Выбираем телевизор – тип экрана телевизора

Думаю не для кого не секрет, что в современных телевизорах, для вывода изображения на экран применяют несколько технологий. Да и сами экраны отличны по конструкции. Причем, некоторые технологии, имеют коренные различия в принципе работы, а не только в деталях. Все устройства вывода изображения на экран имеют как свои положительные, так и отрицательные стороны. Какие-то технологии давно отработанные, какие-то недавно появились…

Чтобы во всем этом разобраться, мы рассмотрим, какие бывают экраны, в чем их различия, достоинства и недостатки. Итак…

Тип экрана в телевизоре

Думаю, уже не актуально описывать, чем лучше плоский экран по отношению к выпуклому? Телевизоры с выпуклыми кинескопами уже практически исчезли с прилавков магазинов и постепенно уходят в историю.

Сегодня на рынке бытовой техники представлены телевизоры с разными конструкциями экранов. По этому признаку их можно разделить на следующие виды: кинескопные (электронно-лучевая трубка), плазменные, жидкокристаллические, проекционные и непосредственно проекторы.

Кинескопные телевизоры (CRT)

Первый вид, это всем нам привычные телевизоры, с которыми мы давно знакомы. В качестве устройства вывода изображения в них применяется электронно-лучевая трубка, или просто кинескоп. Это такая стеклянная колба, с запаянным горлышком и откачанным из нее воздухом, на месте дна у которой расположен экран. Экран покрыт специальным составом – люминофором, который имеет свойство, светится при его бомбардировке электронами. Экран покрывается люминофором трех видов. Каждый вид светится своим цветом: красным (R), зеленым (G) или синим (B). Это так называемые основные цвета. Остальные цвета формируются путем смешивания в определенных пропорциях основных.

В голышке у этой колбы, т.е. в горловине кинескопа установлены три электронные пушки, каждая из которых отвечает за один из основных цветов. Эти пушки и бомбардируют экран тремя лучами электронов. Чтобы разогнать электроны до достаточной скорости, чтобы те, попав на люминофор, вызвали его свечение перед самым экраном, расположена металлическая сетка (маска), к которой подводят очень высокое положительное напряжение (обычно, оно составляет 20 000 – 30 000 Вт!). По дороге к экрану, над лучом электронов совершают еще несколько манипуляций, таких как фокусировка и отклонение. Этот пучок электронов, прорисовывает пискель за пикселем поочередно каждую строчку изображения, пока не прорисует весь кадр. Прорисовав один кадр, луч возвращается в начало экрана и снова начинает рисовать, но уже следующий кадр. И за одну секунду успевает нарисовать 50 кадров в телевизоре с частотой 50Гц, или 100 в телевизоре с частотой 100Гц соответственно.

Есть у кинескопов свои недостатки. Ввиду особенности конструкции электронно-лучевой трубки, с увеличением размера экрана, возникают сложности с «обузданием» электронного луча. Становится сложнее добиться хорошей фокусировки изображения и избавиться от геометрических искажений. Это привело к тому, что создать кинескоп хорошего качества с диагональю более 38", без значительного удорожания его производства, не представляется возможным. Другими словами кинескопный телевизор с диагональю экрана более 38", вы вряд ли встретите на рынке бытовой техники.

Кроме того, если частота кадровой развертки телевизора ниже 100 Гц, то изображение на нем заметно мерцает. Вследствие этого Ваши глаза, будут уставать при длительном просмотре изображения на таком экране.

Ну и конечно же масса и габариты. Тяжелые и большие. Что тут еще скажешь?

Среди преимуществ, следует отметить следующие. Т.к. кинескопы выпускаются достаточно длительное время, то технология их производства уже давно детально отработана и как следствие высокое качество, малый процент брака и низкая стоимость производства. На сегодняшний день, по качеству цветопередачи, кинескопные телевизоры пока еще никто не опередил. На экране кинескопа, цвета выглядят естественнее, по сравнению с конкурирующими конструкциями экранов. И конечно же срок службы кинескопа, который составляет до пятнадцати лет.

Плазменные панели (PDP)

Конструкция экрана плазменной панели основана на явлении электрического разряда в газе и представляет собой матрицу, своеобразный сэндвич из двух расположенных параллельно стекол. Пространство между стеклами разделено перегородками на маленькие прямоугольные секции – ячейки. Эти ячейки герметичны, и из них откачан воздух. Вместо воздуха в эти ячейки закачан специальный газ (обычно неон или ксенон), который излучает ультрафиолет под воздействием газового разряда. Поверхность ячейки со стороны экрана покрыта люминофором, который начинает светиться под воздействием ультрафиолета. Люминофор, как и в случае с кинескопом, существует трех видов, и светится соответственно одним из трех основных цветов. Пиксель же в плазменном экране представляет собой три соседние ячейки разных цветов.

Хотя эта технология пришла в промышленность только в девяностых годах прошлого века, однако исследования начали проводиться еще за сорок лет до этого, в шестидесятых годах того же столетия в США. А первый прототип плазменного дисплея увидел свет в 1964г.

Как видите, конструкция экрана плазменной панели, в корне отличается от кинескопа. И имеет ряд преимуществ. Во-первых, такая конструкция позволяет производить телевизоры с достаточной яркостью, и контрастностью экрана. При небольших значениях толщины телевизора, его диагональ может достигать 60". Во-вторых, позволяет избавиться от необходимости фокусировки изображения и свести к нулю геометрические искажения.

Среди недостатков отмечаются следующие. Высокая стоимость производства плазменных экранов, а как следствие стоимость и самого телевизора с таким экраном.

В начале, такие телевизоры выпускались в формате монитора, т.е. без высокочастотного тракта и тюнера. Но сейчас уже, появились модели со встроенным тюнером и являющиеся полноценными телевизорами, поэтому, не будем это считать недостатком.

Новая технология производства, она и в Африке новая технология. А это обычно большой процент брака. Если одна из ячеек или их группа, выйдет из строя, то это будет заметно на экране в виде битого пиеселя, и отремонтировать такую панель не представится возможным. А замена экрана по цене может иногда приблизиться к стоимости самого изделия, а в некоторых случаях даже превысить ее!

«Выцветание» ячеек от статичного изображения. Если Вы будете смотреть долго один канал (несколько месяцев, например), то впоследствии его логотип, который обычно статичный и находится в одном месте, в отличие от остального изображения, будет виден на однородном фоне и даже на выключенном телевизоре. Это связано со старением люминофора. С этим же эффектом связан и ограниченный срок службы таких телевизоров.

И как говорилось раньше, недостаточное по сравнению с кинескопами качество цветопередачи. Да и от мерцания изображения плазменные панели пока еще не свободны. Оно конечно заметно только с близкого расстояния но, тем не менее, оно присутствует.

В связи с особенностью конструкции, большое потребление электроэнергии.

И напоследок, в плазменной панели, физически невозможно уменьшить размер пикселя меньше 0,5 или 0,6 мм, это привело к тому, что плазменные панели с диагональю менее 32" (81 см) вы не встретите в продаже, т.к. таковые не выпускаются.

Жидкокристаллические (LCD) телевизоры

Вы не поверите, но понятие жидкие кристаллы (ЖК), появилось еще в 1889 году! И связано было с ботаникой. А исследования в области электроники начались в 1963. Первым ЖК-телевизором можно, наверное, считать телевизор, который был выпущен в 1981 году компанией CASIO и был встроен в часы!

Конструкция дисплея ЖК-телевизора, основана на явлении поляризации света. Представляет собой пластину, покрытую отдельными кристаллами, пропускающими или блокирующими один из основных цветов под действием напряжения. Сзади пластины расположена лампа подсветки. Она светит на пластину, а каждый кристалл, управляемый электроникой пропускает либо блокирует, свет. В результате чего мы видим картинку на экране.

LCD-телевизоры могут выполняться по различным технологиям. Причем у разных производителей есть свои - фирменные. В этой статье мы их не будем рассматривать.

Перечислим основные недостатки ЖК-телевизоров. Хочу предупредить, что на момент написания статьи, все недостатки перечисленные ниже актуальны. Но технология производства LCD-телевизоров стремительно развивается, и недостатки постепенно уменьшаются и исчезают. Поэтому, например уже через год, если не меньше, часть проблем, вероятно, будет решена производителями.

Малые углы обзора. При увеличении угла, под которым Вы смотрите телевизор, изменяется яркость и контрастность изображения.

Учитывая, что для подсветки изображения применяются люминесцентные лампы, очень сложно, в данной технологии равномерно подсветить экран. Поэтому, яркость по всей области неоднородна.

Цветопередача у ЖК-телевизоров, значительно хуже, чем у описанных выше двух типов.

Диагональ экрана пока не превышает 40"

Немного размытое изображение в динамических (быстродвижущихся) сценах на экране. Да и то это скорее относится к старым моделям, на сегодняшний день, производителям удалось уменьшить инертность матрицы ЖК-телевизора, благодаря чему, этот недостаток уже неактуален.

Отсутствие глубокого черного цвета. Лампа подсветки включена постоянно. И для получения черного цвета, необходимо чтобы кристаллы перекрыли прохождение всех трех основных цветов на 100%. Однако на практике, 100% не получается, поэтому черный цвет, получается немного подсвеченным.

Достаточно минусов, перейдем к положительным моментам.

Технология ЖК (LCD) обеспечивает, очень низкое энергопотребление.

ЖК (LCD) телевизоры обладают очень малой толщиной.

Меньшая стоимость ЖК (LCD) телевизоров, по сравнению с плазменными. И цена на них с каждым месяцем уменьшается и вскоре возможно сравниться с аналогичными кинескопными телевизорами.

Учитывая, что изображение формируемся с помощью подсветки лампой, на нем абсолютно отсутствует мерцание. Кроме того, технология ЖК (LCD) позволяет сделать пиксел очень маленьких размеров. Благодаря чему, вы можете смотреть телевизор даже с близкого расстояния без появления зернистости изображения, а так же, не опасаясь за свои глаза. Они устанут не более, чем в случае, если бы Вы читали книгу.

Проекционные телевизоры и проекторы

Как видно из названия, суть технологии заключается в том, что изображение, проецируется на светопропускающий (просветный) в случае с проекционными телевизорами или на световозвращающий (отражающий) экраны с случае с проекторами.

Диагональ экрана проекционного телевизора может составлять 60-110 дюймов.

Диагональ экрана проектора ограничена разве что мощностью ламы и может составлять несколько метров (если были в кинотеатре, видели какая диагональ экрана…) С помощью проектора, запросто можно создать домашний кинотеатр в буквальном смысле. Только кроме проектора Вам потребуется как минимум еще помещение подходящего размера и с возможностью затемнения. Экран, который, кстати, можно повесить на потолок или стену стационарно, а можно приобрести экран, который сворачивается в рулон вручную или с помощью электрического привода с пультом дистанционного управления. И конечно желательно будет обзавестись хорошошей акустикой.

Изображение на экран таких устройств, проецируется различными способами, в зависимости от той или иной технологии. Рассмотрим основные.

Кинескопы (CRT)

И снова старые добрые кинескопы. Да, такие же, как и в обычных телевизорах, только меньшие и более яркие. Только в проекционном телевизоре их три. Каждый воспроизводит один из основных цветов. А с них изображение, через оптическую систему и зеркало проецируется на экран.

Недостатки:

Изображение получается недостаточной яркости, и смотреть его в незатемненном помещении практически невозможно.

При транспортировке, перемещении или просто изменения влажности или температуры воздуха, меняются относительное расположение элементов оптической системы, в результате чего изображение теряет фокусировку. Конечно, в проекционных телевизорах есть система фокусировки, которую нужно периодически включать. Но согласитесь, к достоинствам это никак не отнесешь.

И снова же проблема с выгоранием люминофора вследствие длительного показа статического изображения.

Преимуществ немного. Большая диагональ экрана и хорошее воспроизведение цветов.

Жидкокристаллические (LCD) матрицы

Проекторы и проекционные телевизоры на ЖК (LCD) матрицах используют либо одну, либо три матрицы, которые, как Вы уже догадались, имеют разделение труда по цветам. Все те же три основных цвета: красный, зеленый, синий. Сзади эти матрицы просвечиваются мощной лампой и этот свет через матрицы и оптическую систему, попадает на экран. Перед тем как подавать свет на матрицы, в трехматричной системе, луч раскладывают на три основных составляющих.

Такая конструкция, кроме недостатков ЖК (LCD) матриц, таких как неудовлетворительная цветопередача и малое время отклика матрицы, имеет еще один недостаток – большое тепловыделение. Для отвода тепла, используют специальную систему охлаждения.

К преимуществам, ЖК (LCD) матриц  кроме сравнительно небольшой стоимости, следует отнести достаточную яркость экрана, и небольшие габариты. Особенно, последнее утверждение относится к проекторам. А если сравнить систему с тремя и с одной матрицей, то качество картинки, несомненно, выше у первой категории.

Следует, так же упомянуть, о еще одном типе систем на ЖК (LCD) матрицах, в котором используют отображающие матрицы (LCo). В таких системах отсутствует ряд недостатков этой технологии. По качеству изображения они приближаются к технологии описанной ниже, однако цена на них на порядок ниже чем у устройств с применением технологии (DLP).

Микрозеркальные матрицы (Digital Light Processing (DLP) - цифровая обработка света)

Сердцем технологии DLP является микросхема (DMD-чип) и несколько миллионов микрозеркал. Эти зеркала управляются электростатическим полем. Каждое зеркальце, отражая свет формирует точку на экране, писксель.

Максимальное качество (равно как и максимальная цена) достигаются при применении трех DMD-чипов. Луч от лампы, разделяется на три луча основных цветов. Каждый направляется на свою микрозеркальную втулку. Микрозеркала, его отражают и с помощью оптики, он проецируется на экран. Несомненно, такая система позволяет достичь великолепной яркости, контрастности и цветопередачи. Однако DMD-чипы сложны в изготовлении и достаточно дорого обходятся в производстве. Отсюда и высокая цена на изделия, в которых используется данная технология.

Чтобы удешевить конструкцию, некоторые изделия оснащаются только одним DMD-чипом. А изображение формируется путем поочередного проецирования на экран изображений трех основных цветов. Достигается это с помощью диска имеющего прозрачные окошки трех основных цветов, который при вращении, поочередно освещает этими цветами DMD-чип. Иногда диск снабжают четвертым окошком. Это окошко прозрачное и оно просто разбавляет картинку черно-белым изображением, для увеличения яркости. Учитывая, что глаз человека не успевает различить быструю смену картинок разных цветов, мы видим полое цветное изображение. Однако иногда, если быстро перевести взгляд с одной области экрана на другую или просто быстро поморгать, можно различить эти цветовые дефекты.

Чтобы уменьшить это эффект, производители ставят два DMD-чипа. Один воспроизводит только красный цвет, другой все остальные. Такой проектор или проекционный телевизор стоит дешевле, чем с тремя DMD-чипами, но доже чем с одним соответственно.

И все три варианта данной системы, имеют два важных недостатка. Тепло от мощной ламы отводится вентилятором. И чем мощнее лампа, тем мощнее вентилятор, а соответственно и уровень его шума тоже выше. И если резко лишить такой прибор питания, вентилятор останавливается до того, как лампа достаточно охладится. А это чревато ее преждевременным выходом из строя. И кстати хоть стоимость такой лампы может составлять от нескольких сотен до тысяч у.е.,  срок ее службы к сожалению всего лишь несколько тысяч часов. Согласитесь – немного, если Вы целыми днями собираетесь смотреть телевизор…