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