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为什么三星Note7屏幕这么艳丽？你所不知道的DisplayMate技术深度分析

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1^# 大中小发表于 2016-8-29 17:29 只看该作者

毫无疑问，三星Galaxy Note 7是最近关注度最高的一款手机。作为三星每年“双旗舰”的中坚力量，Note 7肩负着与下个月即将发布的iPhone7正面对抗的任务，自然带来很多新的特性：如IPX78级别的防水，虹膜解锁，进一步升级的S Pen手写笔以及围绕手写笔打造的一系列功能和应用等，都是iPhone手机所不具备的，因此也更加备受瞩目。最近这款手机国行版已经正式发布，预约购买的人有非常多，进一步证明了其极高的人气。

不过和以往一样，三星只介绍Note 7采用了OLED屏幕，但并没有介绍这块屏幕有哪些更新。著名的显示设备测试网站DisplayMate也在第一时间对Note 7的屏幕效果进行了非常专业、细致的测试。记得去年这个时候，DisplayMate对Note 5的屏幕进行了测试，得出的结论是：Note 5是当时显示效果最优秀的手机，没有之一。而这次，DisplayMate的测试结果显示Note 7比Note 5又有了进步，并且巩固了显示效果第一的位置，给出了非常高的评价。整个测试报告由DisplayMate的老大兼技术总监Raymond M. Soneira博士来完成。与去年一样，由于这份报告涉及到很多非常专业的知识，基本上是正常人类看不懂的，因此本人在这里以尽量通俗的方式为大家呈现这份报告。
在这里首先申明：本文的结论和数据都来自于Raymond M. Soneira博士，所以如果你对这个结果有意见或想开骂的话请直接找当事人开撕，本人是无辜的哈，只是一个普通的搬运工。另外本文比较长，建议大家在WiFi环境下阅读，流量无限的土豪们请随意。下面开始啦，here we go！

根据国际惯例，首先说人话。原作者首先介绍了三星OLED显示技术的发展历程，表示三星的OLED技术每隔六个月就会有一次更新和升级，虽然每次三星在新一代Galaxy手机发布时没有谈到更多屏幕的信息，但实际上它们是一直默默在进化的，并且从Galaxy S5开始正式全面超过了传统的液晶显示屏。另外你可以看到，如今三星实施的“双旗舰”策略，两部高端手机的上市时间相差正好在6个月左右，所以尽管Galaxy S7 Edge屏幕已经大获好评，但Note 7的显示屏幕再次得到了增强和改进，也就是说目前Note 7屏幕是最强的，没有之一，就是这么碉！
那么Note 7究竟具体在哪些地方得到了提升，但是发布会一句也没提到呢？（这里心疼下三星负责屏幕的技术团队）我们首先给大家来个清单（清单里的每个特点请仔细阅读，虽然文字多，但都是有用的信息）：
1：和以前的Note系列手机相比，Note 7也被掰弯咯！由于采用了可弯曲的柔性塑料作为基板材质，所以其屏幕两边就可以弯曲啦！当然只要三星愿意，屏幕任何地方都能够做成弯曲的样子，只是不好看也不实用罢了；
2：具备4种色彩模式和色彩空间：自动模式、影院模式、照片模式和基本模式。
A：其中基本模式为最基本的sRGB / Rec.709色彩空间，拥有更好的色彩兼容性；
B：影院模式支持最新标准的DCI-P3广色域色彩空间，其实针对4K显示设备推出的广色域色彩空间标C准，比传统1080p电视颜色更丰富，但Note 7依旧能保持非常精准的色彩输出，非常难得（色域越大，对颜色输出控制精准的难度也非常大）；
C：照片模式让Note 7支持Adobe RGB色彩空间，比sRGB显示范围更大，完美支持打印输出，并且同样输出颜色非常精确；
D：自动模式：根据使用环境和屏幕显示内容来动态的调节屏幕设置，并能提高极限状态下的色域值（比sRGB和rec.709标准色彩空间提升32%），超过了目前所有市售手机和平板电脑。
如果你想知道每一种色彩模式的详细表现和特点，可以详细查看后文；
3：新加入对DCI-P3色彩空间的全面支持（Note 7要调节到“影院”模式才能激活这个特点），DCI-P3色彩空间之前只有三星4K超高清电视中才会使用，相对于采用rec.709色域的普通1080p电视，这个色彩空间颜色覆盖率增加了26%，也就是说能够显示更鲜艳的色彩，让4K影响得到更完美的展示；
4：全面支持HDR显示技术，与三星今年发布的4K HDR电视保持同步。这里大家需要注意的是，Note 7发布会上提到的HDR主要指的是其摄像头支持HDR影像的拍摄，而这里的“HDR”指的是Note 7屏幕能够支持HDR视频编码技术，前者是拍摄端，后者是屏幕显示端，这样你用Note 7来观看HDR图片或视频都会拥有更完美的表现；
5：由于加入了HDR技术，让Note 7的屏幕最大亮度也提升到了1048cd/m2（三星4K HDR电视也同样如此），这是手机屏幕有史以来亮度最高值。亮度增加后能够进一步加强其在强光下的可见度，如在太阳较大的地方也能看清屏幕内容。同时通过改善屏幕材质，减少环境光的反射，让反射率降低到4.6%，这也是有史以来手机屏幕的最佳表现；
6：在机身的正面和背面各有一个环境亮度感应器，这种双感应器配备是第一次出现在智能手机上，相对于过去的单感应器会更加敏感、智能，可以在必要时能够显著提升屏幕的亮度，同时也增加电池的续航时间。另外还需要强调的是，三星这套环境亮度系统是具备学习功能的，其能够根据你过去的使用情况来让屏幕调整到相应的亮度；
7：屏幕支持过滤蓝光功能，将蓝光组建减少到之前的80%，通过对蓝光的过滤能够起到缓解视疲劳的作用（一些科研组织的报告显示：显示屏幕的蓝色光波是造成大家视力疲劳的重要原因之一），非常适合晚上你躲在被子里面跟小三偷偷发微信的使用场景；
8：采用第五代大猩猩玻璃，让屏幕具备更好的抗冲击性（不过有国外媒体报道说抗刮的能力降低了）；
9：Always On Display功能，和S7一样，让你一眼就能看到时间等信息。这项功能充分利用了OLED像素点“黑色不工作”的特性，让手机在待机模式下显示时钟、未接电话或微信等基本信息，其工号因为50毫瓦到100毫瓦之间；
10：2560×1440超高分辨率，平均每英寸有518个像素，子像素采用钻石排列，意味着你基本上看不到什么颗粒感了。另外根据三星官方提供的像素点照片，我们发现这次三星在OLED屏幕子像素点排列上又进行了新的调整，具体请看下图。

每一个像素都是由红、蓝、绿三个子像素所组成的，也就是我们常说的RGB（夏普RGBY四原色技术除外）不过在Note 7的OLED屏幕中三个子像素的面积是不同的：蓝色子像素是迄今为止面积最大的，原因是蓝色子像素的相对亮度最低，因此需要更大的发光面积；而绿色子像素的面积被缩减到了历史最低，因为绿色子像素发出的光亮度相对最高，三星采用了调节子像素发光面积的方式来让三种子像素发出的光线亮度更为均匀。而在排布方式上，这些子像素采用了45度斜对称的模式，目的是既要保证两个子像素之间的紧密距离，减少颗粒感，同时也要减小两个子像素之间的工作互相影响。
以上10点中，第3、4点是说明Note 7屏幕在色彩方面又有了十足的长进，主要是引入了三星新款4K HDR液晶电视中的特性，如支持色域更广的DCI-P3色彩空间，支持HDR视频的播放显示等等，可以看出三星为了让自己旗舰手机屏幕拥有更出色的效果和强大的竞争力，会将电视上的技术移植到手机上。
其实基本上你看到这里就能够得出大致的结论了。当然作为一个有良心的媒体人，如果只写结论肯定会被大家当做是三星的抢手的。为了证明本人和原作者都没有被充值，所以下面我们就把Note 7屏幕的亮度、对比度、颜色和强度、视角、以及光谱特性等方面的详细专业的测试数据和分析展示给大家，如果你有兴趣的话可以接着往下看。
●三星Galaxy Note 7色彩特性测试
首先来看看色彩部分。下面的图片中，马蹄形的区域代表着正常人类眼睛能够看到的颜色范围，而不同颜色的三角形代表着Note 7在屏幕设置为不同色彩模式时实际能够显示的范围，这个范围越大自然越好，说明能显示更为丰富的颜色。下图的图例中也很明确的展示了不同颜色三角形所代表模式种类，如黑色代表最基本的sRGB/Rec.709色彩空间，红色代表自适应显示模式，黄色表示影院模式，蓝色代表照片模式，青色代表基本模式。而中间的D65点指的是在D65标准的光源下，屏幕白点的色温值，越靠近标准D65标准白点说明色温越准确。

再来看看白点色温：除了红色的自适应模式下，Note 7在其他三种模式下的白点色温都非常准确，与标准白点基本重合，说明其对白平衡的表现是非常完美的。在自适应模式下Note 7的屏幕会相对略为偏冷。当然需要注意的是：D65白点是在特定的光照颜色和照度下定义的标准值，在我们实际使用场景中的光线照度和颜色都并不符合D65标准，所以在日常使用时如果你发现Note 7的白色会偏冷或偏暖，也是非常正常的现象，因为环境光线发生了变化。
再来看看色彩特性：考虑到更好的色彩兼容性，sRGB/Rec.709标准色彩空间自然是面积最小的，其是目前所有显示器、打印机、数码相机以及网页制作最基本的标准，目的是让人们在不同的设备上都能保证看到同样属性的颜色，不然就乱套了。sRGB是微软、HP等行业巨头共同推出的色彩标准，定义了普通显示器、数码相机、打印机、网页等设备或输出终端的色彩准则，并且定义了正红（255，0，0）、正绿（0，255，0）和正蓝三原色（0，0，255）的色度坐标，也是最为贴近普通消费者的色彩范围。当然随着人们对颜色的要求逐渐提高，现在出现了更多标准的色彩空间，范围都要比sRGB更大，如单反相机上使用的Adobe RGB色彩空间等。
Adobe RGB色彩空间在摄影领域中很常见，大家可以在自己的单反相机或微单相机的颜色模式设置菜单中发现“sRGB模式”和“Adobe RGB模式”，后者比前者拥有更大的颜色显示范围，可以满足高端摄影爱好者的需求，同时由于Adobe RGB色彩空间可以完全涵盖CMYK空间，因此在其也通常会用于打印行业。而上文中我们已经提到的DCI-P3色彩空间是近几年4K电视刚刚使用的标准。
Note 7的标准模式与sRGB标准基本完全重合，影像模式和照片模式显示范围要明显更大，两者之间的差异并不大。而最大的则是红色三角形所代表的自适应模式，其主要在蓝色方面比影像模式和照片模式渲染的更为鲜艳，而红色与绿色则基本相当。因此在自适应模式下，其主要对蓝色会有更为突出的渲染。
●三星Galaxy Note 7色彩准确性测试
对于显示屏幕而言，除了色彩要表现得更丰富、鲜艳之外，准确性也是比较重要的，不然如果把红色的太阳渲染成蓝色，这就尴尬了。很早以前，三星AMOLED屏幕的色彩还原准确性一直被人们吐槽，其对红色和绿色过度夸张的渲染让整体显得非常不自然，但这种现象已经在Galaxy S5上就得到了解决，下面我们就来看看Note 7的色彩准确性如何。

上图中是测试的基准图：在CIE 1976标准的色彩空间，马蹄形部分为正常人类人眼能够识别出的颜色范围，黑色三角形为sRGB色彩空间。在图片中纯黑色的点为测试点，灰色点为灰度处于25%、50%和75%时的测试点，白点为D65标准白色，一共有41个测试点。在实际测试中，我们会判断Note 7实际的颜色与上面这些标准点的偏离情况。下面分别为Note 7开启基本模式、图片和影像模式的测试结果。

上图中黑色的点为标准测试点（在第一只张图中已经说明了），红色的点为Note 7实际的测试点，两种颜色的点越接近说明测试成绩越好。在标准模式下，Note 7的红点测试点均在标准黑点的外侧，说明其颜色会略为片鲜艳，但实际差距基本上都非常小，JNCD值（差异值）基本上都在1到3之间，正常肉眼很难实际看出来。

在开启图片的时候，我们将其与Adobe RGB色彩空间进行对比，测试的色彩点同样为41个。同样，Note 7整体的颜色还原也非常准确，JNCD值基本上都在3以内。其整体上对绿色的渲染略有那么一点点的不足，对红色和蓝色有略微一点点的小夸张。不过也可以将其看成是测试中产生的误差。

在开启影院模式后，我们依旧使用Adobe RGB色彩空间进行对比，测试的点一样是41个。测试结果与图片模式其实没有太大的差异，Note 7对颜色的表现同样是很优秀的，已经完全摆脱了过去AMOLED一贯过度渲染造成颜色太假的不足。
●三星Galaxy Note 7伽马曲线特性
在显示器、电视中伽马调校以及伽马曲线的绘制判定都非常重要，对于手机而言一般不会关注这个测试结果，不过DisplayMate还是对其进行了测试，毕竟是为了科学，嗯。伽马值反应的是一块显示屏幕的灰阶调校优良的判断依据，通常显示器和电视的标准伽马值为2.2（之前苹果Mac OS下设定的伽马值为1.8，不过几年前苹果也紧随主流，把数值修改为2.2，和Windows系统保持一致）。当伽马值大于2.2时，屏幕画面会显得比较锐利，物体的对比相对会变的更强烈，但是会损失一部分细节；而当伽马值小于2.2时，画面的每个细节会得到很好的保留和展现，但画面物体对比不够强烈，并且会有“泛白”的现象，因此将伽马值调校尽量靠近2.2是最为平衡、理想的。经过实际测试，Note 7的伽马值在2.4左右，偏差并不是很大。

在上图中伽马值等于直线的斜率，黑色线段的曲律为2.2，不论Note 7处于哪一种模式下，其伽马调校都是几乎完全相同的，并且斜率大于2.2，意味着伽马值也大于2.2，因此Note 7实际上会给人屏幕对比更明显的感觉。这个测试结果和去年的Note 5非常相似，基本可以说是三星的风格。
●三星Galaxy Note 7光谱特性分析
不同的显示设备由于成像原理的不同，光谱属性是完全不一样的，比如CRT和LCD就完全不同，即使是LCD液晶屏幕中的两种背光源：CCFL和LED都不一样。OLED是采用完全自发光的方式，光谱相对更为单一。Note 7屏幕光谱两大波峰之间的间距相对较窄，在两种不同的颜色模式下（红色为自适应模式，蓝色为Basic Mode模式）下光谱也有相对应的调整，前者波峰更小，即在相同色彩信号输入的情况下增加了频率，让颜色往更鲜艳的方向偏离，这和色彩测试时的结果吻合，同时两种颜色模式下的白点色温也不同，默认模式下的振幅更小，意味着往更暖多方向偏离，而Basic Mode模式则更接近于D65白点色温。需要说明的是这个测试只是让你看看光谱特性而已，没有好坏优良之分。

上面的光谱特性测试结果其是和去年的Note 5非常相似。不过接下来就是Note 7的一个重大改变了：蓝色光谱的变化。这里大家要看好了！

看了这么长的文章，大家应该还记得在之前的总结中，我们提到了Note 7对蓝光波长的光线进行了一定屏蔽的措施吧，这个结论的来源就出自上图：可以看到蓝色光波的波峰强度已经被明显受到了压制，也就是说蓝光的能量更小了，与之前相比减小了80%。现在已经有很多机构指出：显示屏幕发出的蓝色光波是影响人们视力的主要原因之一，并且会加速眼球的疲劳。所以现在已经有很多显示器和电视厂商推出类似的护眼产品了，如明基就在几年前天推出了“滤蓝光”显示器，原理基本相同，只是三星将这个技术移植到了手机上。
好了，一些关键的专业测试结果及分析已经结束，按照国际惯例，最后我依旧做一个超大的表格来呈现。去年有好基友说：那个超超超长长长长长长长的表格在手机上看的吃力，所以今年我决定把原文那个超超超超超大的表格进行拆分下。（老外真的是太不注重阅读体验了，点名批评下！）

上图是Note 7屏幕基本属性部分。

这个表格是其色彩、可视角度以及伽马测试的结果，每一项环节Note 7的成绩不是优秀就是优异，同样非常完美，是DisplayMate这辈子测试过的手机屏幕中最好的，并且超过了上一届冠军Note 5。虽然Note 5在各个方面已经表现的极为出色了，但Note 7在其基础上增加了对DCI-P3色彩空间的以及对HDR视频的技术支持，进一步向4K电视靠拢。