IZONE - http://www.izcity.com/ - бесплатный софт, вэб-сервисы, ресурсы для раскрутки, свежие номера журнала "Internet Zone".

 IZONE 


В плоскости экрана

Владимир Сирота (vovsir@ukrpost.net)

Конкурентная борьба на рынке мониторов не прекращается ни на минуту. Пытаясь завоевать сердца (и глаза!) компьютерщиков всего мира, производители постоянно придумывают что-то новое. Сравнительно недавно среди дисплеев наметилась тенденция к разравниванию экранов :-). И если не так давно плоский экран считался признаком высококлассного (и дорогого) устройства, то сегодня акценты несколько сместились.

Сама по себе плоскость экрана еще ни о чем не говорит - экран может быть внешне плоским, но изображение отнюдь не будет казаться таковым. Да и само качество изображения на мониторе очень мало зависит от плоскости экрана. Значительно больше на него влияют другие параметры - частота кадровой развертки, ширина полосы пропускания видеоусилителя, фокусировка и сведение лучей, параметры, формирующие геометрию самого изображения. Немаловажным является тип и размер т. н. "зерна" - наименьшего элемента изображения на мониторе. Обычно "зерно" определяется как расстояние по горизонтали между двумя соседними точками или полосами люминофора одного цвета. Именно свечение этого люминофора, интенсивно бомбардируемого электронами, и формирует изображение на экране монитора. Тип "зерна" зависит от конструкции ЭЛТ.
Пионером в области создания мониторов с плоской поверхностью экрана обычной ЭЛТ была компания Sony со своей технологией Trinitron. Именно мониторы Sony серийного выпуска первыми смогли похвастаться абсолютно плоской видимой поверхностью экрана. Однако внутренняя поверхность дисплея имела цилиндрическую форму - отчасти по этой причине изображение на мониторах с ЭЛТ Trinitron казалось вогнутым, особенно под острым углом зрения. Sony не пыталась сделать вид, что проблемы не существует, и продолжала работать над совершенствованием характеристик своих устройств. Наработки воплотились в модели мониторов с новой ЭЛТ - FD Trinitron. В профессиональных устройствах с такой трубкой шаг апертурной решетки составляет 0.22 мм, радиус кривизны поверхности экрана равен 500 метрам, а для получения высококлассного изображения предусмотрены не только все общепринятые регулировки, но и коррекция изображения с учетом прогрева монитора и температуры окружающей среды; есть возможность устранения влияния магнитного поля Земли. Благодаря применению всех этих новшеств, видимое на экране изображение не только значительно улучшалось, но и стало почти идеально плоским.
Надо сказать, что в мониторах Sony традиционно используется апертурная решетка - электроны достигают люминофора, пролетая сквозь полоски натянутых струн, а сам люминофор нанесен в форме длинных полос, идущих вертикально вдоль всего экрана. Размер "зерна" в мониторах с таким типом ЭЛТ обычно составляет 0.25 мм (рис. 1). Основными достоинствами ЭЛТ с апертурной решеткой являются высокая яркость и контрастность, а значит и насыщенность изображения (до люминофора долетает большое число испущенных катодом электронов). Но вертикальное разрешение мониторов с этим типом ЭЛТ зачастую оставляет желать лучшего - четкость изображения "хромает". Для придания жесткости апертурной решетке (во избежание возникновения колебаний) используются две горизонтально натянутые струны, тени от которых, как правило, очень хорошо заметны на экране. Однако они не мешают работать, а со временем к ним так привыкаешь, что перестаешь замечать.
Мониторы фирмы Sony имеют точные цветовые профили ICC, то есть обладают высокоточной цветопередачей и совместимы по цветности с другим профессиональным оборудованием для работы с изображениями, как то: принтеры, сканеры и пр. Мониторы других производителей с подобным типом ЭЛТ далеко не всегда могут этим похвастаться.
Другой более распространенный способ получения изображения на экране, покрытом точечками люминофора, заключается в применении теневой маски - тонкого металлического листа с круглыми отверстиями. Каждое из них пропускает три электронных луча к т. н. триаде - трем точкам из светящегося голубым, зеленым и красным светом люминофора (рис. 2).
Особенности конструкции ЭЛТ этого типа обеспечивают исключительно высокую четкость изображения. Поэтому они прекрасно подходят для работы там, где используются мелкие элементы изображения - маленькие шрифты, инженерная графика и т. п.
Наиболее ярким представителем плоскоэкранных мониторов с подобным типом ЭЛТ являются модели IFT (Infinity Flat Tube) фирмы Samsung с бесконечным радиусом кривизны. Начав работы над проектом в 1996 году, инженеры компании воплотили свои идеи в модели мониторов IFT 700 и 900, которые появились в продаже в начале прошлого года. Именно дизайн экранной панели - основной элемент, благодаря которому изображение на мониторах Samsung IFT, DF и NF выглядит совершенно плоским (рис. 3, 4)
Для мониторов IFT также была разработана электронная пушка SAFII и особое пигментное фосфорное покрытие. Вместе они обеспечивают прекрасную передачу изображения при равномерном распределении яркости по всей плоскости экрана. Потеря четкости изображения по мере смещения электронного луча к углам экрана компенсируется системой множественной динамической фокусировки, в которой используется синхронизированное с видеосигналом напряжение, изменяющееся по параболическому закону. Благодаря динамическому управлению амплитудой и балансом электронного луча достигается высокая степень равномерности распределения яркости на экране - для мониторов IFT гарантированный минимум составляет 85%, что весьма близко к моделям Sony Trinitron (90%). Равномерное распределение яркости не только улучшает качество изображения, но и значительно снижает усталость глаз. А значит, эти мониторы идеально подходят для профессиональной работы конструкторов и дизайнеров - то есть там, где потребуется длительная работа с высокодетализированным изображением.
Для устранения бликов и искривлений экрана применено стекло, изготовленное по особой технологии. Оно двухслойное; фактический коэффициент пропускания светового потока у него превышает 40% по данным независимых тестеров и доходит до 86% по заявлению Samsung :-).
Мониторы IFT дают возможность регулировать цветовую температуру с шагом в 100 К, что очень важно при работе с цветной графикой. Шаг растра по горизонтали у монитора IFT составляет всего 0.2 мм (0.25 мм по вертикали).
Сейчас можно встретить множество мониторов Samsung с технологией "плоского" изображения DynaFlat - это и недорогие 753/755DF (до 1280x1024x60 Гц), и высококлассные 700/900NF/IFT (до 1600х1200х76 Гц).
Иногда в "плоских" мониторах производители применяют теневую маску с удлиненными отверстиями (это что-то среднее между точечной маской и апертурной решеткой; впервые технология была разработана фирмой NEC - т. н. система CromaClear). Данная технология дает возможность добиться более высокой насыщенности цветов за счет увеличения потока электронов на люминофор (он нанесен по аналогии с моделями, содержащими апертурную решетку), а также уменьшает муаровый эффект.
Первыми наладила выпуск плоскоэкранных мониторов с такой конструкцией ЭЛТ фирма Panasonic (модели PanaFlat). Правда, плоскостью самого изображения эти мониторы похвастаться до сих пор не смогли. У нас же наиболее известным производителем, наладившим выпуск мониторов с такой маской, является фирма LG. Это модели Flatron. В них применена электронная пушка с улучшенным фокусом, а шаг маски равен 0.24 мм. Да, изображению вроде бы негде искривиться при такой конструкции (рис. 5, 6), но на самом деле... Получилось как всегда - вогнутость изображения на Flatron'ах заметна.
Сначала с трубкой Flatron выпускались только сравнительно дорогие высококачественная модели (17"-795FT/795FT Plus, 19"-995FT, развертка до 1600х1200х90 Гц), но сейчас можно найти монитор с такой трубкой и в более дешевых ценовых категориях (774FT/775FT/776FМ, развертка до 1280х1024х60 Гц; FМ имеет встроенные колонки). Естественно, что характеристики дешевых моделей, как по разнообразию параметров настройки, так и по выдаваемой частоте кадров, весьма далеки от идеала. И если ассоциация VESA рекомендует работать при частоте не ниже 85 Гц, то в недорогих мониторах в максимальных разрешениях эта цифра несколько ниже. Выдаваемые подобными мониторами разрешения по современным меркам можно уже назвать низкими.
Как ни изощряются производители традиционных ЭЛТ-мониторов, а сделать плоским не только экран, но и сам монитор им пока не удалось. Но такие дисплеи есть. Причем даже с по настоящему идеально плоским изображением - их делают на жидких кристаллах. Все без исключения отвечающие современным требованиям, мониторы этого типа базируются на технологии активных матриц на базе тонкопленочных транзисторов TFT (Thin Film Transistors) или диодов (TFD). Другие технологии жидкокристаллических дисплеев мы даже не будем рассматривать по причине их морального устаревания. Что же представляет собой современный ЖК-дисплей? Как известно, в ЖК-матрицах изображение формируется с помощью полос полупрозрачных электродов, расположенных на поверхностях стеклянных подложек. Между подложками непосредственно находятся жидкие кристаллы, меняющие поляризацию под действием подаваемого на электроды напряжения - если на пересечении дорожек появляется электрический импульс, ячейка активируется (адресуется). Такой процесс активации повторяется при каждой регенерации кадра. В матрице TFT на стеклянную подложку наносится слой аморфного кремния, на котором в свою очередь формируются транзисторы - по одному на каждую точку максимального разрешения дисплея. Транзисторы выполняют роль связующего звена между системой адресации дисплея (токоподводящими дорожками) и ячейками жидких кристаллов. Для активной матрицы исключается влияние процесса адресации (включения) ячейки на соседние. Это позволяет сократить задержки при их переключении до уровня, который позволяет достигать параметра инерционности (запаздывания реагирования на смену электрического поля) до уровня, соответствующего ЭЛТ-мониторам. Получив заряд, ячейка, подобно конденсатору, сохраняет его. Правда, недостаточно долго - в то время, когда адресация ЖК-матрицы завершается, первые адресованные ячейки уже теряют заряд. Для того чтобы избежать вызываемой этим процессом неоднородности изображения, к каждой ячейке дополнительно подключают конденсатор, который питает ее на протяжении цикла регенерации всей матрицы. У цветных дисплеев на основе TFT-технологии пиксель формируется из трех независимых ячеек синего, зеленого или красного цвета. Градации яркости триад используются для формирования результирующего цвета пикселя изображения.
Главное достоинство ЖК-дисплеев - непревзойденная четкость картинки в т. н. режиме native, когда каждому пикселю изображения соответствует одна четкая триада ячеек. Иными словами, лучше всего изображение смотрится на ЖК-мониторе в максимальном разрешении, или в уменьшенном разрешении с центрированием, кода опять же соблюдается соответствие пикселей и триад. В режиме же растяжки, когда при уменьшении разрешения изображение растягивается на весь экран, качество картинки ЖК монитора ощутимо страдает - появляются ломанные, зубцеватые линии и т. п.
Как и мониторы на основе ЭЛТ, ЖК-дисплеи обычно имеют размер "зерна" 0.26-0.3 мм, хотя существуют модели и с меньшим "зерном". В силу особенностей технологии "зерно" на ЖК-дисплее выглядит гораздо четче. Ну и едва ли не самое главное - ЖК мониторы напрочь лишены вредных излучений, характерных для ЭЛТ.
Правда, есть у ЖК панелей и существенные недостатки. Первый - это малый угол обзора. Второй - сравнительно невысокая яркость и контрастность. Третий - низкая частота кадровой развертки (в лучших моделях она доходит до 85 Гц, и то не в режиме native). Четвертый - практически полное отсутствие возможности цветокалибровки, то есть для профессиональной работы с цветом они, увы, пока не годятся. Пятый - цена :-(.
Существует еще один тип плоских мониторов - плазменные. В них изображение каждой точки формируется за счет электрического разряда в газовой среде - что-то на манер лампы дневного света в миниатюре. В это трудно поверить, но когда-то такие дисплеи применяли даже в ноутбуках. Массового распространения на рынке они не получили, в основном из-за невысокого качества изображения. Но производители продолжают работать над технологией, и, надо сказать, небезуспешно. Сейчас плазменные мониторы по большей части представляют собой достаточно большие устройства с диагональю в районе 42 дюймов - то есть они входят в категорию устройств для проведения массовых зрелищных мероприятий или дистанционного показа информации.
В завершение давайте попробуем заглянуть в недалекое будущее плоских мониторов. Сейчас многими ведутся исследования в области излучающих полимеров, и определенные достижения уже сделаны. В данной сфере работают такие гиганты рынка как Philips, Seiko-Epson, а в число инвесторов Cambridge Display Technology Ltd. - профилирующей организации в проведении данных исследований - входит небезызвестная Intel. Практические результаты есть - получены первые образцы реально работающих устройств, а массовое производство поначалу небольших дисплеев Philips планировала начать уже в 2002 году. А году так к 2004 есть реальные шансы увидеть у компьютера монитор с дисплеем, созданным на основе этой технологии. Преимущества полимерных дисплеев огромны - в отличие от жидких кристаллов, пиксели на основе полимеров не требуют подсветки (они светятся сами), при этом обеспечивается близкий к 180( угол обзора. Низкая инерционность светоизлучающих полимеров делает беспроблемным просмотр видео, а при производстве дисплеев на их основе могут использоваться уже наработанные технологии. Полимеры легко обрабатывается, поэтому в принципе возможно изготовление дисплеев любых форм и размеров. Как известно, Г. Форду так и не удалось осуществить свою мечту - выпустить пластмассовый автомобиль. Удастся ли грандам индустрии создать полимерный экран? Нам остается только ждать.

Источник: http://www.mycomp.com.ua/

 


Copyright © "Internet Zone"info@izcity.com
Копирование и использование данных материалов разрешается только в случае указания на журнал "Internet Zone", как на источник получения информации. При этом во всех ссылках обязательно явное указание адреса вэб-сайта http://www.izcity.com/. При наличии у копируемого материала авторов и источника информации - их также нужно указывать, наряду со ссылкой на нас.