Сейчас на сайте
Сейчас на сайте 0 пользователей и 0 гостей.

Особенности и отличия

Бытует мнение, что один из главных недостатков LCD-мониторов кроется в их фиксированном разрешении, которое жестко определяется количеством пикселей по горизонтали и вертикали и, соответственно, плотностью ячеек на дюйм. Однако, это не совсем верно. Да, это факт, что максимальное разрешение каждой матрицы строго определяется производителем и превысить его не удастся. Однако тем же недостатком фактически обладают и обычные ЭЛТ-мониторы. Понизить же рабочее разрешение на ЖК-мониторах можно двумя принципиально различными способами. Во-первых, изображение может сжиматься вокруг центра экрана, оставляя вокруг себя черную рамку незадействованных ячеек. Во-вторых, разрешение изменяют, прибегая к интерполяции, то есть для обеспечения переходя между виртуальными пикселями растянутого изображения будут применять усредненные значения ячеек.

Яркость ячеек ЖК-дисплеев меняется в соответствии с приложенным напряжением, но управлять яркостью отдельных пикселей можно только в активных панелях. Каждый субпиксель ЖК-панели излучает красный, зеленый или синий свет - благодаря крошечным цветофильтрам. Субпиксели блокируют или передают через фильтры свет различной интенсивности. В типичной панели используется восьмиразрядный контроллер, с помощью которого можно получить 256 оттенков цвета. Если каждый субпиксель имеет 256 оттенков, то в одном пикселе можно получить 2563 сочетания, или 16 777 216 цветов. Но даже 24-бит глубина представления цвета может быть недостаточной, поскольку восприятие человеческого глаза нелинейно. Конструкторы ЖК-дисплеев регулируют напряжение, прикладываемое на различных интервалах, добиваясь единообразного представления цветов.

Для расширения цветовой шкалы используется также метод управления частотой кадров FRC (Frame Rate Control), или временного псевдосмешения (temporal dithering). В этом случае пиксели каждого экранного изображения многократно обновляются. Вместо того чтобы для отображения смешанных тонов использовать пространство, в этом методе тона смешиваются во времени. Если время, отведенное для показа изображения, разделено на кадры, то пиксель можно переключить между темным и светлым оттенками, получив промежуточный тон. В четырех кадрах получаются три промежуточных оттенка. Такой подход не снижает разрешения и широко применяется в современных панелях с активной матрицей.

Независимо от типа применяемой матрицы ЖК-дисплеи явно уступают мониторам с ЭЛТ при воспроизведении быстродвижущихся изображений. Электронная пушка ЭЛТ излучает поток электронов, и возбужденный люминофор излучает свет практически мгновенно. В ЖК-дисплеях происходит электрохимическая реакция, неизбежно связанная с временной задержкой.

Эта задержка носит название времени отклика ( response time ) и обычно измеряется в миллисекундах. Время отклика панелей на пассивной матрице очень велико - до 150 мс и больше, - поэтому они непригодны для отображения движущихся изображений, например фильмов. Типичное время отклика стандартных панелей с активной матрицей 40 мс, т. е. они могут отображать 25 кадр/с. Благодаря планарной коммутации увеличивается угол обзора, но замедляется процесс воспроизведения; обычно время отклика составляет около 70 мс. Скорость многодоменных панелей часто выше; их время отклика 25 мс.

На основании вышеизложенного принципа работы ЖК экранов можно сделать следующие выводы:

  • яркость каждого субпикселя может меняться плавно, аналоговыми методами. Ведь можно завернуть поляризацию потока света на любой угол в промежутке от 0 до 90 градусов – это определяется управляющим напряжением, приложенным к ячейке. Аналоговая природа регулировки – несомненный плюс ЖК-мониторов, в отличие от плазменных экранов, где яркость субпикселя регулируется изменением числа вспышек в единицу времени;
  • в связи с тем, что ЖК-матрица представляет собой достаточно толсты набор пластин, то у ЖК-мониторов могут возникать проблемы с углами обзора. Ведь если смотреть под острым углом к поверхности, то и слой поляризатора, и Black Matrix заглушают и искажают свет от конкретного субпикселя. Да и угол поляризации светового потока у конкретного субпикселя получается не совсем таким, как при строго перпендикулярном взгляде на матрицу;
  • каждый субпиксель матрицы обслуживается персональным регулятором – тонкоплёночным транзистором (Thin Film Transistor TFT). Здесь нет строчной развёртки, как в ЭЛТ, а каждый субпиксель экрана светится с нужной яркостью до тех пор, пока от управляющей схемы (видеокарты) не придёт команда сменить цвет точки. Поэтому мерцания на экране нет при любой частоте кадровой развёртки, даже при 60 Гц;
  • однако, в том, что каждый субпиксель имеет персональный регулятор, кроется недостаток ЖК панелей - если сгорит хотя бы один управляющий транзистор, то полноценный пиксель исчезает и появляется «битая точка»;
  • поскольку в роли «заслонок» выступают реальные жидкие кристаллы с присущей им вязкостью и не мгновенной реакцией на управляющий импульс, то и смена яркости субпикселей происходит не мгновенно. Именно в характеристиках жидких кристаллов кроется одна из главных проблем TFT-LCD - это ограниченная скорость реакции (скорость отклика), и, как следствие, проблемы с качественным отображением быстро меняющихся динамических.

Однако невысокая контрастность и значительное взаимовлияние соседних ячеек обусловили поиск способов улучшения характеристик ЖК-панелей. Действительно, каждая из элементарных ячеек находится под активным воздействием всего 1/307200 часть времени (при разрешении VGA 640?480). Это требовало применения жидких кристаллов, обладающих большей инерционностью, то есть таких, которые при отсутствии воздействия постепенно возвращались к исходному состоянию. Для электронно-лучевой трубки это эквивалентно применению люминофора с длительным послесвечением.

Впоследствии за счет применения особых схем адресации, таких как Sharp Addressing (Sharp) и High Performance Addressing (Hitachi), удалось несколько повысить скорость отклика и контрастность ЖК-панелей.