为什么 CRT 画质这么好也被淘汰,液晶反而发展的很好?

CRT的色彩远好于液晶,就算是家用级产品,一千块钱的CRT,100%Adobe RGB,10bit都是标配。特别是末代的纯平,比垃圾液晶不知道好到哪里…
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这题目描述里渗出的优越感……


100%Adobe RGB,

事实是只有后期极少数高端 CRT 才能达到接近 AdobeRGB 的色域。sRGB 制定过程的主要目标之一就是让普通 CRT 显示器能够不经过色域转换,直接显示较为准确的颜色。[1]

绝大多数彩色 CRT 显示器都是使用 P22 荧光粉。以三菱高端 CRT DPro 2070SB 为例,i1 Pro 测得光谱与色域如下[2]

可以看到色域只是接近 Rec. 709/sRGB. 另外光谱中相当一大部分集中在人眼十分不敏感的 700nm 以上波段,影响发光效率。

2003年年末发售的 NEC三菱电机 RDF225WG 是仅有的几台广色域 CRT 之一, CIE xy 面积覆盖 97.6% 的 AdobeRGB, 售价高达80万日元[3],以当时的汇率约合人民币61600元。

诚然,对比当时廉价的只能覆盖70%左右 sRGB 的 TN 屏,CRT 确实在颜色上有优势。但后来覆盖95%以上 sRGB 的 LCD 迅速普及,2010年的 U2410 和 PA241W 更是在一个可以接受的价位上提供了 AdobeRGB 色域,CRT 的色彩优势早已荡然无存。


10bit都是标配。

题主自己也说了「模拟信号直接驱动」,模拟端哪来的 10 bit?


CRT主动发光(跟等离子OLED相似),能够显示完全的黑色,对比度接近 上亿:1,

CRT 是能够显示完全的黑色,但前提是在完全暗室环境下。

CRT 由于结构原因,抗反射能力极弱,「黑色」完全取决于环境亮度。在日常使用的环境下,CRT 的黑色亮度比普通 LCD 还要高得多,而白色亮度更是只有 100cd/m^2 左右, 实际对比度并不如「劣质TN」。

在正常照明环境下对比同样显示黑色的 CRT 和 LCD, CRT 不但比 LCD 更亮,而且还严重偏色。

而即使是完全暗室环境,如果想让 CRT 即显示出出色的黑位,又有准确的 gamma, 也必须经过复杂的校正。和 LCD 不同,这部分矫正很难自动完成,严重依赖个人经验。


可视角度接近180度。
可视角度IPS只有178度

???


CRT的动态极好,末代纯平能轻松上100/120/144HZ

这是唯一比同时代 LCD 有优势的一点。不过开高刷新率是要牺牲分辨率的……


0延迟

0 输入延迟虽然没错,但是现代 LCD 的输入延迟也普遍低于 1ms, 即使是最苛刻的电竞选手也不会认为有什么问题。


响应时间0.000000ms

0.000001ms=1ns

这段时间内,光也只能在真空中传播约 30cm, 远远不够电子枪发出的电子飞到荧光屏上……

另一方面,这里的响应时间是指由黑变白,这种情况下 CRT 确实有优势。

但是由白变黑的情况下 CRT 的响应时间非常长 (Phosphor Persistence)。根据荧光体不同可以从微秒级到秒级……常用的 P22 荧光粉中,黄绿色和红橙色的部分需要 25ms 左右才能从原始亮度衰减到 10% 亮度[4],远高于 LCD 常见水平,也就只有一部分以响应慢著称的 VA 屏会比 25ms 更差。

而综合考虑之下,现代研究认为 CRT 在动态方面并不如 LCD。[5]


液晶才是伤眼,我用垃圾TN的时候,眼睛近视一年上升100度,以前用CRT的时候一点都不近视。以前用的144HZ的CRT,稳定无闪烁,比什么“不闪屏”“滤蓝光”强得多。

这个目前没有定论。你觉得用 TN 伤眼,CRT 没事,还有一堆人觉得 CRT 伤眼,LCD 没事的。

题主用 144Hz 的 CRT 感觉稳定无闪烁,那是因为扫描速度足够快,让人感觉不到闪烁。有人眼睛更敏感也许就能感觉得到。用相机也可以明显拍出闪烁。

而 DC 调光的 LCD 屏才是真正的无闪烁。


液晶是耗电大户。液晶面板已经把绝大部分由背光灯发出的光线滤掉了。CRT主动发光,不存在发光效率的问题,比液晶省电。

CCFL 背光的液晶确实耗电量不小,但是跟 CRT 比还是很省电……而且 CCFL 背光在 10 年前左右就已经被淘汰了。目前主流的 LED 背光液晶远比 CRT 省电。[6]

下图中 Acer E225HQL 为 LED 背光,其余 LCD 均为 CCFL 背光。需要注意的是这里比较的是 100% 亮度下的耗电量,而 LCD 显示器 100% 亮度下普遍比 CRT 亮得多。图中的 BenQ FP937S 100% 亮度可达 250cd/m^2,约为 CRT 的两倍。

液晶面板过滤一部分光线确实会造成浪费,但远不如 CRT 发射电子束、维持磁场、发出 700nm 以上暗红光和 X 光造成的浪费严重。


直到现在还有很多老游戏爱好者用CRT。CRT自带硬件物理级别的平滑效果+次像素渲染,远远超过什么高端显卡的16x全屏抗锯齿。

老游戏爱好者用 CRT 是追求复古的感觉。很多模拟器都可以实用 CRT-Royale 着色器实现以假乱真的 CRT 效果。

至于这个所谓的「硬件物理级别的平滑效果+次像素渲染」是 CRT 光束无法精确点亮单个像素造成的结果,是以牺牲清晰度为代价换来平滑的边缘,跟现代游戏的抗锯齿完全没有可比性。这只是题主个人喜好问题。


除此之外 CRT 还有很多更严重的问题,包括烧屏,大屏上难以矫正的边缘色散和畸变等等……可以说除了刷新率之外并没有哪些方面真正比 LCD 有优势,被淘汰是再正常不过了。

参考

  1. ^IEC 61966-2-1:1999 Colour management –Default RGB colour space – sRGB https://webstore.iec.ch/publication/6169
  2. ^Colorimeter Corrections Database https://colorimetercorrections.displaycal.net/?get&type=ccss&manufacturer_id=MEL&display=DPro%202070SB&instrument=i1%20DisplayPro%2C%20ColorMunki%20Display%2C%20Spyder4&html=1
  3. ^NEC三菱、Adobe RGB対応の広色域22型CRTディスプレイ https://pc.watch.impress.co.jp/docs/2003/1007/nmv.htm
  4. ^TPM-1508A_RCA_Phosphors_Oct61 http://www.bitsavers.org/components/rca/crt/TPM-1508A_RCA_Phosphors_Oct61.pdf
  5. ^LCDs are better: Psychophysical and photometric estimates of the temporal characteristics of CRT and LCD monitors https://link.springer.com/article/10.3758/s13414-012-0281-4
  6. ^Display Power Consumption: CRTs Versus TFT-LCDs https://www.tomshardware.com/reviews/lcd-backlight-led-cfl,2683-7.html

给CRT最后最致命一击的其实不是液晶,而是高清。

2003年左右电视台开始放高清电视节目了,预示着CRT彻底死了。因为不管CRT你吹得再好(其实也没有那么好,具体可以看其他回答),都无法回避一个严重的先天问题:那就是整个屏幕上其实只有一个点是亮的。当然你可以抬杠说是一条线是亮的而不是一个点。

但实际上就是扫描线确实有先后啊。

这个的问题就导致CRT有两个致命的缺陷:

  1. 分辨率做不高
  2. 屏幕做不大

当主流分辨率还在1024x768时候,这个问题还可以通过很高的刷新率来凑合看。(100hz以下基本不能看很累眼睛),一旦主流分辨率提升到提升到1920x1080之后,CRT就没法玩了,要保持原来的显示效果要么刷新率成倍往上加,要么把荧光粉改成长余辉的,也就是亮了之后用更长的时间熄灭。

前者技术上不现实,后者会效果不可能好。

而另外一个问题则是屏幕做不大,CRT再努力最大也就做到30寸左右,这还是显像管的尺寸而不是画面的尺寸。一方面是更大真空管成本太高,另一方也是只有一个点能亮这个问题导致了更大尺寸无法保证显示效果。

这就是CRT的极限,即使不计成本的场合也是不行。事实上不计成本的场合都用电视墙,也就是多台CRT屏组成一个大画面,因为整个屏幕只亮一个点,大屏是真的真的没法搞。

而液晶则可以完美解决这些问题:液晶所有点可以同时亮,一方面只要工艺成熟,液晶可以轻松切出100寸的面板来,另一方面液晶可以通过拼接达到令人发指的尺寸。

虽然在2002,2003年这个时间节点上,CRT还没死绝,没死绝的原因是当时的液晶技术确实还有不尽人意的地方。但由于高清的出现,胜负已分:因为CRT上限就摆在那呢,不可能再有突破了。

之后几年液晶显示效果也上来了,CRT自然就被彻底淘汰了。