C, PHP, VB, .NET

Когато бях малък имаше избор между малки и големи телевизори. Всичките бяха с електроннолъчева тръба (или наричана още катоднолъчева) и се различаваха по това "с доколко плосък екран са". Все още има такива (в България ги наричаме вече с английската абривиетура "CRT"), но бавно и сигурно ще заминат в историята. На пазара отдавна се установиха два основни играча - плазмените телевизори и LCD-тата. За да са гадни към своите клиенти, производителите набъркаха и още един термин - LED. За да са още по-гадни - два вида LED. А отскоро на хоризонта има и едни чудесни OLED телевизори. Всъщност се появяват и други технологии, но за тях още не е сигурно, че ще влезнат в масова употреба. Добре де - а кое какво е? В тази статия ще се опитам да дам най-простичко (на моменти дори наивно) обяснение за всяка една от тези технологии.

1. CRT

Това са добрите стари тежки и много обемни телевизори. Изображението се възпроизвежда чрез т.нар. "кинескоп". Това е една голяма стъклена... ще я нарека "тумбеста бутилка", която е вакуумирана. В тънкия ѝ край (гърлото, което стои в задната част на телевизора) стоят три броя от т.нар. "електронни прожектори". Кинескопът се разширява напред и достига до т.нар. "екран" - дъното на бутилката, което виждаме ние и което е леко (а при старите много) обло. Този екран е покрит с вещество наречено "луминофор". Луминофорът излъчва светлина когато бъде "уцелен" от електрони. Познахте - електронният прожектор "обстрелва" луминофорите по екрана с електрони. За целите на възпроизвеждане на цветна телевизия за човешкото око се използват три вида луминофори - излъчващи червена, зелена и синя светлина. Всеки един "пиксел" се състои от тройка такива луминофори. И всеки един от трите електронни прожектори се грижи да "обстрелва" своите съответни луминофорни елементи - един прожектор за червените, един за зелените и един за сините луминофорни капки.

Обстрелването всъщност се получава чрез нагряване на катод, който освобождава електрони. За да могат да уцелят своето луминофорно елементче се използват т.нар. "фокусиращи елементи". Най-просто казано те формират "лъч" от електроните, който във всеки отделен момент е фокусиран върху отделен луминофорен елемент. Или в даден момент имаме активиране на само един, два или три луминофорни елемента (в зависимост от това колко прожектора "стрелят") - те формират един пиксел. Електроните се поемат от голям анод, който е разположен върху екрана.

Терминът "резолюция" отговаря за броя пиксели на екрана - брой по хоризонтала и брой по вертикала. В сравнение с по-съвременните технологии, резолюцията на CRT телевизорите е по-ниска (в края на ерата им се все пак се появиха и HD телевизори на Самсунг, но бяха калпави и рядки). Другото най-важно нещо за CRT е "честотата на опресняване" - колко пъти за една секунда могат да бъдат обстреляни всички пиксели на екрана. Честота на опресняване от 60Hz или по-ниска прави осезаемо познатото "трептене" на екрана (успяваме да доловим "гасненето" на луминофорите в горната част на екрана още преди да са осветени тези в долната част и обратно). Честота на опресняване от 85Hz или по-висока води обикновено до напълно стабилна картина за човешкото око.

CRT телевизорите консумират значително количество електроенергия. Също така излъчват известно количество рентгенови лъчи (радиация) - но не се плашете, количеството е напълно незначително. Имат и един проблем наречен "прогаряне" на картината - при дълго време стоене на една и съща светла картина и последващо сменяне на екрана с по-тъмна се вижда за кратко "сянка" на старото изображение. Практически този проблем може да се приеме за пренебрежим. Особено голям проблем при CRT телевизорите е, че колкото по-голям екран ви трябва, толкова по-огромна става "бутилката" във всички посоки. Тоест с растенето на площта на екрана расте и обема, а и значително тежестта на телевизора. Поради тази причина на практика по-големи от 32 инчови телевизори за масова употреба не са правени. При по-новите технологии този проблем го няма. Трябва също да се спомене, че с течение на времето (много години!) луминофорите на CRT телевизорите губят своите качества и картината постепенно "избледнява".

2. LCD и LED

На български език се използва терминът "телевизор с течни кристали". Най-простичко казано имате две големи поляризиращи стъкла между които има въпросните частици от течен кристал. Зад тези стъкла имате източник на светлина. Когато на частица течен кристал бъде подаден електриески ток, тя променя своята позиция. Така в зависимост от това дали има или няма подаден ток към нея тя или спира, или пропуска светлина през своето отредено място в "решетката". Най-лесно е да си представим течното кристалче точно като едно капаче, което се отваря или затваря в зависимост от това дали сте му подали ток или не. Пред всяко кристалче пък има цветен филтър, който се грижи за това да пропуска само червения, само синия или само зеления спектър на светлината (а при Sharp Quattron има и четвърти с жълта, но това се оказа практически безсмислено). Или ние имаме пиксел, който се състои от комбинация от три цветни филтъра, зад които може да се пропуска или да се спира светлина.

Разликата между това, което четете по брошурите като "LCD" и "LED" е само и единствено в "подсветката" - източника на светлина. Всъщност и двете са LCD екрани, но второто е с по-новата - LED подсветка. Правилно е да ги наричаме CCFL-LCD и LED-LCD, но не би - сложно е за масовия потребител. CCFL е "старата" технология, която вече почти не се среща на пазара - използва флоурисцентна лампа. Представете си я като една от онези "енергоспестяващи крушки", които ни караха да купуваме доскоро (преди да се появи разума и в интерес на нашето здраве да се появят халогенните и LED крушките). Пред нея има дифузьор (разпръсква светлината във всички посоки равномерно по целия екран), а пред дифузьора е поляризиращото стъкло, което я насочва перпенкикулярно напред. LED телевизорите използват същия принцип, но вместо CCFL източник на светлина използват множество диодни лампи. Предимствата на диодните лампи спрямо флоурисцентната са много: по-енергоспестяващи са, мънички са и телевизорите стават по-тънки, но и най-важното - при CCFL целият екран е осветен непрекъснато, докато при LED имаме възможност за т.нар. "local dimming". Той се получава, когато на екрана се изобразява черен цвят и просто част от LED лампите се угасят. Това се прави, за да се компенсира един от най-големите недостатъци на LCD телевизорите - колкото и "клапите" от течния кристал да са затворени, все се процежда някаква светлина през тях и така никога няма перфектен черен цвят (преди производителите на телевизори правеха сребристи рамки на телевизорите, за да не си личи). Или обобщено - това, което продават като "LED" е еднозначно по-добро от това, което продават като "LCD", въпреки че LED всъщност е LCD :)

В интерес на истината има и два вида LED телевизори - edge-lit и full-array. В България по-често ги наричаме edge-led и full-led. При edge-lit телевизорите имате диодни лампи само по ръбовете на дисплея. Това прави много трудно и почти невъзможно постигането на ефективно локално гаснене на светлините. Тоест при edge-lit телевизорите сте се простили с по-хубавото и по-насително черно. Освен това, особено ако угасите лампата и гледате на тъмно, винаги ръбовете на екрана са малко по-ярки от останалата част (най-много се забелязва в ъглите). При full-array телевизорите имате диодни лампи по цялото протежение на екрана и local dimming става възможен. На пазара обаче много рядко се забелязват full-array телевизори - повечето са edge-lit.

Спрямо това, което казах за CRT има една основна разлика - при LCD няма "трептене" на екрана (всички течни кристали получават "командите" си едновременно) и няма радиация. При тях обаче продължава да има термин "честота на опресняване" - доколко бързо се активират течните кристали. При ниска честота на опресняване (над 5ms) започва да става видим ефект на "замазване" (motion blur) на картината при сцени с бързо движение. Другата разлика е, че при LCD (както и при плазмените, и OLED) екранът може да е напълно плосък.

Основен недостатък на LCD спрямо CRT е "ъгъла на виждане". Поляризиращите стъкла насочват светлината в посока перпендикулярна на екрана, а това означава, че колкото по-отстрани го гледате, толкова повече картината ще се... ще го нарека "прецаква". Предполагам абсолютно всеки от вас е виждал този ефект. При CRT телевизорите такъв проблем няма въобще. Може да се твърди също, че LCD телевизорите имат по-кратък живот от CRT, но може и много да се спори дали това се дължи на технологията или на производствения процес (производителите нарочно да ги правят по-бързо чупещи се спрямо доброто старо производство, за да консумираме повече). Друг недостатък е т.нар. "изгорял пиксел" - когато конкретен течен кристал спре да отговаря на командите си той остава в затворено или отворено положение и постоянно пропуска светлина (лошо - светеща точка на екрана) или не (това се търпи повече, защото е черна точка). Вариантите за изгорял пиксел са много - да свети постоянно червено/зелено/синьо/комбинация или просто да е черен. Тези проблеми се случват обикновено в първите дни от работата на телевизора (да кажем докато се "разработи") или в края на неговия живот (когато вече "умира").

Има още едно нещо, за което може да се говори много - то е типа на самия LCD панел (не подсветката, а течните кристали). Панелите могат да са TN, VA, IPS, PLS и техни вариации. Няма да навлизаме подробно в тази сфера. Принципно TN панелите са най-евтини и с най-лош ъгъл на виждане, но са "бързи" (имат бърза реакция) и затова се предпочитат от играещите игри. VA панелите имат хубави цветове и силен контраст, както и отличен ъгъл на виждане, но са най-бавни откъм response time, затова обикновено не се харесват за игри и филми, а са популярни само при мониторите, които ще се използват за обикновена ежедневна работа. IPS и PLS панелите са може би най-доброто, което може да изберете за телевизор - имат отличен ъгъл на виждане и приличен response time.

3. Plasma

Плазмените телевизори работят по съвсем различен начин спрямо LCD. Те са и по-стари като технология (ние ги възприехме като "телевизори с плоски екрани"). При тях подсветка няма въобще. Вместо това екранът е изграден от множество миниатюрни "клетки" пълни с газ (обикновено микс от неон и ксенон). Можете да си ги представите като миниатюрни флоурисцентни или още по-добре неонови лампи - като от онези светещи рекламни надписи над магазините. Когато на една такава миниатюрна клетчица се подаде ток, тя "светва".

Хубаво е поне накратко да обясня и как се получава това "светване" на клетката. Всъщност процесът не е толкова прост. Когато се подаде ток, този газ всъщност се възбужда, йонизира се и се превръща в т.нар. "плазма" (откъдето идва названието на технологията). Плазмата обаче излъчва само ултравиолетова светлина. Ние не можем да я виждаме с човешкото око - даже е вредна за него. Тази светлина обаче минава през слой от фосфор. Именно фосфорът е този, който реално "светва" и излъчва видима за нашето око светлина. Различните цветове на всеки един пиксел се образуват спрямо типа фосфор, който се използва. Отново пикселът се образува от три различни клетки с газ. Пред първата има фосфор светещ в червена, пред втората в зелено и пред третата в синьо.

Предимствата на плазмените телевизори спрямо LCD са няколко. На първо място има добре наситено черно - там, където трябва да има черен цвят клетките просто не светят. Другото предимство е малко по-добрата наситеност (saturation) на цветовете - при LCD винаги малко от светлината в даден субпиксел се разсейва и не можете да постигнете например да свети "само червено", както е при плазмата. Липсата на поляризиращо стъкло пък води до това, че имате много по-добър ъгъл на виждане - в общи линии е практически сравним с този на CRT телевизорите. И не на последно място почти напълно липсва "замазването" на картината - клетките на плазмения телевизор гаснат и се палят буквално за наносекунди, докато при LCD затварянето на "клапите" отнема значително повече време.

Недостатъците на плазмените телевизори спрямо LCD също са няколко (иначе нямаше да има конкуренция и едните щяха да изчезнат). Най-основният недостатък е по-слабата яркост на екрана - фосфорът просто не може да даде толкова силна светлина, колкото диодната лампа. Поради тази причина плазмените телевизори са по-подходящи когато се гледа в по-тъмни стаи или за филми при угасена светлина и обратно - LCD телевизорите са по-подходящи за светла стая, например за "ежедневен телевизор", който се гледа през деня или при силни источници на светлина. Друг аспект на същия проблем е белият цвят - както LCD страдаше от проблеми с черното, така плазмените телевизори страдат от бялото. При някои от по-евтините плазмени телевизори, при много светли картини с преобладаващ бял цвят, започва да се наблюдава неприятен "flickering" (мигащ) ефект на белия цвят - просто фосфора не може да го достигне. И третият недостатък на плазмените телевизори е по-високата консумация на електрически ток спрямо LCD (но все пак много по-добра от CRT). По различните сайтове пише и за ефекта на "прогаряне на картината" (подобен на CRT, но при плазмите с по-траен, а при много старите плазми дори постоянен ефект), но той при днешните плазмени телевизори е забравен в миналото, защото производителите са измислили различни хитринки за справяне с него.

Проблемите с изгорелите пиксели си важат в пълна степен и при плазмените телевизори. Когато някоя клетчица например "изпусне газа" тя вече не може да свети. По-рядък е проблемът с постоянно светещите субпиксели, но и него го има. Трудно е да се твърди при плазмата или при LCD има повече проблеми. По-скоро са наравно. От гледна точка на "живот" на телевизора също по-скоро зависи от производителя, отколкото от технологията.

Но може би най-големият недостатък на плазмените телевизори, който всъщност прави така, че те се продават по-малко от LCD, е... големината им. Те трябва да са големи! Причината да няма малки плазмени екрани е, че е трудно (невъзможно?) е да се направят толкова малки камерки, които да направят достатъчно добра резолюция за гледане от близко разстояние - при плазмените телевизори винаги пикселите са "едри" и екрана трябва да се гледа отдалеч (т.е. да е телевизор, а не монитор), нещо, което не е вярно при LCD и OLED.

4. OLED

Името подсказва, че има нещо много близко с LED (LCD) телевизорите, но това категорично не е така. OLED на български можем да преведем като "органична диодна лампа". Тук обаче не става въпрос за диодна лампа, която се използва като "подсветка" (както при LED телевизорите), а за диодчета, които се използват като източник на светлина вътре в самите пиксели (както е при плазмените телевизори). Тоест OLED е една съвсем различна от LCD технология, която като философия е по-близка до плазмените телевизори.

Най-простичко "субпикселите" (всеки един от трите цветови компонента на пиксела) при OLED е тънък слой от въглеродни влакна (или разговорно "карбон"), които са вкарани в "сандвич" от органични материали. Когато подадете електрически ток на това "химическо чудо", то... познахте - светва. И в зависимост от съставките си, то свети в червен, зелен или син цвят. Тази технология се използва от години в мобилните телефони (при тях е важно да имат добър ъгъл на виждане, който по-евтината LCD технология не може да осигури), но в последните години се виждат и при телевизорите.

Сравнено с LCD телевизорите OLED дисплеите имат същите предиства плазмените телевизори - значително по-наситено черно, значително по-точна картина, по-добър ъгъл на виждане и липса на "замазване". Основният недостатък на плазмата обаче почти го няма - пак има по-слаб brightness от LCD, но се приближава прилично до тях и като цяло е много по-добър от плазмата. Подобно на плазмените и CRT телевизорите OLED имат хипотетичен проблем с "прогаряне" на картината, но практически той не е толкова страшен и не е сериозен недостатък спрямо LCD.

Спрямо плазмените телевизори може да се твърди, че OLED имат още по-добре наситено черно (по-слаб "glow" ефект на загасналите пиксели, които съвсем доскоро са били светещи), малко по-широка гама от цветове (не, че човешкото око може да възприеме чак дотам, но все пак) и значиелно по-добра яркост (от което и липса на flickering ефекта при светли картини). Освен това спрямо всички останали OLED е с най-ниска консумация на електрически ток. Те са и най-тънките възможни телевизори към този момент (а и най-леки)! Като response time нещата са направо несравними - OLED направо разбива всякаква конкуренция, по-бързи са и от плазмите.

Основен недостатък на този етап при OLED телевизорите е "животът" им - по-къс е спрямо LCD и плазмените телевизори или по-точно казано - при тях "картината избледнява" с течение на времето. Проблемът идва основно от синия цвят - сините органични диоди губят своите качества сравнително бързо. Решението на проблемът от страна на Samsung на този етап е да направи синия субпиксел по-голям спрямо останалите и да му подава по-ниско напрежение, а при LG са поели радикална тактика с по-скъпо решение, което е да използват бял субпиксел пред който да слагат син филтър за светлината. Тези проблеми се пренебрегваха при употребата на OLED за екрани на мобилни телефони, защото те често се сменяха тъй или иначе, но при телевизорите се оказва наложителен. Все пак трябва да се отбележи, че технологията тепърва ще търпи още много развитие - най-вероятно този проблем ще намира още решения.

Заключение

Може би бъдещето е в OLED телевизорите. Засега ги спира само високата цена (която при навлизане към по-масово производство ще бъде преборена) и евентуално търсенето на правилното решение на проблемите с "живота" на синия им цвят.

Колкото до належащия към този момент въпрос "плазма или LED" (за хората, които харчат парите си разумно) - няма еднозначен отговор. Ако ще използвате телевизора за гледане на филми късно вечер, със сигурност плазма. Ако ще гледате основно в хола през деня, предпочетете LCD (по възможност ако намерите с full-LED подсветка и вероятно с IPS панел няма да сбъркате). Ако сте епилиптик, вземете си LED телевизор, защото категорично няма да има мигане.

А що се отнася до компютърните екрани - засега те са доминирани изцяло от LED поради чисто технологичните причини на големината на плазмените. Иначе геймърите биха се радвали на бързия response time. Вероятно скоро OLED ще им осигури тази екстра!

П.П. Използвана литература ли? Уикипедия главно и малко "оттук-оттам" обща култура :)