Основным компонентом современных плазменных панелей по праву считается матрица. Они представлены несколькими разновидностями со своими параметрами и характеристиками. Но основная функция у них единая – обеспечить высокое качество отображаемых картинок. Этот фактор нужно обязательно учитывать при выборе телевизора или дисплея, поскольку каждая матрица предназначена для определенных условий эксплуатации и лучше всего работает в конкретной обстановке. Далее рассмотрим у каких телевизоров самая лучшая матрица.
Что такое матрица
Общая конструкция матрицы, используемой в телевизорах, представляет собой систему, включающую в себя узкие бесцветные электроды. Они размещаются параллельно относительно друг друга в одной плоскости по вертикали или горизонтали. Если такую матрицу изобразить в виде схемы на бумаге, она получится в виде сетки с квадратными гнездами.
Весь набор электродов располагается внутри пластин, изготовленных из пленки или стекла. Электроды, расположенные вертикально, не соприкасаются между собой. Таким образом, схематично матрицу можно представить, как бумажный лист, с нанесенными на него светящимися точками. Загораясь в определенной последовательности, они выдают нужное изображение.
Для изготовления матриц используются специальные технологии, влияющие на качество картинок, транслируемых с экрана. Условно, их можно разделить на три основных типа:
- LCD. Данная технология используется в жидкокристаллических дисплеях.
- LED. Светодиодная подсветка ЖК-экранов.
- Плазменные. Используется особая технология. Через газ пропускается электрический ток, под действием которого происходит световое излучение.
В настоящее время наиболее дешевыми и экономичными считаются жидкокристаллические конструкции. В связи с этим, плазменные изделия практически уже покинули рынок электроники. В то же время матрицы LCD выпускаются в нескольких вариантах, с разными свойствами и разной стоимостью. Несмотря на видимую общность применяемой технологии, качество изображений у каждого типа существенно отличается.
TN
Данные типы матриц используются в большинстве относительно недорогих телевизоров. Полное название, в переводе на русский язык, означает «скрученный кристалл». Благодаря применению дополнительного покрытия, позволяющего расширить углы обзора, встречаются модели с обозначением TN+Film, позиционирующие их как средство для просмотра фильмов всей семьей.
Матрица устроена и функционирует следующим образом:
- Кристаллы в пикселях выстроены по спирали.
- Когда транзистор отключен, то электрическое поле не создается и свет проникает сквозь них естественным образом.
- Управляющие электроды установлены с каждой стороны подложки.
- Первый фильтр, расположенный до пикселя, имеет вертикальную поляризацию. Задний фильтр, стоящий после кристаллов, построен горизонтально.
- Прохождение света через это поле дает яркую точку, которая приобретает определенный цвет благодаря фильтру.
- При подаче напряжения на транзистор кристаллы начинают поворачиваться перпендикулярно плоскости экрана. Степень разворота зависит от высоты тока. Благодаря такому развороту, эта структура пропускает меньше света, и появляется возможность создать черную точку. Для этого все колбочки кристаллов должны «закрыться».
Данный тип матриц занял бюджетную нишу в оборудовании для воспроизведения мультимедийной продукции. Благодаря этой технологии можно получать приемлемые цвета и наслаждаться просмотром любимых передач и фильмов. Главным достоинством такой техники является финансовая доступность. Еще одним плюсом служит скорость срабатывания ячеек, мгновенно передающая цвета. Экономны такие модели и в плане энергопотребления.
Но этот тип матриц не самый хороший для телевизора ввиду сложности согласования одновременного поворота колбочек кристаллов. Разность временного результата выполнения этого процесса приводит к тому, что одни сегменты пикселя уже повернулись полностью, а другие продолжают пропускать частично свет. Рассеивание потока дает разное цветовое изображение, зависящее от угла нахождения смотрящего. В результате, если смотреть прямо — видишь черную машину на экране, а если зритель наблюдает сбоку, то ему эта же машина кажется серой.
Еще одним недостатком технологии TN является невозможность отобразить всю палитру цветов, которая заложена в материале. Например, фильм о подводной съемке кораллового рифа с его обитателями будет смотреться не так красочно, как на других моделях. Чтобы компенсировать это, разработчики встраивают в экран алгоритм замены цвета и попеременное воспроизведение ближайших оттенков.
Поэтому TN подойдет для просмотра небольшим кругом людей, смотрящих на экран почти под прямым углом. Так можно видеть картинку с максимально естественными цветами. Для более требовательного зрителя разработаны иные технологии.
Какую матрицу лучше выбрать для телевизора
При большом разнообразии матриц, следует воспользоваться советами специалистов по выбору наиболее подходящего варианта:
- В специфических и неудобных местах большое значение имеет угол обзора. В этом случае подойдет IPS.
- Высокая и качественная цветопередача обеспечивается системами VA.
- Для нечастых просмотров можно ограничиться бюджетным вариантом с матрицей TN.
- Самые лучшие изображения обеспечиваются технологиями OLED и QLED. Первый вариант рекомендуется выбирать без дополнительного светодиода белого цвета. Картинка получится более контрастной с широким углом обзора. Однако, следует учитывать высокую цену этих устройств.
Подведение итогов
Теперь вы знаете, в чём заключаются отличия экранов, встраиваемых в разные телевизоры. Если говорить кратко, то лучшей технологией является OLED — органические светодиоды. На второе место можно поставить QLED — квантовые точки. Далее следовали бы плазменные панели, выпускайся они в наше время. А вот с LED-телевизорами всё сложнее — они делятся на несколько подкатегорий, отличающиеся друг от друга.
А какой телевизор стоит в вашем доме? И думаете ли вы о покупке OLED-модели, если до сих пор ею не обзавелись? Поделитесь своими мыслями в комментариях.
Какая матрица лучше для монитора
Довольно часто при покупке компьютера возникает проблема, какой тип матрицы выбрать для монитора. Для этого нужно сравнить несколько вариантов и выбрать наиболее подходящий. Основными параметрами являются:
- Угол обзора. На первом месте самые дорогие OLED и QLED. За ними идут по нисходящей IPS, VA и TN.
- Время отклика. Лучшие показатели у OLED и TN, несмотря на низкую цену последнего. Матрицы IPS и VA находятся на среднем уровне.
- Далее подбираем цветопередачу. Наиболее эффективными считаются OLED и QLED, далее – IPS и VA. На последнем месте – TN.
- Контрастность. У всех матриц она примерно на таком же уровне, как и цветопередача. То же самое касается и стоимости изделий.
Окончательный выбор делается индивидуально, с учетом будущих условий эксплуатации.
Телевизоры. Часть 1. Типы телевизоров, подсветок и технологий, практические различия
Здравствуйте, уважаемое хабрасообщество. Я надеюсь, что эта статья сможет помочь таким же, как я — тем людям, которые выбирают телевизор, но не очень-то владеют тонкими техническими вопросами в этой области. Хотел бы поделиться с вами своими размышлениями и практическими выводами по-поводу выбора большого и качественного телевизора. Последние 3 года я смотрел 42? ЖК-CCFL (это когда изображение формируется поляризованных светом от люминесцентных ламп, пропущенным через светофильтры). В 2009-м году еще не было 3D, а тонкие телевизоры с LED-подсветкой только появлялись и стоили нечестных денег. Куплен он был без особых мук выбора за $1400. За пару лет созерцания я понял, что мне чего-то не хватает в изображении. Чего — я не мог описать, так как не владел нужными познаниями в этой области. Я точно знал, что хочу бОльшую диагональ и более глубокий черный.
После изучения матчасти я прояснил некоторые моменты.
I Тип формирования изображения.
На сегодняшний день есть 3 типа формирования изображения на современных телевизорах:
1 LCD.
Самый распространенный вид телевизоров. Изображения в таких телевизора получается при помощи поляризованного света, нескольких светофильтров и управляемых жидких кристаллов.
1.1 Типы подсветок LCD-телевизоров.
Так как изображение, которое мы видим на экране LCD-телевизора, получается в результате прохождения поляризованного света от источника подсветки, необходимо обозначить 2 типа подсветки: a) CCFL, она же — холодный катод. Подвид тонких люминисцентных ламп, располагающихся за матрицей. Преимущества: равномерность подсветки. Недостатки: большая толщина, энергопотребление, невозможность локального управления подсветкой. b) LED — светоизлучающие диоды. В настоящее время практически полностью вытеснили телевизоры с холодным катодом. Преимущества: возможно сделать очень тонкие телевизоры, низкое энергопотребление, возможность локального управления подсветкой.
Про локальное управление подсветкой и подразделение LED-подсветки нужно сказать пару слов. LED-подсветка разделяется на 2 типа: краевая (она же EDGE-LED, когда светодиоды расположены по краям матрицы, их свет попадает на диффузор и рассеивается) и ковровая (Full HD LED, LED Pro). Так как ЖК-пикселы сами по себе не излучают свет, им необходима подсветка (о чем сказано выше), которая включена всегда. Закрытые кристаллы все равно пропускают свет, поэтому добиться низкого уровня черного (чем ниже — тем лучше) и контрастных переходов в системах с краевой подсветкой невозможно. В телевизорах самого высокого уровня используется ковровая подсветка (когда светодиоды располагаются непосредственно за матрицей). Это позволяет повысить равномерность подсветки и внедрить сегментированное управление подсветкой, когда отдельные диоды, отвечающие за области на экране, могут приглушать яркость в зависимости от сцены на экране. На самом деле, ковровую подсветку имеют это всего 2 серии — 9-я серия Philips и 9-я серия Sony. В 9-й серии LG тоже есть ковровая подсветка, но ее реализация хуже, чем краевая у конкурентных решений.
Неравномерность подсветки.
Из-за того, что светодиоды располагаются с определенной периодичностью (свое влияние вносит рассеивание и много других факторов), практически в 100% случаев LCD телевизоры с LED-подсветкой имеют неравномерность подсветки (clouding) — когда области, которые должны оставаться черными имеют другую градацию серого. Проблема частично решается сегментированной светодиодной подсветкой.
1.2 Типы матриц LCD-телевизоров с LED-подсветкой.
Не буду вдаваться в подробности формирования изображения разными типами матриц, а вкратце опишу их основные преимущества и недостатки. a) IPS
(сейчас производит только LG). Матрицы, которые, по-моему мнению, идеально подходят для ТВ низкого и среднего уровня.
Преимущества:
большие углы обзора.
Недостатки:
высокий уровень черного (~ 0.16 нит), большое время отклика. Устанавливаются в телевизоры LG 3—9 серий (то есть, фактически во все, без разделения по уровням), Philips 4, 6 серии, Panasonic разных вариаций и многие другие. b)
S-PVA
(производство Samsung). Матрицы для телевизоров классов выше.
Преимущества:
более глубокий черный (0.05—0.1 нит в зависимости от реализации подсветки). Устанавливаются в телевизоры Samsung 7—8 серий, Sony 7—8 серий, Philips 7—8-й серии и некоторые другие. c)
UV?А
(производство Sharp). По моему мнению, наиболее совершенный тип матриц.
Преимущества:
углы больше, чем у S-PVA (но меньше, чем у IPS). Самый глубокий уровень черного (0.02 — 0.06 нит)
Недостатки:
Sharp производит их в недостаточных количествах. Устанавливаются в телевизоры Philips 9-й серии и топовые серии Sharp.
Плазма.
С этим словом связано очень много мифов и заблуждений. Любой несведущий продавец обязательно скажет вам, что плазма устарела. Это связано с набором стереотипов и проблем, имевших место быть. Изображение формируется при помощи свечения люминофора под действием УФ-лучей. Каждая плазменная ячейка является независимым источником света, поэтому телевизор не требует подсветки. Ранее плазменные телевизоры имели очень большую толщину и размер ячейки, поэтому были очень громоздкими и диагонали Full HD начинались с 50—60?. Теперь толщина современных плазменных телевизоров не превышает 3—4 см, а диагонали начинаются с 42?.
У плазменных телевизоро нет различных типов матриц с маркетинговыми названиями, но есть поколения панелей (самое совершенное — 15-е).
Сейчас плазма почти вытеснена LCD-телевизорами и ее производством занимается всего 3 компании: Panasonic, Samsung и LG (причем, собственные разработки имеют только первые 2). Связано это с убыточностью производства, конкуренцией со стороны ЖК-телевизоров и их популяризацией. Но плазма держит первые позиции в больших диагоналях.
OLED.
Органические светодиоды. Что-то среднее, между первыми 2-мя технологиями. Изображение формируется при помощи самоизлучающих диодов, которые светятся под воздействием электрического тока. Как и в плазме, каждая ячейка является самостоятельным источником света. Пока имеются только несколько серийных образцов таких телевизоров по очень высоким ценам. Разработками в этой области занимаются LG и Samsung.
Есть и другие типы телевизоров, например проеционные лазерные телевизоры, но их разработка уже прекращена.
Кратко о преимуществах и недостатках каждой технологии:
LCD:Преимущества:
— относительно невысокая цена производства, что позволяет производителям получать достаточно высокую прибыль и инвестировать в производство. — Статический метод формирования изображения (без дизеринга) хорош для отображения изображений и фотографий. — Отлично подходит для статичного изображения и не боится его. — LCD-телевизоры имеют высокую яркость и низкое энергопотребление
Недостатки
— Высокий уровень черного (от 0.02 нит в UV?А-матрице с ковровой подсветкой до 0.2 нит в IPS). — Большое время отклика — Отсутствие объема и и глубины изображения — Динамическое разрешение без искусственных ухищрений 300 — 700 линий.
Плазма
Преимущества
— Общая глубина изображения. В целом, при подаче качественного контента, изображение на плазме заметно отличается от такового в LCD: обладает большей глубиной и насыщенностью цветов, имеет ярко выраженный эффект объема. — Низкий уровень черного (0.008 нит в моделях Panasonic 2012 года). — Имеют динамическое разрешение без искусственных ухищрений 1080 линий. — Отлично подходят для динамического изображения (фильмы), хорошо раскрывают высококачественный контент. — Фактически отсутствует время отклика. — Свободнейшие углы обзора
Недостатки
— Совершенно не подходят для подключения к компьютеру из-за остаточного изображения — Хуже показывают фотографии (так как градации получаются при помощи дизеринга) — Большое энергопотребление, не все модели имеют высокую яркость. — Высокая цена производства, низкая маржа — производителям все сложнее удержаться на плаву.
OLED
Самая новая технология формирования изображения в телевизорах. Используются самоизлучающие органические светодиоды. Как и плазма, это дисплеи с самоэмиссией света, не требующие подсветки. Сейчас выпущено всего несколько серийных образцов по цене в десяток раз превосходящей аналогичные LCD и плазменные телевизоры, но LG обещает, что через 3 года OLED-телевизоры аналогичных LCD и плазма-диагоналям будут стоить в 1.5 раза дороже.
Преимущества:
— низкое время отклика и высокий контраст, как и у плазмы, т. к. нет механически поворачивающихся молекул и постоянной подсветки, как в LCD. — экономичность — широкие углы обзора.
Недостатки:
— различная деградация пикселов со временем (так же, как у плазмы, что приводит в остаточным изображениям и выгоранию пикселов). Сейчас это пытаются компенсировать программно. — Низкое время службы: около 10 000 часов (к примеру, у LCD — 60 000 часов, у плазмы — 100 000 тысяч часов).
II Характеристики изображения
Выбирая новый телевизор я пришел к выводу, что некоторые характеристики изображения можно изменить, некоторые нельзя. Измеряемые характеристики:
— Уровень черного (MLL, Minimum luminescence level) — тот уровень черного, который показывает телевизор при подаче сигнала 0. [нит] — Яркость — тот уровень яркость, который показывает телевизор, когда на него подается сигнал 255. Эти 2 характеристики измеряются вместе, когда на телевизор выводится «шахматная доска» (метод ANSI) — чередование черных и белых участков. Вычисляется яркость каждого участка, среднее арифметическое яркостей черных и белых областей. — Контраст. Разница между средним арифметическим черных и белых областей, когда черные области приняты за единицу. ANSI-контраст IPS матриц составляет ~ 1000:1, S-PVA — 3500:1, UV?А — 5000:1, плазма — 12000:1. — Точность цветопередачи (DeltaE, отклонение от эталона). Подается сигнал на входе, измеряется сигнал на выходе. Чем больше отклонение — тем менее точная цветопередача. Считается, что невооруженный глаз неспособен заметить отклонение DeltaE < 3, а нулем обозначается идеальная цветопередача. — Углы обзора. Чем меньше угол обзора матрицы, тем больше искажается цвет. Наименьшие углы имеют LCD S-PVA матрицы. Наибольшие — плазменные панели. — Динамическое разрешение. Как известно, практически все телевизоры имеют статическое разрешение 1080 линий (1920x1080 точек), но динамическое разрешение (то, что телевизор показывает, когда на экране происходит движение) часто отличается. Именно для этого в LCD-телевизорах вводится мерцание подсветки, интерполяция кадров и другие ухищрения.
Субъективные характеристики
К таковым можно отнести объемность изображения, которая формируется сочетанием уровня черного и цветонасыщенности, «киношность» изображения, эффект присутствия.
Спасибо за внимание. Если статья покажется интересной, в следующей части я напишу о выборе диагонали, типах 3D, их практическом различии, об интерполяции изображения и попытаюсь развенчать некоторые мифы.
Плазмы
Технология берет за основу свечение люминофора, который подогревается ультрафиолетовыми лучами. Источником света является каждый отдельно взятый элемент, вследствие чего отсутствует необходимость в подсветке. Главными производители матриц для ТВ такого типа являются компании Panasonic, LG и Samsung.
Основное преимущество экрана — глубина, высокое качество цветопередачи и объемный двухмерный эффект. Также плазмы отлично передают динамику на экране и отличаются четким черным цветом. Устройства обладают максимальными углами обзора и минимальным временем отклика. Но есть и минусы: высокая степень потребления энергии, слабое качество статичных фонов и наличие остаточного изображения.
Особенности и преимущества
В зависимости от типа матрицы изображение, выводящееся на экран, имеет свои особенности. Иногда они видны даже не вооружённым взглядом, а в некоторых случаях, чтобы заметить различия требуется обратить внимание на дисплей при различном освещении или под разными углами обзора. В зависимости от типов матрицы экраны могут иметь антибликовую поверхность, а эффективность их работы определяют способы расположения, сочетания и принципы движения кристаллов. В случае светодиодной матрицы качество дисплея определяет срок службы диодов. От этого зависит цветность и общий срок службы экрана.
Нестандартные серии телевизоров LG с ЖК экраном
Существуют серии телевизоров LG, которые не маркируются классическим способом исключительно в силу того, что это намного больше адаптированные к просмотру телевидения мониторы, нежели настоящие телевизоры. В такой технике после указания диагонали сразу следует название серии, состоящее из двух букв и двух цифр, например, LG 27MT58
VF-PZ. В данном случае это телеприёмник серии MT58 с диагональю 27 дюймов.
- Серии MN, MA, MT – мониторы с диагональю от 19 до 27 дюймов
- Серия LN – мониторы с диагональю от 28 дюймов
Как правило, в такой технике нет функций, которые обеспечиваются встроенным микропроцессором, то есть изображение не улучшается различными программными способами, нет Smart TV и прочих модных режимов вроде вывода изображения на экран со смартфона. Другими словами, урезанная версия того, что принято называть телевизором.
VA
VA матрица – это компромисс между TN и IPS. Она является популярным видом матриц и применяется во многих современных моделях ЖК телевизоров. В VA жидкие кристаллы в выключенном состоянии находятся перпендикулярно к плоскости экрана. Это позволяет получить насыщенный черный цвет, который невозможно получить при использовании TN и IPS. Кристаллы имеют возможность свободно перемещаться, благодаря чему оттенки не искажаются при смене угла обзора. Телевизоры, в которых применяется технология VA, подойдут для помещений со слабым освещением.
Матрицы VA по качеству изображения опережают TN, но они недостаточно хороши, по сравнению с IPS. Однако, при производстве VA постепенно внедряются новые технологии, позволяющие исправить множество недостатков этого типа матрицы. К таким технологиям можно отнести – MVA и PVA.
