贯标培训通知（第一期）

显示屏换帧频率与刷新频率

换帧频率与刷新频率

视觉的时间特性

    人眼视觉的特性之一是观察运动的分辨率有限，一系列离散的独立画面在视觉残留的作用下看起来就可能像连续的一样。先是电影后是电视正是利用了这一特性，即一系列前后衔接变化不大的静止图像(帧)的快速切换造成运动的效果。

产生视觉真实有两个要求: 首先，图像的重现速度必须足以保证帧与帧之间的动作过渡很平滑；其次，重现速度还必须足以使视觉残留能覆盖刷新切换时所产生的闪烁。

换帧频率

换帧频率定义：画面信息更新的频率。

在早期的电影中，每秒钟有16幅胶片。后来改为24幅。

在世界电视发展史上，采用的帧频为25及30。只有M制使用每秒30帧，这包括美日的M-NTSC和巴西的M-PAL等。后来在彩色电视的发展过程中，美、日等国采用的M-NTSC为声像分离的需要，将30Hz的帧频改为29.97Hz。

刷新频率

刷新频率定义：显示屏每秒种显示数据被重复的次数

运动的连续性
电影由于帧速率为24帧/秒，因而看起来常有些抖动，特别是一个大物体快速移向观众时。比如每秒只有16幅画面的电影，如不加技术处理，电影会抖动得很历害。为了减轻闪烁，可以在一幅画面的投映过程中额外将光线中断两次，这样同一幅画面就被多刷新了两次，因而24帧/秒的电影每秒钟重现了48次，即刷新频率为48。在未增加胶片数量的前提下得到了较好的效果。但是每秒只有16幅画面的电影在每幅胶片刷新两次的情况下，刷新频率变为32，仍然可以观察到明显的闪烁。为此，改为每幅刷新三次，也因而获得了3×16 = 48Hz的刷新频率，但是这仅能改变其重放时的闪烁情况，并不能改变其动作连续感。后来人们将每秒只有16幅画面的电影胶片以每秒24片的速度来放，这样也不闪烁，但是动作就显得快了。

NTSC（美国国家电视制式委员会)电视电影设备以24Hz的标准切换图像，但要将其转换为29.97的扫描频率。动态视频的欧洲标准PAL(Phase Alternating Line-by-line)采用25Hz的复现频率，因而帧速率也是25帧/秒。在ATSC和SMPTE推荐的各种高清晰度电视（HDTV）制式中，对于25和30帧的制式都进行了推荐。

PAL制和SECAM制的帧频为25Hz，场频则为50Hz。巴西的M-PAL制的帧频为30Hz，场频则为60Hz。NTSC开始规定帧速率为30帧/秒，后来又改为29.97Hz以维持4.5MHz时的声像载波分离，因此场频为59.94Hz。

但是需要指出的是，许多书籍甚至教科书上在讲解场频和帧频的关系时，简单地将“场”这个概念说成是每帧的奇数行为一场，而该帧的偶数行为另一场，既形成了奇数场和偶数场，进而将帧频翻番成为了场频。这个说法是不确切的，电视摄像端的奇数场和偶数场虽然在采样的垂直轴上进行了交错（隔行采样），但是其在时间轴上是顺序采样的（即在时间轴上采样次数相当于帧数的两倍），这与电影播放时一幅打两遍的情况有性质上的不同。

同样的刷新频率在不同的显示器上的感觉可能是不同的，比如，CRT和PDP及LCD比起来，如果同样都是50Hz，那么CRT的显示可能仍然会感到闪烁，而这种感觉在PDP上则可能完全没有。这是因为CRT是采用点扫描发光，而PDP则是面放电发光。如果时间可以冻结，则人们在CRT上看到的将是一个光点而PDP则是一个发光面。

那么同样是50Hz，LED大屏幕的闪烁感可能会比家用显示器更强烈，这是因为人眼对于发光物体的敏感不单是取决于刷新频率，与发光体的亮度也有关系，一般而言，发光体的亮度越高，闪烁感阈值也就越高。

在LED大屏幕显示器及其刷新频率都确定时，仍然会感到有的区域有闪烁（即使是轻微闪烁），其它区域却没有，那么这些区域的发光亮度一定是较居中。大屏幕的发光都是采用脉宽调制，发光占空比接近于一半/一半的区域闪烁感发生的可能要大于趋近于最低亮度及趋近于峰值亮度的区域。

另外，即使是大屏幕的刷新频率一定，峰值亮度也一定，采取不同的扫描方式，其产生的效果也可能不同。

那么当显示器确定后，是不是刷新频率越高越好呢？似乎如此，但也不全面。我们曾经遇到过一例，客户要求100Hz，如果不行，50Hz勉强接受，但是60Hz和120Hz的一定不要。这是因为，大屏幕显示在体育上应用时，往往会用于插播广告，在一个使用PAL制作为国家广播电视标准的地区使用时，他们的广告显示时要求在当地电视台再摄像时无闪烁的，那么此时，如果是大屏幕刷新频率为60Hz，那么在再摄像时，就会产生10Hz的频差干扰，这种干扰很强烈。如果是120Hz，会产生120 – 50 = 70 及120 – 50 ´ 2 = 20等的频差干扰。前者不被人眼觉察，而后者则被觉察到20Hz的频差干扰，虽然不像10Hz那么强烈，但仍然十分讨厌。在摄像机采样频率为50Hz，无论大屏幕刷新频率为50Hz或100Hz，均不会产生可觉察的频差干扰。

作为一个以不变应万变的措施，是将大屏幕的刷新频率设为300Hz，在此情况下，无论摄像机的采样频率是PAL的50Hz还是NTSC的60Hz，都不会产生可觉察的频差干扰。但是这种情况下也可能会产生对于总信息量一定时，对于频分/线分/时分的总量由于刷新频率的提高，则必须采取其它相应措施用于弥补，否则很可能会占据数据传输空间而造成灰度不足等弊病