树莓派外接显示屏

最近在研究树莓派的屏幕，当看到这样一个参数复杂的屏幕截图时，我有些难以理解。今天就来查一查里面的参数含义。

分辨率

分辨率又称解析度、解像度，可以从显示分辨率与图像分辨率两个方向来分类。

通常，“分辨率”被表示成每一个方向上的像素数量，比如640X480等。某些情况下也可以同时表示成“每英寸像素”（ppi）以及图形的长度和宽度。比如72ppi，和8X6英寸。

15英寸LCD的最佳分辨率为1024×768，17～19英寸的最佳分辨率通常为1280×1024，更大尺寸拥有更大的最佳分辨率。

屏幕分辨率

屏幕分辨率（显示分辨率）是屏幕图像的精密度，是指显示器所能显示的像素有多少。由于屏幕上的点、线和面都是由像素组成的，显示器可显示的像素越多，画面就越精细，同样的屏幕区域内能显示的信息也越多，所以分辨率是个非常重要的性能指标。可以把整个图像想象成是一个大型的棋盘，而分辨率的表示方式就是所有经线和纬线交叉点的数目。显示分辨率一定的情况下，显示屏越小图像越清晰，反之，显示屏大小固定时，显示分辨率越高图像越清晰。

屏幕分辨率是指实际显示图像时计算机所采用的分辨率，用户可在“控制面板”的“显示”属性的“设置”下根据需要设置“屏幕分辨率”，或右击桌面，在快捷菜单中选择“屏幕分辨率”命令，也可根据需要设置“屏幕分辨率”。

屏幕分辨率必须小于或等于显示器分辨率，而显示器分辨率描述的是显示器自身的像素点数量，是固有的、不可改变的。

图像分辨率

图像分辨率是指在计算机中保存和显示一幅数字图像所具有的分辨率，它和图像的像素有直接的关系。例如，一张分辨率为640×480像素的图片，其分辨率就达到了307200像素，也就是常说的30万像素；而一张分辨率为1600×1200的图片，它的像素就是200万这样，图像分辨率表示的是图片在长和宽上占的点数的单位。一张数码图片的长宽比通常是4:3。

图像分辨率决定图像的质量。对于同样尺寸的一幅图，如果图像分辨率越高，则组成该图的图像像素数目越多，像素点也越小，图像越清晰、逼真。如：72dpi分辨率的1英寸×1英寸图像包含5184像素，而300dpi分辨率的1英寸×1英寸图像包含90000像素。

图像分辨率与显示器分辨率是两个不同的概念：显示器分辨率用于确定显示图像的区域大小，而图像分辨率用于确定组成一幅图像的像素数目。如在显示器分辨率为1024×768的显示屏上，一幅图像分辨率为320×240的图像约占显示屏的1/12，而一幅图像分辨率为2400×3000的图像在这个显示屏上是不能完全显示的。

对于具有相同图像分辨率的图像，屏幕分辨率越低(如800×600)，则图像看起来较大，但屏幕上显示的项目少；屏幕分辨率越高(如1024×768)，则图像看起来就越小。

亮度

色域

色域其实也可以叫做色彩空间（Color Space），而域有是一个数学概念，可以更好的说明色彩是有一定的范围。色域是对一种颜色进行编码的方法，也指一个技术系统能够产生颜色的总和。在计算机图形处理中色域是颜色的某个完全的子集。颜色子集最常见的应用是用来精确地代表一种给定的情况，例如一个给定的空间或是某个输出装置的呈色范围。色域是显示器屏幕所能够表达的颜色数量所构成的范围区域，在现实世界中自然界中可见光谱的颜色组成了最大的色域空间，该色域空间中包含了人眼所能见到的所有颜色。

CIE国际照明协会为了更好的让用户轻易的理解色域，制定了一个用于描述色域的方法，那就是CIE-xy色度图。在这个坐标系中，各种显示设备能表现的色域范围用RGB（红、绿、蓝）三点连线组成的三角形区域来表示，三角形的面积越大，就表示这种显示设备的色域范围越大。

常见的屏幕色域三种标准：

目前常见的屏幕色域标准有三种，分别是sRGB、NTSC、Adobe RGB。

1、sRGB

最早期的色域标准之一，至今仍有重要的影响力。

由微软和惠普在1996年制定，当时主流显示器为CRT显示器，这种显示器对颜色还原能力比较差。其中一个严重的问题就是对绿色部分色域覆盖非常少。

从它的特点可以得出结论，sRGB 属于一种比较宽松的标准，很多显示器都能达到100%。

2、NTSC

NTSC色域是NTSC电视标准下的色彩空间，NTSC是美国国家电视标准委员会，他们所推出的NTSC电视标准是一套广播电视传输协议，被运用在美国、日本等国家的广播电视系统中。当然这也就意味着，NTSC色彩空间更多被运用在电视行业。

由 Adobe Systems于1998年制定，为了解决 sRGB 色域不能覆盖印刷系统中的 CMYK 色域的问题而制定的新标准。

一般针对色彩专业的显示器都会以 Adobe sRGB 的色域进行标示。

3、Adobe RGB

Adobe RGB是专业软件生产商Adobe在1998年推出的色彩空间，初衷是为了同时囊括sRGB（电脑常用的色彩空间）和CMYK（印刷常用的色彩空间），这样拍出的数码照片不仅能在电脑上正常显示和编辑，也能印刷出颜色无损而正确的相片。Adobe RGB相比sRGB囊括的色彩范围更广，受到设计师的青睐，因此在专业的摄影和后期领域被广泛使用。

通过下图可以得知，Adobe RGB的色域几乎和NTSC1953年标准比较相近一些，而sRGB所能表示的色彩最少，sRGB色彩空间范围要小于前两者，近似相当于 sRGB ≈ 72% NTSC，Adobe RGB≈95% NTSC，不过sRGB是世界上最为广泛使用的色彩空间，大多数的显示器，都只支持sRGB的色域范围。AdobeRGB相比sRGB，能表示出更加细腻的青色和绿色，而NTSC的色域范围是最广的。

100%sRGB = 72%NTSC

100%AdobeRGB = 95%NTSC

色域是什么？显示器屏幕色域sRGB、NTSC、Adobe RGB区别对比科普

对比度

对比度是屏幕上同一点最亮时(白色)与最暗时(黑色)的亮度的比值,高的对比度意味着相对较高的亮度和呈现颜色的艳丽程度;

亮度

液晶是一种介于液体和晶体之间的物质，本身并不能发光，因此背光的亮度决定了它的亮度。一般来说，液晶显示器的亮度越高，显示的色彩就越鲜艳，现实效果也就越好。液晶显示器中表示亮度的单位为cd/m2（流明），普通液晶显示器的亮度为250cd/m2。如果亮度过低，显示出来的颜色会偏暗，看久了就会觉得非常疲劳。对比度是亮度的比值，也就是在暗室中，白色画面下的亮度除以黑色画面下的亮度。因此白色越亮、黑色越暗，对比度就越高，显示的画面就越清晰亮丽，色彩的层次感就越强。一般液晶显示器的对比度为300:1，一些较好的可达到400:1，而传统的CRT显示器可达到500:1。如果对比度小于250:1，我们在看屏幕时就会产生模糊感。

面板类型

面板类型关系着液晶显示器的响应时间、色彩、可视角度、对比度这些重要因素。液晶显示器的常用面板有TN（Twisted Nematic扭曲向列型）、IPS（In-Plane-Switching平面转换型）、VA（Vertical Alignment多象限垂直配向型）三种类型，前两种相对常见。

TN屏：响应时间快是优势

TN屏就是较早前常见的软屏，用手能按出水波纹，这是最早使用的LCD面板之一，目前也在大量使用，因为它的技术最成熟，成本最低。TN屏响应速度快，最快可以达到1ms的响应时间，不会出现残影。使用这种材质的屏幕通常用来作为职业电竞屏，通过快速响应，TN屏可无损呈现高速变化的场景细节。

相对地，TN面板的缺陷也很明显，输出灰阶少，原生只有6bit色彩，画面色彩偏白、可视角度小，显示效果一般，通过不同角度观看会出现偏色和亮度差别。因此，如果你从事设计、影视后期相关工作或在观影娱乐时对屏幕色彩有较高要求，不建议使用这种屏幕。

IPS屏：广视角、色彩好

IPS屏面板较硬，用手指轻触屏幕，画面不会变形。IPS屏在色彩显示、可视角度等方面比TN面板好上不少，对于色彩的呈现范围与准确性也都有亮眼的表现，广视角是IPS面板的原生优势，不论哪个角度观看都不会产生色偏。目前跟影像处理有关的专业屏幕大多采用IPS面板。苹果也一直与IPS屏捆绑宣传，对于偏爱Mac的用户，IPS屏是一个不错的选择。

此外，尽管在响应时间上IPS屏比TN屏稍逊一筹，但得益于IPS屏出色的色彩表现，对于兼有办公娱乐多功能需求的普通游戏玩家，IPS屏仍然值得考虑。

受制于IPS屏需要更多背光灯来提高亮度，功耗偏高的局限性，控制不好就会漏光是IPS屏的通病。不过专业的屏幕生产厂商在应对这个问题时通常有更规范的把控机制，更值得信赖。

VA屏：对比度高

VA类面板也属于软屏，只要用手指轻触面板，显现梅花纹的是VA面板，出现水波纹的则是TN面板。VA面板是在中高端液晶显示器应用比较多的面板类型，富士通、三星、奇美电子、友达光电等面板企业均采用了这项面板技术。VA屏的特点是宽容度和对比度都更高，可达到3000:1的高对比度，画面中黑色和白色都更加纯净，且不会出现漏光等问题。

VA面板的缺陷主要体现在响应时间方面，好在现在VA面板的响应时间已经大幅改善，可以低至6ms内，足够正常使用。

一文讲解LCD显示器：TN/IPS/VA面板的好与坏，我究竟该选哪一种？

屏幕色彩

彩屏的色阶指数从低到高可分三个层次，最低单色，其次是256色、4096色、 65536色；最高的为1677万色。

256=2的8次方，即8位彩色，依次律推，65536色=2的16次方，即通常所说的16位真彩色，26万=2的18次方，也就是18位真彩。其实65536色已基本可满足我们肉眼的识别需求。

HDR

普通显示器采用的是标准动态范围（Standard Dynamic Range），简称 SDR，与之相比，HDR 显示器采用的是高动态范围（High Dynamic Range），简称 HDR。

HDR 显示器能明显改善屏幕明暗区域的对比度，提供更好的色彩，使画面更加细腻逼真，也更接近现实中的样子。其中最重要的是增加亮度，足够的亮度才能增强对比感，图像才能更接近现实中的样子。

所以，在挑选 HDR 显示器时，对比度和颜色是两个非常关键的因素，下文会详细阐述。

HDR 显示器如何影响显示效果？

1、亮度
亮度对 HDR 非常重要，一般显示器都能达到 300cd / m²，而 HDR 显示器的亮度为 600cd / m² – 1000cd / m² 之间，更高的亮度必然带来更好的显示效果。

2、位深
8位面板可以显示1678万种颜色，而10位面板则可以显示10.7亿种颜色。理论上来说，HDR 显示器要具有 10bit 的面板，但实际情况可能没有那么理想，比如华硕 ROG Swift PG27UQ 和 Acer Predator X27 虽然只是8位面板，通过2位抖动来模拟 10 位面板的质量，从显示上来说，要优于真 8位面板。

3、色域
sRGB 色域大家比较熟悉，这种标准是人类肉眼可以感知到的颜色的33%，DCI-P3 标准则是人类肉眼可以感知到的颜色的 45% ，而 HDR 显示器至少要达到 90% 的 DCI-P3，才能保证良好的显示效果

对硬件和软件有什么要求？

游戏需要更高性能的 GPU，而 HDR 并不需要非常强大的 GPU，Nvidia 的 GTX 950、AMD 的 R9 380 及以后的显卡均能支持；
接口方面，需要 HDMI 2.0 和 DisplayPort 1.4；
面板方面，TN 面板不支持 HDR；
Win10、PS4、Xbox one 都支持 HDR。

白色的线：

FPC（Flexible printed circuit）排线，FPC排线就是可在一定程度内弯曲的连接线组。

屏幕输出线：

EDP接口屏线常年技术领先VGA，HDMI是因为十几年前高清需求被电影电视垄断，PC显示器高清不是主流需求，由电视/DVD 厂商主推的HDMI才得以快速普及。
目前计算机公司 AMD/Intel/NVIDIA 的显示芯片都是原生输出高清EDP屏线信号，HDMI芯片也是由EDP-HDMI转换芯片转接出来的。
目前趋势上来讲，高规格显示器普遍都采用EDP接口。USB4 的内置显示协议也是EDP1.4。由于 HDMI 的市场惯性优势，低规格显示器 HDMI 会多一些。但是长远看HDMI被EDP接口排线取代是发展趋势。

而树莓派上有个dsi接口，