手機屏幕作為和人接觸時間最長的零部件，是很多用戶購買手機時的首要挑選因素。但是大家除了關注大小、亮度和分辨率之外，是否還關注過其他因素呢？

今天我們聊聊手機屏幕像素排布方式，一個你可能只在評測里聽到的屏幕評測指標。

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標準 RGB

作為衡量手機屏幕參數的最重要指標之一，屏幕的精細程度，也就是分辨率是主要的衡量標準。在早期的智能手機上，IPS 屏幕還算是屏幕的主流，而 IPS 屏幕主要使用的就是標準 RGB 排列。

iPhone XR 使用的 LCD 屏幕

我們都知道，手機屏幕上所有的顏色都是由紅綠藍三基色組成的，之所以是這三種顏色是因為人眼的視錐細胞對這三種顏色最為敏感，這也是目前屏幕行業通用的「RGB 三色模型」。

每個像素（Pixel）都是由三色亞像素（Dot）構建的，光線發出后通過液晶層來調節三種顏色的比例，通過電壓調節單個像素的亮度。

圖片來源：回形針

在 LCD 時代，絕大多數手機使用的都是這種標準 RGB 像素排列方式，每一個像素都有完整的三個子像素構成，整塊屏幕也是完整的像素排布。

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PenTile

隨著 OLED 屏幕的發展，逐漸成為了手機行業的主流。由于 OLED 無需背光層和液晶層，因此屏幕相較于 LCD 更加輕薄，但是由于 OLED 單個子像素自發光的特性，以及壽命比較低的缺點， 使得 OLED 廠商通過改變像素排列的方式來延長屏幕的壽命，并降低成本。

三星就研究出了這種名為「PenTile」的屏幕排列方式，核心就是減少像素。

可以看到，相對于標準 RGB 而言，PenTile 排列的屏幕減少了藍色像素和紅色像素的數量，綠色像素則保留完整，單個像素從 RGB 變成了 RGGB，相鄰的兩個像素共享一個綠色像素，因此相同分辨率的情況下子像素總數減少了大概三分之一。

這樣做的最大目的就是在保證綠色正常顯示的前提下盡可能讓藍色的發光面積變大，解釋一下：綠色位于可見光光譜的中間位置，根據明視曲線顯示，綠色是人眼最容易感知和捕捉的顏色，屏幕的綠色出了問題人眼最容易發現；而人眼對處在光譜邊緣的紅色和紫色的反應比較弱，因此紅色并不是考慮的重點。

最要命的是藍色，因為在 OLED 屏幕上，藍色的發光效率是要低于紅色和綠色的，因此要讓藍色達到另外兩色相同的亮度就要加大電流，這就會使得藍色的衰減速度更快，進而影響整塊屏幕的壽命和色準；要想解決這個問題就要加大藍色的發光面積，這樣就能在保證亮度的同時降低通過藍色的電流，提升屏幕壽命。

加上工藝、成本等因素，形成了目前的 PenTile 屏幕的排列方式。也是現階段三星 OLED 屏幕最常見的排列方式。由于四個子像素呈菱形排列，因此也被稱作鉆石排列，三星還為 RGBG Diamond Pentile Layout 申請了專利。

但是這種情況會出現兩個問題：

首先就是分辨率降低，盡管和標準 RGB 在像素數量上一致，但是畢竟子像素少了嘛，分辨率降低是難免的。一般來說，PenTile 排列屏幕的「等效 RGB PPI」大概是標準 RGB 的三分之二左右，因此一塊 1080P 分辨率的 PenTile 排列屏幕的等效 RGB PPI 大概是 720P，即使升級到了鉆石排列也大概只有標準 RGB 的 80%。這也是三星自己為什么要在旗艦機型上用高分辨率屏幕的原因之一。

另外 Pentil 還會遇到很多奇奇怪怪的問題：顯示純黃色需要關閉全部藍色子像素，但是由于 OLED 單個子像素自發光的特性會讓黃色中產生黑色小點，也就是「網紋」；顯示橙色需要降低藍色亮度，但是由于像素排布方式的問題會出現兩倍于像素距離呈斜向分布的「顆粒感」。

而更重要的是彩邊問題，涉及到次像素渲染這項技術。

次像素渲染

顯示面板的像素排列是有規律的，采用 RGB 排列的 LCD 屏幕以一組「紅綠藍」子像素作為一個像素，而采用 PenTile 排列的 OLED 屏幕則包含「紅綠」和「藍綠」子像素組合的兩種像素。不支持次像素渲染的設備所渲染出的內容在屏幕上顯示時，需要把像素以組的單位「打包調用」，無法拆開之后單獨調取子像素。

而字體的筆畫是沒有規律可言的，比如一個含有撇、捺的中文字，從顯示面板的微觀視角來看，會因為筆畫邊緣無法用一組像素顯示完整，而出現邊緣模糊不清或鋸齒的現象。這點在純色背景中愈發明顯。

次像素渲染基于顯示面板包含單色子像素的特性，提升屏幕上字體的可讀性。次像素渲染技術可以在設備渲染這類字體時，打破「組」的限制，從筆畫邊緣的鋸齒位置單獨「借出」相鄰像素的子像素，使得曲線筆畫可以平滑過渡。

理論上，顯示面板的像素密度越高，字體邊緣的鋸齒就越小，次像素渲染帶來的可讀性提升范圍也就越小。目前市場上的熱門手機大都采用三星 AMOLED 面板，而它們僅可以實現單向的次像素渲染，在正常使用時，只有縱向的筆畫會經過優化顯示；而在旋轉到橫屏使用時，只有橫向的筆畫會經過優化顯示。

iPhone X 起支持完善的次像素渲染，因此這幾代 OLED 屏幕的 iPhone 在顯示漢字的時候彩邊問題相較于三星都要好很多。

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Delta

解釋清楚了 Pentile，國產廠商常用的 Delta 就好解釋了。

和 PenTile 的原因類似，Delta 也是為了解決 OLED 屏幕的壽命問題，但是由于 PenTile 排列的商標和專利在三星手里，因此其他屏幕廠商就需要另想辦法，因此 Delta 排列就誕生了。

這種像素排列方式的 RGB 三色的子像素數量是相同的，但是三種顏色的像素點各減少了三分之一，六個子像素共用周圍的一個像素，因此實際分辨率更低了。而且在顯示豎線時還會出現奇怪的鋸齒。

另外這種排列方式還有一個變種，京東方產的「周冬雨配列」—— 把一個綠色像素拆分成兩個子像素，實際體驗上也就那樣。

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總結

作為屏幕顯示效果的基礎，屏幕像素排列方式某種程度上可以決定一塊屏幕最終顯示效果的好壞。但是一塊屏幕不只是基礎好就行，還包括色域、色準等等具體調校上的不同。

總的來說，三星的鉆石排序在 OLED 屏幕中目前確實算是最好的；而國產廠商雖然這幾年進步神速，但是由于專利上的限制還是有些使不上力。

其實三星也嘗試過在 OLED 屏幕上使用標準 RGB 排列，例如三星 Note 2 上使用的 Super AMOLED 屏幕就類似于標準 RGB 排列，但是還是由于壽命的問題并沒有堅持下來。

撰文 / 愷倫

編輯 / 愷倫

責任編輯 / 愷倫

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