Основні типи рідкокристалічних матриць та їх особливості
Технічні характеристики та види сучасних комп'ютерних моніторів. Історія створення рідкокристалічного дисплея, його фізичні й електричні властивості. Цифрові й аналогові інтерфейси передачі відеосигналу. Класифікація та особливості різних ЖК матриць.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 07.10.2021 |
| Размер файла | 1,2 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
Державний професійно-технічний навчальний заклад
«Вінницьке міжрегіональне вище професійне училище»
КУРСОВА РОБОТА
на тему:
«Основні типи рідкокристалічних матриць та їх особливості»
Виконав:учень ІІ курсу Білаш Артем Юрійович
Професія: «Монтажник інформаційно комунікаційного устаткування»
Керівник Бура О.М.
Викладач: Кобися В.М
Вінниця - 2021
Зміст
Вступ
1. Створення рідкокристалічного дисплея
2. Характеристики ЖК моніторів
2.1 Види ЖК моніторів
2.2 Дозвіл монітора
2.3 Інтерфейс монітора
2.4 Тип ЖК матриці
2.5 Класифікація >TFT-LCD дисплеїв
2.5.1 TN-матрица
2.5.2 IPS-матриці
2.5.3 MVA-матриці
2.5.4 Особливості різних ЖК матриць
2.6 Яскравість
2.7 Контрастність
2.8 Кут огляду
2.9 Час реакції пікселя
2.10 Кількість відображуваних квітів
Висновок
Список літератури
Вступ
Факт, що у сегменті користувальних моніторів сьогодні домінують рідкокристалічні моделі, поза сумнівами. Що таїть у собі загадкове, фантастичне назва LCD? Порівняно нещодавно далеко не всі знав щось, крім випадково почутого оточеного таємницями назви рідкокристалічний монитор! Проте прогрес не на місці, і становище у цій галузі відчутно змінилося. Ще роки 4 тому користувачі ПК і думали про такий шикарному придбанні. І скільки ні сперечалися у тому, які монітори краще - ЖК чи ЕПТ ( електронно-лучевие), - вибору в користувача мало залишилося. Виробники перебудувалися на випуск відбувся саме РК-моніторів і пропонують користувачам різноманітний асортимент продукції. Зазвичай, щоб залучити споживачів зі своєю продукції, виробники моніторів приділяють чимало уваги дизайну моніторів. Втім, і технічні характеристики моніторів постійно поліпшуються. Але вартість цих пристроїв неухильно падала, і поза досить невеликий проміжок часу РК-монітори стали доступні широкого кола покупців. Багато хто досі дуже безвідповідально підходять у виборі такого «дива», точніше, не надають великого значення його параметрами. Після цього, зазвичай, дуже страждають, адже практиці характеристики, вказаних у паспорті й барвисторасхваленние продавцями, не задовольняють вимозі покупця. А у цьому, як визначаються ці характеристики тими чи інші особами. Деякі параметри і взагалі рекомендується перевіряти особисто візуально, не вдовольняючись безликими цифрами техпаспорта. Отже, щоб придбати більш-менш якісний монітор LCD (LiquidCrystalDisplay для особливо цікавих) бажано попередньо хоча в найзагальніших рисах його вивчити її влаштування і відповідно знати, як перевірити той чи інший параметр відповідно до його фізичними властивостями.
1. Створення рідкокристалічного дисплея
Перший робочий рідкокристалічний дисплей був створений Фергесоном 1970 року. Доти рідкокристалічні устрою споживали занадто багато енергії, термін їхньої служби був украй обмеженим, а контраст зображення був гнітючим. На суд громадськості новий РК-дисплей був представлений у 1971 року і тоді й отримав гаряче схвалення.
Рідкі кристали - це органічні речовини, здатні під напругою змінювати величинупропускного світла. Рідкокристалічний монітор є дві скляних чи пластикових пластини, між якими суспензія. Кристали у цій суспензії розташовані паралельно стосовно друг до друга, цим вказують світу проникати через панель. При подачі електричного струму розташування кристалів змінюється, і вони починають перешкоджати проходженню світла.
ЖК технологія отримала стала вельми поширеною в комп'ютерах й упроекционном устаткуванні. Перші рідкі кристали відрізнялися нестабільністю і були мало придатними до масового виробництва. Розвиток ЖК технології почалося з винаходом англійськими вченими стабільного рідкого кристала -біфеніла. Рідкокристалічні дисплеї першого покоління можна поспостерігати на калькуляторах, електронних іграх й у годиннику. Сучасні ЖК монітори також називають пласкими панелями, активними матрицями подвійного сканування, тонкопленочними транзисторами. Ідея ЖК моніторів витала повітря понад 30, але які проводилися дослідження не призводили до прийнятного результату, тому ЖК монітори не завоювали репутації пристроїв, які забезпечують добра якість і зображення. Нині їх стають популярними - всім подобається їх витончений вид, тонкий стан, компактність, економічність (15-30 ватів), ще, вважається, що тільки забезпечені серйозні люди може дозволити таку розкіш.
2. Характеристики ЖК моніторів
2.1 Види ЖК моніторів
Існує дві виду ЖК моніторів:DSTN - кристалічні екрани з подвійним скануванням) іTFT (>thin filmtransistor - на тонкоплівкових транзисторах), також їхніх називають відповідно пасивними і активними матрицями. Такі монітори складаються з таких верств:поляризующего фільтра, скляного шару, електрода, шару управління, рідких кристалів, ще одного шару управління, електрода, шару скла іполяризующего фільтра (рис. 1).
Рис. 1.Складові верстви монітора.
У перших комп'ютерах використовувалися восьмидюймові (по-діагоналі) пасивні чорно-білі матриці. З переходом на технологію активних матриць, розмір екрана виріс. Практично всі сучасні ЖК монітори використовують панелі на тонкоплівкових транзисторах, які забезпечують яскраве, чітке зображення значно більшого розміру.
2.2 Дозвіл монітора
Від розміру монітора залежать і його робоче простір, І що важливо, її ціна. Попри усталену класифікацію РК-моніторів залежно від розміру екрана по-діагоналі (15-, 17-, 19-дюймові), більш коректною є класифікація по робочому вирішенню. Річ у тім, що, на відміну моніторів з урахуванням ЕПТ, вирішення яких можна змінювати досить гнучко,ЖК-дисплеи мають фіксований набір фізичних пікселей. Саме тому вони розраховані працювати лише з однією дозволом, званим робочим. Це дозвіл визначає і величину діагоналі матриці, проте монітори з робочим дозволом може мати різну за величиною матрицю. Наприклад, монітори з діагоналлю від 15 до 16 дюймів переважно мають робоче дозвіл1024Ѕ768, що СРСР розвалився, що з даного монітора справді фізично міститься 1024пикселя за горизонталлю і 768пикселей за вертикаллю.
Робоча дозвіл монітора визначає розмір іконок і шрифтів, які відображатись на екрані. Приміром,15-дюймовий монітор може мати робоче дозвіл1024Ѕ768, і1400Ѕ1050пикселей. У разі фізичні розміри самих пікселей будуть меншими, а оскільки за формуванні стандартної іконки в обох випадках використовується один і той кількість пікселей, то, при вирішенні1400Ѕ1050пикселей іконка за своїми фізичними розмірам виявиться менше. Для деяких користувачів занадто маленькі розміри іконок за високого вирішенні монітора може стати неприйнятними, тому для придбання монітора треба брати до уваги робоче дозвіл.
Звісно ж, монітор здатний виводити зображення в іншому, відмінному від робітника вирішенні. Такий режим роботи монітора називають інтерполяцією. Що стосується інтерполяції якість зображення залишає бажати кращого. Режим інтерполяції помітно б'є по ролі відображення екранних шрифтів.
2.3 Інтерфейс монітора
РК-монітори за своєю природою є цифровими пристроями, тому «рідним» інтерфейсом їм вважається цифровий інтерфейс DVI, котрі можуть мати двома видами конвекторів:DVI-I, сумісними цифровий і аналоговий сигнали, іDVI-D, передавальним лише цифровий сигнал. Вважається, що з сполуки РК-монітора з комп'ютером кращий інтерфейс DVI, хоча допускається підключення і крізь стандартний D-Sub-розєм. На користь DVI-інтерфейса свідчить те, у разі аналогового інтерфейсу відбувається подвійне перетворення відеосигналу: спочатку цифровий сигнал перетворюється на аналоговий в відеокарті (>ЦАП-преобразованіє), і потім трансформується на цифровий електронним блоком самого РК-монітора (>АЦП-преобразованіє), унаслідок чого зростає ризик різних спотворень сигналу.
Багато сучасні РК-монітори мають як D-Sub-, іDVI-коннекторами, що дозволяє одночасно підключати до монітора два системних блоку. Можна знайти моделі, мають два цифрових розняття. У недорогих офісних моделях переважно присутній стандартний D-Sub-розєм.
2.4 Тип ЖК матриці
Базовим компонентом ЖК-матриці є рідкі кристали. Існує три основних типи рідких кристалів: смектические, нематические і холестерические.
По електричним властивостями все рідкі кристали діляться на дві основні групи: до першої ставляться рідкі кристали з позитивною діелектричним анізотропією, до другої - із від'ємною діелектричним анізотропією. Різниця у тому, щоб ці молекули реагують на зовнішнє електричне полі. Молекули з позитивною діелектричним анізотропією орієнтуються вздовж силових ліній поля, а молекули із від'ємною діелектричним анізотропією - перпендикулярно силовим лініях. Нематические рідкі кристали мають позитивної діелектричним анізотропією, асмектические, навпаки, - негативною. Інше чудову рису ЖК-молекул залежить від їх оптичної анізотропії. Зокрема, якщо орієнтація молекул збігаються з напрямом поширення плоскополяризованого світла, то молекули не мають жодного на площину поляризації світла. Якщо ж орієнтація молекул перпендикулярна напрямку поширення світла, то площину поляризації повертається в такий спосіб, щоб бути паралельної напрямку орієнтації молекул.
Диелектрическая і оптична анізотропія ЖК-молекул дає можливість вільно використовувати їх як своєрідних модуляторів світла, дозволяють формувати необхідну зображення на екрані. Принцип дії такого модулятора досить простий і грунтується на зміні площині поляризації який струменіє через ЖК-ячейку світла. ЖК-ячейка розташовується між двома поляризаторами, осі поляризації яких взаємно перпендикулярні.
Перший поляризатор вирізує плоско поляризованноє випромінювання з який струменіє від лампи підсвічування світла. Якби було ЖК-ячейки, такий плоскополяризованний світло повністю поглотился б другим поляризатором. ЖК-ячейка, розміщена по дорозі який струменієплоскополяризованного світла, може повертати площину поляризації який струменіє світла. У разі частина світу проходить через другийполяризатор, тобто осередок стає прозорою (в цілому або частково).
Залежно від цього, як здійснюється управління поворотом площині поляризації в ЖК-ячейці, розрізняють кілька типів ЖК-матриць.
Отже,ЖК-ячейка, що міститься між двома схрещеними поляризаторами, дозволяє модулювати що відбувається випромінювання, створюючи градації чорно-білого кольору. Для отримання кольорового зображення необхідно застосування трьох кольорових фільтрів: червоного (R), зеленого (G) і блакитного (B), які, будучи встановленими по дорозі поширення білого кольору, дозволять отримати три базових кольору ще на потрібних пропорціях. Отже, кожен піксель РК-монітора складається з трьох окремихсуб пікселів: червоного, зеленого і блакитного, що становлять керовані ЖК-ячейки і різняться лише використовуваними фільтрами, встановленими між верхньої скляній пластиною і вихідним поляризующим фільтром. комп'ютерний рідкокристалічний монітор матриця
2.5 Класифікація >TFT-LCD дисплеїв
Найбільшого поширення набула отримали TN-,IPS- іMVA-матриці.
2.5.1 TN-матриця
Рідкокристалічна матриця TN-типа (>TwistedNematic) є багатошарову структуру, що складається з цих двох що поляризують фільтрів, двох прозорих електродів і двох скляних платівок, між якими розташовується власне рідкокристалічних речовин анематичного типу позитивного діелектричним анізотропією.
Поверхню скляних пластин наносяться спеціальні борозенки, що дозволяє створити спочатку однакову орієнтацію всіх молекул рідких кристалів вздовж пластини .Бороздки обох пластинах взаємно перпендикулярні, тому шар молекул рідких кристалів між пластинами змінює свою орієнтацію на 90°. Виходить, що ЖК-молекули утворюють скручену спіраллю структуру (рис. 2), що робить такі матриці й одержали назва TwistedNematic
Стікляні пластини з борозенками розташовуються між двох поляризационних фільтрів, причому вісь поляризації у кожному фільтрі збігаються з напрямом борозенок на пластині.
У звичайному стані ЖК-ячейка є відкритої, оскільки рідкі кристали повертають площину поляризації який струменіє них світла. Тому плоскополяризоване випромінювання,образующееся після проходження першого поляризатора, мине й через другий поляризатор, оскільки вісь його поляризації буде паралельна напрямку поляризації падаючого випромінювання.
Рис. 2. Структура TN-ячейки
Під впливом електричного поля, створюваного прозорими електродами, молекули рідкокристалічного шару змінюють свою просторову орієнтацію, вибудовуючись вздовж напрямку силових ліній поля. І тут рідкокристалічний шар втрачає здатність повертати площину поляризації падаючого світла, і системи стає оптично непрозорою, тому що увесь світло поглинається вихідним поляризуючим фільтром. Залежно від докладеної напруги між управляючими електродами можна змінювати орієнтацію молекул вздовж полем в повному обсязі, а лише частково, тобто регулювати ступінь скрученности ЖК-молекул. Це своє чергу, дозволяє змінювати інтенсивність світла, який струменіє через ЖК-ячейку. Отже, встановивши лампу підсвічування позаду ЖК-матриці та міняючи напруга між електродами, можна варіювати ступінь прозорість однієї ЖК-ячейки.
TN-матриці є поширеними і дешевими. Їм властиві певні недоліки: невідь що великі кути огляду, невисока контрастність і неспроможність отримати ідеальний чорний колір. Річ у тім, що навіть за додатку максимального напруги до осередку неможливо остаточно розкрутити ЖК-молекули і зорієнтувати їх вздовж силових ліній поля. Тому такі матриці навіть за повністю вимкненому пікселі залишаються злегка прозорими.
Другий недолік пов'язані з невеликими кутами огляду. Для часткового його усунення на поверхню монітора наноситься спеціальна розсіююща плівка, що дозволяє кут огляду. Ця технологія отримав назву TN+Film, що на наявність цієї плівки.
Дізнатися, що саме тип матриці застосовується у моніторі, не так просто. Але якщо через монітор є «битий» піксель, що виник унаслідок виходу з експлуатації управляючого ЖК-ячейкой транзистора, то TN-матрицях вона буде яскраво горіти (червоним, зеленим чи синім кольором), бо TN-матриці відкритий піксель відповідає відсутності напруги на осередку.
Розпізнати TN-матрицю можна й подивившись про чорний колір за максимальної яскравості - коли він скоріш сірий, ніж чорний, це, мабуть, саме TN-матриця.
2.5.2 IPS-матриці
Монітори з IPS-матрицею називають також Super TFT-моніторами. Відмінною рисою IPS-матриць і те, що управляючі електроди перебувають у них же в площині на нижньої боці ЖК-ячейки.
За відсутності напруги між електродами ЖК-молекули розташовані паралельно одна одній, електродах й спрямуванню поляризації нижнього поляризующего фільтра. У стані де вони впливають на кут поляризації який струменіє світла, і світло повністю поглинається вихідним поляризующим фільтром, оскільки напрями поляризації фільтрів перпендикулярні одна одній.
При подачі напруги на управляючі електроди створюване електричне полі повертає ЖК-молекули на 90° отже у яких важить вздовж силових ліній поля. Якщо за таку осередок пропустити світло, за рахунок повороту площині поляризації верхній поляризующий фільтр пропустить світло безперешкодно, тобто осередок опиниться у відкритому стані (рис. 3). Варіюючи напруга між електродами, можна змушувати ЖК-молекули повертатися про всяк кут, змінюючи цим прозорість осередки.
Рис. 3. Структура IPS-ячейки
В усьому іншому IPS-ячейки подібні TN-матрицям: кольорове зображення також формується з допомогою використання трьох колірних фільтрів.
>IPS-матриці мають як переваги, і недоліки проти TN-матрицями. Перевагою є також те, що в разі виходить ідеально чорний колір, а чи не сірий, як і TN-матрицях. Іншим незаперечним перевагою даної технології є великі кути огляду.
До вад IPS-матриць слід зарахувати більше, ніж для TN-матриць, час реакції пікселя. Втім, до питання часу реакції пікселя ми ще повернемося. На закінчення відзначимо, що є різні модифікації IPS-матриць (>SuperIPS,DualDomainIPS), дозволяють поліпшити їх характеристики.
2.5.3 MVA-матриці
MVA є розвитком технології VA, тобто технології з вертикальним упорядкуванням молекул. На відміну від TN- іIPS-матриць, у разі використовуються рідкі кристали із від'ємною діелектричним анізотропією, що орієнтуються перпендикулярно до подання ліній електричного поля.
За відсутності напруги між обкладками ЖК-ячейки все рідкокристалічні молекули орієнтовані вертикально і мають жодного впливу площину поляризації який струменіє світла. Оскільки світло проходить після двох схрещених поляризатора, він цілком поглинається другим поляризатором і осередок перебувають у закритому стані, у своїй, на відміну TN-матриць, можливо отримання ідеально чорного кольору.
Якщо до електродах, розташованим зверху і знизу, прикладається напруга, молекули повертаються на 90°, орієнтуючись перпендикулярно до лініях електричного поля. Під час проходження плоскополяризованного світла через таку структуру площину поляризації повертається на 90° і світло вільно походить через вихідний поляризатор, тобто ЖК-ячейка перебувають у відкритому стані. Достоїнствами систем з вертикальним упорядкуванням молекул є можливість отримання ідеально чорного кольору (що, своєю чергою, б'є по можливості отримання висококонтрастних зображень) мала час реакції пікселя. З метою збільшення кутів огляду в системах з вертикальним упорядкуванням молекул використовується мультидоменная структура, що призводить до створення матриць типу MVA (рис. 3).
Сенс цій технології у тому, кожен субпіксель розбивається сталася на кілька зон (доменів) з допомогою спеціальних виступів, які кілька змінюють орієнтацію молекул, примушуючи їх вирівнюватися поверхнею виступу. Це спричиняє з того що кожна така домен світить у своїй напрямі (не більше деякого тілесного кута), а сукупність усіх напрямів розширює кут огляду монітора.
Рис. 3. Доменна структура MVA-ячейки
До переваг MVA-матриць слід віднести високу контрастність (завдяки можливості отримання ідеально чорного кольору) і покладають великі кути огляду (до 170°). Нині є кілька різновидів технології MVA, наприклад PVA (>PatternedVerticalAlignment) компанії Samsung, MVA-Premium та інших., які у більшою ступеня підвищують характеристики MVA-матриць.
2.5.4 Особливості різних ЖК матриць
На закінчення огляду наведемо таблицю 1, у якій зведені все особливості різних типів ЖК-матриць.
Таблиця 1. Особливості різних ЖК-матриць
|
Характеристики тип ЖК-матриці |
>TN+Film |
>S-IPS |
>MVA |
>PVA |
|
|
Час реакції |
Чудово |
Добре |
Погано |
Добре |
|
|
>Угли огляду |
Погано |
Добре |
Чудово |
Чудово |
|
|
Контраст |
Погано |
Добре |
Чудово |
Чудово |
|
|
Передача кольору |
Нормально |
Добре |
Чудово |
Чудово |
З особливостей ЖК-матриці різних типів, можна дійти одного висновку важливий висновок щодо вибору РК-моніторів. Тож якщо монітор побудований на матриці типу TN+Film, то завдяки добрій швидкості реакції пікселя він чудово підійде для офісної роботи, соціальній та ролі ігрового монітора.
Монітори на матриці-IPS є універсальними моніторами. Вони чудово згодяться й для офісної роботи, й у перегляду відео, й у ігор, і навіть (із певною натяжкою) до роботи над кольорами.
Монітори з урахуванням MVA-матриць можна рекомендувати до роботи над кольорами, тоді як у ролі ігрових моніторів через невідь що хорошою динаміки ліпше не використовувати.
Монітори з урахуванням PVA-матриць виробництва компанії Samsung універсальні і можна сміливо рекомендувати для будь-яких додатків.
2.6 Яскравість
Сьогодні у ЖК-моніторах максимальна яскравість, заявлена у Вищій технічній документації, становить від 250 до 500кд/м2. І якщо краще яскравість монітора достатня висока, це обов'язково вказується в рекламних буклетах і подається як одна з головних переваг монітора. Втім, саме на цьому полягає одне із підводних каменів.
Парадокс у тому, що поступово переорієнтовуватися під цифри, вказаних у технічної документації, не можна. Ідеться як яскравості, а й контрасту, кутів огляду і часу реакції пікселя.
Понад те, що можуть зовсім не від відповідати реально піднаглядним значенням, іноді взагалі важко зрозуміти, що означають ці цифри. Насамперед, існують різні методики виміру, достойні різних стандартах; відповідно виміру, проведені за різними методиками, дають різні результати, причому ви навряд чи зможете з'ясувати, якою саме методикою і вони як проводилися виміру. Ось одне простий приклад.
Вимірна яскравість залежить від колірної температури, але кажуть, що яскравість монітора становить 300кд/м2, постає питання: при який колірної температурі досягається саме ця максимальна яскравість? Понад те, виробники вказують яскравість задля монітора, а ЖК-матриці, що не один і той ж.
Для виміру яскравості використовуються спеціальні еталонні сигнали генераторів точнісінько заданої колірної температурою, тому характеристики самого монітора як кінцевого вироби може істотно відрізнятиметься від заявлених у Вищій технічній документації. А для користувача першочергового значення мають характеристики власне монітора, а чи не матриці.
Якість для РК-монітора справді важливою характеристикою. Приміром, при недостатньою яскравості ви навряд чи зможете витрачати час на різноманітні ігри чи переглядати DVD-фільми. З іншого боку, виявиться некомфортною робота за монітором за умов денного висвітлення (зовнішньої засвітки).
Але робити цій підставі висновок, що монітор із заявленою яскравістю 450кд/м2 чомусь кращою монітора з яскравістю 350кд/м2, було б передчасним.
По-перше, як зазначалось, заявлена та реальною яскравість - це один і той ж, а по-друге, предосить, щоб ЖК-монітор мав яскравість 200-250кд/м2 (але з заявлену, а як реально спостережувану). З іншого боку, чимале значення має і те що, як регулюється яскравість монітора.
З погляду фізики регулювання яскравості може здійснюватися шляхом зміни яскравості ламп підсвічування.
Це досягається або з допомогою регулювання струму розряду в лампі (в моніторах як ламп підсвічування використовуються лампи денного світла з холодним катодом ColdCathodeFluorescentLamp,CCFL), або з допомогою так званоїширотно-імпульсної модуляції харчування лампи.
Приширотно-імпульсної модуляції напруга на лампу підсвічування подається імпульсами певної тривалості. Через війну лампа підсвічування світиться не постійно, а в періодично повторювані інтервали часу, але з допомогою інертності зору складається враження, що лампа горить постійно (частота прямування імпульсів становить понад 200 гц).
Вочевидь, що, змінюючи ширину поданих імпульсів напруги, можна регулювати середню яскравість світіння лампи підсвічування. На рис. 4 показаний прикладширотно-імпульсної модуляції лампи підсвічування, що спостерігається що за різних значеннях встановленого рівня яскравості монітора.
Рис. 4. Регулювання яскравості монітора методом широтно імпульсної модуляції
Крім регулювання яскравості монітора з допомогою лампи підсвічування, що часом є регулювання здійснюється самої матрицею. Фактично, до управляючому напрузі на електродах ЖК-ячейки додається стала складова.
Це дозволяє цілком відкривати ЖК-ячейку, але з дозволяє цілком її закривати. І тут зі збільшенням яскравості чорний колір перестає бути чорним (матриця стає частково прозорою навіть за закритою ЖК-ячейке).
2.7 Контрастність
Так само важливою характеристикою РК-монітора є його контрастність, яка як ставлення яскравості білого фону до яскравості чорного фону.
Теоретично контрастність монітора має залежати від встановленого через монітор рівня яскравості, тобто за рівні яскравості обмірюваний контраст повинен мати один і той ж значення. Справді, яскравість білого фону пропорційна яскравості лампи підсвічування.
Аналогічно, яскравість чорного фону можна сформулювати за такою формулою:
- коефіцієнт пропускання світла ЖК-ячейкой у зачиненому стані. Тоді контраст можна сформулювати за такою формулою:.
У ідеальному разі ставлення коефіцієнтів пропускання світла ЖК-ячейкою у відкритому і закритому стані є характеристикою самої ЖК-ячейки, проте, попри це ставлення може залежати і південь від встановленої колірної температури, і південь від встановленого рівня яскравості монітора.
Останнім часом контрастність зображення на цифрових моніторах помітно зросла, і цей показник нерідко сягає значення 500:1. Але й тут усе непросто. Річ у тім, що контраст може указуватися задля монітора, а матриці. Втім, як свідчить досвід, тоді як паспорті вказується контраст більш 350:1, то цього досить для нормальної роботи.
2.8 Кут огляду
Максимальний кут огляду (як у вертикалі, і за горизонталлю) окреслюється кут, при огляді від якого контрастність зображення на центрі становить менше 10:1. Деякі виробники матриць щодо кутів огляду використовують контрастність не 10:1, а 5:1, що також вносить деяку плутанину в технічні характеристики. Формальне визначення кутів огляду досить ухильно І що найголовніше, немає безпосередньо до правильності цветопередачи під час перегляду зображення з точки.
Насправді для користувачів набагато важливішим обставиною є також те, що з перегляді зображення з точки до монітора відбувається падіння контрастності, а колірні спотворення.
Приміром, червоний колір перетворюється на жовтий, а зелений - в синій. Причому, подібні спотворення в різних моделей виявляються по-різному: в деяких вони стають помітними вже за часів незначному вугіллі, багато меншому кута огляду. Тому порівнювати монітори із чотирьох кутів огляду у принципі неправильно .Зрівняти можна, а від практичного значення такого порівняння немає.
2.9 Час реакції пікселя
Час реакції, або відгуку пікселя, зазвичай, вказується у Вищій технічній документації на монітор й вважається однією з найважливіших характеристик монітора (що ні зовсім правильно).
УЖК-моніторах час реакції пікселя, що залежить від типу матриці, вимірюється десятками мілі-секунд (у нових TN+Film-матрицях час реакції пікселя становить 12 мс), але це призводить до змазаності мінливою картинки і то, можливо помітно на очей.
Розрізняють час включення та палестинці час вимикання пікселя. Під часом включення пікселя розуміється проміжок часу, необхідний відкриття ЖК-ячейки, а під часом вимикання - проміжок часу, необхідний її закриття. Коли ж говорять про час реакції пікселя, то розуміють сумарне час включення і вимикання пікселя.
Час включення пікселя і його вимикання може істотно різнитися.
Коли говорять про час реакції пікселя, указаного у вищій технічній документації на монітор, то мають на увазі час реакції саме матриці, а чи не монітора. З іншого боку, час реакції пікселя, указаного у вищій технічній документації, різними виробниками матриць трактується по-різному. Приміром, одне із варіантів трактування часу включення (вимикання)пікселя у тому, що цей час зміни яскравості пікселя від 10 до 90% (від 90 до 10%)..
До цього часу, кажучи про вимірі часу реакції пікселя, мається на увазі, йдеться про переходах між чорним та білим квітами. Якщо з чорним питань немає (піксель просто закритий), то вибір білого кольору не очевидний. Як змінюватися час реакції пікселя, якщо вимірювати його за переключенні між різними півтонами? Це має величезне практичного значення. Річ у тім, що переключення з чорного фону на білий чи, навпаки, у реальних додатках зустрічається порівняно рідко.
У багатьох додатків реалізуються, зазвичай, переходи між півтонами. І час перемикання між чорним та білим квітами виявиться менше, ніж час перемикання між градаціями сірого, то ніякого практичного значення час реакції пікселя мати катма й поступово переорієнтовуватися під цю характеристику монітора не можна. Яка ж висновок можна зробити щось із вищевикладеного?
Усе дуже просто: заявлене виробником час реакції пікселя Демшевського не дозволяє однозначно будувати висновки про динамічної характеристиці монітора. Правильніше у сенсі не про час перемикання пікселя між білим і чорним квітами, йдеться про середньому часу перемикання пікселя між півтонами.
2.10 Кількість відображуваних квітів
Усі монітори за своєю природою є RGB-пристроями, тобто колір у яких виходить з допомогою змішання у різних пропорціях трьох базових квітів: червоного, зеленого і синього. Отже, кожен ЖК-піксель складається з трьох кольорових суб-пікселів. Крім повністю закритого чи цілком відкритого стану ЖК-ячейки, можливі й проміжні стану, коли ЖК-ячейка частково відкрита.
Це дозволяє формувати колірної відтінок і змішувати колірні відтінки базових квітів у потрібних пропорціях. У цьому кількість відтворювальних монітором квітів теоретично залежить від цього, скільки колірних відтінків можна сформувати у кожному колірному каналі.
Часткове відкриття ЖК-ячейки досягається з допомогою подачі необхідного рівня напруги на управляючі електроди. Тому кількість відтворювальних колірних відтінків у кожному колірному каналі залежить від цього, скільки різних рівнів напруг можна подавати на ЖК-ячейку.
Щоб сформувати довільного рівня напруги знадобиться використання схем ЦАП з великою розрядністю, що дуже дорого. Тож у сучасних ЖК-моніторах найчастіше застосовують18-битниеЦАП і рідше -24-битние.
З використанням18-битной ЦАП за кожен колірної канал доводиться по 6 біт. Це дозволяє сформувати 64 (26=64) різних рівня напруження і відповідно отримати 64 колірних відтінку щодо одного колірному каналі. А загалом з допомогою змішання колірних відтінків різних каналів можливе створення 262 144 колірних відтінків.
З використанням24-битной матриці ( 24-битная схема ЦАП) за кожен канал доводиться по 8 біт, що дозволяє сформувати вже 256 (28=256) колірних відтінків у кожному каналі, а така матриця відтворює 16 777 216 колірних відтінків.
У той самий час багатьом18-битних матриць у паспорті вказується, що вони відтворюють 16,2 млн. колірних відтінків. У чому тут справу і можливо таке? Виявляється, що у18-битних матрицях з допомогою усіляких хитрощів можна наблизити кількість колірних відтінків до того що, що відтворюється справжніми24-битними матрицями.
Для екстраполяції колірних відтінків в18-битних матрицях використовуються дві технології (і їхні комбінації):dithering (>дизеринг) іFRC (>FrameRateControl).
Суть технології дизеринга у тому, що відсутні колірні відтінки отримують з допомогою змішання найближчих колірних відтінків сусідніх пікселів. Розглянемо простий приклад. Припустимо, що піксель може тільки у двох станах: відкритому і закритому, причому закрите стан пікселя формує чорний колір, а відкрите - червоний.
Якщо замість одного пікселя розглянути групу з цих двох пікселей, то, крім чорного і червоного, можна було одержати що й проміжний колір, здійснивши цим екстраполяцію від двоколірного режиму трехцветному. Через війну якщо спочатку такий монітор міг генерувати шість квітів (дві за кожен канал), то після цього дизеринга він відтворювати вже 27 квітів.
Схема дизеринга має одна істотна вада: збільшення колірних відтінків досягається рахунок зменшення дозволу. Фактично у своїй збільшується розмір пікселя, що небезпека може негативно позначитися при промальовуванню деталей зображення.
Суть технології FRC залежить від маніпуляції яскравістю окремих суб-пікселів з допомогою їх додаткового включення/виключення. Як і попередньому прикладі, вважається, що піксель може або чорним (виключений), або червоним (включений). Кожен суб-піксель отримує команду вмикання із частотою кадрової розгорнення, тобто за частоті кадрової розгорнення 60 гц кожен суб-піксель отримує команду вмикання 60 разів у секунду.
Це дозволяє генерувати червоний колір. Якщо ж примусово змушувати включатися піксель не 60 разів у секунду, лише 50 (кожному 12-му такті виробляти не включення, а вимикання пікселя), то результаті яскравість пікселя становитиме 83% від максимальної, що дозволить сформувати проміжний колірної відтінок червоного.
Обидва розглянутих методу екстраполяції кольору мають недоліки. У першому випадку - це можливе мерехтіння екрану й деяке збільшення часу реакції, тоді як у другому - ймовірність втрати деталей зображення.
Відрізнити на очей18-битную матрицю з екстраполяцією кольору від справжнього24-битной дуже складно. У цьому вартість24-битной матриці значно вища.
Висновок
ЕПТ-монітори ще протягом кілька років залишатимуться хорошим вибором для точної роботи над кольорами ,хардкорних геймерів і бажають заощадити покупців, але століття цій технології добігає кінця.
Справа у великих габаритів й архаїчною концепції формування зображення методом малої розвертки. У наше століття експоненційного зростання якісних характеристик комп'ютерна техніка неможливо спиратися на давню конструкцію, основою якої є аналогова електронна лампа розмірів (кінескоп). Минули часи, коли комп'ютерна техніка була доступною для малого відсотку ентузіастів, які можуть дозволити собі довго вибирати підходящий ЭЛТ-монітор, і потім довго налаштовувати її здобуття якісної зображення. Зараз все важче знайти хороший ЭЛТ-монітор, з ідеально отъюстированной ОС, з кінескопом нової генерації. Характеристики ЭЛТ-трубок, за рахунком, не поліпшуються які вже два три роки - виробники США робити інвестиції в морально застарілу технологію.
Ринок дисплеїв зробив свій вибір на користь компактних цифрових матриць з персональним управлінням кожного пікселя й технологія TFT-LCD перебуває в передньому краї цього напряму.
Список літератури
1. http://bukvar.su/informatika_programmirovanie/page,3,169500-Harakteristiki-zhidkokristallicheskih-monitorov.html
2. https://uk.wikipedia.org/wiki/Рідкокристалічний_дисплей#Технологічні_характеристики
3. http://4ua.co.ua/physics/va2bd78b4c53a89421206c36_0.html
4. https://blog.f.ua/ua/articles/vidy-zhk-matric-parametry-zhk-monitorov.html
5. https://wiki.cuspu.edu.ua/index.php/Сучасні_рідкокристалічні_монітори._СПК
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Поняття сигналу, їх види - аналогові і цифрові. Фізичні процеси передачі інформації. Смуга пропускання і пропускна здатність. Цифрове та логічне кодування бітових даних. Гальванічна розв’язка електричних кіл ліній передачі даних комп’ютерних мереж.
презентация [1,3 M], добавлен 18.10.2013Поняття, сутність, призначення і класифікація комп’ютерних мереж, особливості передачі даних в них. Загальна характеристика локальних комп’ютерних мереж. Етапи формування та структура мережі Інтернет, а також рекомендації щодо збереження інформації у ній.
реферат [48,1 K], добавлен 05.12.2010Аналогові оптичні передавальні пристрої та їх застосування у системах кабельного телебачення, вимоги до амплітудних та фазових спотворень. Схема формування попереднього спотворення. Волоконно-оптичні системи передачі, цифрові пристосування, стабілізація.
реферат [325,1 K], добавлен 08.01.2011Волоконно-оптичні лінії зв'язку, їх фізичні та технічні особливості. Основні складові елементи оптоволокна, його недоліки. Галузі застосування і класифікація волоконно-оптичних кабелів. Електронні компоненти систем оптичного зв'язку, пропускна здатність.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 30.09.2015Загальна характеристика, призначення, класифікація і склад офісних автоматизованих телефонних станцій, основні переваги їх використання, види обладнання, технічні характеристики, особливості сервісних можливостей та сруктурна схема міні-АТС К-16010.
реферат [41,8 K], добавлен 15.01.2011Конструкція CRT-моніторів. Поняття та призначення тіньових масок, їх різновиди та значення. Апертурні ґрати, оцінка їх переваг та недоліків. Характеристика щілинної маски. Огляд сучасних CRT-моніторів, їх порівняльний опис та особливості використання.
реферат [239,3 K], добавлен 23.11.2010Аналіз організації передачі даних по каналах комп’ютерних мереж. Фізична сутність та порядок організації їх каналів. Сутність існуючих методів доступу до каналів комп’ютерних мереж. Місце процесів авторизації доступу при організації інформаційних систем.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 12.09.2010Переваги, недоліки, принципи побудови та функціонування рідкокристалічних індикаторів; типові схеми їх взаємодії з мікроконтролерами. Розробка друкованої плати та системи з використанням рідкокристалічного індикатора; розрахунок параметрів АЦП та ЦАП.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 29.01.2013Історія назви кремнію, його поширення в природі, хімічні та фізичні властивості. Основні властивості діелектрика. Отримання промислового кремнію. Виробництво напівпровідникової техніки. Розрахунок кількості заряду в залежності від площі та густини заряду.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 13.12.2013Методи розширення смуги пропускання вібраторних антен. Спрямовані властивості систем із двох вібраторів. Особливості конструкції та спрямованих властивостей директорних та логоперіодичних антен. Типи щілинних та рамкових випромінювачів, їх властивості.
реферат [614,8 K], добавлен 18.11.2010
