Transcript LCD Monitory

LCD Monitory
Historie LCD
• 1888 objevil Friedrich Rheinitzer.
• V roce 1963 Richard Williams objevil, že světlo
procházející tenkou vrstvou tekutých krystalů je ohýbáno
podle krystalické struktury.
• Roku 1968 první displej z tekutých krystalů.
• Jejich nástup v praktickém využití nebyl až tak radikální a
spíše byly využívány displeje založené na segmentech
diod LED.
• V roce 1973 objevila na trhu první kalkulačka, využívající
LCD.
• Nejvýznamnější start pro technologii lcd měla až výroba
notebooků, projektorů a plochých monitorů.
Princip LCD technologie
• LCD-Liquid Crystal Display. Tato technologie je založena na elektromagnetických
vlastnostech tekutých krystalů.
• Pomocí napětí na elektrodách jsou molekuly tekutých krystalů usměrňovány do
příslušné polohy, přes které prochází polarizované světlo, jehož intenzita je tak
polohou molekul regulována.
• Každý obrazový bod (pixel) je aktivně ovládán jedním tranzistorem, ale abychom
získali obraz, potřebujeme dvě složky - světlo a barvu.
• Světlo je zajišťováno buď poosvětlujícími katodovými trubicemi, nebo vnějším
odraženým světlem.
• Katodové trubice vytváří tzv. bílé světlo, které je složeno z různých barevných
spekter světla. Toto světlo je možné rozložit na tři primární barevné složky červenou, zelenou a modrou (RGB).
• Každý obrazový bod je ohraničen dvěma polarizačními filtry, barevným filtrem
(pro červenou, zelenou a modrou) a dvěma vyrovnávacími vrstvami.
• Vše je vymezeno tenkými skleněnými panely.
• Tranzistor každého obrazového bodu kontroluje velikost napětí, které prochází
mezi vyrovnávacími vrstvami a elektrické pole působí na změnu struktury
tekutého krystalu, čímž ovlivní natočení jeho částic.
Vlastnosti LCD panelů
• Doba odezvy - udává se ms
• Gamut
• Pozorovací úhly - udává se v stupních
• Kontrast - udává se v poměru dvou čísel
• Dynamický kontrast - udává se v poměru dvou
čísel
• Jas - udává se v cd/m^2
Doba odezvy
• Udává, čas za který pixel změní z černé barvy na bílou a
zpět na černou.
• Odezva, kterou udávají výrobci, je pouze jedna jimi
vybraná - nejlepší, která se u panelu vyskytuje.
• Výrobce si prostě zvolí například změnu [50,50,50] na
[175,175,175] a tu uvede na letáku.
• Jiné změny však mohou být daleko delší a např změna
[100,100,100] na [150,150,150] může být i 5 násobně
delší. Z panelu, který má udávanou hodnotu 8ms, se vám
stane panel s 48ms .
Průběh odezvy s technologií OverDrive
Schody v odězvě
Gamut
• Gamut jako takový se obvykle nikde v letácích a
specifikacích nedočtete.
• Některé monitory sice mají tento údaj uveden, ale
to jen z důvodu, že mají gamut opravdu hodně
široký a chlubí se jím.
• Co však vlastně gamut znamená?
• Ve své podstatě jde o to, jak velký výřez z
barevného prostoru je schopen monitor zobrazit.
CIE 1931 barevný prostor
Adobe RGB versus RGB panel
Pozorovací úhly
• Tato hodnota neskrývá žádná velká mystéria jako doba
odezvy, a tak můžeme hodnotám udávaným výrobci s
klidem věřit.
• Jediné, co může trochu překvapit, je to, že úhel ve
vertikálním směru bývá menší .
• Může stát, že když si lehnete, místo krásně barevného
obrazu uvidíte šedou mlhu.
• Právě proto si musíme dávat pozor, aby i vertikální
pozorovací úhel byl co největší.
• Co se stane, když překročíte onen úhel?
• Obraz prudce začne ztrácet kontrast a barvy začnou
blednout.
Pozorovací úhly
Kontrast
• Tato hodnota je důležitá při provozování panelu za přímého
slunečního svitu.
• Jeho hodnota je vypočítána z poměru svítivosti bílé a černé barvy.
• Obě hodnoty jsou měřeny v luxech a jednoduše dány do poměru.
Reálné hodnoty jsou hluboko pod udávanými zhruba v 1/5 až 1/4.
• Je to dáno tím, že laboratorní měření se provádí odlišným
způsobem a jen na jednom pixelu.
• U levných monitorů však vysoký kontrast může být i na škodu.
• Někteří výrobci totiž, aby zvýšili kontrast, zvětší celkový jas
monitoru a ten pak v noci dost nepříjemně září do očí .
Dynamický kontrast
• V poslední době se objevuje u některých monitorů extrémně
vysoký kontrast, klidně i 3500:1.
• To v porovnání s kontrastem 800:1 zní až pohádkově.
• Takto vysoký kontrast je pouze u filmů, her atd.
• A proč pouze u filmů a her?
• Dynamický kontrast totiž nevyjadřuje přímo kontrast, jaký dokáží
zobrazit samotný tekuté krystaly, ale jde o kontrast, který v
průběhu času dokáže LCD zobrazit.
• Čip vyhodnocuje aktuální obraz a pokud je hodně tmavý, tak ubere
na intenzitě podsvětlovacích trubic.
• Tím Sníží i jas celého obrazu. Naopak pokud je v obraze hodně
světlých míst, tak se podsvětlovací trubice zapnou na maximum.
• U filmů to obvykle vypadá velice dobře a jsou zkrátka takové
živější, ale při klasické práci v operačním systému a při práci s
grafikou to může i vadit, a proto lze u některých panelů dynamický
kontrast vypnout.
Jas
• Jas je úzce spjat s kontrastem.
• Jeho hodnota se určuje tak, že všechny pixely zobrazí
bílou barvu a změří se svítivost monitoru.
• Nad tímto parametrem se tedy nemusíte tolik
zamýšlet, platí zde pouze stejné pravidlo jako u
kontrastu.
• Příliš vysoký jas může oslňovat.
• Občas dokonce výrobci zvýší jas natolik, že se z černé
barvy stane šedá a to je opravdu nepříjemné.
Podsvícení
• Bez dobrého světelného zdroje by LCD panely nikdy nebyly to, co jsou.
• K podsvícení se používají tenké trubice CCFL tubes, u kterých je kladen velký
důraz na rovnoměrnost světla a jeho barvu .
• Tyto trubice jsou v principu stejné jako trubice, které se používají pro osvětlení
ventilátorů, skříní apod., u podsvětlovacích trubic pro LCD je však daleko více
kladen důraz na to, aby trubice svítila rovnoměrně a co je hlavní, musí svítit
prakticky dokonale bílou barvou.
• Levné panely používají systém jen dvou trubic, což má za následek
nerovnoměrné podsvícení.
• U profesionálních LCD monitorů se můžeme setkat až s 14 trubicemi na
obrazovku , takovéto řešení má za následek velmi rovnoměrné podsvícení a
také větší životnost monitoru.
• Střední třída monitorů využívá čtyř trubic, což se zdá jako velmi dobré v
poměru cena/kvalita.
• Obvyklá životnost trubic je 50 000 hodin
Podsvětlovací trubice
Podsvícení pomocí LED
• V poslední době se ovšem objevuje i podsvícení pomocí LED,
toto řešení přináší úsporu energie a také větší životnost
celého panelu.
• LED podsvícení má spoustu výhod. Mezi ty největší patří již
zmiňovaná větší životnost a úspora energie.
• Jsou tu však ještě dva neméně důležité aspekty.
• Prvním je širší gamut a to hlavně z důvodu jiné teplotě barvy
podsvětlení.
• Gamut překračuje 110 % NTSC barevného prostoru.
• Není problém pokrýt celé Adobe RGB, což je pro většinu LCD s
CCFL trubicemu utopie.
• V neposlední řadě LED podsvícení má daleko lepší
homogenitu a u krajů tedy nevznikají žádné tmavé fleky.
Nejčastější vady LCD monitorů
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
První vada je vadný pixel/subpixel. Tato vada je notoricky známá.
U technologie TN se projevuje jako svítící bod.
U ostatních technologií se projevuje jako černé místo.
V případě, že vypadne jen subpixel, se projeví špatným zobrazením barvy.
Druhá vada je výskyt cizí částice.
Tato vada se projevuje stejně jako "mrtvý" pixel s dvěma rozdíly.
Obvykle zasahuje i do okolních pixelů. Máte-li tedy na monitoru více vadných pixelů, které jsou vedle
sebe, jde s největší pravděpodobností o cizí tělísko.
Druhý rozdíl je ten, že se na jakékoli technologii projevuje jako černý bod.
V dnešní době se již tato vada pokládá za velmi vážnou a neměli byste s takovýmto monitorem přijít
vůbec do styku. Pokud ano, tak je to důvod k reklamaci.
Další vada se nazývá "Line Defect" neboli čárová vada.
Projevuje se svislou nebo vodorovnou čárou přes celý monitor.
Toto je vada s kterou se jistě nikdo z vás nesetká. Výskyt této vady se ale může projevit i po určitém
čase.
Poslední je trojice vad. "Spot", "Mura" a "Stain Mura".
První z jmenovaných "Spot" se projevuje jako skvrna kruhovitého tvaru ve velikosti nad 5mm.
Zbývající dvě "Mura" a "Stain Mura" jsou tytéž skvrny jen nepravidelného tvaru. "Stain Mura" má
ještě navíc ostře ohraničený tvar. Velikost obvykle také nad 5mm.
Tyto tři vady jsou důvodem k reklamaci, avšak někteří výrobci si dávají podmínku, že vady musí být
viditelné na šedé barvě.
Informační zdroje
• http://www.svethardware.cz
• http://www.grafika.cz
• http://lcd.4store.cz
• http://pctuning.tyden.cz
• http://clanky.katalogmonitoru.cz