大家知道,视频信号是通过扫描获得的,扫描形成图像的基础。如果不采用扫描这一方式,要实时处理传输海量的像素信息那是不可想象的。一幅画面包含很多像素,如果把每一个像素当作一个信号来处理,成千上万的像素要实现图像的传送那是不可能的。
电视的出现得益于英国人贝尔纳天才的“扫描”思想,尽管今天的电视技术和当时已不能同日而语,但逐点扫描取样的基本思想没有改变。通过扫描的方式得到占据一定带宽的图像信号(所谓的视频),成了空间和时间的转换,形成了一个在时间轴上连续的信号,对每一个图像点而言是以帧频的间隔传送的,利用人眼的视觉暂留形成完整的画面。数字化只是对模拟信号的数字化,扫描的基本思想并没有改变。如果把这个过程用慢动作拉长的话,就会发现,在一个时刻,传送的是一个点(像素)的信息。在接收端,传统的CTR显示器是按照和发送端同步逐点扫描的方式来形成一幅完整的图像,虽然在每一个时刻激励的是一个光点,由于荧光粉有余辉(指荧光粉被电子束点亮后其发光所持续的时间)特点,光亮不会马上消失,再加上人眼的视觉暂留特性,最终让我们欣赏到完整的图像画面,不然的话,我们看到的是一个点在屏幕上一行行划过,形成闪烁的图像。扫描就好像我们用一只特殊的笔在荧光屏上从左到右、从上到下一条一条地画线,同时还要控制好这个笔的余辉时间。
常说的逐行扫描,严格地说应是逐点扫描,点形成线,线形成画面,而这一个个点和线能保持短暂的余辉。延长荧光粉的余辉可以消除屏幕闪烁现象,显而易见,余辉的时间不能太短,否则,会产生闪烁;更不能太长,否则,会影响下一帧的显示,图像变化时较长的余辉会产生模糊重影现象,余辉越长,越容易拖尾。荧光粉余辉要远小于帧间时间差,帧频越高,余辉时间应相对越短。
液晶电视的成像原理和显像管有很大的不同,显示屏是用数字寻址的方式逐行驱动的,行、场扫描变成了数字寻址。信号需要储存(因而液晶电视不能用模拟信号激励),一行信号之间的像素信号需要等待协调、同时显示,这和传统的CRT显示器不同,液晶史视每个时刻激励一行的液晶像素,是真正的逐行扫描。但液晶没有余辉的特性,如果撤去激励的信号,该点图像就会马上消失,也可以说,如果没有亮度保持技术,我们看到的是一根根从上向下运动的亮线,形不成一幅完整的画面。正因为如此,液晶电视必须具有亮度保持电路。实际上该电路是巧妙利用电容的存储特性,用电容上保存的电压维持每个像素的亮度信息,将亮度信息一直保持到下一个激励信号来之前,从而形成一副完整的画面。由于亮度能保持一帧时间,也使得液晶电视呈现的图像不再闪烁,60Hz的刷新率已经足够。
亮度保持是一把双刃剑,带来的优点是不闪烁,这是液晶电视的一大特点,同时,亮度保持也会加大液晶电视拖尾,动态解析度受限,这还不是由于液晶响应时间慢引起的拖尾,而是由于亮度保持带来的视觉暂留过长引起的残影(相当于显像管的余辉太长)。可以想象,这种残影效应在隔行扫描的情况下更为严重,运动图像会产生两场分离的所谓“羽毛现象”,图像边界产生明显锯齿的波纹。受CRT显示原理的启示,人们发现通过插入黑帧可以有效抹去残影。近年来,随着黑帧插入技术的发展和提高,液晶电视由亮度保持造成的拖尾现象得以明显改善,动态解析度也不断提高。