監(jiān)視器行頻、場(chǎng)頻與分辨率的關(guān)系
來(lái)源:中國(guó)安防網(wǎng) 編輯:數(shù)字音視工程 2009-04-20 00:00:00 加入收藏
目前在市場(chǎng)上銷(xiāo)售的顯示器,說(shuō)明書(shū)上無(wú)一例外地給出點(diǎn) 節(jié)距、行頻、場(chǎng)頻及帶寬等技術(shù)指標(biāo)。例如,PHILIPS
什么是行頻、場(chǎng)頻?
顯像管 電子槍發(fā)射的電子束在行偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下從熒屏左上角開(kāi) 始,向右作水平掃描(稱(chēng)為行掃描正程),掃完一行后迅速又回掃到左邊(稱(chēng)為行掃描逆程)。由于場(chǎng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用,在 離第一行稍低處開(kāi)始第二行掃描,如此逐次掃描直至屏幕的右 下角,便完成了整個(gè)屏幕一幀(即一幅畫(huà)面)的顯示,之后,電子束重又回掃到左上角開(kāi)始新一幀的掃描。完成一行水平掃描的時(shí)間,確切地說(shuō)應(yīng)是從第一行開(kāi)始至第二行開(kāi)始的間隔時(shí) 間(行掃描正程時(shí)間+行掃描逆程時(shí)間)稱(chēng)行周期,其倒數(shù)即 為行頻FH。同樣,完成整個(gè)屏幕掃描的時(shí)間(場(chǎng)掃描正程時(shí)間+場(chǎng)掃描逆程時(shí)間)稱(chēng)場(chǎng)周期,其倒數(shù)即為場(chǎng)頻FV。
早期的顯示器是采用隔行掃描方式,即先掃描奇數(shù)行1、 3、5……直至終了(奇場(chǎng)),再掃偶數(shù)行2、4、6……(偶場(chǎng)), 奇場(chǎng)與偶場(chǎng)合在一起才組成完整的一幀圖像,幀頻(刷新率) 是場(chǎng)頻的一半?,F(xiàn)在絕大多數(shù)的電視機(jī)仍采用這種掃描方式,它的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省頻帶,缺點(diǎn)是刷新率低,圖像有閃爍感,近距觀看尤其明顯,易使眼睛疲勞,因此計(jì)算機(jī)顯示器現(xiàn)在已經(jīng)不采用這種掃描方式,代之以逐行順序掃描。一場(chǎng)結(jié)束,也就是一幀圖像再現(xiàn),場(chǎng)頻與幀頻已經(jīng)統(tǒng)一。早期顯示器的場(chǎng)頻通常與電網(wǎng)頻率一致,即50Hz或60Hz(即每秒顯示50幅或60幅圖像),這是因?yàn)楫?dāng)時(shí)的電源及濾波技術(shù)限制,可能因?yàn)V波不良造成非同步干擾,這種干擾表現(xiàn)為屏幕上滾動(dòng)的黑色橫條,其滾動(dòng)頻率為電網(wǎng)頻率與場(chǎng)頻之間的差拍?,F(xiàn)在這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)解決,場(chǎng)頻不必與電網(wǎng)頻率同步,一般取60~70Hz之間,高的達(dá)100多Hz,85Hz是VESA標(biāo)準(zhǔn)的刷新速率,用85Hz以上的刷新率顯示圖像才無(wú)閃爍感。
行頻、場(chǎng)頻與顯示分辨率的關(guān)系
行頻及場(chǎng)頻與顯示分辨率有關(guān),在給定場(chǎng)頻的條件下,顯示分辨率越高,要求的行頻也越高,它們之間的關(guān)系為
FH=FV×NL÷0.93
NL:電子束水平掃描線(xiàn)數(shù)。
NL÷0.93的原因是因?yàn)殡娮邮鴴叩狡聊坏淖詈笠恍泻蟛⒉?能立即回到原點(diǎn),需要將電路中存儲(chǔ)的能量泄放掉,這段時(shí)間 稱(chēng)回掃期或者叫恢復(fù)期,大約占整個(gè)場(chǎng)掃周期的(4~8)%,計(jì) 算中取7%是合適的。
這一公式表明行頻分別與場(chǎng)頻、分辨率成正比,場(chǎng)頻越高或者水平線(xiàn)數(shù)越多,要求的行頻也越高。反過(guò)來(lái)說(shuō),行頻越高,則允許顯示器分辨率可變范圍越大,場(chǎng)頻也越高,顯示器越好,當(dāng)然價(jià)格也越貴。近幾年制造技術(shù)的進(jìn)步,掃描頻率自 動(dòng)跟蹤技術(shù)已普及使用,使顯示器擺脫單一固定的行頻及場(chǎng) 頻,掃描頻率允許在一定的范圍內(nèi)變化,能根據(jù)顯示卡的信號(hào)頻率進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整。
什么是帶寬?
所謂帶寬是顯示器視頻放大器通頻帶寬度的簡(jiǎn)稱(chēng),一個(gè)電路的帶寬實(shí)際上是反映該電路對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)速度。帶寬越寬,慣性越小,響應(yīng)速度越快,允許通過(guò)的信號(hào)頻率越高,信號(hào)失真越小,它反映了顯示器的解像能力。
凡電子電路都存在一個(gè)固有的通頻帶,這是因?yàn)殡娮与娐窡o(wú)一例外地引入了電感、電容等儲(chǔ)能元件,即便沒(méi)有采用現(xiàn)成的電感線(xiàn)圈或電容器,導(dǎo)線(xiàn)本身就是電感,導(dǎo)線(xiàn)與導(dǎo)線(xiàn)之間、 導(dǎo)線(xiàn)與地之間便組成電容,這就是通常所說(shuō)的雜散電容或分布電容,它們對(duì)信號(hào)起著阻滯和傍路的作用,消耗信號(hào)的能量。交流信號(hào)的頻率越高,它們的作用越明顯,若頻率為某一值的 正弦波信號(hào)通過(guò)電路時(shí)其能量被消耗一半,則這個(gè)頻率便是此電路的帶寬。另外,由頻譜分析知,矩形脈沖信號(hào)可分解成一個(gè)基波和若干個(gè)高次諧波的正弦波信號(hào),脈沖寬度越窄,基波 的頻率越高,高次諧波越豐富,并且諧波的幅度也越大,要求 電路通頻帶也越寬,否則高次諧波無(wú)法通過(guò),造成波形嚴(yán)重失真。濾波器理論告訴我們,減少信號(hào)損失的辦法是增加帶寬或 者通頻帶的頻譜特性與信號(hào)的頻譜特性相匹配。
一個(gè)有理想通頻帶寬的濾波器是非常復(fù)雜的,它與工作信 號(hào)的波形、寬度、頻率等許多參數(shù)有關(guān),工程上往往采用簡(jiǎn)化的方法,對(duì)于常用的幾種分辨率,計(jì)算結(jié)果列于上附表中,這 里帶寬上下限分別取常數(shù)1.37和0.72而得。帶寬低于下限,則 信號(hào)失真太大,帶寬高于上限,會(huì)造成不必要的浪費(fèi)。這是因 為帶寬達(dá)到一定值后若再增加,對(duì)某頻率的信號(hào)來(lái)說(shuō)其波形的改善十分有限,而為增加帶寬所付的代價(jià)卻非常昂貴,所以要折衷考慮。
如果不知道信號(hào)的脈沖寬度或頻率,這種計(jì)算方法就感到 比較麻煩,這里我們給出一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的計(jì)算公式,根據(jù)顯示器所要求的最高分辨率,算出該顯示器視頻放大器的帶寬B。
B=FV ×(NL÷0.93)×(DH÷0.8)
DH:每條水平掃描線(xiàn)上的像素個(gè)數(shù)
NL:顯示的掃描線(xiàn)數(shù)
括號(hào)里的數(shù)值分別代表每場(chǎng)的視在行數(shù)和每行的視在像素?cái)?shù)。例如對(duì)分辨率為1024×768、場(chǎng)頻為60Hz的顯示器,我們可以算出要求的帶寬為B=60×(768÷0.93)×(1024÷0.8)=63.4 MHz這一值恰好介于表中所示帶寬的中間。通過(guò)以上討論,我們就可以根據(jù)顯示器給出的技術(shù)參數(shù), 計(jì)算出該顯示器的最高分辨率了。
評(píng)論comment