В чем преимущества жидкокристаллических мониторов – Чем отличается плазменный телевизор от жидкокристаллического: принцип работы разных типов экранов, угол обзора, плюсы и минусы моделей — Эксперт — интернет-магазин электроники и бытовой техники

Содержание

в чем преимущества ЖК-монитора по сравнению с ЭЛТ-монитором?

не мерцают меньше электричества жрут изображение не искажают не весят по 20 кило компактные их производят, в отличии от ЭЛТ давно снятых с производства (: в минусы ЖК можно записать то, что на них кошка не может лежать и греться 😀

да какой смысл их сравнивать. . все равно элт -это уже прошлое..

1)Энергопотребления меньше 2)качество изображения лучше (цвета по насыщеннее) Минусы греется на много сильнее

Занимаемое место, качество изображения (если жк хороший) , и как мне лично кажется менее вредный для глаз и вообще

Излучает намного меньше радиации+ компактнее+ не так сильно портит зрение+ высокие разрешения+ жрёт меньше энергии.

аааа ясно, вы решили вопросы по информатики на нас перевешать ))))))) да )))))) не айс. Google для этого есть. Чтобы готовиться. Отказываюсь помогать.

Тонкий и лёгкий. ест поменьше. По качеству картинки ЭЛТ лучше. И в отличии от ЖК, на лучевом можно менять разрешение. PS на ЖК не меняется разрешение! Если дать нестандартное — оно будет просто преобразовано. При этом летят к чёрту все характеристики картинки!

Выбираем ЖК-монитор | Мир ПК

В последнее время компьютерные дисплеи с электронно-лучевыми трубками практически вытесняются изделиями на основе жидких кристаллов. Во всяком случае, направляясь в магазин за новым дисплеем, мы практически всегда подразумеваем покупку именно ЖК-монитора. Основных причин этому, думаю, две: массогабаритные характеристики и интенсивная рекламная кампания производителей.

Однако прежде чем перейти к конкретным советам по выбору наиболее подходящего образца, предлагаем вам рассмотреть достоинства и недостатки обоих семейств устройств отображения информации.

Преимущества ЖК-мониторов перед ЭЛТ

Масса и габариты. Пожалуй, они имеют решающее значение. По крайней мере, на стандартном письменном, да и на многих вроде бы специальных «компьютерных» столах, разместить ЭЛТ-монитор комфортно невозможно: экран будет недопустимо близко к глазам. Практически единственным вариантом стола, подходящим для ЭЛТ-монитора, является угловой. У ЖК-дисплея подобного недостатка нет.

Энергопотребление. В жарких США, расположенных в основном южнее Средней Азии или южного берега Крыма, на каждый ватт, выделяемый аппаратурой, приходится несколько ватт, требующихся кондиционеру. В нашей же стране, хотя и мы платим за электричество, похоже, вопрос энергопотребления дисплея стоит далеко не на первом месте.

Отсутствие излучений. Вообще, любой электроприбор испускает электромагнитные волны, но уровень излучения ЖК-монитора того же порядка, что у электробритвы или утюга, и даже меньше, чем у обычной силовой проводки, питающей розетки в помещениях. ЭЛТ-мониторы обладают более высоким уровнем излучений по сравнению с другими электробытовыми приборами. Кроме того, помимо электромагнитного у них присутствует также бета-излучение. Хотя современные ЭЛТ-мониторы по этому параметру можно считать совершенно безопасными. По крайней мере, если это излучение и наносит какой-то вред организму, то он настолько мал по сравнению с вредом от других факторов, с которыми нам приходится сталкиваться в жизни, что пока его не удалось зафиксировать при клинических испытаниях.

Отсутствие мерцания. Действительно, в ЭЛТ-мониторе луч практически мгновенно засвечивает элемент изображения и бежит дальше по экрану. И глаз воспринимает изображение как целостное только благодаря своей инерционности. Считается, что для комфортной работы частота обновления экрана должна быть не ниже 85 Гц, в то время как «стандартная» частота ЭЛТ-дисплея составляет лишь 60 Гц. Работа при последнем значении некомфортна и быстро вызывает утомление глаз. С другой стороны, увеличение частоты регенерации приводит к снижению четкости и «замыливанию» картинки. ЖК-дисплеи свободны от этого недостатка, каждый их пиксел светится на всей протяженности кадра. Правда, из-за конструктивных особенностей определенный вид мерцания присущ и ЖК-мониторам, но об этом — в разделе, посвященном их недостаткам.

Идеальная четкость. Увы, данное преимущество реализуется только в единственном «родном» разрешении экрана и только при работе с цифрового входа. Для недорогих моделей, оснащенных лишь аналоговым входом (D-Sub), оно неактуально.

Рис. 1. «Несведение» ЖК-монитора

Отсутствие геометрических искажений и несведения лучей. У ЖК-мониторов в принципе отсутствуют недостатки, присущие ЭЛТ-дисплеям. Но по поводу несведения вопрос не столь очевиден. Так как пиксел в ЖК-дисплеях представлен, как правило, тремя светоизлучающими областями, то можно считать, что у этого типа мониторов постоянное по всему полю несведение цветов, составляющее 1/3 ширины пиксела между красным и зеленым, а также зеленым и синим, и 2/3 ширины пиксела между красным и синим (рис. 1).

Из-за того что субпикселы расположены в ряд слева направо: красный, зеленый, синий, — левая граница букв окрашивается в синий цвет, а правая — в красный.

Недостатки ЖК-мониторов по сравнению с ЭЛТ

Рис. 2. Не очень естественная цветопередача ЖК-монитора: тень имеет фиолетовый оттенок

Худшая цветопередача. Это родовое свойство. Дело в том, что в ЭЛТ-мониторе изображение основано на свечении люминофора. Излучающий за счет квантовых эффектов элемент способен выдавать сколь угодно чистый цвет вплоть до когерентного. Цветообразование в ЖК-мониторе основано на излучении лампами подсветки белого цвета и затем «вырезании» из него нужных спектральных участков светофильтрами, которые принципиально не способны обеспечить спектрально-чистый цвет. Кроме того, подавляющее большинство современных ЖК-дисплеев (по крайней мере, все модели нижнего и среднего ценового диапазона) производится по TN-технологии. Цветопередача у них хуже, чем у ЖК-матриц, изготовленных по другим технологиям. Кстати, во многих моделях ЖК-дисплеев тень в правой нижней части стандартных «обоев» Windows XP выглядит фиолетовой, а не коричневой (рис. 2).

Рис. 3, а, б, в. На первом рисунке дисплей работает в «родном» разрешении, а на двух других — нет

Фиксированное разрешение. ЭЛТ-монитор способен функционировать в самых различных разрешениях экрана. Обычно от 640х350 до 1600х1200 или 2048х1536 точек. При этом режимы с низким разрешением можно задействовать для старых программ, использующих графику, или, напротив, для новых игр с целью повышения числа кадров в секунду. Среднее, или оптимальное, разрешение — 1024х768 либо 1280х1024 — точки наиболее комфортно для пользователя, а высокое, хотя и некомфортное, может понадобиться для непродолжительной работы с большим графическим изображением, для снятия образа экрана или проведения тестов производительности (наша тестовая лаборатория, например, всегда проводит измерение производительности в играх в режиме 1600х1200 точек). У ЖК-монитора имеется «родное» разрешение, являющееся оптимальным. При этом меньшие значения отображаются зачастую неудовлетворительно (рис. 3), а бСльшие вообще не поддерживаются.

Меньшая глубина цвета. Подавляющее большинство матриц, используемых при производстве ЖК-мониторов, имеет глубину цвета 18 разрядов — по шесть на цвет, что соответствует 64 градациям яркости или 262 тыс. цветов. В то же время стандартной для компьютера считается глубина цвета 24 разряда — по восемь на цвет, т.е. 256 градаций яркости при 16,7 млн. цветов. Как говорится, почувствуйте разницу. Правда, производители мониторов предпринимают специальные меры, чтобы обеспечить непрерывный цветовой клин для 24-разрядной гаммы, при этом количество «эффективных» градаций яркости составляет 252, количество цветов — 16,2 млн. Но, с одной стороны, это достигается за счет мерцания отдельных пикселов с частотой, вдвое или вчетверо меньшей частоты регенерации экрана, т.е. 15—30 Гц. При этом доля мерцающих пикселов составляет около 75% от их общего числа. С другой стороны, если производители панелей ограничивают количество ступеней яркости числом 64, значит, точность, которую они могут обеспечить, составляет 1—1,5%. Иными словами, хотя производители мониторов и улучшают субъективное восприятие плавных переходов цвета, но передача яркости при этом не улучшается и остается соответствующей шести разрядам на цвет. И все это — ценой мерцания большей части экрана на низкой частоте 15—30 Гц.

Инерционность. В этом направлении в последнее время достигнуты определенные успехи, что служит сейчас основным маркетинговым козырем при рекламе новых моделей. Жидкие кристаллы — огромные органические молекулы, способные вращать плоскость поляризации проходящего через них света в зависимости от ориентации. А последней можно управлять с помощью электрического поля, что и позволяет модулировать количество проходящего через них света электрическим сигналом. Для того чтобы молекула развернулась, необходимо время. Именно этим и объясняется долгое переключение. При этом, как правило, переключение между двумя градациями серого продолжительнее, чем между черным и белым. В результате этого реальное время перехода зачастую оказывается заметно больше «паспортного». Сегодня также получили развитие технологии, при которых на пиксел подается не фиксированное напряжение, а определенной формы импульс, обеспечивающий более быстрый поворот молекулы, — время переключения в подобных моделях ЖК-дисплеев может составлять 4 мс.

Малые углы обзора. Судя по паспортным данным, анонсированные углы обзора малыми никак не назовешь, но это скорее результат особой методики измерения, чем реальные цифры. Заявленные значения контрастности дисплеев обычно составляют порядка 500, в то время как предельный угол определяется при уменьшении этого параметра до десяти. Иными словами, в число «допустимых» попадают углы обзора, при которых контрастность ухудшается в 50 раз! Мало того, многие производители, не удовлетворенные полученными цифрами, самовольно уменьшают предельный уровень контрастности в измерениях до пяти, получая более привлекательные цифры без улучшения качества самих дисплеев. На самом же деле даже при взгляде в центр экрана под прямым углом можно заметить изменение яркости по краям изображения.

Рис. 4, а, б. На обеих фотографиях лист бумаги белый. Экран дисплея — якобы тоже

Искажение цветопередачи при отклонении угла обзора от нормали. При отклонении угла обзора от центра в наиболее распространенных TFT-матрицах изображение обычно уходит в желтую или бурую области (рис. 4).

Цена. По стоимости ЖК-дисплеи пока значительно превосходят примерно равные им по площади изображения и обладающие лучшей цветопередачей и большим набором допустимых разрешений ЭЛТ-модели.

ЖК-монитор испускает поляризованный свет. Точные данные о его вредности для здоровья отсутствуют, но подозрение в этом остается. Так что, раз уж мы упомянули об отсутствии излучений, характерных для ЭЛТ-мониторов, в качестве преимущества ЖК, то логично будет сказать о поляризации как о недостатке.

Таким образом, список недостатков ЖК-мониторов длиннее списка их достоинств. Впрочем, такова судьба, наверное, всех молодых технологий. По мере «взросления» недостатки постепенно устраняются, а достоинства остаются. С другой стороны, на подходе уже новая технология, OLED, — дисплеи, основанные на светодиодных излучателях. Они изначально лишены многих недостатков ЖК-дисплеев: в них не используются эффекты, связанные с поляризацией, а потому изображение выглядит одинаково при любых углах обзора; инерционность светодиодов значительно меньше, чем у жидких кристаллов; светодиод — элемент излучающий, а не фильтрующий свет, поэтому достижима гораздо лучшая цветопередача. Кроме того, светодиодная технология не требует применения ламп подсветки, а потому обещает быть гораздо более компактной и менее энергоемкой по сравнению с ЖК. Однако пока не решен вопрос долговечности, упирающийся во время жизни синего светодиода. Такие панели уже применяются в телефонах, время эксплуатации которых, по мнению производителей, должно составлять около полугода при не слишком жестких требованиях к стабильности цветопередачи. Для компьютерного монитора и срок службы должен быть значительно дольше, и стабильность цвета на его протяжении гораздо выше. Так что ближайшее время нам придется довольствоваться изделиями, выполненными по ЖК-технологии. В целом можно сказать, что к основным ее достоинствам относятся массогабаритные характеристики и отсутствие мерцания при низкой частоте регенерации, а к преимуществам ЭЛТ — лучшая цветопередача, большой диапазон поддерживаемых разрешений и более привлекательная цена.

Покупаем ЖК-монитор

Первое, что при этом необходимо сделать, — это распрощаться с иллюзией возможности выбора дисплея только по описанию в журналах и на сайтах соответствующей тематики. Одна и та же модель в разных партиях может комплектоваться совершенно различными матрицами, поэтому ориентироваться по статьям на то или иное качество изображения совершенно бессмысленно. Составителю обзора может попасть матрица одного производителя, а вам — другого. В какой-то степени можно опираться на список технических параметров, но с определенной осторожностью, поскольку одни из них, например наличие цифрового входа или возможность работы в портретном режиме, могут быть объективной реальностью, а другие, скажем углы обзора, существенно зависеть от методики измерения. То же можно сказать и о свойствах подвески и удобстве настроечного меню. Представления об удобстве достаточно субъективны. Даже внешний вид, понравившийся по профессионально сделанной рекламной фотографии, может оказаться далеким от того, что представляет собой реальный образец. В общем, надо идти в магазин и выбирать конкретный экземпляр, полагаясь на собственные глаза.

Итак, покупая монитор, сначала убедитесь, что индикатор включения не слишком ярок. Увы, довольно у многих моделей яркость индикатора существенно выше яркости изображения. Нередко он еще и выведен на темную панель, с которой резко контрастирует. Пока вы осматриваете образцы в магазине, такой индикатор может произвести впечатление нарядной декоративной детали, но представьте себе, что он будет буравить вашу сетчатку на протяжении нескольких часов ежедневно, и желание покупать модель с подобным «декоративным элементом» сразу пропадет. Правильно сконструированный индикатор вообще не должен восприниматься боковым зрением.

Во многих компьютерных салонах несколько дисплеев одновременно подключаются к одному компьютеру через разветвитель сигнала. Конечно, последний вносит искажения, но знакомство с тем экземпляром, что вы собираетесь покупать, лучше всего начать именно с подключения к такому разветвителю. Вы сможете сравнить цветопередачу выбранного вами образца с другими и убедиться в отсутствии серьезных искажений цвета.

При оценке углов обзора лучше не исходить из приводимых технических характеристик, а прибегнуть к визуальному методу. Количественно оценить величину углов обзора без специального оборудования невозможно даже в лабораторных условиях, не говоря уже о «полевых». Поэтому сравните изображения разных дисплеев при взгляде сбоку.

Рис. 5. С «точки зрения» компьютера, экран залит однородным белым цветом. Фотокамера «думает» иначе

При однотонном изображении верхняя и нижняя часть экрана не должны сильно отличаться по яркости. Особенно этот эффект заметен при взгляде на дисплей слегка снизу (рис. 5).

Кроме того, углы обзора принято измерять в вертикальной и горизонтальной плоскости, поскольку именно в таких случаях эти углы оказываются наибольшими. Наихудший же вариант — взгляд «по диагонали», например сверху слева. Используя белый лист бумаги, можно оценить также искажения цвета.

Дальнейшее знакомство лучше проделать в режиме прямого подключения монитора к компьютеру, минуя разветвитель. Мотивировать это следует тем, что разветвитель вносит искажения в сигнал видеоплаты. Кроме того, вряд ли целесообразно демонстрировать на всех мониторах в зале скучные тестовые изображения.

Для оценки параметров мониторов существует немало программ-тестов. Однако, так как характерные недостатки ЖК- и ЭЛТ-мониторов различны, то и методики их тестирования будут существенно различаться. Поэтому предпочтение следует отдавать программам, либо специально написанным для ЖК-мониторов, либо имеющим специфические наборы тестов.

Далеко не в каждом салоне вам разрешат запускать на компьютере свои программы. Поэтому сначала лучше попросить продавца продемонстрировать определенные тестовые картинки. Обычно в магазинах ограничиваются Nokia Monitor Test, да и последний бывает далеко не всегда. Вопрос о запуске принесенных с собой программ может возникнуть лишь тогда, когда продавец не сможет обеспечить вам проверку какого-либо из параметров на имеющихся у него тестах. Впрочем, есть еще вариант: принести с собой ноутбук с заранее установленными тестами и подключать исследуемый монитор к нему.

Прежде всего установите «родное» для монитора разрешение экрана и проведите автокалибровку при работе с аналогового входа, которую можно выполнять либо на специальном калибровочном изображении, либо на картинке для проверки муара. Собственно, после автокалибровки и следует проверить монитор на наличие муара. В идеале его не должно быть.

Затем последовательно переберите все «чистые» цвета, которых, включая черный и белый, насчитывается восемь. При этом проверке подлежит отсутствие «битых» пикселов, а также равномерность подсветки и чистота цвета. На черном экране, кроме того, следует убедиться в отсутствии «просвечивающих» областей (например, вдоль границ экрана), а сам черный цвет практически не должен отличаться от цвета выключенного монитора. При необходимости нужно подрегулировать яркость и контрастность.

Следует заметить, что по существующим нормам на ЖК-дисплее допускается наличие «битых» пикселов, но не более пяти, и только один или два из них могут быть полностью неработоспособными, т.е. всегда белыми или черными. У остальных из этих пяти допускается неработоспособность только какого-либо одного цветового канала (рис. 6). Но никто не может заставить вас купить дисплей, который вам не нравится, даже если он полностью удовлетворяет каким-то нормам. А вот вернуть или обменять купленный монитор с допустимым количеством «битых» пикселов вам уже не удастся.

Рис. 6. «Битый» зеленый субпиксел при различных цветах заливки экрана

Скоростные характеристики дисплея вряд ли имеет смысл оценивать в тестах — лучше по реальному изображению в динамических играх или при просмотре фильмов. Однако и на этот случай есть программы. Необходимо только помнить, что бегающий по черному полю белый квадратик служит для проверки ЭЛТ-монитора и совершенно бесполезен для ЖК.

Желательно также проверить, насколько четкую картинку обеспечивает монитор в разрешениях, отличных от «родного». Если при выводе текста или вертикальных линий справа от букв (линий) появляются тени или повторные изображения, дефект скорее всего заключен в кабеле или разветвителе. Но в любом случае, если эта проблема не может быть устранена при проверке, то подозрение падает и на входные цепи самого дисплея.

Еще необходимо посмотреть, насколько плавно экран воспроизводит «серый клин», т.е. плавное изменение яркости изображения от черного до белого. Желательно осуществить проверку также и на «цветных клиньях». При этом не должно быть заметно ступенек, dithering?а (чередования светлых и темных пикселов для обеспечения нужного оттенка «в среднем»), а заодно и мерцания отдельных пикселов.

Для проверки мониторов, а также определения их характеристик можно воспользоваться следующими утилитами: Monitors Matter CheckScreen (http://www.meko.co.uk), Monitor Asset Manager, ScreenMask (http://www.istrasoft.net), Lsoftest (www.LSoft.de.vu), Monitor Test ([email protected]), Monitor ([email protected]), NEC Monitor Test, PixPerAn ([email protected]) — наиболее серьезная программа для проверки динамических свойств дисплея, Monitor Tester (http://www.geocities.com/tvdarekz), Test Screens (www.programming.de), TFT Monitor Test ([email protected]) — пожалуй, самая универсальная программа, имеющая к тому же и файл справки на русском языке. Из представленных утилит я бы порекомендовал TFT Monitor Test как универсальную и обеспечивающую практически все необходимые режимы, а также PixPerAn — для исследования динамических характеристик дисплея. Кроме того, обе программы не требуют установки, достаточно лишь запустить их исполняемый файл.

И в заключение отмечу, что если вы хотите узнать еще массу полезной информации по ЖК-мониторам, то воспользуйтесь ссылками на сайте http://www.benchmarkhq.ru.

Жидкокристаллические дисплеи: типы, устройство, характеристики

Большинство людей знакомы с тем, что жидкокристаллические LCD-дисплеи обладают различными разрешениями и размерами, могут иметь матовую или глянцевую поверхность и такие функциональные возможности, как частота обновления 120 Гц и поддержка 3D. Диапазон мониторов и вариации в спецификациях могут быть довольно сложными и, более того, не всегда стоит доверять цифрам. Одним из принципиально наиболее важных аспектов жидкокристаллических дисплеев, определяющих их работу и то, какие задачи они будут лучше всего выполнять, является тип панели. Хотя существует множество их разновидностей, все современные экраны обычно попадают в одну из трех категорий, каждая из которых отличается от другой своими характеристиками.

Принцип работы жидкокристаллического дисплея

Экран состоит из двух слоев поляризованного материала с ЖК-прослойкой между ними. Когда в жидкокристаллическом дисплее питание поступает в этот слой, электрический ток заставляет кристаллы выравниваться так, чтобы свет мог (или не мог) проходить сквозь них. Преодолев фронтальную поляризованную панель, свет встречает на своем пути фильтр, который пропускает только его красную, зеленую или синюю составляющую. Кластер из этих трех цветов образует на экране пиксель. Благодаря выборочному освещению можно создавать широкий диапазон оттенков.

Устройство жидкокристаллических и плазменных дисплеев кардинально различается. В последнем случае вместо подсветки и набора фильтров изображение создается ионизированным газом (плазмой), который загорается при прохождении через него электрического тока.

TN-дисплеи

В течение нескольких лет мониторы с TN-панелями были самыми распространенными на рынке. Производители всегда стараются в своих спецификациях сообщить об использовании «альтернативного» типа жидкокристаллического дисплея. Если он не указан, то это, скорее всего, TN. К общим характеристикам данной технологии относится относительно низкая стоимость производства и относительно высокий уровень отзывчивости. Пиксели быстро меняют свое состояние, что позволяет обеспечить большую плавность движущихся изображений. Некоторые дисплеи Twisted Nematic («скрученной нематики») имеют удвоенную частоту обновления (120 Гц вместо 60 Гц), что позволяет им использовать технологии «активного 3D-затвора» и отображать в 2 раза больше информации, обеспечивая более плавный игровой процесс. В последних моделях частота регенерации изображения повысилась до 144 Гц, но рассчитана она исключительно на 2D, а не на 3D.

Проблемы TN-панелей

Несмотря на то что с годами ситуация улучшилась, качество картинки часто считается относительной слабостью технологии TN. Хороший монитор данного типа способен обеспечить четкое и яркое изображение с респектабельным контрастом, как правило, равным 1000: 1 при отключенном режиме «динамического контраста».

Основным недостатком технологии жидкокристаллических дисплеев данного типа являются относительно ограниченные углы обзора. Наиболее часто встречаются такие значения, как 170° по горизонтали и 160° по вертикали, что лишь незначительно ниже, чем у других панельных технологий. Действительно, наблюдается заметное изменение цвета и даже «инверсия» при взгляде на экран сбоку, сверху или снизу.

характеристики жидкокристаллических дисплеев

Поскольку эти панели, как правило, сравнительно велики (до 28”), относительно ограниченные углы обзора фактически влияют на производительность, даже если сидеть строго прямо перед дисплеем. При этом углы просмотра от центра экрана до периферийных участков будут увеличиваться. Можно заметить, что один и тот же оттенок представлен немного по-разному в зависимости от его положения на панели – он заметно темнее в верхней части и светлее снизу. Из-за этого страдают точность цвета и насыщенность, что делает дисплеи данного типа плохим выбором для выполнения работ, требующих высокой точности цвета, таких как дизайн и фотография. Примером может служить монитор ASUS PG278Q, который является достаточно типичным в том, что можно увидеть на экране с обычной позиции за столом.

Панели VA

Когда жидкокристаллический дисплей пытается отобразить черный цвет, светофильтры затеняются так, чтобы от задней подсветки поступало как можно меньше света. Большинство ЖК-мониторов при этом работают достаточно хорошо, но фильтр не идеален, поэтому глубина черного может оказаться не настолько глубокой, насколько это необходимо. Определенно сильной стороной панелей VA является их эффективность при блокировке света задней подсветки, когда она не нужна. Это дает более глубокие оттенки черного и более высокие коэффициенты контрастности, от 2000: 1 до 5000: 1 при отключенном режиме «динамического контраста». Это в несколько раз выше, чем у других жидкокристаллических технологий. VA-панели также менее подвержены утечкам света или «помутнению» по краям, поэтому они отлично подходят для любителей кино, и ими приятно пользоваться при выполнении работ общего назначения.

устройство жидкокристаллического дисплея

Качество изображения

Другим ключевым преимуществом жидкокристаллических дисплеев VA-типа являются улучшенные углы обзора и цветопередача по сравнению с TN. Сдвиг цвета по экрану менее выражен, в то время как оттенки могут быть получены с большей точностью. В этом отношении они являются лучшими кандидатами для выполнения работ, критичных к качеству цвета, но они не так сильны в этой области, как технологии IPS или PLS. При сравнении оттенка в центре экрана с тем же тоном с краю или внизу при нормальном угле обзора обычно наблюдается ослабление насыщения. Кроме того, заметно смещение гаммы, которое больше всего проявляется в серых тонах, но также может иметь место и для других цветов. При этом оттенок кажется светлее или темнее даже при небольшом движении головы.

Недостатки VA-дисплеев

Традиционно смещение гаммы не является основным недостатком VA-панелей, поскольку они, как правило, довольно доступны и предлагаются в хорошем ассортименте такими компаниями, как Philips, BenQ, Iiyama и Samsung. Настоящий недостаток устройства жидкокристаллического дисплея данного типа заключается в относительно невысокой скорость реакции. Пиксели переходят из одного состояния в другое относительно медленно, что приводит к более выраженному размытию во время быстрого движения. В некоторых серьезных случаях вещи могут казаться настолько смазанными, что оставляют дымоподобный след (как, например, BenQ EW2430).

технология жидкокристаллических дисплеев

Разновидности VA-технологии

К современным типам панелей VA, используемым на ПК-мониторах, относятся матрицы MVA (с многодоменным вертикальным выравниванием), AMVA (улучшенным MVA) или AMVA+ (AMVA со слегка расширенными углами обзора). В моделях панелей AMVA (+) обычно используется эффективный пиксельный овердрайв, поэтому они не страдают от обширных «дымоподобных» следов. Они находятся на одном уровне с современными моделями IPS по скорости некоторых пиксельных переходов. Другие переходы, как правило, от светлых к темным цветам, по-прежнему относительно медленные. Примером может служить Samsung S34E790C, который, когда речь идет об отзывчивости, как правило, работает лучше, чем его IPS-аналог Dell U3415W.

Производитель ЖК-дисплеев AU Optronics (AUO) создал 35-дюймовую панель UltraWide VA с частотой обновления 144 Гц. Она используется в таких устройствах, как BenQ XR3501 и Acer Z35. Несмотря на такое высокое значение скорости регенерации изображения, некоторые пиксельные переходы все еще остаются заметно вялыми. И AUO, и Samsung производят и другие VA-панели с частотой обновления жидкокристаллического дисплея, превышающей 100 Гц. У Sharp есть несколько специализированных MVA-матриц, используемых на нескольких моделях (включая FG2421), которые поддерживают 120 Гц. Однако удвоение частоты регенерации будет сопровождаться улучшением качества изображения, если пиксели обеспечивают такую возможность. Чтобы помочь преодолеть эти ограничения, мониторы, в которых установлена матрица Sharp, используют подсветку строба в сочетании с вдвое большей скоростью смены кадров, называемую Turbo240, которая в значительной степени скрывает поведение пикселя во время перехода и уменьшает притягивающее внимание размывание движения.

Панели IPS, PLS и AHVA

Когда дело доходит до конечного результата, эти технологии по существу очень похожи. Их ключевое отличие заключается в том то, что IPS разрабатывалась главным образом компанией LG Display, PLS – Samsung и AHVA – AUO. Иногда их просто называют панелями IPS-типа. Реальным маркетинговым преимуществом является их превосходная точность цветопередачи, стабильность и широкие углы обзора по сравнению с другими жидкокристаллическими технологиями. Каждый оттенок отображается точно независимо от его положения на экране.

IPS-дисплеи отличаются от TN и VA тем, что молекулы кристаллов у них движутся параллельно, а не перпендикулярно к панели. Это сокращает количество света, просачивающегося сквозь матрицу, обеспечивая лучшие характеристики монитора.

Расширенные возможности IPS-технологии

Некоторые из более дорогих моделей IPS и PLS идут еще дальше, предлагая поддержку расширенных цветовых гамм, тем самым увеличивая потенциальный диапазон воспроизводимых оттенков и глубину цвета, повышая точность изображения. Это делает панели IPS и PLS хорошими кандидатами для выполнения критичных к качеству графики задач. Кроме того, крупные IPS-мониторы отличаются большим разрешением, чем большинство их TN- и VA-аналогов, несмотря на то, что сегодня доступен широкий диапазон разрешений для всех типов панелей. Выбор количества пикселей, постоянно снижающаяся цена и отличная цветопередача действительно расширяют привлекательность дисплеев данного типа далеко за пределами графических приложений, включая игры и просто работу на рабочем столе.

Отзывчивость

Такие производители, как Dell, LG, AOC и ASUS, предлагают хороший диапазон доступных IPS-мониторов. Это означает, что фотографы, дизайнеры или обычные пользователи с ограниченным бюджетом могут воспользоваться этой технологией. Многие современные мониторы IPS и PLS также гораздо более отзывчивы, чем их VA-аналоги и даже конкурируют с TN-экранами, хотя обычно это наибольший недостаток IPS-панелей. Из-за этих впечатляющих улучшений некоторые современные модели находят спрос среди геймеров, которые могут наслаждаться более красочными цветами, не испорченными эффектом неприглядных трейлингов.

Частота обновления IPS-панелей

У некоторых современных моделей данного типа время реакции пикселя фактически достигло уровня, при котором движения размываются не больше, чем на любом мониторе с частотой обновления 60 Гц. Отзывчивость дисплея для 120 Гц не совсем оптимальна, хотя оптимальная производительность никак не связана со скоростью регенерации изображения. Тем не менее изготовители добились в этой области достаточного прогресса, что позволило компаниям AUO и LG выпустить панели IPS-типа с частотами обновления более 144 Гц.

Контрастность IPS-дисплеев

Другой традиционно слабой стороной данного типа панелей является контрастность. Здесь тоже заметны существенные подвижки, и дисплеи IPS-типа по этому показателю сравнялись со своими конкурентами, сделанными по TN-технологии. Коэффициент контрастности у них достигает значения 1000: 1 (без динамического контраста). Однако некоторые пользователи замечают одну неприятную проблему устройства жидкокристаллических дисплеев данного типа – блеск или «свечение» темного контента, вызванного поведением света в этих панелях. Это обычно становится наиболее очевидным при просмотре под большим углом (например, у Samsung S27A850D). Также свечение, как правило, присутствует в углах моделей с диагональю более 21,5″, если сидеть прямо перед экраном на небольшом расстоянии.

Таким образом, IPS-мониторы являются лучшими цветными жидкокристаллическими дисплеями, радующими яркими оттенками, но всегда стоит смотреть не только на цифры.

Заключение

В современных ЖК-мониторах используются 3 основные категории панелей: TN, VA и IPS. В настоящее время технология TN является наиболее популярной, предлагая достойное качество изображения и высокую отзывчивость по приемлемой цене. VA приносит в жертву отзывчивость и, как правило, представляет собой самый медленный тип панели, но обеспечивает отличный контраст и улучшенную цветопередачу по сравнению с TN-технологиями. IPS, PLS и AHVA лидируют по качеству изображения, предлагая самые последовательные и точные цвета, одновременно обеспечивая отличные углы обзора, респектабельную отзывчивость и разумный контраст. Пользователь может взвесить преимущества и недостатки мониторов, сравнивая их, и понимание общих характеристик жидкокристаллических дисплеев является отличной отправной точкой.

Как работает жидкокристаллический монитор

В наше время технологии не стоят на месте, они стремительно развиваются, благодаря чему в мир выходят все новые, удивительные и высокотехнологичные устройства. Это касается и технологий изготовления LCD мониторов, которые на сегодняшний день пользуются наибольшим распространением и имеют самые большие перспективы. Но каково же устройство ЖК монитора и в чем его преимущества? Именно об этом и пойдет речь в данной публикации.

1. Что такое ЖК монитор

1.1. Принцип работы ЖК монитора

Для начала стоит разобраться, что же такое ЖК монитор. Для этого нужно понять, что такое LCD-дисплей. Как вы, наверное, уже догадались LCD это некое сокращение, полностью название имеет следующий вид – Liquid Crystal Display. В переводе на русский язык это означает жидкокристаллический дисплей. Таким образом, становится понятно, что ЖК и LCD – это одно и то же.

Данная технология построена на использовании специальных молекул жидких кристаллов, которые имеют уникальные свойства. Такие мониторы отличаются рядом неоспоримых преимуществ. Для того чтобы их понять стоит более детально разобрать принцип работы ЖК мониторов.

2. Устройство LCD монитора и принцип его работы

Как уже говорилось выше, для изготовления ЖК-дисплея используются специальные вещества, которые называются цианофенилами. Они находятся в жидком состоянии, однако при этом они имеют уникальные свойства, которые присущи кристаллическим телам. По сути – это такая жидкость, которая имеет анизотропию свойств, в частности оптических. Эти свойства связаны с упорядоченностью в ориентации молекул.

Принцип работы жидкокристаллических мониторов основывается на поляризационных свойствах молекул кристаллов. Эти молекулы способны пропускать исключительно ту составляющую света, вектор электромагнитной индукции которой располагается в параллельной оптической плоскости поляроида (молекулы кристалла). Другие световые спектры кристаллы не пропускают. Другими словами, цианофенилы являются световыми фильтрами, пропускающими только определенный световой спектр – один из основных цветов. Такой эффект и называется поляризацией света.

Благодаря тому, что длинные молекулы жидких кристаллов меняют свое расположение в зависимости от электромагнитного поля, появилась возможность управления поляризацией. То есть в зависимости от силы воздействующего электромагнитного поля на циенофенилы они меняют свое расположение и форму, тем самым меняя углы преломления света и меняя свою поляризацию. Именно благодаря сочетанию электрооптических свойств кристаллов и способности принимать форму сосуда такие молекулы получили название – жидкие кристаллы.

Именно на таких свойствах и основывается принцип работы LCD монитора. Благодаря изменению силы электромагнитного поля молекулы жидких кристаллов меняют свое положение. Таким образом, формируется изображение.

2.1. Матрица ЖК-дисплея

Матрица ЖК мониторы – это массив, состоящий из множества мельчайших сегментов, которые имеют название – пиксели. Каждым из этих пикселей можно управлять в отдельности, благодаря чему и возникает определенная картинка. Матрица LCD монитора состоит из нескольких слоев. Ключевая роль принадлежит двум панелям, которые изготовлены из свободного от натрия, а также абсолютно чистого стеклянного материала. Этот материал имеет название субстрат (или в народе – подложка). Именно между этими двумя слоями и располагается тончайший слой жидких кристаллов.

Помимо этого на панелях имеются специальные бороздки, которые контролируют кристаллы, задавая им нужную ориентацию (положение). Эти бороздки расположены параллельно друг другу на панели и перпендикулярны расположению бороздок на другой панели. То есть, на одной панели они горизонтальны, а на другой вертикальны. Если посмотреть на экран через увеличительное стекло, то можно будет увидеть тончайшие полоски (вертикально и горизонтально). Они образуют маленькие квадратики – это и есть пиксели. Они бывают и круглой формы, но в подавляющем большинстве – квадратные.

Освещение жидкокристаллических панелей может реализовываться двумя способами:

Отражение света;
Прохождение света.

При этом плоскость поляризации световых потоков может поворачиваться на 90˚ в момент прохождения через одну панель.

В случае возникновения электрического поля, молекулы кристаллов частично выстраиваются вертикально вдоль этого поля. При этом угол поворота плоскости поляризации световых потоков меняется, и становится отличным от 90˚. Благодаря этому свет беспрепятственно проходит сквозь молекулы.

Такой поворот плоскости абсолютно невозможно заметить невооруженным глазом. Из-за этого появилась потребность в добавлении к стеклянным панелям еще двух других слоев, которые играют роль поляризационных фильтров. Они пропускают исключительно такие спектры световых лучей, ось поляризации которых соответствует установленному значению. Другими словами, благодаря дополнительным панелям в момент прохождения света через поляризатор он будет ослаблен. Интенсивность света зависит от угла между плоскостью поляризации (дополнительных панелей) и осью поляризатора (основные стеклянные панели).

Если напряжение отсутствует, то ячейка будет абсолютно прозрачной, так как первый поляризатор исключительно тот свет, который имеет соответствующее направление поляризации. Направление поляризации задается молекулами жидких кристаллов, и к тому времени, как свет поступит ко второму поляризатору, он уже будет повернут, чтобы пройти через него без затруднений.

В случае воздействия электрического поля поворот вектора поляризации осуществляется на меньший угол. Это в свою очередь делает второй поляризатор частично прозрачным для потоков света. Если сделать так, что поворот плоскости поляризации в молекулах жидких кристаллов вовсе будет отсутствовать, то свет будет полностью поглощаться вторым поляризатором. Другими словами при освещении задней части дисплея передняя часть будет качаться абсолютно черной.

2.2. Управление поляризацией в ЖК мониторах при помощи электродов

Учитывая это, разработчики оснастили дисплеи достаточным количеством электродов, которые создают разные электромагнитные поля в отдельных частях экрана (в каждом пикселе). Благодаря такому решению они достигли возможности, в условиях правильного управления потенциалами этих электродов, воспроизводить на экране дисплея буквы, и даже сложные разноцветные картинки. Эти электроды могут обладать любой формой и располагаются в прозрачном пластике.

Благодаря современным новшествам в технологии, электроды имеют весьма небольшие размеры – их практически не видно не вооруженным глазом. Благодаря этому на относительно небольшой площади дисплея можно разместить достаточно большое количество электродов, что позволяет увеличить разрешение ЖК-дисплея. Это в свою очередь позволяет улучшить качество отображаемой картинки и воспроизводить даже самые сложные картинки.

2.3. Получение цветного изображения

Принцип работы жидкокристаллических мониторов заключается в довольно сложных процессах. Однако благодаря этому пользователь получает высокое качество изображения на своем мониторе. Для того чтобы отображать цветную картинку, дисплею LCD необходима задняя подсветка, благодаря которой свет будет исходить из задней части экрана. Это позволяет пользователям наблюдать максимально высокое качество изображения, даже в условиях затемненной окружающей среды.

Принцип работы ЖК мониторов для вывода цветной картинки основывается на применении все тех же трех основных цветов:

Синий;
Зеленый;
Красный.

Для получения этих спектров используется три фильтра, отсеивающие остальные спектры видимого излучения. При помощи комбинирования этих цветов для каждого пикселя (ячейки) достигается возможность вывода полноценной цветной картинки.

На сегодняшний день существует два способа для получения цветной картинки:

Использование нескольких фильтров, расположенных друг за другом. Это приводит к малой доле пропускаемого света.
Использование свойств молекул жидких кристаллов. Для отражения (или поглощения) излучения нужной длины можно изменять силу напряжения электромагнитного поля, которое влияет на расположение молекул жидких кристаллов, тем самым фильтруя излучение.

Каждый производитель выбирает свой вариант получения цветного изображения. Стоит отметить, что первый способ более простой, однако второй – более эффективный. Также стоит отметить, что для повышения качества изображения в современных ЖК-дисплеях, которые обладают высоким разрешением экрана, используется технология STN, позволяющая поворачивать плоскости поляризации света в кристаллах на 270˚. Также были разработаны такие типы матриц как TFT и IPS.

Именно TFT и IPS матрицы пользуются наибольшим распространением в наше время.

TFT – это Thin Film Transistor. Другими словами – это тонкопленочный транзистор, который управляет пикселем. Толщина такого транзистора составляет 0,1-0,01 микрон. Благодаря этой технологии появилась возможность достичь еще более высокого качества изображения путем управления каждым пикселем.

Технология IPS – это самая новая разработка, позволяющая достичь наивысшего качества изображения. Она предоставляет максимальные углы обзора, однако имеет большее время отклика. То есть медленнее реагирует на изменения напряжения. Однако разница во времени между 5 мс и 14 мс абсолютно не видна.

Теперь вы знаете, как работает ЖК монитор. Однако это еще не все. Существует такое понятие как частота обновления экрана.

3. Частота обновления экрана ЖК монитора

Частота обновления экрана – это характеристика, которая обозначает количество возможных изменений изображения в секунду – количество кадров в секунду. Измеряется этот показатель в Гц. Частота обновления экрана влияет на качество изображение, в частности на плавность движений. Максимальный видимый предел частоты составляет 120 Гц. Частоту выше этого предела мы увидеть не сможем, поэтому увеличивать ее нет смысла. Однако для того, чтобы монитор смог работать на такой частоте необходима мощная видеокарта, которая сможет выдавать те же 120 Гц с запасом.

Помимо этого, частота обновления экрана влияет на органы зрения и даже на психику. Выражается такое воздействие в первую очередь на усталости глаз. При низкой частоте мерцания глаза быстро устают и начинают болеть. Кроме этого, у людей со склонностью к эпилепсии могут вызываться припадки. Однако в современных LCD мониторах используются специальные лампы для подсветки матрицы, которые имеют частоту свыше 150 Гц, а указываемая частота обновления больше влияет на скорость смены картинки, но не на мерцание дисплея. Поэтому LCD мониторы меньше всего влияют на органы зрения и организм человека.

4. Как работает LCD-дисплей: Видео

4.1. Требуемая частота монитора для просмотра 3D

Для использования активных и поляризационных 3D очков используются LCD матрицы, имеющие частоту обновления экрана 120 Гц. Это необходимо для того, чтобы разделить изображения для каждого глаза, при этом частота для каждого глаза должна составлять не менее 60 Гц. Мониторы с частотой 120 Гц можно использовать и для обычных 2D фильмов или для игр. При этом плавность движений заметно лучше, нежели в мониторах с частотой 60 Гц.

Помимо этого, в таких мониторах используются специальные лампы или LED (светодиоды) подсветка, имеющая еще более высокую частоту мерцания, которая составляет около 480 Гц. Это в свою очередь существенно уменьшает нагрузку на органы зрения.

В современных мониторах можно встретить два метода реализации подсветки матрицы:

LED – светодиодная подсветка;
Люминесцентные лампы.

Все крупные производители переходят на использование LED подсветки, так как она имеет значительные преимущества перед люминесцентными лампами. Они ярче, компактнее, экономичнее и позволяют достичь более равномерного распределения света.

Благодаря использованию новейших технологий ЖК-мониторы абсолютно не уступают своим прямым конкурентам – плазменным панелям, а в некоторых случаях даже превосходят их.