一加高幀屏的「野心」

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90Hz 這個關鍵詞在 2019 年智慧型手機行業的興起,多少有點兒出人意料的意思。

無耳機孔,雙揚聲器,四錄影頭,再到 5G 等等其實都算有跡可循,不過在一加 7 Pro 推出之前,高刷新率螢幕還是一個只屬於遊戲手機的小眾特性。而在它之後,高刷新率螢幕才開始從小眾遊戲手機,走向大眾型手機。

對於一加來說,引進 90Hz 螢幕是一件高投入高風險的事情。他們需要投入巨資向三星顯示定制螢幕,需要研發人員從零開始做軟硬件適配,也需要花大量精力向大眾科普什麼是好螢幕,而他們也收獲了回報:據京東平台數據顯示,2019 年全年搭載 90Hz 螢幕的手機線上銷量中,每賣出 4 台 90Hz 的手機,就有 3 部是一加。

高素質螢幕儼然成為一加手機的名片,正如用上了 4G 網路的人不會再想要回到 3G 時代,螢幕素質的進化,一加亦是不會止步。

90Hz 螢幕當紅,120Hz 螢幕已來

新年伊始,一加在螢幕技術溝通會發布了全新的 120Hz OLED 螢幕,這塊手機螢幕除了繼承一加 7 Pro 的 2K+ 高分辨率外,還擁有 240Hz 的螢幕采樣率,在流暢度和螢幕素質上都是絕對領先於行業。而在色彩上,一加同樣宣稱這塊 120Hz 的螢幕不會讓消費者失望。

一加高幀屏的「野心」 遊戲 第1張

回顧一加整場溝通會的過程,一加都在陳述一件事:

一加 = 流暢且顯示效果最佳的螢幕體驗。

一加真的能代表流暢和極致螢幕體驗麼?一加和其他高幀率螢幕手機有什麼差別?在深入了解一加這塊 120Hz 螢幕前,我們需要明白 120Hz 刷新率代表什麼。

刷新率是螢幕上的圖像每秒更新的次數,傳統的 60Hz 螢幕,每秒鐘能顯示 60 張不同的畫面。如果是 120Hz 就是每秒鐘顯示 120 張畫面。有人可能會問,當我使用 60Hz 螢幕的時候,我也沒感覺有卡頓啊?人眼的刷新率是不是只有 60Hz ?

一加高幀屏的「野心」 遊戲 第2張

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我們要知道,人眼是沒有最高識別的幀率上限的,相對 60Hz 而言,120Hz 螢幕給人的感覺會更流暢。就如同上面的 gif 示意圖,能讓螢幕前的你清晰地感知到不同幀率之間的差距。

在手機高幀率時代來臨前,大部分廠家提高手機流暢性的方法,都是從大眾最容易感知的過渡動畫入手,剛開始一加也是這樣想的。

一加高幀屏的「野心」 遊戲 第3張

但在不斷打磨系統流暢性的過程中,一加發現系統的流暢性不僅和 SoC 性能與畫面渲染有關。在性能足以滿足畫面滿幀渲染的情況下,螢幕作為用戶日常接觸最多的人機界面,改善螢幕的動態畫面表現,才是「極致流暢」理念的突破口。一加認為之前被忽視的「螢幕刷新率」,才是讓手機更加流暢的關鍵。

可當時市面上並沒有成熟的高刷新率手機螢幕方案,要知道那時候 PC 顯示器打出「電競顯示器」的概念還沒多久。

少數廠家的 90Hz LCD 手機螢幕也面臨無法解決的拖影問題,只是空有參數,沒有體驗。好在像素自發光的 OLED 並不存在 LCD 的拖影問題。

在三星和 LG 的推動下, 當時市面上已經出現了 2K 分辨率的 OLED ,出色的色彩表現讓 OLED 螢幕成為旗艦手機的首選 。

一加高幀屏的「野心」 遊戲 第4張

對於想打造完美旗艦並且把 Fast&Smooth 寫進產品座右銘的一加來說,高素質的高刷新率螢幕更像是追尋 Fast&Smooth 真理過程中的一步:他們一開始就將難度定在了 2K+ 分辨率 90Hz 刷新率的檔位。「要麼不做,要麼一步到位」,一加拿出了近一億元的預算投入這塊螢幕的定制研發中。

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在初試這塊螢幕的時候,一加遇到了螢幕耗電超高、掉幀、黑屏、發熱等問題,為了解決這些 BUG ,一加聯合三星,在這塊螢幕上耗費了大量時間進行調校,最終才將觀感流暢的螢幕裝上了一加 7 Pro。

「高幀螢幕確實旦用難回」,一加的高刷新率螢幕明顯提高了所有用戶對旗艦級手機螢幕的心理預期,也帶動了一大批裝配有高刷新率螢幕的手機出現,並且往後,在旗艦機上,60Hz 螢幕會越來越少,90Hz 乃至 120Hz 螢幕將會成為旗艦標配。

正如在一加 7 Pro 發布會上一加敢把自己的螢幕與三星蘋果旗艦機比較,不僅僅是因為高刷新率,還有亮度、色彩,支持 HDR10 以及低藍光等等特性在撐腰。

高刷新率說到底,更像是美味蛋糕上的櫻桃,蛋糕的其他部分,依舊重要。

120Hz 的流暢究竟是怎麼一回事?

再打個比方,螢幕刷新率與流暢性的關係相當於「輪胎」之於汽車速度的關係:輪胎性能直接影響了汽車的速度,與此同時,汽車的「發動機」也對速度起了關鍵作用。對於手機來說,它的「發動機」,也就是 SoC + 系統的調教。

到了 120Hz 螢幕,也意味著「輪胎」換了,那麼與之適配的「發動機」也需要改弦更張。

一加高幀屏的「野心」 遊戲 第6張

對於手機來說,螢幕的每一次響應,都遵循著「用戶輸入 → CPU 計算 → GPU 繪圖 → 螢幕顯示」這個完整的流程,如果流程中間出現任何掉鏈子的情況,就會出現卡頓現象,流暢體驗也就蕩然無存。

為了打造更流暢的體驗,一加為這塊 120Hz 的螢幕搭載了最好的 TPIC(觸控驅動 IC)和最好的 DDIC(螢幕驅動 IC),用 240Hz 的螢幕采樣率保障用戶操作的跟手性。

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▲ 驅動螢幕顯示內容的 DDIC 圖片來自:synaptics

對 120Hz 螢幕來說,只有單幀畫面運算時間低於 8.3ms ,SoC 才不會拖了螢幕的後腿。一加通過頂級的硬件性能和系統層級的資源優化,最大程度上壓縮 SoC 對畫面的運算時間,牢牢將單幀運算時間控制在 8.3ms 之內。

在計算速度過關後,我們就能保證畫面不能卡頓,但還遠稱不上是「流暢」。想要讓人感到流暢,還需要符合人類直覺的動畫效果。在使用 60Hz 螢幕的年代,一加就用上了「Fast & Smooth」的 UI 設計理念。通過對滑動等手勢進行了優化,比如下面的菜單滑動優化。

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同樣的刷新率,優化後卻給人更流暢的感覺。這就是一加一直追求的「跟手感」。在 120Hz 的加持下,這種跟手感有了進一步的提升。根據一加自己的測試,目前一加的 120Hz 螢幕跟手感是市面上同刷新率最好的。

至此,用戶輸入到螢幕顯示的所有環節都已經被打通,理論上已經能獲得了最好的 120Hz 體驗。但實際上有些應用並不支持 120Hz 刷新率,在運行這類應用時,一加索性讓螢幕刷新率匹配軟件能達到的最高幀率,不浪費一絲電能,讓整塊螢幕效率最大化。

除了一些應用無法支持超過 60 以上的高幀率外,手機上觀看視頻也是一個低幀率場景。通常情況下,我們在手機上看到的視頻內容都是 30 幀。這遠遠低於一加這塊 120 Hz 螢幕的刷新率,在沒有 120 幀片源的情況下,想要提高視頻流暢度,只有補幀這條路可走,也就是在高端電視上能經常碰到的 MEMC(Motion Estimate and Motion Compensation)技術。

MEMC 的原理是,通過像素級運動矢量計算來補充中間幀畫面,將原本低幀的內容提升成為高幀內容,讓運動畫面更加連貫順暢。

MEMC 在電視行業應用廣泛,是高端電視的必備特性之一。

一加選擇了電視上的 MEMC 技術,這個技術可以用運動矢量計算補充中間幀畫面,如果視頻原本是 30 幀,就在兩個相鄰靜態幀中間插入兩個過渡幀。插幀後的視頻幀率與螢幕刷新率相同,讓螢幕流暢性能夠 100% 發揮。

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▲MEMC 的效果

而在手機上,SoC 在 MEMC 計算上效能並不高。相比於龐大的電視機,一加需要在體積小得多的手機里,引入一顆 20.25mm² 尺寸的獨立的 MEMC 晶片專門負責計算,這顆晶片有著更高的能效比,能顯著提高手機播放 MEMC 視頻的續航水平。

通過 MEMC,一加目前最高能夠將手機上的視頻畫面插幀至 120 幀,這是目前手機上能達到的最高幀的插幀效果。

上面談到的所有技術,都是為了「極致流暢」這一目標打造。對於用戶來說,流暢是螢幕「動態」下的直觀感受,「靜態」下大家對色彩、分辨率和亮度更加感興趣。

這也是手機螢幕發展的主流趨勢,隨著手機螢幕的發展,幾乎所有手機螢幕都朝著高色域,高分辨率的目標前進。一加認為一塊頂級的螢幕不僅要「流暢」,在色彩和顯示效果上也要有出色的表現。

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既然要在色彩上有更出色的表現,最直接的辦法就是增加螢幕能顯示的色彩數量。相比目前手機常用的 8 bit 顯示效果,一加將這塊 120Hz 螢幕提升到了 10 bit 的水平,由於色階從 256 級提升到了 1024 級,10 bit 顏色顯示效果總共可以顯示 10.7 億種顏色,顏色數量是三星 Note 10+、iPhone 11 Pro Max、一加 7 Pro 螢幕的 64 倍。即使放在電腦螢幕中,也是專業級的色彩顯示效果了。

有了 10 bit 色彩的螢幕,以往看電影會出現的灰色彩條再也不會出現在你面前,畫面灰色的過渡也會更加細膩,這些都是很明顯就能感受到的差別。

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在色彩數量滿足之後,色彩是否準確就應該提上了議程,就算你使用的是 10 bit 的螢幕,如果色彩不夠準,那麼這塊螢幕仍然稱不上專業。

這次一加在這塊 120Hz 螢幕上更進一步,將 JNCD 控制在 0.8 以內。色準表現已經超過 iPhone 11 Pro Max ,同時還宣布為每一台手機做出廠色彩校準,這在 Android 廠家中還是頭一個,之前只有蘋果會為每一台手機做出廠校色。

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準確的色彩配合 2K+ 的分辨率,一加在螢幕色彩體驗上基本已經走到了頭,如果想繼續提升螢幕觀感,就要在不同環境的螢幕體驗上下功夫了。

比如說,像蘋果一樣加入原彩顯示,根據環境光的色溫改變螢幕的色溫,讓人眼有相對一致的視覺體驗。

一加確實這麼做了,一加為 120Hz 屏配上了最新的環境光 sensor ,可以根據環境光色溫,自動調整螢幕色溫,在不同的環境下都有接近印刷紙張的效果。

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考慮到除了環境色溫會對螢幕效果產生影響, 螢幕亮度對顯示效果也有不小影響。一加換了更好的亮度傳感器,並將調光等級從 1024 調整到 4096 ,整整提高了 4 倍。

螢幕是一加影響行業的杠桿

最終,一加為我們展現的是這樣一塊螢幕:120Hz 高刷新率,頂級 OLED、最快的螢幕響應速度、120 幀 MEMC 技術、2K+分辨率、手機行業最高的色準標準:JNCD<0.8、而且是全系手機出廠校準、1024 級色階級數、10.7 億種顏色、4096 級調光。

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對於參數黨和體驗黨兩派來說,這一串數字列出來,基本上也沒有再多挑剔的可能性。

更進一步的是,一加在這場技術溝通會上,創造了一個關於手機素質的模板:流暢,準確和舒適。

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這三個層面也幾乎涵蓋了一塊好的手機螢幕該有的技術特性。如果說去年一加是啟示了行業重視螢幕素質的話,那麼今年,一加其實是想給手機行業創造一個可參考的標準。

可以預見的是,在整個 2020 年,整個行業的旗艦機螢幕特性可能都會以此為展開,或許會有一兩個突出的地方,但基本上不會跳脫出這個框架。

此外,高刷新率螢幕的杠桿作用,不僅僅限於手機產品的跟進,還在於對於軟件生態的影響。

在主機和電腦遊戲領域,高刷新率顯示器和支持高刷新率螢幕的遊戲相輔相成,一起為玩家提供了卓越的遊戲體驗。

這個道理在手機領域同樣適用,對於一加來說,這塊螢幕帶來的影響還不止這些,在有了硬件的土壤後,高幀生態也已經開始萌芽。

在 90Hz 螢幕手機興起的 2019 年,手機遊戲領域就出現了一些支持高刷新率螢幕的遊戲,其中有類似於一加聯合 QQ 飛車發布的 90Hz 高幀手遊版本。

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當高刷新率螢幕手機更多了之後,相應的專屬內容和遊戲也會越來越多。而一加作為率先高刷新率螢幕品類廠商,必然會是其中最大的受益者。

剛剛過去的 2019 年,對於一加來說是個蛻變之年,這家出貨量算不上巨頭,產品線極其精簡,奉行產品思維的手機廠商可以說是推動了行業的進步,也獲得了行業里面的話語權。歸根到底,不管是行業話語權也好,還是在競爭活下去也好,落到最後還是產品的勝利,和體驗的勝利。

在殘酷的手機市場競爭中,不會存在偶然,步履不停只是基本要求,唯有踏實前行才能活下去,一加的這塊 120Hz 螢幕表明他們將會繼續在高幀賽道上加速前進。回望過去十年,無數的手機品牌都消失了,但一加還在。對於未來,引領高幀屏風潮的一加,值得期待。

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