監(jiān)視器行頻、場(chǎng)頻與分辨率的關(guān)系

 
  目前在市場(chǎng)上銷售的顯示器，說(shuō)明書上無(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 105A 15英寸顯示器的點(diǎn)節(jié)距為0.28mm、行頻（水平掃描頻率）為30 ～70KHz、場(chǎng)頻（垂直掃描頻率）為55～120Hz、帶寬為 108MHz；三星500p 15英寸顯示器點(diǎn)節(jié)距為0.28mm、行頻為30 ～69KHz、場(chǎng)頻為50～160Hz、帶寬為110MHz，這些參數(shù)反映了 顯示器的內(nèi)在質(zhì)量。了解這些參數(shù)所代表的意義，弄清它們相 互之間的關(guān)系，對(duì)我們掌握顯示器的特性很有幫助，也能使我們對(duì)言過其實(shí)的廣告有一個(gè)清醒的認(rèn)識(shí)。



  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 始，向右作水平掃描（稱為行掃描正程），掃完一行后迅速又回掃到左邊（稱為行掃描逆程）。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（即一幅畫面）的顯示，之后，電子束重又回掃到左上角開始新一幀的掃描。完成一行水平掃描的時(shí)間，確切地說(shuō)應(yīng)是從第一行開始至第二行開始的間隔時(shí) 間（行掃描正程時(shí)間＋行掃描逆程時(shí)間）稱行周期，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。現(xiàn)在這個(gè)問題已經(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)頻越高或者水平線數(shù)越多，要求的行頻也越高。反過來(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，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，即便沒有采用現(xiàn)成的電感線圈或電容器，導(dǎo)線本身就是電感，導(dǎo)線與導(dǎo)線之間、 導(dǎo)線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，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：每條水平掃描線上的像素個(gè)數(shù)
  NL：顯示的掃描線數(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。

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