背光
在電子工業中，背光是一種照明的形式，常被用於LCD顯示上。背光式和前光式不同之處在於背光是從側邊或是背後照射，而前光顧名思義則從前方照射。他們被用來增加在低光源環境中的照明度和電腦顯示器、液晶熒幕上的亮度，以和CRT顯示類似的方式產生出光。
基本介紹
中文名：背光外文名：Backlit性質：一種照明的形式領域：硬體
解釋,背光顯示,液晶背光,背光壽命,背光調節,背光補償,
解釋漢語指“光直接照射不到”或者“躲避光線的直接照射”。在電子工業中，背光是一種照明的形式，常被用於LCD顯示上。背光式和前光式不同之處在於背光是從側邊或是背後照射，而前光顧名思義則從前方照射。他們被用來增加在低光源環境中的照明度和電腦顯示器、液晶熒幕上的亮度，以和CRT顯示類似的方式產生出光。其光源可能是白熾燈泡、電光面板(ELP)、發光二極體(LED)、冷陰極管(CCFL)等。電光面板提供整個表面均勻的光，而其他的背光模組則使用散光器從不均勻的光源中來提供均勻的光線。背光可以是任何一種顏色，單色液晶通常有黃、綠、藍、白等背光。而彩色顯示採用白色白光，因其涵蓋最多色光。LED背光被用在小巧、廉價的LCD面板上。它的光通常是有顏色的，雖然白色背光已經愈來愈普遍了。電光面板經常被使用在大型顯示上，這時均勻的背光是很重要的。電光面板需要經由高壓的交流電來驅動，這部份由反用換流器迴路來提供。冷陰極管被用在像是電腦顯示器上，顏色上通常是白色的，這同樣也需要反用換流器和散光器。白熾背光則在需要高亮度時被使用，但是其缺點則是白熾燈泡的壽命相當有限，而且會產生相當多的熱量。LED背光可增進LCD顯示的色彩表現。LED光是經由三個各別的LED所產生出來，提供相當吻合LCD像點濾色器自身的色光譜。背光顯示背光顯示是指當使用者使用電子設備時，機身上的顯示屏能否發出背光，以便更清晰地顯示內容。大部分的電子設備只要有顯示屏，就有背光顯示，只要有字幕顯示，背光就算正常。背光顯示技術目前已經開始套用在LED照明領域提供均勻的光源，這是背光技術在照明領域的新套用。液晶背光液晶不同於等離子的最大區別就是液晶必須依靠被動光源，而等離子電視屬於主動發光顯示設備。目前市場上主流的液晶背光技術包括LED(發光二極體)和CCFL(冷陰極螢光燈)兩類。CCFL(冷陰極螢光燈)背光源是目前液晶電視的最主要背光產品。 冷陰極螢光燈，即CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)，或稱為CCFT(Cold Cathode Fluorescent Tube)。它的工作原理是當高電壓加在燈管兩端後，燈管內少數電子高速撞擊電極後產生二次電子發射，開始放電，管內的水銀或者惰性氣體受電子撞擊後，激發輻射出253.7nm的紫外光，產生的紫外光激發塗在管內壁上的螢光粉而產生可見光。CCFL燈管壽命一般定義為：在25℃的環境溫度下，以額定的電流驅動燈管，亮度降低到初始亮度的50%的工作時間長度為燈管壽命。目前液晶電視背光的標稱壽命可達到60000小時。CCFL(冷陰極螢光燈)背光源的特點是成本低廉，但是色彩表現不及LED背光。LED背光採用發光二極體作為背光光源，是未來最有希望替代傳統冷陰極螢光管的技術。發光二極體由數層很薄的攙雜半導體材料製成，一層帶有過量的電子，另一層則缺乏電子而形成帶正電的空穴，工作時電流通過，電子和空穴相互結合，多餘的能量則以光輻射的形式被釋放出來。通過使用不同的半導體材料可以獲得不同發光特性的發光二極體。目前已經投入商業套用的發光二極體可以提供紅、綠、藍、青、橙、琥珀、白等顏色。手機上使用的主要是白色LED背光，而在液晶電視上使用的LED背光光源可以是白色，也可以是紅、綠、藍三基色，在高端產品中也可以套用多色LED背光來進一步提高色彩表現力，如六原色LED背光光源。採用LED背光的優勢在於厚度更薄，大約為5厘米，色域也非常寬廣，能夠達到NTSC色域的105%，黑色的光通量更是可以降低到0.05流明，進而使液晶電視對比度高達10000:1。同時，LED背光光源的另還具有10萬小時的壽命。 目前制約LED背光發展的問題主要是成本，由於價格比冷螢光燈管光源高出許多，LED背光光源只能在國外的高端液晶電視中出現。介於LED背光光源的高成本一部廠商推出了改進的CCFL(冷陰極螢光燈)背光源液晶電視產品，具有代表性的是索尼和夏普。索尼廣色域冷陰極背光燈管（WCG CCFL）在普通的冷陰極背光燈管銀光份中通過增加磷來提升綠色的純度，讓色域更廣，最為突出的就是電視的綠色度相當耀眼。不過缺點是高昂的成本投入並不是普通家庭可以接受的。目前三星部分產品也具有這種技術。而夏普選擇了低成本的思路。夏普第八代面板產品採用了四波長背光的技術（以前在65英寸的產品中也曾採用過）。夏普的四波長背光的原理是通過在燈管之間加入紅色的LED發光二極體，從而提升紅色的表現力。而紅色LED發光二極體的成本很低，這招要比索尼巧妙一些。這也使得在全黑狀態下，可明顯看出夏普的面板會偏紅！背光壽命液晶電視的液晶本身不發光，它屬於背光型顯示器件。在液晶屏的背後有背光燈，液晶電視是靠螢幕上均勻排列的細小的液晶顆粒通過“阻斷”和“打開”背光燈發出的光線來達到還原畫面的。可以發現，只要液晶顯示器接通電源，背光燈就在工作，即使顯示的畫面是一幅全黑的圖片，背光燈也是在工作的，也就是說，液晶電視的背光燈是永遠在發光的。通電後，背光燈點亮，如果螢幕上的液晶像素全部“打開”，則背光毫無遮攔的進入人眼，此時螢幕一片全白。顯示圖像時，通過對顯示信號的AD轉換，計算出各像素的通斷狀態後，直接把信號驅動具體像素，控制該液晶像素對光線的“通斷”，就可以在螢幕上生成圖像，此時，螢幕上的圖像就象是廣告燈箱那樣，燈箱裡的燈管發出的光透過有圖案的薄膜進入人眼。由於液晶的透光率極低，要使液晶電視的亮度達到完美顯示畫面。背光燈的亮度是要非常高的，所以背光燈的壽命就是液晶電視的壽命，一般液晶電視的背光壽命基本在5萬小時以上。也就是說，如果你平均每天使用液晶電視5小時，那5萬小時的壽命等於你可以使用該液晶電視27年。背光調節自動背光調節是指車載顯示設備能自動感應汽車所處不同環境的光線強度，從而自動調節螢幕的亮度和對比度，以適合人眼觀看的功能。也就是說在光線較暗的環境會調低亮度和對比度，在光線較強的環境會調高亮度和對比度。對於汽車而言，在行駛過程中周圍環境的發光強度是在時刻變化著的，在外界光線較暗時，過亮的螢幕會使人感覺很刺眼，而在外界光線較亮，又會看不清楚顯示畫面，而自動背光調節正好就能解決這些問題，可以提高人眼觀看的舒適度，還能起到保護視力的作用。背光補償背光補償能提供在非常強的背景光線前面目標的理想的曝光，無論主要的目標移到中間、上下左右或者熒幕的任一位置。一個不具有超強動態特色的普通攝像機只有如1/60秒的快門速度和F2.0的光圈的選擇，然而一個主要目標後面的非常亮的背景或一個點光源是不可避免的，攝像機將取得所有近來光線的平均值並決定曝光的等級，這並不是一個好的方法，因為當快門速度增加的時候，光圈會被關閉導致主要目標變得太黑而不被看見。為了克服這個問題，一種稱為背光補償的方法通過加權的區域理論被廣泛使用在多數攝像機上。影像首先被分割成7塊或6個區域（兩個區域是重複的），每個區域都可以獨立加權計算曝光等級，例如中間部分就可以加到其餘區塊的9倍，因此一個在畫面中間位置的目標可以被看得非常清晰，因為曝光主要是參照中間區域的光線等級進行計算。然而有一個非常大的缺陷，如果主要目標從中閒移動到畫面的上下左右位置，目標會變得非常黑，因為現在它不被區別開來已經不被加權。
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