【干货】 手机像素排列大解密

屏幕的显示精细程度可能是一些用户选购手机时的一大指标，而判别细腻度自然是先看屏幕分辨率、像素密度，在经历了早期突飞猛进的发展之后，目前手机主流的屏幕分辨率规格大多维持在 1080P（400 至 403PPI）的水平，少数能达到 2K 甚至 4K；而除了分辨率和像素密度，像素的排列方式也是影响屏幕精细程度的一大重要因素，本文就来盘点一下目前手机屏幕所采用的像素排列方式。

标准 RGB 排列

标准 RGB 是在 LCD 屏幕上最常见的像素排列方式，它将一个像素均分为三个子像素并排排列，通过红、绿、蓝滤色片将 LCD 背光模组的白光过滤后形成相应的红、绿、蓝即 RGB 子像素排列。

当需要显示不同颜色的时候，三个子像素分别以不同的亮度发光，由于子像素的尺寸非常小，在视觉上就会混合成所需要的颜色。

标准 RGB 像素排列

采用标准 RGB 排列的好处是每个像素都能独立显示所需要的颜色，无需像 PenTile 排列的屏幕那样借用相邻子像素，因此显示精细度不会打折扣。

PenTile 排列

RGB PenTile 排列，目前多见于 OLED 屏幕上，因子像素呈现钻石形排列而得名。与标准 RGB 排列不同，PenTile 排列的每个像素由红、绿和蓝、绿子像素组合而成，绿色像素是完整的，而红蓝像素相比传统 RGB 排列各减少二分之一，子像素总数减少了约三分之一。

三星 Galaxy S5 屏幕 PenTile 排列（图片来源：PhoneArena）

由于子像素的减少，以及不像标准 RGB 排列那样每个像素都具备相当的独立性，在显示许多内容时需要借用相邻像素，因此在需要显示精细内容时，同分辨率下 PenTile 排列的屏幕相比标准 RGB 排列的屏幕会出现细腻度不足的缺陷、以及字体边缘的彩边等现象，在同分辨率下 PenTile 排列的屏幕实际像素密度大约相当于标准 RGB 排列屏幕的 80%。以目前常见的 6.4 英寸、2340 × 1080 分辨率（FHD +）的 OLED 屏幕为例，按照标准 RGB 的排列，其像素密度为 403 PPI，但以 Pentile 排列计算，其实际像素密度只有 324PPI。iPhone XR 发布时其 326PPI 的屏幕为不少人诟病，但 iPhone XR 所采用的是像素密度不打折扣的 LCD 屏，对比目前安卓阵营主流的 1080P OLED 屏幕在精细度方面其实是同一水准。

一加 2（LCD）与一加 3（AMOLED）屏幕精细度对比（图片来源：Pocketnow）

既然 PenTile 排列会影响精细度，那为什么会被以三星为代表的 OLED 屏幕所采用呢？这主要是基于使用寿命考虑。众所周知，OLED 屏幕的每个子像素都能独立发光，但蓝色 OLED 的发光效率要比红色和绿色低，使得蓝色像素要达到相同的发光强度必须使用更高的通过电流——这就意味着蓝色像素的衰减速度更快，也就会加速“烧屏”现象的产生。在 PenTile 排列中，每两个像素共享一个绿色的子像素。这使得蓝色 OLED 的面积可以更大，同时带来更高的面板开口率。这样一来就使得达到相当发光强度所需要的电流降低，从而延缓衰减速度使得面板寿命提高。其实三星早期在 Galaxy S2 上用过标准 RGB 排列的 SuperAMOLED Plus 屏幕（诺基亚 Lumia 900 也曾用过相同排列的 AMOLED 屏幕），不过也确实证明了会加剧烧屏的事实，此后也就不再采用。

此后弥补 PenTile 排列精细度下降的办法便是暴力提升分辨率也就是总像素数量，提升到 2K，像素数量上去了，细腻度自然也就改善了，也就有了所谓“无 2K 不 A 屏”的说法。

三星目前的旗舰机型均采用 2K 级别分辨率的 AMOLED 屏幕

当然 PenTile 排列也有通过减少子像素数目以节省成本、节省电量的考虑在，但主要还是基于使用寿命考虑。

RGB Delta 排列

今年 8 月发布的坚果 Pro 2S 采用了一块国内厂商维信诺所供应的 OLED 屏幕，与维信诺这个此前极少见诸报道的厂商类似，这块屏幕采用的也是此前罕见的 RGB Delta 像素排列。

乍看上去，这种屏幕像素排列方式与 PenTile 相似，不过其红、绿、蓝子像素数量是相同的。但相比标准 RGB 排列三种颜色的子像素数量各减少三分之一，每个像素呈 R-G、G-B 或 B-R 排列，六个子像素共用周围一个子像素，实际像素密度相比 PenTile 进一步下降，大约只有标准 RGB 排列的 70%

因此坚果 Pro 2S 这块 1080P 分辨率的屏幕，同样会有显示细腻度缺失、字体边缘出现彩边的问题。

RGBW 排列

RGBW 排列与标准的 RGB 排列相似，并且也多见于 LCD 屏幕上。所不同的是其每两个像素上，用一个白色子像素代替一个蓝色子像素，因此横向看呈现 RGB、RGW 相间的排列。

华为 Mate 10 采用了 RGBW 排列的 2K 级别 LCD 屏（图片来源：GSMArena）

增加白色像素的目的是提升屏幕亮度，除了最大亮度的提升外，由于 LCD 屏幕通过提高整体背光亮度来提亮屏幕，因此 RGBW 排列的屏幕相比标准 RGB 排列的屏幕在同等显示亮度下，功耗会更低。当然缺陷也是显而易见的，由于蓝色子像素减少一半，在显示彩色内容时，RGBW 排列的屏幕色偏会有所增加，同时细腻度也有所削弱。RGBW 排列的屏幕早期曾在索尼的 LT22i 上出现，而近两年主要是华为旗舰机型采用较多，如 Mate 10、Mate 20、P20，LG 今年的旗舰 G7 也采用了这项技术。

RGB S-Strip 排列

这种排列方式的屏幕曾短暂地见于三星旗舰 Galaxy Note 2 上，和标准 RGB 一样也是单个像素均分为红、绿、蓝三个子像素，只不过三个子像素不是并排，而是蓝色子像素垂直竖置，红、绿子像素横置的形式。

后来在采用 AMOLED 屏幕的 Apple Watch 上也出现了这种屏幕像素排列方式。

LCD和OLED是目前主流的两大屏幕材质，你看到的所有手机几乎都是采用了这两种材质其中的一种。而什么TFT、IPS、AMOLED、PMOLED一类的屏幕则是基于这两种材质的增强技术，选购的时候只要记住这点，就可以避免被复杂的屏幕分类给“炸晕”。

其实现在大部分的手机屏幕都是采用了不同的技术来增强屏幕效果，但是陌生的名词往往会让用户混淆。所以在这里，让我们先回到LCD与OLED本身，回到手机屏幕上来。

话说这LCD屏幕的构造啊，也没什么了不起，也就是在两片“玻璃”中间夹了个液晶层，下基板放置了薄膜晶体管，上基板还有彩色滤光层，中间的液晶层在电压的作用下会产生不同的光特性，最后投射的时候又经过彩色滤光层产生不同的颜色。

而OLED（发光二极管）则是有着自发光的特性，有一层非常薄的有机材料图层，当电流通过的时候，这些发光二极管就可以单独实现发光。

你们这样简单理解，LCD就像是看皮影戏，“光源”也就是演员都是在幕后，隔着一层皮膜，而OLED就是直接演戏，演员都可以直接亲眼看见。

而LCD的光源是固定的，而且不能实现单独发光，如果要显示黑色的，液晶是不能完全遮挡住光源的，视觉上会显得泛白。

这么说，OLED是要比LCD要好吗？这可不是，OLED屏幕虽然色彩非常出众，但是在屏闪方面和像素表现上却是有着不小的缺点。

其实这个锅还得要从它的像素排列说起，毕竟屏幕的画面都是由一个一个像素组成的，它们不同的排列方式就由不同的效果。

像素连连看 像素排列分类众多

之前也说过了，我们手机上的画面都是由一个个像素构成的，而一个像素又是由三个子像素（RGB）进行组合的，通过不同亮度来构成不同的颜色。

RGB中R代表红色（Rad）G代表绿色（Green）和B蓝色（Blue），这三种颜色任意组合，即可构成我们日常所见的所有颜色。

而RGB各自有256级亮度（从0到255），我们也称之为灰度值，手机中的灰色就是低亮度的白色，只不过在更亮的白色衬托下看起来是灰色的。

有朋友们就要问了，既然LCD屏幕和OLED屏幕都由RGB三种颜色像素构成，唯独OLED像素的排列方式分为好几种呢？

这是因为OLED需要每个像素自行发光，而不同颜色像素点由于材质不同，发光寿命也不同，其中蓝色像素点的寿命最短。这也解释了为何在几年前我们经常听说使用OLED的手机出现烧屏，屏幕发红等问题的原因。

为了解决这一技术难题，厂商将单个蓝色像素的面积增大，从而提升蓝色像素的寿命，同时为了让不同像素点的寿命趋于平均，也会缩减某些像素点的面积。

而我们常见的OLED像素排列一般有Pentile排列(简称P排）、钻石排列，虽然样式有所差异，但它们都只有两个像素点，需要借助临近像素点才能正常成像。

下面密集恐惧症慎入：

上为Pentile排列（图片来自维基百科） 下为钻石排列

上为Delta排列 下为BOE屏幕排列

虽然以上这些排列方式像素排列风格不尽相同，但是大部分方案都着重照顾了红色和蓝色这两种发光时间长但却寿命相对短的像素点。

而在绿色像素点的处理上，厂商有了不同的解决方案，有的厂商通过放大绿色像素点提高屏幕整体的亮度，而有的厂商通过将绿色像素点拆分，提高像素点的密度，让屏幕观感更加细腻。

从目前使用的效果来说，三星的Super AMOLED还是显示效果是其中最好的，这与其采用的均匀的钻石排列有相当大的关系，这种排列方式类似传统的RGB像素排列，在字体边缘有着更锐利的显示效果。

但是这种借助邻近像素的方法也会为字体带来彩边锯齿问题：

钻石像素排列与Delta排列

采用RGB排列的LCD屏幕

这种情况在字体边缘特别常见，因为这种排列方式一直需要借助邻近像素才能成像，所以它将边缘处原本应该熄灭的子像素重新进行了点亮。

虽然这样做能够保持成像，但我们却不能看见纯粹的边缘细节，反倒是出现了彩边和锯齿的情况。对比RGB的排列方式，这样的成像效果无疑要粗糙许多。

RGB排列

而RGB排列三个子像素都能得到充分展示，画面显示效果自然比较清晰，十分细腻。但是这并不意味着它完美无缺，拖影现象，相对平淡的色彩，相应速度慢也都长期为人诟病。

除开这种常见的排列方式，它还有着不同的变种样式：

RGBW就是在RGBG（标准排列上多了绿色像素）的基础上替换绿色像素为白色像素，这样做的目的是为了带来亮度的提升，但是相应的色彩表现要削弱不少。

比如说LG的G7在采用了RGBW排列之后，已经将手机峰值亮度提高到了1000尼特（1nit=1 cd/m2），号称市面“最亮”，由此可见RGBW排列的强光实力。

总体来说，LCD与OLED虽然因为厂商不同而显得技术繁杂，但根本属性都并没有变化：

LCD：RGB像素排列，可以保证子像素全面展示，成像画面自然。

OLED：两种像素需要借助邻近像素才能成像，成像画面存在彩边锯齿。

相信读到这里已经有不少用户已经迷糊了，没想到OLED屏幕与LCD屏幕中间还有这么多门道。作为普通的消费者，我们没有专业的设备，也没有超人的“写轮眼”来进行观察。

所以，我们还是要回归使用体验，毕竟只有自己才知道什么样的屏幕才最适合自己。

文章来源：数字尾巴