4.灰度乖等级的实现—子帧驱动
人们熟悉的 CRT 型彩色显像管亮度的调节是通过控制加在阴极上的电压来完成的,电压不同,电子束电流大小不同,全屏亮度不同,调制特性可实现无级调整。因此它可重显的彩色种类为无穷多种,其调制特性线性好,调制方式简单,最适用于模拟电视信号激励。
而 PDP 显示器辉光放电电流大小不好控制,它的调制特性只有“亮”与“不亮”两种状态。为了实现亮度(灰度)调整,可以通过改变亮、暗时间的长短,来完成亮度大小的控制,并根据 AC-PDP 的特点,采用子帧驱动方式,来实现灰度等级调整。
图 6 是子帧驱动的划分图。它将一帧图像的显示时间,不等间隔的分为若干个子帧,子帧的数目决定于R、G、B 三基色信号的量化级数,即 R、G、B 三基色信号量化精度的比特数。每个子帧又可以分为两个阶段:即寻址期和维持期。寻址期时间长短相同,寻址期全屏不发光,寻址期的任务是正确确定那些应该发光的像元,以使它们在本子帧的维持期到来时开始持续发光,不同子帧维持期长度不同,并依次加倍。
以 8 比特的量化精度为例,维持期的长度为 20、21、22、23、24、25、26、27,相应的长度数为 1、2、4、8、16、32、64、128(见图 6)。在维持期,全屏应该激活的像元将同时点亮,而不应激活的像元则不发光,“点亮”相当于“1”,“不点亮”相当于“0”。因此子帧驱动方式只用“亮”(1)或“暗”(0)两种状态,并以不同的“点亮”时间长短完成图像的灰度控制。这种驱动方式特别适用于数字电视信号的驱动。
如果全屏某时刻都不点亮,就是暗场;如果某时刻全屏都点亮,就是亮场。以 8 比特量化为例,它最多可重现的亮度级数为 255,任何其他中间灰度,都可以由不同的 8 个子帧点亮的时间长短来组合,例如:灰度为178,则由 128、32、16、2 四个子帧点亮实现(128+32+16+2=178);如果灰度为 100,则由 64、32、4 三个子帧点亮来实现(64+32+4=100)。
为了感性理解子帧驱动的工作原理,假定有一个如图 7 所示的 3×4 的图像元,分别被编为①、②、…、12,它们的亮度分别为 20、40、60、…、240,如果视频信号的量化级数为 8 比特,则每个亮度级的比特值如表1 所示(见下页)。
从表 1 可以看出:第一个子帧(20),12 个图像元都不发光;第二个子帧(21),12 个图像元也都不点亮;第三个子帧(22),第①、③、⑤、⑦、⑨、11个图像元被点亮……第八个子帧(27),第⑦、⑧、⑨、⑩、11、12个图像元被点亮。这样就可以完成如图 7 所示的 12 个图像元的灰度调制。图像元是否被点亮,都由二进制的数字信号(0,1)确定。
5. 寻址与激活
图 8 给出了一个子帧期间各电极施加电压的波形图,寻址期共分为 4 个过程。
(1)第一步为全屏擦除,此时寻址电极 Ajk和维持电极 Yi全加零电压,而 X 维持电极加熄灭电压 Vx(大约为100.0 V),使全屏所有像元都停止放电,起清零的作用,排除前一显示期的影响。