视网膜屏幕的那些事 详解LCD的终极兵器

从iPhone 4开始，Retina视网膜屏幕带来的优秀视觉感受就让很多玩家沉醉其中，现在，新iPad同样延续了这一利器，更是引发了大家关于新iPad是否值得买的争论。那么，究竟视网膜屏幕为何如此命名，具体有哪些优势，带来了怎样的问题？本文将为你带来答案。

苹果在iPhone 4开始引入的Retina视网膜屏幕给业界带来了一股变革之风，这种屏幕拥有极高的像素密度，号称超越人类视网膜分辨能力的极限，可以提供平滑如镜的真实观感。不过此前这种屏幕也只是用在小尺寸的手机屏幕上，缺乏普遍性。直到新一代iPad发布，才真正意味着大尺寸视网膜屏幕的到来。不仅如此，据称苹果公司还打算在新一代Macbook Pro机型中全面导入超高分辨率的视网膜屏幕，而华硕等PC厂商也计划在新一代超极本中引入视网膜屏幕。毫无疑问，视网膜屏幕将成为下一代笔记本电脑和平板产品的升级热点。

然而，升级到高分辨率视网膜屏幕并不像以往常规硬件升级一样简单。在高分屏下，图像、文字等显示目标的尺度都会相应缩小。如果和以往采用同样的字号，视网膜屏幕的像素密度会导致文字小如蝇腿、观看的体验下降；而网页内容大多是1024×768分辨率设计，高分屏下如不缩放，内容区域的面积也会变小。当然，新iPad没有遭遇这个问题，这是因为苹果iOS系统本身为之作了优化，应用程序也都引入相应的Hippi放大模式；同样，新一代OS X——Mountain Lion系统也引入了这种模式，以便Macbook Pro机型不会遇到麻烦。

我们在新iPad上看到视网膜屏幕的优缺点：极高的画面细腻度，优越的视觉效果以及高分屏所导致的高功耗，那么这种屏幕会成为LCD业界的新热点么？对于这个问题，我们将会进行深入详尽的分析。

为何叫视网膜：LCD的分辨率极限与人眼的极限

人类的视觉系统，是将外部的光线收集于视网膜、形成图像，之后产生的神经刺激到达大脑的视觉中枢，由此产生视觉效应。视网膜（英文为Retina）居于眼球壁的内层，是一层透明的薄膜。视网膜由色素上皮层和视网膜感觉层组成——如果你通晓LCD显示屏的结构，便会发现这二者出奇相似：色素上皮层类似于LCD的色彩膜，感觉层则好比是负责光通断的TFT-LCD层。当然视网膜的精细度非人造的LCD可比，比如它一共拥有600万视锥细胞和1.25亿视柱细胞，相比之下，LCD的像素数可以说是“屈指可数”。

人眼的视觉系统，与照相机的成像原理非常类似。

我们先来看看视网膜成像的原理。有人把眼球比做一架活的照相机，这是较恰当的。照相机有镜头、光圈、暗箱、底片和调节装置。人眼的结构和照相机相似，角膜和晶状体相当于镜头，瞳孔相当于光圈，脉络膜相当于暗箱，视网膜则相当于底片。

自然界各种物体在光线的照射下，不同颜色可以反射出明暗不同的光线，这些光线透过角膜、晶状体、玻璃体的折射，在视网膜上显出景物的影景象（倒立的像），构成光刺激。视网膜上的感光细胞（圆锥和杆状细胞）受光的刺激后，经过一系列的物理化学变化，转换成神经冲动，由视神经传入大脑层的视觉中枢，经过大脑皮层的综合分析，产生视觉，人就看清了景物（正立的立体像）。

作为一种生物结构，人眼对微小事务的观察是有极限的。比如说人无法直接用肉眼看到分子、原子的运动，我们所能分辨出的微小尺度，也就是人眼的视觉极限。这个数值与观察距离也有关系，人们都有这样的经验，如果两个物体靠得太近，人眼就不能正确地区别它们了。这又是为什么呢？原因在于人眼的瞳孔直径是有限的（在1.4mm到8mm之间可以调节），而物体发出的光波在经过瞳孔时都会产生不同程度的衍射现象，每个物点都会在视网膜上形成一个弥散开的光斑，当两个物点在视网膜上各自形成的弥散光斑互相重迭到一定程度，人眼就无法分辨出这两个物点了。在正常情况下，眼睛的分辨物体细节的能力就叫分辨率。

人眼的分辨率指标并不是由ppi（每英寸像素）来确定的，而是由分辨角决定—分辨角就是指刚好能分辨开的两个物点、对瞳孔中心形成的张角，它与光波的波长成正比，与瞳孔的直径成反比。在正常可见光下，眼睛的分辨角约为3分，这相当于在1k m远处相距为75cm的两个物点，也相当于在明视距离（一般的眼睛看眼前25cm处的物体是不费力的，称这个距离为明视距离）上、相距为0.2mm的两条线。因此，人眼在明视距离上的分辨率是每毫米范围内显示5对线，超过这个数就无法分辨。

如果显示屏的分辨率达到一定的尺度，在明视距离内，人眼再也无法观察出任何颗粒感，屏幕中所显示的画面，都是平滑如镜、与鲜活的真实完全一致——假如这块屏幕拥有同样超越人眼极限的色域，加上良好的亮度，就可以达到欺骗人眼的效果，让眼睛认为这就是真实物体的图片，而不会觉得画面不够细腻。我们认为，这种境界将是未来数十年里显示设备领域所追求的方向。