Subpixel là gì và tại sao chúng lại quan trọng?

Tác giả Starlink, T.Ba 22, 2025, 01:22:32 CHIỀU

« Chủ đề trước - Chủ đề tiếp »

0 Thành viên và 1 Khách đang xem chủ đề.

Đây là lý do.

    Mỗi điểm ảnh trên màn hình kỹ thuật số đều có các điểm ảnh phụ ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh, độ sắc nét, chi phí và độ chính xác của màu sắc.
    Cách sắp xếp các điểm ảnh phụ như pentile và RGBW ảnh hưởng đến cách hiển thị màu sắc, độ phân giải và góc nhìn.
    Hiểu được cấu trúc của từng điểm ảnh có thể giúp bạn chọn được màn hình giảm thiểu hiện tượng méo màu và tăng tối đa độ rõ nét của hình ảnh.


Mỗi màn hình phẳng hiện đại đều bao gồm các "pixel" hoặc "thành phần hình ảnh" vật lý tạo nên hình ảnh tổng thể. Các pixel vốn đã rất nhỏ, nhưng mỗi pixel là một cỗ máy phức tạp với nhiều bộ phận độc lập.

Có nhiều cách khác nhau để lắp ráp màn hình ở cấp độ subpixel và những khác biệt nhỏ này có thể có tác động đáng kể đến giao diện và hiệu suất của màn hình. Vì vậy, hãy cùng tìm hiểu những điều cơ bản về subpixel và cách chúng có thể ảnh hưởng đến lần mua thiết bị tiếp theo của bạn.

1. Subpixel là gì?

Pixel là thành phần nhỏ nhất của hình ảnh kỹ thuật số. Mỗi pixel có một giá trị màu, vì vậy khi bạn thiết lập màu cho từng pixel một cách chính xác, bạn sẽ có được bản sao của hình ảnh gốc.


Các điểm ảnh vật lý trong màn hình phẳng có các thành phần phụ được gọi là subpixel. Thông thường, nhưng không phải lúc nào cũng vậy, có ba điểm ảnh phụ. Một cho màu đỏ, một cho màu xanh lá cây và một cho màu xanh lam. Tiền thân của màn hình phẳng, màn hình CRT, thay vào đó sử dụng ba chùm tia điện tử, tương ứng với mỗi màu.

Bằng cách điều chỉnh cường độ của từng subpixel, bạn có thể tái tạo hầu như bất kỳ màu nào. Đây là lý do tại sao bạn có thể lấy mẫu màu từ hình ảnh kỹ thuật số và lấy giá trị RGB của nó. Đây thực sự là các giá trị số cho từng subpixel.

2. Subpixel ảnh hưởng đến chất lượng hiển thị như thế nào

Có một số cách khác nhau để xây dựng và sắp xếp các điểm ảnh phụ và cấu trúc điểm ảnh phụ này ảnh hưởng đến độ sắc nét hoặc độ chính xác về màu sắc của màn hình, cũng như chi phí sản xuất.

2.1. Độ phân giải và độ sắc nét

Một ví dụ tuyệt vời về mức độ quan trọng của cấu trúc subpixel là sự sắp xếp subpixel pentile. Trong khi bạn thường mong đợi mỗi pixel có bộ ba subpixel riêng trong một sắp xếp RGB chuẩn, thì màn hình pentile thực sự chia sẻ subpixel giữa các pixel. Ví dụ, bạn có thể có hai subpixel màu xanh lá cây và hai subpixel màu đỏ cho mỗi subpixel màu xanh lam. Ưu điểm chính của điều này là bạn có thể đóng gói nhiều pixel hơn vào một không gian nhỏ, đó là lý do tại sao hầu hết màn hình điện thoại di động sử dụng sự sắp xếp này.

Màn hình Pentile hoạt động vì mắt chúng ta cảm nhận ánh sáng đỏ, xanh lam và xanh lục khác nhau. Tóm lại, chúng ta có ít tế bào hình nón hơn đáng kể đối với ánh sáng xanh lam so với đỏ hoặc xanh lục, do đó, việc giảm số lượng điểm ảnh phụ màu xanh lam không thực sự làm giảm hình ảnh hoặc nhận thức của chúng ta về độ sáng và độ rực rỡ của hình ảnh. Màn hình Pentile có một số vấn đề về "rò rỉ" màu hoặc độ méo hình ảnh cần được bù trừ, nhưng ít rõ ràng hơn trên màn hình 6 inch. Các điểm ảnh từ hình ảnh được "lấy mẫu phụ" thành các điểm ảnh "logic" trong màn hình được căn giữa trên một điểm ảnh phụ màu xanh lục hoặc đỏ, và các điểm ảnh logic lân cận này chia sẻ các điểm ảnh phụ màu xanh lam.

2.2. Độ chính xác màu sắc

Một số cấu trúc subpixel thêm một subpixel thứ tư. Thường là subpixel màu trắng (RGBW) hoặc màu vàng (RGBY). Các subpixel này có thể giúp tăng cường độ sáng của màn hình hoặc độ rộng của gam màu.

Tuy nhiên, không chỉ số lượng và loại điểm ảnh phụ quan trọng mà cách sắp xếp chúng cũng quan trọng. Một số cách sắp xếp có thể gây ra viền màu hoặc ảnh hưởng đến góc nhìn.

2.3. Góc nhìn và tính đồng nhất

Cách các điểm ảnh phụ được căn chỉnh ảnh hưởng đến cách hiển thị từ các góc độ khác nhau. Các công nghệ như IPS (In-Plane Switching) sử dụng cách sắp xếp điểm ảnh phụ cụ thể cho phép góc nhìn tốt hơn so với tấm nền TN (Twisted Nematic), có thể thay đổi màu sắc khi nhìn từ bên cạnh.

Một ví dụ điển hình là bố cục " pixel kép " của Samsung trong TV QLED, chia một pixel thành hai miền và điều khiển chúng hơi khác nhau để cải thiện góc nhìn của màn hình. Một điều khá quan trọng ở TV so với màn hình.

2.4. Hiển thị văn bản và độ rõ nét

Độ rõ nét của văn bản cũng bị ảnh hưởng bởi các kỹ thuật kết xuất subpixel như ClearType (Windows) và Subpixel Anti-Aliasing (trong macOS trước Mojave). Các phương pháp này tận dụng khả năng nhận thức màu sắc của mắt người để làm mịn các cạnh văn bản, giúp văn bản dễ đọc hơn trên màn hình LCD. Đây là lý do tại sao ClearType chỉ hoạt động bình thường trên màn hình LCD chứ không phải trên màn hình CRT, vì nó bù đắp cho hình học pixel cụ thể của công nghệ hiển thị đó. Với màn hình hiện đại có mật độ pixel cực cao (ví dụ: Màn hình Retina của Apple), điều này không còn cần thiết nữa vì các pixel rất nhỏ.

3. Subpixel và Công nghệ hiển thị

Các công nghệ hiển thị khác nhau sử dụng hình học subpixel theo những cách riêng biệt để tối ưu hóa sức mạnh của công nghệ đó:

    LCD (Màn hình tinh thể lỏng): Sử dụng đèn nền và lớp tinh thể lỏng để điều khiển các điểm ảnh phụ RGB. Các biến thể như IPS, TN và VA ảnh hưởng đến độ chính xác của màu sắc và góc nhìn.
    OLED (Điốt phát quang hữu cơ): Mỗi điểm ảnh phụ phát ra ánh sáng riêng, cho phép có màu đen thực sự và độ tương phản vô hạn. Màn hình OLED thường sử dụng điểm ảnh phụ WRGB để cải thiện độ sáng.
    MicroLED: Hoạt động giống như OLED nhưng hiệu quả và tuổi thọ thậm chí còn tốt hơn, sử dụng các điểm ảnh phụ RGB tự phát sáng, mỗi điểm ảnh là một đèn LED độc lập. Vì vậy, không có đèn nền.
    E Ink (Mực điện tử): Có trong máy đọc sách điện tử, một số màn hình E Ink sử dụng một dạng thao tác điểm ảnh thang độ xám để tạo ra văn bản và hình ảnh sắc nét hơn.

4. Tại sao Subpixels quan trọng với bạn

Vậy thì tất cả những điều này đều thú vị đối với những người đam mê màn hình, nhưng điều đó có quan trọng gì đối với người bình thường? Tóm lại là nếu bạn đang muốn mua một màn hình, TV hoặc thiết bị mới có màn hình, thì bạn nên tìm hiểu về hình học subpixel của thiết bị đó. Điều này có thể giúp bạn hiểu được liệu bạn sẽ gặp phải những nhược điểm hoặc ưu điểm cụ thể nào ở thiết bị đó.

Ví dụ, một số người chỉ đơn giản là không thích một số màn hình điện thoại pentile trước đây của Samsung trông như thế nào, và đó là lý do đủ để tránh chúng và chuyển sang thứ khác. Nó cũng giúp bạn hiểu tại sao công nghệ OLED hoặc microLED có thể vượt trội hơn màn hình LCD có đèn nền, hoặc tại sao QLED lại quản lý được độ sống động màu sắc tốt như vậy.

Nếu bạn muốn tìm hiểu sâu hơn về tất cả các bố cục pixel phụ khác nhau. Tôi đề xuất bạn nên xem qua Subpixel Zoo của Geometrian, nơi có nhiều ảnh chụp dưới kính hiển vi tuyệt vời về bố cục pixel cùng với ưu và nhược điểm của từng loại.