畫質升級指南 RETRO UPSCALE GUIDE · HK

LCD、OLED與CRT三種顯示技術在懷舊遊戲動態清晰度上的實測差異

CRT的脈衝式掃描在動態清晰度上仍優於LCD與OLED,但OLED的瞬態響應配合黑幀插入已大幅縮小差距,LCD取樣保持特性在橫向捲軸場景中最容易出現模糊。

當《Sonic the Hedgehog》在現代屏幕上變成模糊的一團

你按下跳躍鍵,Sonic 在 Green Hill Zone 的第一個斜坡上加速。在 CRT 上,他的藍色刺蝟身體每一幀都邊緣銳利,背景的棕櫚樹和圓環以 60Hz 的脈衝方式閃過,沒有殘影。把同一台 Mega Drive 接上 4K OLED 電視,Sonic 的輪廓在快速移動時變得模糊,背景的細節在高速滾動中融成一片無法辨識的色塊。這個差異不是「懷舊情懷」,而是三種顯示技術物理特性的直接結果。本文以 Blur Busters UFO Test 和 RTINGS 的動態模糊測量方法為基礎,提供 LCD OLED CRT動態清晰度對比的實測數據,解釋為何 240p 橫向捲軸場景是每種顯示技術的終極考驗。

LCD vs OLED vs CRT motion clarity for retro games
QuimicaMente , CC BY-SA 4.0 via Wikimedia Commons

像素反應時間與懷舊遊戲的動態模糊來源

樣本保持與脈衝顯示的根本差異

動態模糊的根源不在遊戲本身,而在屏幕如何更新每一幀。CRT 使用電子束掃描:電子槍從屏幕頂部到底部逐行繪製畫面,每一行在繪製完成後迅速熄滅,形成自然的黑間隙。這種脈衝式顯示意味著像素只在極短時間內發光,人眼和大腦在幀與幀之間感知到的是清晰的「切片」。Blur Busters 以 Sony FW900 24 吋寬螢幕 CRT 顯示器為參考,測量其 60Hz 運動解像度約為 300 條電視線或以上,且無運動模糊。這不是規格書上的數字,而是人眼在 UFO Test 中實際能分辨的細節量。

LCD 和 OLED 採用截然不同的樣本保持(sample-and-hold)方式:整個幀在 16.67 毫秒(60Hz 的幀持續時間)內持續顯示,直到下一幀更新。你的眼睛在追蹤移動物體時,這 16.67 毫秒的靜止影像在視網膜上形成殘留,大腦將其解讀為模糊。Blur Busters 測試的 ASUS VG248QE 24 吋 144Hz TN 面板 LCD,在 60Hz 下的運動解像度從靜態的 300 條電視線暴跌至約 150 條電視線,整整損失一半的細節。

OLED 的瞬態響應雖然極快(灰階切換僅需 0.1 ms 至 1 ms),但樣本保持的本質不變。LG CX 系列 4K OLED 電視在 60Hz 下的運動解像度同樣約為 300 條電視線(靜態),動態下仍因樣本保持而模糊。RTINGS 以追逐相機拍攝移動邊緣、計算模糊寬度(像素)的方法,證實 OLED 的動態模糊寬度與 LCD 處於同一數量級,只是模糊的「質感」不同:OLED 的模糊更均勻,LCD 的模糊常伴隨過衝和殘影。

這解釋了為何像素反應時間(灰階到灰階)並非動態清晰度的唯一決定因素。OLED 的 0.1 ms 反應時間遠快於 LCD 的 1 ms 至 8 ms,但在 60Hz 橫向捲軸中,兩者都因幀持續時間過長而產生人眼可見的模糊。CRT 的「反應時間」無法以 ms 測量, , 它是瞬間的,因為電子束掃描後像素立即熄滅。

CRT 動態模糊優勢:電子束掃描的自然黑幀插入

電子束掃描如何天然消除模糊

CRT 的動態清晰度優勢來自其顯示原理,而非任何後處理技術。CRT 電子束掃描在每一行繪製完成後,電子束移動到下一行時,上一行已熄滅。這等於在每一幀內對每一行進行了微觀層面的黑幀插入(BFI)。整個屏幕在幀與幀之間也經歷短暫的垂直空白期,進一步強化脈衝效果。Sony PVM-14L4 14 吋專業監視器這類 CRT,在 240p 下掃描 240 條線,每條線的發光時間遠短於 1/60 秒的幀週期。人眼看到的不是連續移動的模糊條,而是一系列清晰的靜止畫面切片。

LCD 和 OLED 需要主動的背光閃爍或黑幀插入技術來模擬這種效果。部分 LCD 型號支援 60Hz 閃爍的 BFI,OLED 型號則可實現 60Hz 或 120Hz 的 BFI。以 LG CX 系列 OLED 為例,啟用 BFI 後,每幀中插入一段黑畫面,將樣本保持時間縮短,運動解像度可回升至接近 300 條電視線。代價是整體亮度下降約 50%,且部分用戶會感知到閃爍。更重要的是,BFI 的時序必須與遊戲的 60Hz 輸出精確同步, , 任何偏差都會引入重影或抖動。CRT 不需要這種妥協,因為黑間隙是發光原理的一部分,而非附加功能。

240p 遊戲在 CRT 上的實際表現

對於《Super Mario Bros.》這類 240p 橫向捲軸遊戲,CRT 的優勢尤為明顯。Mario 在 8-bit 像素構成的世界中移動時,每個像素的邊界在動態中保持銳利。LCD 和 OLED 上的同一場景,背景的雲朵和山丘在捲軸中會「融化」成連續的色帶。這不是遊戲畫質的問題,而是顯示技術的物理限制。

240p 橫向捲軸測試:三種技術的實際表現

為何 240p 是現代電視的難題

要量化這種差異,你需要理解 240p 訊號的本質。240p 是舊遊戲機(Super Famicom、Mega Drive、PlayStation 1)的標準輸出模式:240 條逐行掃描線,60Hz 幀率。現代 LCD 和 OLED 電視無法原生識別 240p,它們將其誤判為 480i(交錯掃描)並錯誤處理,導致畫面模糊、閃爍或延遲。因此,240p 橫向捲軸測試必須透過外部升頻器(如 OSSC 或 RetroTINK-5X Pro)將訊號倍線至現代電視能接受的解像度,同時保留原始像素的硬邊。

在 Blur Busters UFO Test 中,CRT 在 60Hz 下顯示 UFO 標誌時,所有細節在移動中清晰可辨。LCD 在相同測試中,UFO 的邊緣出現明顯的模糊拖尾。RTINGS 的測量顯示,Samsung QN90A 4K QLED 電視在 60Hz 下的動態模糊寬度約為 6 至 8 個像素。OLED(LG G1 系列 4K OLED 電視)的模糊寬度略低,約 4 至 5 個像素,但差距遠小於 CRT 的接近零模糊。注意:這些數據是在電視的遊戲模式下測得,關閉所有運動插值後獲得的原始表現。

實際遊戲場景中的差異更明顯。《Sonic the Hedgehog》在 Green Hill Zone 的高速捲軸中,CRT 上的 Sonic 在最高速時仍保持清晰輪廓。LCD 和 OLED 上的 Sonic 在相同速度下變成模糊的藍色橢圓,你無法分辨他的眼睛、鞋子和手套的邊界。這不是 240p 解像度低的問題,而是動態模糊抹去了原本存在的像素細節。CRT 的 300 條電視線運動解像度在這種場景中意味著你能看到每個像素的顏色變化;LCD 的 150 條電視線則意味著一半的細節在移動中遺失。

黑幀插入技術:現代顯示器的妥協方案

LCD 與 OLED 的 BFI 效果對比

既然樣本保持是 LCD 和 OLED 動態模糊的根源,黑幀插入(BFI)成為最直接的補償手段。BFI 在每幀顯示後插入一段黑畫面,縮短像素的視覺持續時間,從而減少人眼追蹤移動物體時的殘留效應。CRT 不需要 BFI,因為電子束掃描已自然實現了類似效果。

LCD 的 BFI 實現依賴背光閃爍:在幀與幀之間關閉背光,僅在幀的初期點亮。部分高階 LCD 電視支援 60Hz 或 120Hz 的背光掃描,但由於 LCD 的液晶分子反應時間(灰階切換)較慢,BFI 可能無法完全消除模糊, , 你仍會看到液晶從上一幀狀態切換到下一幀時的過渡殘影。ASUS VG248QE 這類 144Hz TN 面板 LCD 在啟用 BFI 後,運動解像度可提升至約 200 條電視線,但仍低於 CRT 的 300 條。

OLED 的 BFI 效果更佳,因為其像素反應時間極快(0.1 ms 至 1 ms),幾乎沒有液晶那樣的殘留。LG CX 系列 OLED 在啟用 60Hz BFI 後,運動解像度可接近 300 條電視線,與 CRT 相當。代價是亮度顯著下降,且閃爍感對部分用戶可能造成不適。120Hz BFI 可減輕閃爍,但需要遊戲輸出 120fps, , 舊遊戲的 60fps 無法利用這一優勢。

BFI 的時序同步門檻

BFI 的另一個問題是時序同步。RetroTINK-4K 升頻器提供可選的 BFI 模擬功能,能以 4K 解像度輸出並插入黑幀,時序與 240p 遊戲的 60Hz 輸出精確對齊。但這需要升頻器、電視和遊戲主機三者之間的同步無誤, , 任何一個環節的時鐘偏差都會導致畫面抖動或重影。CRT 的同步是物理級的,不存在此問題。

CRT 的輸入延遲優勢:零毫秒的真實含義

動態清晰度之外,輸入延遲是懷舊遊戲的另一關鍵指標。CRT 的輸入延遲為 0 ms。類比訊號直接驅動電子槍,沒有數位處理、沒有幀緩衝、沒有縮放。你按下按鈕的瞬間,電子束已在屏幕相應位置改變亮度。OSSC 升頻器將 240p 倍線至 480p 時的輸入延遲少於 1 條掃描線(約 0.016 ms),是現代顯示方案中最低的,但仍非真正的零延遲。

LCD 和 OLED 的輸入延遲來自內部影像處理:解交錯、縮放、動態對比度、HDR 映射, , 每一項處理都增加延遲。RTINGS 的測試顯示,多數 LCD 電視在遊戲模式下的輸入延遲為 8 ms 至 40 ms,OLED 電視為 5 ms 至 30 ms。1 幀(60Hz)的延遲約 16.67 ms, , 超過這個數值,玩家在《Super Mario Bros.》中跳躍或《Sonic》中轉彎時會感覺到「滯後」。CRT 的 0 ms 延遲意味著你的操作與畫面反應之間沒有任何可測量的間隔。

實務上,將舊主機接駁至現代電視時,輸入延遲來自訊號鏈的每個環節:主機的輸出電路、升頻器的處理、電視的縮放和影像引擎。RetroTINK-5X Pro 在無緩衝模式下的輸入延遲為 0.25 ms,加上電視的 10 ms 至 20 ms,總延遲仍遠低於 1 幀,對多數玩家已足夠。但對於《節奏天國》這類需要精確時機的遊戲,CRT 的零延遲仍是無可替代的優勢。

結論:選擇顯示技術的誠實建議

CRT 在 240p 橫向捲軸場景中的動態清晰度優勢是物理性的,而非可被軟體完全模擬的。LCD 和 OLED 的樣本保持本質、有限的運動解像度、以及 BFI 的亮度與閃爍代價,都是無法繞過的物理限制。對於主要遊玩 240p 舊遊戲的玩家,CRT(尤其是 Sony PVM 或 BVM 系列專業監視器)仍是動態清晰度的終極方案。但 CRT 的體積、重量、以及香港住宅空間的限制,使得它對多數人而言不切實際。

如果你選擇 LCD 或 OLED,務必使用 OSSC 或 RetroTINK-5X Pro 這類升頻器正確處理 240p 訊號,並在電視上啟用遊戲模式、關閉所有運動插值。考慮啟用 BFI。代價是亮度下降和可能的閃爍,但動態清晰度的提升是顯著的。對於《Sonic the Hedgehog》這類高速遊戲,BFI 是讓 Sonic 從模糊藍色橢圓變回清晰刺蝟的唯一方法。

最常被忽略的問題是:即使你做了以上所有設定,LCD 和 OLED 在 240p 橫向捲軸中的動態模糊仍無法完全消除。這不是設定錯誤,而是顯示技術的物理極限。接受這個事實,或保留一台 CRT 專門玩舊遊戲。這兩個選項之間沒有完美的妥協。

Common Questions

LCD、OLED 和 CRT 在 240p 橫向捲軸中的動態模糊來源有何不同?

CRT 的模糊接近零,因其電子束掃描在每行繪製後自然熄滅。LCD 和 OLED 採用樣本保持,整個幀持續顯示 16.67 ms(60Hz),人眼追蹤移動物體時產生殘留模糊。OLED 的瞬態響應極快(0.1 ms),但樣本保持的本質不變,因此模糊寬度與 LCD 處於同一數量級。

黑幀插入(BFI)能否讓 LCD 或 OLED 達到 CRT 的動態清晰度?

BFI 可顯著提升運動解像度。OLED 啟用 60Hz BFI 後,運動解像度可接近 CRT 的 300 條電視線,但亮度下降約 50% 且可能出現閃爍。LCD 的 BFI 效果受液晶反應時間限制,運動解像度約 200 條電視線,仍低於 CRT。BFI 的時序需與遊戲 60Hz 精確同步,否則會引入重影。

為何我的 4K OLED 電視在玩《Super Mario Bros.》時畫面會模糊?

因為電視無法原生識別 240p 訊號,將其誤判為 480i 並錯誤處理,加上樣本保持導致的動態模糊。你需要使用 OSSC 或 RetroTINK-5X Pro 等升頻器將 240p 倍線至電視能接受的解像度,並啟用電視的遊戲模式和 BFI。即使如此,OLED 在 60Hz 下的運動解像度約 300 條電視線,仍低於 CRT。

CRT 的 0 ms 輸入延遲在懷舊遊戲中真的有必要嗎?

對於《節奏天國》或《洛克人》這類需要精確時機的遊戲,CRT 的零延遲確實有優勢。但多數玩家無法感知低於 1 幀(16.67 ms)的延遲。OSSC 的輸入延遲約 0.016 ms,RetroTINK-5X Pro 在無緩衝模式下約 0.25 ms,加上電視的 10 ms 至 20 ms,總延遲仍低於 1 幀,對多數遊戲已足夠。

香港空間有限,無法擺放 CRT 電視,最好的替代方案是甚麼?

使用 RetroTINK-5X Pro 或 RetroTINK-4K 升頻器將 240p 訊號倍線至現代電視,配合 OLED 電視的 BFI 功能。RetroTINK-4K 能以 4K 解像度模擬 CRT 螢光粉排列和掃描線效果,並支援 HDR 和 BFI。這是最接近 CRT 體驗的現代方案,但動態清晰度和輸入延遲仍無法完全匹敵物理 CRT。