[转篇帖子] 灰阶丢失之谜

chncwk

破解灰阶信号丢失之谜——DVI/HDMI连接的正确设置
作者：emufan DIY@fan@一鸣

　　DVI和HDMI交叉组合的情况非常普遍，例如HTPC连接平板电视机，通常采用DVI转HDMI的方式。但不要以为用数字方式连接就可以得到非常好的效果，如果灰阶设置不正确，画面的亮度和暗部细节就会严重失真。

DVI-HDMI转接方式

　　DVI转接HDMI是种非常实用的连接方式，尤其是HTPC与平板电视机的连接更是以这种方式为主。DVI转接HDMI有多种实现方法，在此简单介绍一下。

● DVI-D转HDMI转接头
在显卡DVI接口上安装DVI-D转HDMI转接头，然后用HDMI线缆连接电视机。这种连接方案的优点在于可以和其他带有HDMI的播放设备共用一条HDMI。


● HDMI转DVI-D转接头
在电视机HDMI接口上安装HDMI转DVI-D转接头，然后用DVI-D线缆连接HTPC。这种连接万案的优点是可以利用液晶显示器现有的DVI-D线，不用另外购买HDMI线。


● HDMl转DVI-D转接线
直接使用转接线也是种方法，有意思的是配台以上两种转接头，还可以”变”成DVI-D或者HDMI线。


　　使用DVI转HDMI的方式连接电脑和液晶电视机已经被广大用户接受，作为数字连接方式它的色彩表现和文本显示效果很出色，不过总是感觉画面的暗部细节很差，这就是所谓的灰阶丢失。该问题并不是在所有电视机上都会出现，于是笔者便开始测试，想找出其中的原因。

正常情况下，应该能看出纯黑（0％）和纯灰（5％）的区别。DVI转HDMI连接电脑和液晶电视机时，灰阶表现就可能出问题，暗部细节无法区别。

　　让我们来看段DVI和HDMI对灰阶的描述：

DVI：典型地，24位的RGB信号通过一个TMDS连接，但对于需要将每个基色以高于8位来传输的场合，可以用第二个TMDS来传输一些非重要的数位。对于PC应用，采用8位的采样方式，RGB的灰阶数值范围是0至255，但对于消费类产品的应用，RGB的灰阶数值范围通常是16至235。

HDMI：HDMI的像素编码有YCbCr 4:4:4、YCbCr 4:2:2和RGB 4:4:4三种格式。采用RGB信号时，VGA格式（640×480）采用Full Range（0-255），而YCbCr色差信号及所有其他清晰度的RGB信号，灰阶范围为Limited Range（16-235）。

这两段话是什么意思呢？简单来讲，HDMI传输的信号有YCbcr色差和RGB两种格式。如果使用电脑DVI接口向电视机的HDMI接口输出信号，那么DVI接口输出的就是RGB信号，其灰阶数值范围是0（黑）-255（白）。但是，HDMI接口除了640×480分辨率外都只接收灰阶16（黑）-235（白）的信号，这就意味着显卡DVI的输出信号纯黑和纯白附近有接近13％的灰阶信号被丢弃了，最终的结果就是画面暗部和亮部细节丢失，暗的地方显示为一片黑，亮的地方显示为一片白，分不出层次。

　　原本笔者将这种灰阶丢失归咎于面板的性能不佳，现在看来是忽略了HDMI与显卡DVI信号之间的兼容性问题。13％的灰阶丢失是很明显的，也是不能容忍的，如果显示设备不具备调整接收信号数值范围的能力，你最好不要用它来连接DVI显卡，对于那些支持DVI输出的播放设备也是如此，通过《HiVi CAST》的灰阶测试可以看出明显差别。看来用HDMI接口接电视还是用专门的HDMI显卡才好，但目前支持HDMI输出的显卡还没有大量上市。当然，并不是说HDMI接口的电视机就完全不能和显卡的DVI接口连接，至少笔者测试过的索尼V40液晶电视机的HDMI接口就可以完全还原这些灰阶，难道它的HDMI接口能自动调整并适应两种数值范围？这个问题笔者也不得而知。

YCbCr与RGB信号的灰阶表现不同

前面已经提到，数字视频信号有YCbCr色差信号与RGB信号两种格式，这两种信号的灰阶数值范围不同，因此就造成了连接时的灰阶表现问题。一般而言，YCbCr色差信号是16-235的Limited Range，而RGB信号既可以是0-255的Full Range，也可以是16-235的Limited Range，这就是造成混乱的原因。所以准确掌握信号的灰阶数值范围，才是解决问题的根本。

---

4种连接方式下的灰阶表现

　　输出和输入都有Full Range和Limited Range两种模式，组合在一起就会出现4种情况。其中，Full Range→Full Range和Limited Range→Limlted Range两种连接万式不会出现问题，而Full Range→Limited Range和Limited Range→Full Range两种连接方式灰阶表现就会产生问题。

连接方式1：Limited Range→Limited Range
播放设备和显示设备都是Limited Range，所以灰阶表现上没有问题。


连接方式2：Limited Range→Full Range
白色饱满，层次不太容易辨别，黑色出现泛白的情况，降低显示设备的亮度就可以校正。


连接方式3：Full Range→Full Range
播放设备和显示设备的灰阶数值范围相同，因此画面表现正常。


连接方式4：Full Range→Limited Range
暗部和亮部细节出现损失，此时必须调整播放或者显示设备的灰阶范围。

---

四种DVI/HDMI连接类型正确的灰阶设定方法

游客，如果您要查看本帖隐藏内容请回复

realyc

kankan

sn9220

看看怎样

日系电器

eumfan

五行钉

电视差再咋连接也瞎扑腾

等待等待

学习一下。谢谢！

日系电器

五行钉 发表于 2014-10-22 13:40
电视差再咋连接也瞎扑腾

chncwk

五行钉 发表于 2014-10-22 13:40
电视差再咋连接也瞎扑腾

是啊，你拍过黑衣女人的测试之后总算开窍了。{:soso_e179:}

借你消愁

楼主有心了。

San_Spirit

比较稳妥的还是hdmi直联，任何转接都有损失，多个香炉多个鬼
只要电视支持就给全灰阶，电视不支持，就给yuv灰阶。
但是也多谢转帖，至少告诉大家一个可能忽视的问题

五行钉

chncwk 发表于 2014-10-22 14:16
是啊，你拍过黑衣女人的测试之后总算开窍了。

喜欢瞎扑腾是ch特色

chncwk

五行钉 发表于 2014-10-22 14:28
喜欢瞎扑腾是ch特色

你比我能扑腾，CRT都整了至少7台了。

五行钉

chncwk 发表于 2014-10-22 14:31
你比我能扑腾，CRT都整了至少7台了。

十多台，但差不多都扔了。你改掉你没事喜欢喷的毛病好不

chncwk

五行钉 发表于 2014-10-22 14:58
十多台，但差不多都扔了。你改掉你没事喜欢喷的毛病好不

你再喷回来嘛，那么矫情干嘛。

五行钉

chncwk 发表于 2014-10-22 15:05
你再喷回来嘛，那么矫情干嘛。

ok