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E4材料、HDR 10+… 手机屏幕参数，你了解多少？原创2021-01-14 09:45·爱范儿屏幕，是人机交互主要的窗口。屏幕素质如何，几乎决定了一部手机的使用体验。欣慰的是，自 iPhone 4 开启「视网膜屏幕」的潮流后，越来越多的厂商开始注重用户的视觉体验。屏幕尺寸大了，边框窄了，刘海小了…… 这些都还不够。近两年新机发布会上，厂商开始强调屏幕的材质、对比度、色彩等参数。比如被称为「2021 年旗舰机守门员」的小米 11 系列，在屏幕素质的宣传上就下足了功夫：三星 E4 材质、5000000:1 对比度，1500nit 最大亮度，2K+120Hz 等等。雷军表示这是「小米手机有史以来最贵且最好的屏幕」。▲ 小米 11 屏幕海报iOS 阵营里，iPhone 12 系列搭载的超视网膜 XDR 屏幕，支持播放杜比视界视频和 HDR 显示，再次刷新 iPhone 的观感体验。苹果在官网上称这块屏幕为「像素的海洋」。虽然厂商们宣传得很起劲，但对于普通用户来说，这些数字与专有名词，还是有些难懂。我们试图用通俗易懂的语言，和大家一起分析这两款「标杆手机」的屏幕参数，到底是噱头还是真功夫。屏幕参数，没那么难懂综合小米手机官方微博、官网，以及苹果发布会、官网的宣传，我们可以看到两者对屏幕素质的宣传点主要有以下几个方面。首先来看 「发光材料」。OLED 屏幕的特点之一，就是每个像素都可以独立自发光，不需要背光源。因此发光材料在很大程度上，影响着屏幕的功耗和显示效果。小米 11 使用的 E4 是三星最新的 OLED 发光材料。对比上一代 E3 材料，E4 主要的升级点在于峰值亮度、对比度和功耗，比如小米 11 的局部峰值亮度飙升到 1500nit，对比度升级至 5000000:1，功耗则降低了 15%。而 iPhone 12 虽然全系也都使用了 OLED 屏幕，但对于其发光材料并无官方资料可考。接着我们再来看 「分辨率」和 「像素密度」。屏幕的分辨率指的是屏幕上显示的像素个数，一般是以水平像素数 × 垂直像素数表示。同等尺寸下，分辨率越高，观感就越细腻，这就牵扯到像素密度了。乔布斯在 iPhone 4 发布会上首次提出了视网膜（Retina）屏幕，表示 iPhone 4 的屏幕像素密度为 326ppi，超过了人眼识别的极限 300ppi。不过这一定义是有条件的，即使用者的视力为 1.0，观看屏幕距离为 20-30cm。实际上部分人群的视力可能会高于 1.0，同时屏幕距离人眼也会更近一些。果壳网的资料显示，大多数人们的人眼实际分辨能力应该高达 450ppi 以上。而小米 11 和 iPhone 12 Pro Max 的像素密度，均高于 450ppi 这一数值。如果不拿放大镜看，人眼已经很难察觉出两者细腻度的区别。▲ 图片来自：eizoglobal「对比度」和「峰值亮度」，我们在上文说到屏幕发光材料时提了一嘴。所谓「对比度」，其实就是屏幕的「明暗表现力」，常见的表达形式是 xxxx:1，例如 2000000:1。前面的数值越大，意味着对比度越高。更高的对比度，意味着你可以在这块屏幕上看到更多的暗部和亮部细节。比如下面这两张图，就是典型的对比度测试图，屏幕的对比度越优秀，后面的方块就能看得越清晰。如果对比度不够高，可能就是漆黑或惨白一片了。▲ 白色测试。图片来自：glennmessersmith▲ 黑色测试。图片来自：glennmessersmith那么「峰值亮度」是指什么呢？它是指屏幕极限情况下能有多亮，单位是 nit（尼特）。需要注意的是，像小米 11 的 1500nit 峰值亮度，和 iPhone 12 Pro Max 的 1200nit 峰值亮度，指的都是局部，而非整块屏幕的峰值亮度。另外还需要了解的是，峰值亮度相当于百米冲刺，不会长时间保持，另外激活的条件也比较多。这一数值越高，对于 HDR 场景的还原就越有帮助。这就不得不提「高动态范围」了。小米 11 支持 HDR10+ 的动态范围，iPhone 12 全系则都支持播放杜比视界视频，且支持 HDR 显示。▲ 上为小米 11，最高仅能开启「HDR 臻彩视界」；下为 iPhone 12 Pro Max，支持「杜比视界」此前我们有篇文章专门介绍了什么是杜比视界，以及它相对 HDR10、HDR10+ 的优势。简单来说，杜比视界是目前市面上对参数指标要求最高的 HDR 的视频标准，需要支付一笔不菲的授权费用。而 HDR10+ 是一种开放式规格，是当前的主流之选。这对于普通用户的影响主要在于观看视频的体验。一些平台如爱奇艺、腾讯视频已有支持杜比视界格式的影片，观看这类视频时，iPhone 12 Pro Max 的体验会更上一层楼。▲ 下为 iPhone 12 Pro Max 开启「杜比视界」的效果，画面层次更丰富下面要说的「刷新率」和「触控采样率」，相信大家已不陌生。主流的智能手机屏幕刷新率有 60Hz、90Hz 和 120Hz，可以理解为手机屏幕在一秒钟内能够显示多少帧的画面。这个数字越大，在动态画面尤其是滑动页面时，视觉感受就越流畅。当然，代价就是屏幕功耗更大，手机的续航会受影响。目前比较先进的解决方案是使用 LTPO（低温多晶氧化物）面板，在硬件上实现若干档可变刷新率，或者通过软件优化来设置几档可变刷新率。不过小米 11 的硬件不支持 LTPO，在设置中也只能选择 60Hz 或 120Hz；iPhone 12 Pro Max 只支持 60Hz。▲ 小米 11 屏幕刷新率选项而「触控采样率」，就是屏幕在一秒内能感知到你手指动的次数。这个数值越高，屏幕就会越灵敏、越跟手。对于游戏爱好者，尤其是音游爱好者来说，这个数值比较重要。在小米 11 的宣传栏里，「8192 级调光」也是一个重要的参数，这个参数我们曾在一加 8T 上见到过。相比「4096 级调光」，8192 级意味着屏幕的亮度调节，有着更丰富的档位。尤其是自动亮度模式下，手机屏幕的亮度变化会更加细腻和流畅。不过这只是在理论上来分析的。实际上屏幕的亮度变化，和手机光线传感器的灵敏程度、算法的优化程度有着很大的关系。数字仅可作为参考，实际体验并不由其决定。▲ iPhone 12 Pro Max（左）和小米 11（右）的屏幕对比手机厂商经常提及的屏幕参数，还有色域、色准和色深。简单来说，色域就是指屏幕所能显示的色彩范围，目前主流的是 P3、sRGB 色域。比如 iPhone 12 Pro Max 的默认设置和小米 11 的自适应模式，都是 P3 色域。小米还提供了另外两种模式：原色模式下为 sRGB 色域，鲜艳模式下为 NTSC 色域。目前主流的旗舰机对于色域的覆盖已经非常出色了。WHYLAB 测试的数据显示，小米 11 对 P3、NTSC、sRGB 色域的覆盖均超过 100%。iPhone 12 默认的 P3 色域也超过 100%。▲ 色域覆盖越广，颜色越丰富。图片来自：viewsonic相比色域，色准可能更影响我们的观感。色准指的就是色彩准确度，小米 11 所说的「专业原色屏」，意思就是说这块屏幕对色彩的还原十分精准。小米在官网上还给出了具体数值：JNCD≈0.38；Delte E≈0.41。iPhone 12 Pro Max 虽未标出相关参数，但据 displaymate 的数据，其平均颜色误差为 0.9 JNCD，也属于非常优秀的水平。对于 JNCD 和 Delte E 的算法我们不必深究，只需要知道这两个参数都是指「人眼能够感知的，两种颜色的差距」。后面的数值越小越好，说明屏幕对色彩的还原越准确。▲P3 色域下，iPhone 12 Pro Max（左）和小米 11（右）的色彩倾向不同最后我们再来看一下色深。色深简单来说就是同一架构下共有多少种色彩可以供你调用，单位用 bit（比特）表示。色深的数值越大越好，比如 8bit 比 6bit 的色彩数量多，10bit 则优于 8bit。可以这样理解：从大红色到深红色，色深的数值越大，那么这两个颜色之间的过渡色数量越多。我们看照片、视频时，会感觉画面的色彩过渡更自然。▲ 10bit 对比 8bit 色深示意。图片来自：杰克森林耐用，是好屏幕的基础除了上面厂商经常提到的屏幕参数，小米 11 和 iPhone 12 系列还特地强调了玻璃材质。小米 11 使用的是康宁大猩猩第七代玻璃 Victus。康宁表示这代玻璃同时提高了抗跌性能和抗刮擦性能。抗摔性是上一代的 1.5 倍，耐刮划性提升了 2 倍。其实这代名叫 Victus 的玻璃，首发于三星 note 20 ultra。据油管博主 Zack Nelson 的测试，在 6 级莫氏硬度下，三星 note 20 ultra 的屏幕开始出现刮痕，并在 7 级硬度下出现了更深的凹槽。▲Note 20 ultra 的抗刮擦能力测试。图片来自：Zack Nelson使用同款玻璃的小米 11，防刮擦性能应该和三星 note 20 ultra 势均力敌。不过我们手上「裸奔」的小米 11 已经有了些许划痕，介意的朋友最好贴一层钢化膜。iPhone 12 则使用了「超瓷晶玻璃面板」。苹果表示其和康宁合作，通过「双离子交换工艺」让纳米级瓷晶体与玻璃合二为一。而纳米级瓷晶体的硬度比大多数金属还要高，因此超瓷晶面板的硬度大大超越了以往的玻璃面板，抗跌落能力提升了 4 倍。▲ iPhone 12 Pro Max 的宣传标语双离子交换工艺还对玻璃的抗刮裂和抗划痕性能有所帮助。不过在油管博主 Zack Nelson 的「辣手摧花」下，iPhone 12 Pro 的屏幕也是在 6 级莫氏硬度下开始出现划痕，在 7 级硬度下划痕加深，看起来和 Victus 的表现旗鼓相当。▲ iPhone 12 Pro Max 的抗刮擦能力测试。图片来自：Zack Nelson对于很多用户来说，屏幕是否耐用，可能比追求对比度、调光级别等参数更有意义。毕竟换一块屏幕的费用日渐高昂，耐磨、抗摔才是王道。手机屏幕的新趋势透过小米 11 和 iPhone 12 系列的屏幕，我们也可以推测出 2021 年旗舰机的发展方向。在硬件方面，E4 将取代 E3 发光材料，应用在更多的旗舰机上。由此带来更高的屏幕亮度，以及更好的户外使用体验。屏幕分辨率将以 2K 为标杆，若旗舰机依旧使用 1080P 的屏幕，那么大概率会遭人吐槽。在 2020 年，屏幕的刷新率就已成为旗舰机竞相争夺的卖点。而今年可能会更加注重触控采样率的宣传。屏幕亮度的自动调节，或许也会成为下一个发力点。此前我们提到自动亮度，便会夸赞 iPhone 的屏幕。不过随着 Android 厂商的重视，iPhone 在这方面的成就将迎来更多的挑战。屏幕越来越好，维修的成本也越来越高。换块屏幕动辄一两千，这让消费者更期待屏幕的耐用性有所增强。而康宁大猩猩第七代玻璃 Victus，可能是当前 Android 阵营最佳的解决方案之一。而诸如小米 11「专业原色屏」的宣传语，也让我们看到了旗舰机在「色准」上的努力。以往我们拍摄的照片，在不同品牌的手机，或者同品牌但不同设备上，会有肉眼可见的差异，主要体现在颜色的差别上。▲ 默认设置下，iPhone 12 Pro Max（左）和小米 11（右）的观感差异这不仅仅是因为屏幕硬件素质的不同，还在于色彩管理系统的缺位。目前只有苹果有相对完善的色彩管理系统。早在 1993 年的 System 7.1 Mac 上，就已应用上了「ColorSync」的技术。起步早且重视，造就了苹果设备色彩的统一度。而 Android 阵营里，OPPO 也即将在 Find X3 系列上首次应用「全链路色彩管理系统」，这也是 Android 首个全链路色彩管理系统。可以期待，2021 年旗舰机的屏幕会打得热火朝天。而掌握了上述参数含义的你，就可以愉快地「吃瓜看戏」了。而我们也要引以为戒，坚信“天下没有免费的午餐”。