因为单位色素密度低。一个白色像素点就顶原来RGB三个点，透光率能不高么？能源损耗的降低也与透光率有关。传统UHD面板的能源损耗是FHD的两倍，因为它需要驱动更多的画素，同时较低的透光率使得面板需要更大的动能推动背光模组的运作。而随着RGBW面板透光率的提高，能源损耗也得到了降低。基本上，NPD DisplaySearch的技术分析显示，RGBW面板的能源损耗仅只比FHD高10%。RGBW面板降低了驱动IC和T-Con的成本。在传统的UHD面板中，由于子画素较多，因此需要足够强大的驱动IC和T-Con来推动面板运作。但RGBW面板的子画素较少，因此驱动IC和T-Con的成本可以得到降低。而且，RGBW面板可以降低背光模组的成本。LEDs和光学薄膜是驱动背光模组亮度的重要元素。随着RGBW面板较高的透光率，背光模组不需要太过强劲，因此LEDs和光学薄膜的结构也不需很复杂，从而可以降低成本。此外，随着背光模组中LEDs和光学薄膜使用的减少，RGBW 4K面板还可以使用较低成本的其它电源元件，如SMPS（开关模式电源）和转换器。由于拥有这些优势，RGBW面板厂商都在中国积极宣传其RGBW 4K面板，甚至其面板报价较中国台湾与中国大陆面板厂商的4K面板报价更具竞争力。

有得必有失，RGBW降低了成本也意味着对画质的损失。对于液晶电视来说，灰阶变化，在RGBW里能够单一变化，而不是RGB三色像素的变化，这个特点无疑降低了灰阶和弱色的动态响应时间。而且也能通过增色法提高弱色的细节，降低LCD虑光效应带来的影响。此外，由于W并非是一个有效的彩色像素，因此，它无疑会影响面板色彩纯度的表现和画面细节的表现，虽然通过算法和面板优化这个问题可能会有所改善，但与真正的RGB 4K面板始终会在画面表现力上必定会存在差距，这也是大厂的顶级产品不会用这样的廉价4K面板的原因。

Resolution/Power Consumption Comparison分辨率/功耗对比

Brightness Comparison亮度对比

实际对比测试

RGB 4K的每一个像素均有3个独立像素点组成，通过对三个单一色素的亮度控制，实现单一像素表现出的色彩。

RGBW通过对白光的分解得出另外一组RGB颜色，再通过亮度调节来展现最终画面，并不能完全重现像素本身的全部亮度和色彩范围，因此在画质上有明显缺失。

通过对比图我们可以看出，白光分解的三原色并不能准确显示色彩的空间位置。

文本显示通常是对画质评测的一个重要手段。在RGB显示画面上，能看到清晰、圆润的英文字体，并能准确读出文字本身。而RGBW则有着像素位移，在文本显示上子像素显示并不充足。

通过对屏幕对角线直线的显示方式，我们看到RGB的显示效果线条清晰，而RGBW则出现了持续断接的现象。

在最后的综合测试对比画面上，我们也能明显看出RGBW在显示上有明显缺失。

到底怎么辨认真伪4K

最后落脚到消费问题上，如何分辨RGB和RGBW的4K电视机目前还需要借助专门的屏幕放大设备才能检验。这里，我们给大家推荐两个购买指导的方向：

1.购买一线品牌的高端产品。例如三星、索尼的高端4K电视，虽然价格很贵，但是一分钱一分货，画质和功能都是有保证的。如果说这些产品都是伪4K，那么市面上可能也就没有真4K了。

2.看第三方认证。目前国内国际上都有一些组织在对电视机的4K清晰度进行认证，这些专业的认证不仅仅会测试电视机静态清晰度一个指标，还会测试电视的色彩、可视角度、对比度、动态清晰度、4K信号的兼容性等诸多方面进行专业测试。获得了专业机构认证的4K电视也可以保证相应的图像效果。

写在最后

很明显，网络上定义的“假4K”面板是针对低端4K市场而研发的“新产品”，他们的价格较低，并且系统成本也更低，有利于厂商们生产出更廉价的4K电视，但画质上，它显然是无法与RGB 4K面板匹敌的。如果你购买4K电视是冲着画质去的，买前验屏就很有必要了。