Жидкокристаллический дисплей (также иногда обозначаемый как ЖК-дисплей, LCD — Liquid Crystal Display, или плоский дисплей) представляет собой инновационное решение, использующее жидкие кристаллы и обеспечивающее высококачественное изображение.
Какой ЖК-телевизор купить: характеристики современных LED-панелей
Телевизор с жидкокристаллическим дисплеем (ЖКД) представляет собой плоский экран с матрицей на основе жидких кристаллов, который требует подсветки для отображения изображения. Благодаря активной конкуренции на рынке периодически появляются поистине удачные разработки, которые становятся актуальными и востребованными решениями для современного потребителя. К таким решениям входят ЖК-телевизоры со светодиодной подсветкой, которые предлагают отличные возможности для потребителей. В нашей статье мы постараемся разгадать секреты популярности этих телевизоров и подробно рассмотрим их ключевые характеристики.
Если оставить в стороне все технические детали, которые могут быть интересны лишь специалистам, следует отметить, что современная ЖК-панель напоминает сэндвич. Основой конструкции служат две электронные платы. Между ними располагается своеобразная «жидкость», состоящая из мельчайших кристаллов, которые выполняют функцию пикселей — практически незаметных точек, образующих изображение. Однако важно понимать, что сами кристаллы не излучают свет; за эту функцию отвечают светодиоды, которые размещаются либо позади, либо по краям панели. Эти диоды производят исключительно белый свет. За правильную цветопередачу отвечают специальные RGB-фильтры, которые установлены перед каждым отдельно взятым кристаллом.
LED-телевизор представляет собой оптимальное сочетание цены и качества.
Телевизор LG 32 LM 6350 PLA Full HD оснащен современным процессором изображения, который автоматически корректирует цветовые параметры, добиваясь более насыщенного и естественного изображения. В режиме Active HDR каждое изображение проходит оптимизацию, что способствует улучшению детализации и насыщенности цветов.
Несмотря на схожесть конструкции, LED-телевизоры отличаются от своих устаревших ЖК-аналогов. В последних использовались несколько люминесцентных ламп или одна лампа с холодным катодом, которая обеспечивала подсветку всего экрана. Это ограничивало возможности локального затемнения ЖК-экрана и не позволяло добиться идеального контрастного изображения. Переход к светодиодам позволил решить эту проблему, что сделало изображение более динамичным и контрастным.
Теперь давайте рассмотрим наиболее критически важные параметры, на которые следует обратить внимание при выборе светодиодной панели.
Подсветка ЖК-телевизора
Расположение светодиодов является решающим фактором для множества характеристик дисплея. Какой должна быть подсветка? На сегодняшний день существуют два основных типа:
- Direct LED (прямая подсветка) предполагает равномерное распределение световых источников по всей задней части матрицы. Между светодиодами и экраном устанавливается специальный рассеиватель светового потока, который ни в коем случае не может располагаться вплотную к светодиодам. Именно поэтому телевизоры с Direct LED-подсветкой отличаются большей толщиной, при этом качество изображения остается на высоком уровне.
- Edge LED (торцевая подсветка) основывается на размещении светодиодов по боковым кромкам экрана. Эта конструкция позволяет значительно экономить пространство, и именно поэтому такие ЖК-телевизоры имеют меньшую толщину. Тем не менее, при выборе стоит обратить внимание на конкретную модель, чтобы избежать наличия «засветов» (неравномерности освещения) на экране — такие дефекты могут возникать даже из-за минимальных деформаций боковых пластин. Кроме того, эксперты не рекомендуют приобретать ЖК-телевизоры с Edge LED-системой для потолочного (особенно наклонного) монтажа, так как деформация тонкого корпуса в таком случае возникает практически неизбежно.
LED-телевизоры с большой диагональю экрана по доступной цене.
Телевизор Hyundai H-LED50EU7008 с диагональю экрана 50 дюймов станет отличным дополнением любой гостиной.
Матрица ЖК-телевизора
Тип матрицы и её характеристики — один из ключевых показателей качества изображения телевизора. Какие типы матриц ЖК-телевизоров существуют на сегодня?
- IPS-матрица. Основным достоинством этой технологии считается широкий угол обзора: какой бы стороной телевизор ни смотрели зрители, изображение будет оставаться четким (в пределах 178°). Черный цвет отображается с высокой глубиной и практически идеален. Однако IPS-матрицы обладают относительной медленной реакцией по времени отклика (скорости смены цвета пикселя) по сравнению с некоторыми другими типами матриц. Тем не менее, эта проблема была решена с появлением S-IPS-матриц и их дальнейшими модификациями.
- PLS-матрица. Это инновационное решение компании Samsung, которое является аналогом предыдущего типа матрицы, но с уменьшенными затратами на производство. Поскольку она дешевле в производстве, PLS-матрицы имеют более доступную цену для конечного покупателя.
- VA-матрица. Она представляет собой обширную категорию с множеством вариаций. Первоначально эта технология имела значительный недостаток — искажение цвета при боковом взгляде. Однако в версии S-PVA эта проблема была устранена, и такие ЖК-телевизоры от Sony BRAVIA, LG и Samsung имеют широкий угол обзора, надежную динамику, низкое время отклика и хорошую цветопередачу, хоть и с некоторыми потерями на проработку полутонов по сравнению с IPS-матрицами.
- UV 2 A-матрица. Эта технология, разработанная компанией Sharp, основана на управлении пикселями с помощью ультрафиолета. Тип матрицы обеспечивает отличную контрастность и яркость изображения, но также экономит электрическую энергию.
Совет: Перед тем как купить ЖК-телевизор, рекомендуется проверить его на наличие «битых» пикселей. Для этого лучше взять с собой карточку с одноцветным фоном (к примеру, красная, зеленая, синяя или черная). Если при воспроизведении этого изображения экран будет выглядеть однородным, значит, матрица в хорошем состоянии.
На какие другие параметры стоит обратить внимание при выборе ЖК-телевизора?
Что это такое?
На данный момент можно выделить четыре основные линии производства телевизоров, каждая из которых имеет свою историю, развитие и окончание.
- Линия кинескопных телевизоров (ЭЛТ). Их дальнейшее развитие и выпуск пришли к концу по чисто техническим причинам: из-за отсутствия перспектив на увеличение размеров экрана и улучшение качества разрешения. Разработка кинескопов с высокой четкостью изображения стала экономически невыгодной.
- Плазменные телевизоры стали уверенной и многообещающей альтернативой ЭЛТ. В отличие от первой технологии, они обладают значительно большими диагоналями дисплеев, высоким разрешением, яркой цветностью, хорошей глубиной изображения и возможностью крепления на стене. Конструкция плазменных телевизоров основывается на двух стеклянных панелях с расположенными между ними микрокапсулами, заполненными инертным газом и люминофором. Под воздействием напряжения заполнение переходит в плазменное состояние, заставляя смесь газов светиться. Следует заметить, что на тот момент плазменные устройства были довольно дорогими и характеризовались высокой энергозатратностью. Работа при высоких температурах приводила к преждевременному выходу ячеек из строя, а также к появлению остаточных силуэтов.
По вышеуказанным и некоторым другим причинам выпуск плазменных телевизоров фактически прекратился.
- Жидкокристаллические экраны (LCD) с использованием CCFL, EEFL или LED-подсветки стали важной вехой в эволюции технологий дисплеев, интегрировавших ЖК-решетку, цветные светофильтры, специализированные защитные покрытия и, самое главное, источник света.
- Четвертая линия эволюции дисплеев продолжает развиваться в виде светодиодных панелей OLED с самосветящимися пикселями.
Это структурное отличие в значительной степени определило потенциал дальнейшего развития этой технологической ветви.
Устройство и принцип работы
Принцип функционирования ЖК-экранов кардинально отличается от плазменных. В ЖК-дисплеях электрические импульсы проходят сквозь специальную жидкокристаллическую среду, находящуюся под давлением и располагающуюся между двумя поляризующими пластинами. Структурно эта среда состоит из мельчайших кристаллов, которые могут предсказуемо реагировать на электрический ток, изменяя степень пропускания света. Данный экран проектируется для отображения различных оттенков, начиная с самых темных. Кристаллы по своей природе не являются источниками света или цвета — они должны быть полупрозрачными. Свет, пропуская их, попадает на специальные фильтры.
На начальной фазе источником света служила стандартная флуоресцентная лампа с холодным катодом (CCFL) или лампы типа EEFL, которые были уже значительно плосче. Однако у них были определенные недостатки, такие как неспособность обеспечивать локальное затемнение одной части экрана при увеличении яркости в другом его участке и так далее.
В конце XX века для подсветки ЖК-дисплеев начали внедряться светодиоды, которые заменили более крупные лампы. В этом контексте появились комплекты LCD/LED, которые, по сути, представляют собой ЖК-дисплеи со светодиодами.
В данной аббревиатуре заложено основное отличие от первоначального типа ЖК-дисплея.
Внедрение новых технологий позволило изменять яркость участков экрана более избирательно и, таким образом, добиваться более равномерного освещения для улучшения контрастности и качества цветопередачи. К важным преимуществам светодиодной технологии также относятся небольшие размеры, легкий вес и минимальное энергопотребление — устройства стали тонкими (в пределах 2-3 см), легкими и значительно менее энергоемкими (потребление энергии снизилось на 35-40%).
С приходом OLED-панелей также изменилась концепция дизайна телевизионной матрицы. Использование органических светодиодов исключило необходимость в ЖК-сетках и светофильтрах, поскольку стало возможным размещение 3-4 светодиодов на каждом пикселе. Эти светодиоды могут излучать свет в красном, зеленом, синем (RGB) и, возможно, белом спектрах. Комбинируя основные цвета, на экране получается огромное количество высококачественных оттенков.
Таким образом, модели OLED во многом схожи с плазменными устройствами, так как каждая «плазменная» ячейка фактически является независимым источником света и цвета, подобно пикселю в OLED.
Плюсы и минусы
Технология LCD основывается на жидких кристаллах, помещенных между двумя полимерными пластинами. В результате такого расположения кристаллы образуют матрицу с множеством пикселей, тогда как специализированный режим подсветки обеспечивает свечение, а RGB-матрица модулирует цвет.
Появление ЖК-дисплеев сыграло решающую роль в падении популярности ЭЛТ-телевизоров.
К их преимуществам следует отнести:
- значительно более низкий уровень энергопотребления;
- отсутствие статического напряжения;
- сравнительно небольшая матрица в режимах full HD;
- невысокая стоимость;
- небольшой вес, а сегодня можно сказать — очень небольшой вес.
Недостатки:
- уровень контрастности заметно хуже, чем у плазменных моделей и LED-экранов;
- относительно ограниченный угол обзора;
- недостаточный уровень черного цвета и контраста;
- наличие единственного «штатного» режима разрешения;
- время смены изображения ниже желаемого.
Преимущества и недостатки могут значительно варьироваться от модели к модели в зависимости от ценовой категории и бренда. Например, некоторые крупные производители предлагают отличную контрастность и множество других параметров. Более дешевые модели нередко имеют выраженные недостатки, влияющие на их долговечность. Как правило, ЖК-комплекты могут прослужить до 8-10 лет.
LED-модели начали активно распространяться с 2010 года. По сути, они представляют собой ЖК-телевизоры с некоторыми улучшениями и дополнениями. В частности, это касается подсветки, что значительно повышает яркость изображения и улучшает качество цветопередачи. В большинстве характеристик LED-технология превосходит LCD-технологию, в том числе и по энергопотреблению.
Однако само наличие улучшенного дисплея с подсветкой не всегда является гарантией превосходства. Качество изображения в значительной степени зависит от бренда и современных технологий, применяемых производителем.
К числу преимуществ этих моделей относятся:
- высокие уровни яркости и четкости изображения;
- отличная цветопередача и уровень контраста;
- при разрешении 4К изображение выглядит просто великолепно и объемно.
Недостатки:
- относительно ограниченный угол обзора;
- высокая цена.
Когда речь заходит о LED-телевизорах, стоит упомянуть один важный нюанс, который чаще обсуждается в маркетинговом контексте. Дело в том, что в большинстве магазинов под LED-моделями подразумеваются стандартные ЖК-телевизоры с LED-подсветкой. Реальные LED-экраны в чистом виде изготавливаются по совершенно иной технологии, где каждая ячейка подсвечивается собственным светодиодом. Одно из первых таких устройств было представлено в 1977 году, однако массового производства оно не достигло.
Ситуация заключается в том, что разработка даже небольшого устройства с десятками тысяч светодиодов по приёмлемой цене представляет собой серьезную проблему. Тем не менее, подобные аппараты со значительными размерами широко распространены в наружной рекламе.
Качество картинки
С точки зрения цветопередачи и яркости, параметры изображений на панелях PDP, как правило, более реалистичны и качественны благодаря более широкому охвату палитры, достигаемому с помощью люминофора. Плазменные экраны могут обеспечить высокий уровень контрастности, позволяя принимать истинно черный цвет. Одним из недостатков данной технологии является низкая яркость, что делает просмотр фильмов или сериалов менее комфортным, особенно при ярком солнечном свете — солнечные лучи могут затруднять восприятие картинки. В свою очередь, ЖК-телевизоры обеспечивают более яркое и насыщенное изображение, но из-за особенностей подсветки матрицы этот экран может светиться неравномерно.
Для любителей спорта и фильмов с большим количеством спецэффектов плазменные телевизоры будут лучшим выбором. Однако стоит учитывать, что ЖК-ячейки имеют инертность, что может привести к размыванию контуров быстро движущихся по экрану объектов.
Размеры и битые пиксели в матрице
Если пять лет назад пределом для ЖК-телевизоров был размер экрана в 32 дюйма, то плазменные телевизоры начинали производиться с 32 дюймов и в основном представляли собой панели с диагоналями 42 и 50 дюймов. Применяемая на тот момент техника подразумевала, что допустимо наличие лишь нескольких «битых» пикселей в жидкокристаллических матрицах, так как их производство в условиях массового производства усложняется из-за проблем с тонкопленочными транзисторами. В результате даже один дефектный пиксель в производственной партии приводит к росту стоимости матриц. При увеличении размеров ЖК-экранов также возрастает вероятность появления неконтролируемых пикселей. Технология LCD активно используется для производства более крупных телевизоров, где плазма и ЖК на сегодняшний день имеют уровни качества близкие друг к другу.
Необходимо отметить, что при желании можно арендовать плазменный экран.
Технические характеристики ЖК-монитора
Основные характеристики ЖК-экранов можно обобщить следующим образом:
- Разрешение: представляет собой горизонтальные и вертикальные размеры, обозначенные в пикселях. В отличие от ЭЛТ-мониторов, ЖК имеют одно, уникальное физическое разрешение, остальные достигаются путем интерполяции.
Фрагмент матрицы ЖК-экрана (0,78×0,78 мм), увеличенный в 46 раз.
- Размер точки: это расстояние между центрами соседних пикселей. Этот параметр непосредственно связан с физическим разрешением.
- Соотношение сторон экрана (формат): это отношение ширины к высоте, например: 5:4, 4:3, 5:3, 8:5, 16:9, 16:10.
- Видимая диагональ: это размер самой панели, измеряемый по диагонали. Площадь дисплеев также зависит от формата: например, монитор с соотношением сторон 4:3 будет иметь большую площадь, чем с форматом 16:9 при равной диагонали.
- Контрастность: это отношение яркостей самой светлой и самой темной точек. В некоторых моделях мониторов используется адаптивный уровень подсветки с применением дополнительных ламп; в таких случаях приведенное значение контрастности (так называемая динамическая) не относится к статическому изображению.
- Яркость: это количество света, излучаемого дисплеем, измеряемое в канделах на квадратный метр.
- Время отклика: это минимальное время, необходимое пикселю для изменения своей яркости. Методы измерения могут варьироваться.
- Угол обзора: это угол, при котором контраст падает до заданного уровня. Параметры угла обзора варьируются для разных типов матриц и разными производителями, а также часто не подлежат сравнению.
- Тип матрицы: это технология, по которой создан ЖК-дисплей.
- Входы: эти параметры включают разнообразные интерфейсы, такие как DVI, HDMI и т.д.
Технологии
Жидкокристаллические дисплеи были впервые разработаны в 1963 году в исследовательском центре Дэвида Сарноффа, принадлежащем компании RCA, в Принстоне, штат Нью-Джерси.
Основные технологии, используемые для производства ЖК-дисплеев, включают TN+film, IPS и MVA. Эти технологии различаются по геометрии поверхности, полимеру, управляющим пластинам и передним электродам. Важное значение имеют чистота и тип полимера с жидкокристаллическими свойствами, используемого для конкретных конструкций.
ЖК-дисплеи на основе технологии SXRD (Silicon X-tal Reflective Display) имеют время отклика 5 мс. Технология PALC (Plasma Addressed Liquid Crystal), разработанная в сотрудничестве компаний Sony, Sharp и Philips, объединяет преимущества ЖК-дисплеев (высокая яркость и насыщенность цветов, контрастность) и плазменных панелей (широкая горизонтальная, H, и вертикальная, V, высокая частота обновления). В таких экранах используются газоразрядные элементы, которые управляют яркостью, а ЖК-матрица отвечает за цветовую фильтрацию. Технология PALC дает возможность индивидуально контролировать каждый пиксель экрана, что приводит к непревзойденному качеству изображения.
TN+film (Twisted Nematic + film)
Структура TN+film базируется на использовании дополнительного слоя, который способствует увеличению угла обзора (с 90° до 150°). В настоящее время приставку «film» часто опускают, и такие матрицы называются просто TN. К сожалению, до сих пор не найдено способа заметно улучшить контрастность и время отклика TN-панелей, однако время отклика матриц данного типа остается на одном из лучших уровней современных дисплеев, тогда как контрастность, к сожалению, оказывается на менее высоком уровне.
TN+film является одной из самых простых технологий.
Работа матрицы TN+film происходит следующим образом: когда на субпиксели не подается напряжение, жидкие кристаллы (вместе с поляризованным светом, который они пропускают) поворачиваются на 90° в горизонтальной плоскости между двумя пластинами. Поскольку направление поляризации фильтра на второй пластине образует угол 90° с направлением поляризации фильтра на первой пластине, свет проходит через него. Когда субпиксели красного, зеленого и синего полностью освещены, на экране появляется белая точка.
Из достоинств данной технологии можно выделить самое короткое время отклика среди всех современных матриц и низкие эксплуатационные расходы.
IPS (In-Plane Switching)
Технология переключения в плоскости была разработана компаниями Hitachi и NEC с целью устранения недостатков технологии TN+film. Хотя IPS-технология обеспечила увеличение угла обзора до 170°, повысила контрастность и цветопередачу, проблема с низким временем отклика осталась нерешенной.
На сегодняшний день матрицы IPS считаются единственными ЖК-экранами с полной глубиной цветопередачи RGB — 24 бита, по 8 бит на канал. В то время как матрицы TN чаще имеют глубину цвета 6 бит, и некоторые MVA могут иметь аналогичные показатели.
Когда на IPS-матрицу не подается напряжение, молекулы жидкого кристалла не вращаются. Второй фильтр всегда поворачивается перпендикулярно первому и потому не пропускает свет. Так что черный дисплей является практически идеальным. В случае стяжки транзистора на IPS-панели «битый» пиксель будет отображаться черным, а не белым, как это происходит на TN-матрице.
Режимы
По моему мнению, это один из наиболее важных моментов, на которые стоит обратить внимание при выборе телевизора. Я часто слышал утверждение, что модели разных производителей в одной категории демонстрируют совершенно различную картинку (к примеру, многие утверждают, что Philips пятой серии гораздо лучше, чем Samsung шестой серии и так далее). На 99% это является заблуждением, и причина кроется в деталях. На этом этапе большинство зависит от выбранного режима. Неправильно выбранный режим может привести к ухудшению изображения на самом лучшем телевизоре.
Когда выбираете телевизор, не упускайте из виду режимы — просмотрите всех кандидатов и выберите те, которые нравятся больше всего. Если что-то вас не устраивает, переведите телевизор в пользовательский режим и настройте параметры цвета и контрастности по своему усмотрению.
Существует также несколько мифов на эту тему. Например, говорят, что Samsung отображает «насыщенные» цвета. Это действительно так для мобильных телефонов, где калибровка крайне затруднена. В телевизорах же все параметры настраиваемы. Отсюда возникает необходимость упомянуть о калибровке.
Калибровка
Этот раздел будет кратким, поскольку это не моя основная тема, но стоит упомянуть. Все в нашем мире подвержено погрешностям, особенно это касается массового производства. Параметры каждого телевизора отличаются как от эталона, так и от аналогичных моделей. Степень отклонения цвета от стандарта измеряется с помощью составной характеристики DeltaE. Чем больше это значение, тем более существенно уклонение цвета от эталона. Как человек, имеющий некоторое представление о фотографии, могу утверждать, что эталонные цвета очень насыщенные и глубокие, и не требуют специальной обработки.
Калибровка телевизора ведется при подаче сигнала с эталонного источника на вход и его измерении на выходе колориметром. После этого специалист настраивает параметры телевизора (только у моделей премиум-класса и готовых решений могут быть функции полной калибровки) так, чтобы качество выводимых цветов максимально приближалось к эталонным. В среднем удается достичь значения 2-3 Delta E, что считается практически неразличимым отклонением для человеческого восприятия.
Вместо вывода или краткие тезисы
Для тех, кто не хочет читать всю статью, предлагаю краткий обзор самой важной информации, которую я хотел донести: 1) У каждой технологии есть свое назначение. Плазменные телевизоры идеально подходят для домашнего кинотеатра, для просмотра фильмов в темноте, а ЖК-телевизоры — для светлых помещений, особенно если речь идет о небольших диагоналях. 2) При выборе телевизора необходимо обращать внимание на характеристики; это критически важно. Изучите параметры всех рассматриваемых моделей, выберите наиболее привлекательные и сравните их. Не полагайтесь на характеристики, представленные продавцом в магазине. 3) Учитывайте, что для домашнего кинотеатра стоит выбирать телевизор с крупным экраном, если ваши финансовые возможности позволяют. Для создания завершенного просмотра полный размер 65 дюймов будет идеален на расстоянии 2,5 метра при контенте 1080p. Если вам нужен телевизор для других целей, возможно, стоит рассмотреть более меньший экран. Помните, что телевизоры, которые на первый взгляд кажутся большими, со временем могут казаться гораздо меньшими. 4) Изображение — это важный аспект. Как правило, она помогает создать плавные движения, но не всем это может понравиться. Важно понимать, что единого универсального метода для достижения плавности при быстром перемещении объектов на экране не существует. Следовательно, у вас есть возможность сделать выбор, основываясь на своих предпочтениях. 5) Если вы приобретаете телевизор премиум-класса для домашнего кинотеатра, калибровка будет оправданной. Это критически важно для некоторых моделей, особенно если у них имеются значительные отклонения в DeltaE изначально, как, например, у моделей Samsung ES8000 (8007) и Sony HX92.
Так как данная статья оказалась значительно объемнее, чем я планировал, многое из того, что хотел бы дополнительно упомянуть, не нашло своего места. Мы оставим это для заключительной третьей части. Если вам интересно, я расскажу о различных аспектах 3D, их практических различиях, неизвестных трудностях (сложностях и нюансах, о которых производители не сообщают), источниках воспроизведения 2D и 3D контента (где могут возникнуть серьезные проблемы) и, конечно, о моем личном выборе.
Спасибо за внимание к моим заметкам.
