LCD Monitory

1. LCD Monitory

2. 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.

3. 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.

5. 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

6. 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 .

7. Průběh odezvy s technologií OverDrive

8. Schody v odězvě

10. 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.

11. CIE 1931 barevný prostor

12. Adobe RGB versus RGB panel

13. 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.

14. Pozorovací úhly

15. 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 .

16. 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.

17. 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.

18. 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

19. Podsvětlovací trubice

21. 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.

23. 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.

24. Informační zdroje • http://www.svethardware.cz • http://www.grafika.cz • http://lcd.4store.cz • http://pctuning.tyden.cz • http://clanky.katalogmonitoru.cz