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认识 Mini-LED 从早期的CRT到现在主流的LCD和OLED技术时代，显示器的技术一直不断地往前迈进，虽然都是显示计算机内容，但彼此间却存在着截然不同的技术能量。 目前的市场主流LCD是液晶显示屏幕，全名为liquid-crystal display，LCD采用TFF技术，技术原理是透过晶体管通过电流后产生电场变化改变了光线通过的角度，再通过LCD中玻璃基板上的彩色滤光片，进而产生不同颜色的变化。 TFT-LCD属于非自发光的显示器，因此必须要用一组发光源来提供背光。至于提供LCD的光源部分，目前的主流方式则是由LED技术提供。LED技术又分白光LED或是RGB LED。基于LED技术基础下发展的显示器技术则是Mini-LED和Micro-LED，两者间的差异主要在于「LED晶体的大小」，而本篇的主角Mini-LED，就是属于LED背光基础下的进化版本。 作为LCD新生代的背光模块，Mini-LED称为次毫米发光二极管，就技术层面而言，是指LED晶体的尺寸大小约为100㎛(微米) 的 LED晶体。而至于Micro-LED的全名为微发光二极管显示器，大小约为10㎛左右，只不过目前Micro-LED仍属于发展中的新技术，碍于篇幅有限，本次将不特别进行介绍与讨论。 Local Dimming on Mini-LED 由于Mini-LED的良率相对Micro-LED要来得高，量产也比Micro-LED相对容易，因此现阶段的Mini-LED是LED背光LCD技术发展的一个优秀的选择方案，因为Mini-LED的晶体体积较小，比起传统的LED，更能在相同大小的显示器空间范围内放入更多的晶体。换个角度来说，正因为相同空间能塞入更多的发光组件，才得以让显示器内容显示得更加细致。 Mini-LED另一个技术优点是支持多区背光调控(Local Dimming) 技术，Local Dimming技术在OLED上很常见，主要是透过不同分区调光的技术，让画面中需要强化对比的地方能更加地显现出来。这项技术可以让HDR功能达到更佳的效果，也正因为能支持这样的技术，Mini-LED才能够具备与OLED相同水平的HDR显示能力。 光晕现象 on Local Dimming 何谓光晕现象？光晕指的是显示器上明亮的部分光线去影响并且泛光到其他显示暗部的一个现象，这会使得明亮的物体出现一圈光晕。光晕现象可以算是一种显示的伪影，对于传统不支持区域调光的显示器来说，由于发光遍布整个范围，因此比较不容易出现这个现象。而对于支持区域调光的显示器而言，这个现象就比较容易出现，这是因为背光会依照显示的内容，产生背光区域调控差异的情况。 一般来说，光晕容易出现在明亮的物体周遭，或是在亮度差异较显著的条件下，譬如像是黑夜中的星星，或是在黑夜中路灯等等在暗部环境中出现相对明显明亮的物体时就相对容易发掘光晕现象。 下图我们透过center white pattern将屏幕中打出一个全白色块，并沿着色块用不透光的卡将色块遮蔽，就能呈现出光晕的感觉。 明亮物体的光晕现象 光晕的影响有多大？我们透过量化光晕来分析 那么，我们要如何对光晕现象进行量化呢？为了解决大家的疑惑，我们准备了一个小实验，我们使用一台Mini-LED面板的计算机，并且搭配使用center white pattern 测试图卡，在系统亮度最高的条件下来进行这个现象的实验，请参考下图来分析量测位置。 接下来是量化光晕现象的一个重点，为了要量化量测数据，需要分别针对量测位置做出距离的定义。考虑本次实验的泛光范围并不大，因此我们锁定高光方块的边缘分别定下5种量测的距离，并针对高光的四个方向进行量测实验，此测试图卡中间的发光区域亮度量测为340nits，距白色框50mm处亮度为0.00210nits。 首先，为了要从高光区域影响的「出现泛光区域」开始量测，因此「有效遮蔽高光区域」是一个必须先行完成的前置步骤，我们需要一个不透光的遮光版，并且将它完全地贴齐发光区域的边缘，将发光区域做一个完全的遮蔽。由于此次量测点都非常细，因此我们还需要使用一个含距离的量测版，沿着遮光边缘贴齐，以用来分辨正确量测的位置， 至于主要的量测仪器我们选择VESA HDR认证指定仪器Konica-Minolta CS-2000A Spectroradiometer，它可以准确量测的最低亮度可达0.0005cd/m2，符合这个量化细微光晕现象的实验需求，至于仪器的移动则交给平移滑轨来完成，透过滑轨的平顺滑动，便可以有效准确控制每一次仪器移动都能来到正确的量测点上。 量化数据结果分析 从以上的量化数据中我们可以观察到，距离高光区域边缘1mm的位置所量测出来的数据约为0.20nits，这个数值若拿来与一般传统LED来做比较，亮度几乎就是传统背光下的黑阶亮度，至于下一个阶段5mm，这个阶段的亮度都下降到小数点后两位，已经是传统LED面板全黑下无法达到的一个数值。 来到距离20mm的部分，已经是小数点后三位的一个层级，并且达到区域调光能控制黑阶区域背光的一个亮度。接着来看差异百分比的分析，不同区间的亮度分别会下降约50-60%左右，这代表着溢光现象的确会因为离高光距离越远，使得亮度数据明显下降。最后我们来看看不同距离区间对于溢光最明显1mm区域的亮度差异，单就1mm与10mm来做比对，亮度只剩下10-15%左右，看得出来溢光现象基本上在10mm之后就会开始显著下降，这也代表Mini-LED的区域控光能力相当明显。 实际影片效果和结论 为了得到更多验证，我们透过实际拨放HDR影片来检视这样的现象在真实影片中容不容易出现。在利用前面提及的夜间街景中出现的高光物体来观察，在遮蔽后我们可以发现高光区确实有些溢光的情况出现，遮蔽高光物体更能发现其中的差异。 路灯溢光现象 虽然有这样的光晕现象存在，但透过区域控光的技术提升整体观看感受，HDR效果属于相当优异。以本次实际量测的数据来看，在5mm和10mm区域的亮度低于小数点后两位，相对传统LED已经具备相当优势，来到20mm的区域更已经达到小数点后三位的低亮度，表示溢光已经有效控制在一定范围内，30mm处对比50mm处的亮度已差距不大。更可以推论出30mm后已经几乎没有溢光的现象， 透过此次的实验，若以实际量测数据来预期效能表现，我们可以定义距高光区域10mm的亮度实测值必须要低于小数点后两位(0.0x)，若10mm处溢光影响的亮度无法低到小数点后两位(0.x)，则可以 「因为和传统背光差异不大，可以推论为溢光控制较为不明显的一个现象，故无法展现区域控光优势。」