Zbyszek Tarka
Bartosz Waluszko
Wstęp:
Podczas pracy z komputerem jednym z najważniejszych czynników wpływających na jej komfort jest monitor. Obecnym standardem są monitory o przekątnej 15 cali, które powoli zostają wypierane przez modele 17 calowe lub większe. Jednak w przypadku tradycyjnych monitorów duży ekran wymusza znaczne wymiary urządzenia. Wad tego rodzaju pozbawione są płaskie wyświetlacze LCD (Liquid Crystal Display) czyli wyświetlacze ciekłokrystaliczne). Początkowo stosowane były one w komputerach przenośnych ostatnio jednak coraz częściej pojawiają się zamiast zwyczajnych monitorów. LCD wyposażone są w ekrany mierzące od 14 do 20 cali, jednak dominują modele o przekątnej 15,1 i 18,1 cala. Wartości te odpowiadają rzeczywistym rozmiarom widocznej powierzchni ekranu, a nie całej lampy jak w przypadku zwykłych monitorów (dla 15 cali rzeczywista wielkość to 13,8 cala, a dla 17cali - 15,7 cala). Najbardziej widocznymi cechami odróżniającymi wyświetlacze LCD od tradycyjnych monitorów są ich wymiary oraz waga. Najgrubsze panele nie przekraczają zwykle 10 cm, a rekordzistą w dziedzinie minimalizacji jest wyświetlacz LCD, który ma zaledwie 14 mm grubości. Najcięższe 20 calowe monitory LCD ważą tyle ile przeciętny tradycyjny monitor o przekątnej 15 cali.
Monitory CRT
Ponieważ na jednym z pierwszych spotkań, nasi koledzy dość szczegółowo przedstawili nam monitory CRT to postanowiliśmy tylko przypomnieć, że podstawowym składnikiem każdego monitora CRT (Cathode Ray Tube) jest lampa kineskopowa, na jej przedniej części wyświetlany jest obraz. Kineskop, lampa katodowa, CRT to synonimy elektronowej lampy będącej najstarszym elektronicznym elementem służącym do wyświetlania obrazu, stosowanym do budowy odbiorników telewizyjnych od 1930 roku. Jej podstawowym składnikiem jest szklana, pozbawiona powietrza tuba, wypełniona obojętnym gazem pod niskim ciśnieniem. Umieszczona na końcu wąskiej szyjki katoda - ładowana ujemnie elektroda, zwana również działem elektronowym - wyrzuca wiązki elektronów w kierunku anody - drugiej, ładowanej dodatnio elektrody, jednak nigdy do niej nie docierają. Są, bowiem kierowane siłą cewek odchylających w stronę ekranu ulokowanego naprzeciw działa. Dwa sygnały synchronizacji (poziomej i pionowej), dostarczane także przez kartę graficzną, sterują wzmacniaczami odchylania pionowego i poziomego. Elementy te kontrolują pracę cewek odchylających wiązkę elektronów w kineskopie. Dzięki nim strumień cząsteczek omiata ekran z lewa na prawo i z góry na dół. Omiatanie ekranu strumieniem jest na tyle szybkie i częste, że triady fosforyzujące nie zdążą jeszcze zgasnąć, kiedy są znów rozświetlane. Dzięki temu unika się migotania obrazu. Parametr decydujący o tym, ile razy obraz jest rysowany w ciągu sekundy, nazywa się odświeżaniem ekranu. Tak, więc częstotliwość 75 Hz
oznacza siedemdziesięciopięciokrotne odświeżanie obrazu w ciągu sekundy. To tyle w celu przypomnienia i przejdźmy do następnych zagadnień.
Monitory LCD
Technologia:
Technologie wyświetlaczy LCD i tradycyjnych monitorów CRT łączy ta sama metoda tworzenia obrazu z pojedynczych punktów, jednak wszystkie inne zasady działania nie mają ze sobą już nic wspólnego.
Wyświetlacz składa się z filtrów polaryzujących·(które polaryzują
wiązkę światła w określonym kierunku) dwóch kawałków szkła z nadrukowanymi od wewnątrz elektrodami. Pomiędzy szklanymi powłokami znajduje się warstwa orientująca, pod którą znajduje się ciekły kryształ i kolorowe filtry RGB umożliwiające uzyskanie kolorów. Stałą odległość pomiędzy dwiema warstwami szkła utrzymuje izolator.
Ciekły kryształ jest substancją organiczną o ciekłej formie i krystalicznej strukturze molekularnej. Jego cząsteczki w kształcie podłużnych walców mogą zmieniać swoją pozycje, ale
dzięki siłom wzajemnego oddziaływania są one ułożone równolegle względem siebie. Do sterowania nimi używane jest pole elektryczne. W większości dzisiejszych wyświetlaczy LCD wykorzystuje się typ ciekłych kryształów zwany skręconym ciekłym kryształem nematycznym. W celu skręcenia molekuł w spiralny lub skręcony wzór, na wewnętrzne powierzchnie szkła nanosi się warstwę zestrajającą.
Źródłem światła jest lampa fluorescencyjna umieszczona za wyświetlaczem.
Gdy promień świetlny pada na wyświetlacz, w pierwszej kolejności przechodzi przez filtr polaryzujący a następnie w postaci spolaryzowanej wpada do warstwy ciekłego kryształu, gdzie przechodzi przez molekuły skręcające, na całej szerokości warstwy ciekłego kryształu. W wyniku tego zjawiska polaryzacja światła ulega zmianie o kąt równy kątowi skręcenia molekuł ciekłego kryształu, który wynosi 90 stopni i przechodzi przez kolejny filtr polaryzujący obrócony również o 90 stopni w stosunku do poprzedniego. Jeżeli do elektrod, umieszczonych na powierzchni warstwy ciekłego kryształu, przyłożone zostanie napięcie, walcowate molekuły ustawią się w kierunku pola (prostopadle do warstwy) i zapobiegną polaryzacji światła o kąt 90 stopni, a co za tym idzie również przejściu przez drugi filtr polaryzujący.
W celu uzyskania kolorów stosuje się serię kolorowych filtrów RGB, przez które przechodzą wiązki światła po przejściu przez drugą warstwę polaryzującą. Każdy piksel obrazu tworzony jest podobnie jak w monitorach CRT, za pomocą trzech punktów odpowiadających trzem barwom podstawowym RGB.
W pasywnej matrycy LCD każdy piksel obrazu musi być nieustannie pobudzany sygnałem, ponieważ molekuły ciekłego kryształu szybko powracają do stanu skręcenia. W matrycach aktywnych za pobudzanie odpowiada dodatkowy tranzystor pełniący funkcję bufora zapamiętującego wartość sygnału sterującego. Poprawił się dzięki temu kontrast, na lepsze zmieniły się też szybkość reakcji na impuls (czas odpowiedzi matrycy) i jakość odwzorowania kolorów. Pochodzący od nazwy cienkiej warstwy z tranzystorami - Thin Film Transistor - skrót TFT został powszechnie zaakceptowany jako nazwa wyświetlacza LCD z matrycą aktywną. W tradycyjnych wyświetlaczach LCD - nawet TFT - kontrast obrazu maleje wraz ze wzrostem kąta, pod którym obserwator patrzy na ekran. Zmieniają się także kolory obrazu, ponieważ oko ludzkie z różną intensywnością reaguje na zmiany kontrastu każdej z barw podstawowych RGB. Aby zminimalizować tego rodzaju wady wyświetlaczy, opracowano nowy typ aktywnej matrycy TFT nazwanej IPS-TFT (In - Plane -Switching TFT). W matrycy tej molekuły ciekłego kryształu ulegają skręceniu jedynie w płaszczyźnie poziomej, równoległej do powierzchni wyświetlacza, co znacznie zwiększa kąt patrzenia na obraz.
Wady:
Jedną z nielicznych cech przemawiających przeciw monitorom LCD jest ich wysoka cena. Przekracza ona średnio pięciokrotnie cenę monitora CRT o tych samych parametrach obrazu.
Wynika to z bardzo skomplikowanego procesu wytwarzania matryc i bardzo wysokiego współczynnika wadliwych egzemplarzy.
Każdy punkt obrazu wyświetlany jest za pomocą trzech elementów wyposażonych w miniaturowe tranzystory. Dla rozdzielczości 1024x768 potrzeba ich aż 2 359 296, więc wyprodukowanie w 100% sprawnej matrycy jest zadaniem bardzo trudnym. W związku z tym producenci przyjęli, że liczba wadliwych tranzystorów nie może przekraczać sześciu. W praktyce jednak najczęściej spotykamy modele z 3 i mniej uszkodzonymi tranzystorami.
Na obniżenie kosztów wpłynąć może bardzo obiecująca technologia sklejania dużych ekranów LCD z tanich, małych paneli TFT o przekątnej zaledwie kilku cali. Gdy granice między poszczególnymi "klockami" nie będą widoczne, możliwe będzie wyprodukowanie monitora LCD, którego cena będzie porównywalna z monitorem CRT o takiej samej przekątnej.
Kolejną wadą paneli LCD jest niedokładne skalowanie obrazu. Na ogół najwyższą jakość obrazu uzyskujemy tylko dla rozdzielczości będącej maksymalną rozdzielczością danego panelu. Jeżeli chcemy przeskalować obraz z rozdzielczości 1600x1200 na 800x600 nie jest to jeszcze problem, wystarczy jedynie podwoić wysokość i szerokość każdego piksela. Problemy zaczynają się przy przeskalowaniu do rozdzielczości np. 1024x768 lub 1280x1024. Tu stosunek liczby pikseli w pionie i poziomie wynosi 1,56 i 1,25 więc za podejmowanie decyzji, które piksele mają być przeskalowane odpowiada układ elektroniczny monitora. Aby skalowany tekst był czytelny układ stosuje metodę cieniowania, polegającą na wyświetlaniu każdej litery za pomocą dwóch lub więcej odcieni koloru. Wzorce opracowywane są oddzielnie dla każdej litery. Dla grafiki stosuje się algorytm krzywych s wygładzających krawędzie wyświetlanych obiektów.
Innym sposobem obejścia tego ograniczenia jest tzw. centrowanie. Centrowanie polega na tym, iż obraz o mniejszej rozdzielczości umieszczany jest pośrodku ekranu, a pozostałą przestrzeń zajmuje czarna ramka. Dzięki temu nie dochodzi do zniekształcenia wyświetlanego obrazu. Z drugiej strony, stosując tę technikę nie wykorzystujemy całego ekranu i możemy mieć trudności z odczytaniem tekstu (gdy np. wyświetlamy obraz 320x200 na ekranie LCD o rozdzielczości 1024x768 punktów).
Bardzo ważnym parametrem charakteryzującym panele LCD jest także czas odpowiedzi matrycy. Jest on zdefiniowany jako maksymalne opóźnienie pomiędzy sygnałem pobudzającym daną komórkę matrycy a momentem ustalenia się jej stanu (czas ten jest w granicach kilkudziesięciu milisekund). W modelach charakteryzujących się długim czasem odpowiedzi można zaobserwować efekt rozmazywania się obrazu podczas wyświetlania szybko przesuwających się scen. Zakłócenia widać np. podczas dynamicznych scen filmów oraz gier komputerowych. Może to doprowadzić do szybkiego męczenia się oczu i znacznego spadku komfortu pracy. Efekt rozmazywania obrazu zaobserwować można dla wyświetlaczy o czasie reakcji powyżej 50 milisekund.
Wiele starszych monitorów LCD ma problemy z prawidłowym odwzorowaniem kolorów. Powodem jest niska rozdzielczość wbudowanych w monitory przetworników analogowo-cyfrowych. Tanie modele mają 6-bitowe przetworniki dla każdego z podstawowych kolorów, co umożliwia uzyskanie jedynie 262 144 kolorów (218). Choć dla wielu użytkowników komputerów różnica jest niewidoczna, to tak duża redukcja przestrzeni barw całkowicie uniemożliwia pracę grafikom. Na szczęście wszystkie monitory z cyfrowymi interfejsami, a także najnowsze monitory z interfejsami analogowymi wyświetlają na ekranie pełną, 24-bitową paletę barw (16 777 216 odcieni).
Kąt widzenia:
W zależności od położenia molekuł względem płaszczyzny ekranu zmienia się poziom kontrastu obrazu. Ponieważ oko ludzkie z różną intensywnością postrzega zmiany kontrastu podstawowych składowych barw RGB, wraz ze wzrostem kąta widzenia zmianie ulegają kolory. Przy dużym kącie obraz staje się nieczytelny a w skrajnych przypadkach - jeżeli kontrast spadnie poniżej progu czułości oka ludzkiego, niewidoczny. Radą na to jest zwiększenie podświetlenia ekranu jednak ma to znaczący wpływ na żywotność elementów wyświetlacza. W produkowanych obecnie panelach zakres dobrej widoczności waha się od 100 do 170 stopni w poziomie i 50 do 170 stopni w pionie. Dodatkowo opracowano kilka technologii mających na celu polepszenie kąta widzenia. Są to np. IPS, MVAN, TN, FSTN. Wszystkie w/w technologie polegają na odpowiednim sterowaniu ułożenia molekuł ciekłokrystalicznych za pomocą warstwy sterującej.
TN + Film ( lub TN Wide Angel )
Wyświetlacze TN (Twisted Nematic) + Film układają swoje molekuły ciekłokrystaliczne prostopadle do powierzchni wyświetlacza, w taki sam sposób jak standardowe wyświetlacze TFT. Specjalna warstwa na górnej powierzchni zwiększa kąt widzenia.
Z technicznego punktu widzenia, rozwiązanie TN + Film jest najprostsze w implementacji. Producenci wyświetlaczy używają relatywnie starej, standardowej techniki TFT. Na powierzchni panelu naniesiona jest specjalna warstwa, która zwiększa kąt widzenia pionowego z około 90 do maksymalnie 140 stopni. Jednakże słaby kontrast i niski czas reakcji pozostały niezmienione. Metoda
TN + Film nie jest najlepszym rozwiązaniem, ale jest zdecydowanie najtańszym.
W najpopularniejszej obecnie technologii TN - skręcone ciekłe kryształy nematyczne) cząstki ciekłego kryształu stopniowo skręcają się względem siebie o 90 stopni pomiędzy płaszczyznami ekranu dzięki specjalnej obróbce wewnętrznych powierzchni ekranu i leżą równolegle do tych płaszczyzn. Przyłożenie napięcia powoduje obrót cząstek ciekłego kryształu do pozycji prostopadłej do płaszczyzn elektrod umieszczonych na przeciwległych ściankach ekranu i zablokowanie światła. W wyświetlaczu takim światło skręcające swoją płaszczyznę polaryzacji podczas przejścia przez warstwę ciekłego kryształu widoczne jest pod małym kątem.
Technologia TN ma także odmianę nazywaną STN, która charakteryzuje się kątem skręcenia od 200 do 270 stopni. Takie wyświetlacze są łatwiejsze do sterowania, ponieważ uzyskuje się zaciemnienie od 10 do 90 procent przy różnicy napięć tylko 0,2 V (normalnie ok 1,5 V). Wadą jest dodatkowy efekt chromatyczny związany z podwójnym załamaniem światła, co wymusza stosowanie dodatkowych filtrów - po uzupełnieniu wyświetlacza o specjalną warstwę uzyskujemy ekran FSTN (Film Super Twisted Nematic).
IPS (In-Plane Switching lub Super-TFT)
Po przyłożeniu napięcia molekuły układają się równolegle do powierzchni.
Tym, co różni wyświetlacze IPS od wykonanych w technologii TN (lub TN+Film) jest równoległe do powierzchni ułożenie ciekłych kryształów. Przy użyciu technologii ISP lub Super-TFT osiągany jest doskonały kąt widzenia, aż do 170 stopni, jaki znamy z normalnych monitorów. Jednakże jest także minus: z powodu równoległego ułożenia ciekłych kryształów, elektrody nie mogą być umieszczone na obydwu szklanych powierzchniach jak w wyświetlaczu TN. Zamiast tego, muszą być zainstalowane w kształcie grzebienia na dolnej niższej powierzchni szklanej. Prowadzi to ostatecznie do redukcji kontrastu i dlatego wymagane jest silniejsze tylne podświetlenie dla podniesienia jasności obrazu. Czas reakcji i kontrast praktycznie się nie polepszyły w porównaniu do konwencjonalnych wyświetlaczy.
Firma Hitachi zaprezentowała udoskonaloną wersję technologii IPS: Super IPS (nazywana także Super TFT). Technika ta polepsza jakość wyświetlanego obrazu i umożliwia obserwowanie niezmienionych kolorów, nawet pod kątem 170 stopni. Ponadto firma Hitachi podwyższyła kontrast i czas wyświetlania obrazu, co czyni jej przydatnymi np.: do prezentacji video.
Ekran z matrycą aktywną TFT-IPS ma elektrody umieszczone tylko na tylnej ściance, a cząstki LC nie są skręcone względem siebie w stanie neutralnym. Przyłożenie napięcia powoduje, że drobiny ciekłego kryształu skręcają się w jednej tylko płaszczyźnie i pozostają równoległe do przodu i tylu ekranu. Można obrazowo powiedzieć, że "prowadzenie" światła odbywa się wzdłuż krótszych brzegów molekuł i dzięki temu obraz widoczny jest pod większym kątem. W najnowszej technologii Super-IPS wprowadzono elektrody łamane, dzięki którym istotnie zmniejszyły się przebarwienia dla dużych kątów obserwacji oraz zwiększył się kontrast obrazu.
MVA (Multi-Domain Vertical Alignment)
Litera M w MVA pochodzi od terminu 'multi-domains' (wielodomenowy). Domeny to obszary w komórce koloru. Ilustracja pokazuje domeny, które są formowane przy użyciu występów. Obecnie Fujitsu produkuje panele których pojedyncze komórki zawierają do czterech takich domen. VA pochodzi od 'vertical alignment' (ustawienie pionowe) i jest trochę mylące ponieważ molekuły ciekłego kryształu (w stanie statycznym) nie są zupełnie pionowe z powodu występów (ilustracja powyżej, sytuacja 'Off'). Kiedy przez przyłożenie napięcia jest tworzone pole elektryczne, kryształy są ułożone poziomo i światło z tylnego źródła może przechodzić przez różne warstwy. MVA oferuje szybszy czas reakcji niż technologie IPS i TN + Film, co jest istotnym czynnikiem dla wydajności w video i grach. Kontrast jest zasadniczo lepszy, jednak może się zmieniać w zależności od kąta patrzenia.
Technika VAN (Vertically Aligned Nematic) pozwala na zwiększanie kąta widzenia i przyspieszenie reakcji kryształu dzięki skośnemu ustawieniu molekuł w stosunku do płaszczyzny ekranu, ale w zamian powoduje duże zmiany obrazu przy zmianach kąta obserwacji ekranu. Skośne ustawienie uzyskuje się dzięki zastosowaniu specjalnych roztworów poliamidowych, w których cząstki ciekłego kryształu mogą być ustawiane praktycznie w dowolnych kierunkach. W technologii MVAN (Mulit-domain VAN) grupy molekuł są odpowiednio skręcone względem siebie, tak aby uzyskać identyczny obraz z każdego kąta obserwacji.
Cyfrowy czy analogowy:
Poza niedoskonałościami skalowania, źródłem utraty jakości obrazu w monitorach LCD może być konwersja analogowo-cyfrowa. Chociaż wyświetlacze są urządzeniami cyfrowymi, większość z nich wyposażono w standardowe analogowe złącze D-Sub. Główną przyczyną wykorzystywania analogowego toru do przesyłania sygnału z karty graficznej do monitora jest brak jednolitego standardu i znikoma liczba kart ze złączem cyfrowym. Dlatego też producenci monitorów LCD z wyjściem cyfrowym dostarczają zwykle zestawy zawierające odpowiednią kartę graficzną. Cechą charakterystyczną monitorów ze złączem cyfrowym jest brak systemu OSD, a co za tym idzie, brak możliwości regulacji parametrów obrazu. Nie jest to jednak potrzebne, gdyż przesyłany cyfrowo obraz wolny jest od zakłóceń synchronizacji czy przekłamań kolorów. Ewentualnej korekty kontrastu lub nasycenia barw można dokonać za pomocą opcji dostępnych z poziomu sterowników.
Cyfrowy sygnał, generowany w karcie graficznej, jest konwertowany na sygnał analogowy do przesłania tylko po to, aby został skonwertowany z powrotem na sygnał cyfrowy w wyświetlaczu. Jest oczywiste, że taka podwójna konwersja prowadzi do utraty jakości obrazu i zwiększa ogólny koszt. Cyfrowy interfejs w oczywisty sposób jest bardziej sensownym rozwiązaniem dla płaskich wyświetlaczy. Płaskie wyświetlacze z analogowym interfejsem VGA ciągle jednak dominują na rynku.
Analogowe wyświetlacze miały usprawiedliwione istnienie przez długi czas, jako, że sprzęt zarządzający cyfrowymi odpowiednikami nie istniał. Brak odpowiedniego standardu i zastrzeżenia producentów kart graficznych do sprzedawania technologii pomogły im uzyskać krótkotrwałą dominację. Z dzisiejszego punktu widzenia, analogowe wyświetlacze TFT są zupełnie niepotrzebne, niemniej wciąż odnoszą sukcesy na rynku. Powodem tego jest fakt, że te urządzenia są sprzedawane głównie do specyficznego projektu lub często jako część większego zakupu. Kupujący, zazwyczaj duże firmy i oddziały rządowe, już posiadają istniejącą infrastrukturę, której nie chcą zmieniać. Zakłócenia pikselowe (pixel jitter), są jednym z najbardziej nieprzyjemnych efektów analogowych wyświetlaczy TFT. Efekt pływania ma miejsce, gdy zegar i faza nie są zsynchronizowane w 100% z sygnałem analogowym. Poszczególne piksele zaczynają wtedy pływać, co jest najbardziej wyraźne i też najbardziej irytujące w znakach i liniach. Cyfrowe TFT likwidują potrzebę synchronizacji zegara i fazy zupełnie, a co za tym idzie, nie mają tego problemu. Jeśli posiadacie taki wyświetlacz cyfrowy, wszystko co potrzebujecie zmieniać, to ustawienia kontrastu i jasności stosownie do swoich potrzeb.
|
Złącze cyfrowe |
Złącze analogowe |
Zalety |
|
|
Wady |
|
|
Plug - and - Display (P&D)
VESA przedstawiła swoją pierwszą wersję cyfrowego standardu Plug-
-and-Display (P&D) w roku 1997, specyfikacja ta minęła się jednak z rzeczywistością. Ów cyfrowy interfejs był przewidziany jako typ wielofunkcyjnego złącza, ale nikt tak naprawdę nie był zainteresowany tak niewygodnym elementem. Pomimo, iż można było przesyłać cyfrowy i analogowy sygnał przez P&D, dodatkowa integracja sygnałów USB i IEEE1394 / Firewire uczyniła to rozwiązanie całkowicie nieprzydatnym w praktyce. Żaden z producentów kart graficznych nie chciał inwestować w tak kosztowne złącze. Podstawą protokołu przesyłania jest Transition Minimized Differential Signaling (TDMS) - również nazywane PaneLink. Elektroniczne zakłócenia zawsze wpływają na oba przewody skrętki i dzięki temu mogą być efektywnie odfiltrowane. Ta technologia pozostaje praktycznie niewrażliwa na zewnętrzne zakłócenia.
DFP - Grupa Digital Flat Panel
VESA zaadoptowała standard DFP jako standard zastępczy. Jeśli porównamy cechy DFP z cechami P&D, trudno będzie wam zauważyć jakieś różnice. DFP jest praktycznie ograniczonym złączem P&D. Specyfikacja elektryczna jest praktycznie ta sama, poza faktem, że nie ma drogich specjalnych funkcji takich, jak sygnał analogowy, USB czy też IEEE1394, co sprawia, że DFP jest rozwiązaniem dość tanim. Jedyną wadą jest ograniczenie maksymalnej rozdzielczości do SXGA (1280 x 1024 pikseli). Pomimo, że złącza DFP są obecne m.in. na kartach ATI Rage Pro LT, Voodoo3 3500 i Number Nine SR9, przyszłość DFP jest już określona. Ograniczenie maksymalnej rozdzielczości do SXGA tylko przypieczętuje krótki żywot złącz DFP.
DVI - Digital Visual Interface
Standard Digital Visual Interface został zaprojektowany przez grupę Digital Display Working Group (DDWG). Do grupy lobbującej za DVI można zaliczyć wiele firm związanych początkowo z DFP. Mimo, że DVI nie zostało zaakceptowane jako standard przez VESA, DVI ma bardzo dobrą perspektywę na przyszłość, ponieważ protokołem przesyłu danych cyfrowych jest również TMDS (PanelLink). W porównaniu z P&D i DFP, które posiadają tylko jeden kanał przesyłowy, DVI zawiera również drugi, co podwaja maksymalne pasmo przenoszenia (pixel rate). To pozwala na osiągnięcie rozdzielczości ponad 1280 x 1024 pikseli. Inną zaletą DVI jest fakt, że może być również przenoszony sygnał analogowy. Dzięki temu starsze monitory CRT również mogą być podłączone w razie potrzeby.
Porównanie
Jeśli porównamy dokładnie standardy P&D, DFP i DVI, wniosek nasunie się sam: drogi standard Plug & Display jest praktycznie przestarzały, a DFP ogranicza rozdzielczość do 1280 x 1024 pikseli i pozwala na podłączenie jedynie cyfrowych wyświetlaczy TFT. To oznacza, że monitory z analogowymi złączami VGA nie mogą być podłączone, ponieważ złącze digital-analog jest zbyt skomplikowane. Matrox, ATI i Number Nine juz ogłosiły produkty ze złączami DVI. DVI nie tylko używa tego samego protokołu, co P&D i DFP, ale jest również elektrycznie kompatybilny. Oznacza to, że możliwe są przejściówki, pozwalające na korzystanie ze wszystkich trzech standardów, niemniej rozdzielczość nie będzie mogła wtedy przekroczyć 1280 x 1024 pikseli. Wymagało by to drugiego kanału przesyłowego (dual link), które oczywiście zawiera tylko DVI.
WYŚWIETLACZE PLAZMOWE
Plazmą nazywamy niestabilny stan materii, w którym złożona jest ona z mieszaniny jonów pierwiastków i swobodnych elektronów. Plazma jest dobrym przewodnikiem elektryczności, a przy przepływie przez nią prądu mają miejsce zjawiska emisji promieniowania - zależnie od składu plazmy, jest to promieniowanie widzialne, ultrafioletowe lub nawet rentgenowskie.
Panele plazmowe istnieją prawie tak długo, jak komputery osobiste. Najwcześniejsze modele były monochromatyczne o rdzawym odcieniu pikseli. Używano ich w komputerach przenośnych oraz w charakterze wielkich wyświetlaczy o dużej rozdzielczości w inżynierskich stacjach roboczych. Dopiero w drugiej połowie lat 90-tych opracowano luminofory pozwalające na uzyskiwanie wszystkich barw, jak również nowe techniki niezbędne do współpracy warstwy czerwonej, zielonej i niebieskiej. Piksel w wyświetlaczu plazmowym funkcjonuje podobnie do światła fluorescencyjnego: naładowany elektrycznie gaz (najczęściej mieszanina neonu argonu ksenonu) emituje światło ultrafioletowe, które następnie pada na luminofor i pobudza go, emitując widzialne światło. W niektórych konstrukcjach warstwa luminoforu znajduje się na wierzchu, podczas gdy w innych jest ona umieszczona z tyłu, powierzchnia górna jest zaś przezroczysta.
Podobnie jak inne wyświetlacze cyfrowe, również panel plazmowy stanowi matrycę pikseli, czyli elementarnych punktów obrazu. Każdy z pikseli składa się z trzech subpikseli, czyli elementów świecących odpowiednio jednym z trzech kolorów podstawowej triady RGB (Red - Green - Blue). Każdy z subpikseli stanowi skrzyżowanie dwu chromowo - miedziano - chromowych elektrod, położonych na przedniej i tylnej ściance ekranu. Oryginalny materiał elektrod musi spełniać podstawowe wymaganie - być wystarczająco przezroczystym dla promieniowania ultrafioletowego. Napięcie elektryczne pomiędzy elektrodami powoduje jonizację gazu, wypełniającego przestrzeń pomiędzy nimi. Gazem tym jest mieszanka ksenonu i neonu, odpowiednio dobrana pod kątem łatwości jonizacji i wytwarzania promieniowania o odpowiedniej długości fali. W monitorach plazmowych mieszanka gazów neonu oraz ksenonu (plazma) jest ograniczona w przestrzeni o grubości jednej dziesiątej milimetra, pomiędzy szklanymi płytami z elektrodami. Zjonizowany gaz emituje promieniowanie ultrafioletowe, pod wpływem, którego luminofor zaczyna świecić odpowiadającą położeniu subpiksela barwą podstawową. W ten sposób na powierzchni plazmowego ekranu budowany jest obraz ze świecących punktów - tak samo, jak w innych technikach wyświetlania. Luminofor jest tego samego typu, co użyty w dotychczasowych tradycyjnych monitorach stosujących technologię katodową CRT, zapewnia bogactwo kolorów oraz dynamikę obrazu, do którego zdążyliśmy już przywyknąć. W ten sposób światło wyłania się w monitorach plazmowych przez frontową, szklaną powierzchnię wyświetlacza ukazując naszym oczom kolorowy widzialny obraz.
OLED (Organic Light Emitting Diode)
Techniką przyszłości, z którą producenci rokują duże nadzieje, jest OLED. Organiczne diody świetlne bazują na elektroluminescencji materiałów organicznych i dlatego same są źródłem światła. Dzięki zastosowaniu takich materiałów, można tworzyć cieńsze, lżejsze i energooszczedniejsze panele. Dodatkowo panele zbudowane w oparciu o technologię OLED mogą świecić bardzo jasno, co umożliwia ich zastosowanie w produkcji notebooków, które często używane są w różnych warunkach oświetlenia. Jednak technologia OLED znajduje się jeszcze we wczesnym stadium rozwoju i minie jeszcze kilka lat, zanim znajdzie ona zastosowanie w produkcji masowej.
Zasada budowy wyświetlaczy organicznych jest bardzo prosta. Pomiędzy 2 warstwy metalizowane jest wsunięta cieniuteńka warstwa polimeru. Poprzez przyłożenie napięcia na oba kontakty powodujemy to, że przepływający prąd dziurowy elektronów, pobudza polimer do emisji światła.
Jednakże polimer pod wpływem kwaśnego środowiska i wody rozpada się, cała struktura musi być, więc zabudowana w odpowiednim, specjalnym otoczeniu i zakonserwowana przed późniejszymi kontaktami z powietrzem.
INNE
Ekrany dotykowe - nakładki na zwykłe monitory lub na LCD, popularne.
Okulary projekcyjne - rzucają obraz prosto na siatkówkę. Potencjalnie bardzo wysoka rozdzielczość obrazu, technologia początkowo opracowana dla wojska
Panele FED (Field Emission Display), zwane też ThinCRT, całkiem płaskie, cienkie ekrany katodowe, tańsze i energooszczędne, jakość zwykłych monitorów. Mają miliony działek elektronowych.
Wymagania ergonomiczne dla monitorów
Normy i dane techniczne
Każde urządzenie zasilane energią elektryczną, bez względu czy jest to odcinek przewodu, czy monitor, emituje pole elektryczne i magnetyczne. Wartości natężeń tych pól nie mogą przekroczyć pewnych ustalonych wartości granicznych, ponieważ w innych przypadku byłyby szkodliwe dla organizmu ludzkiego i mogłyby wywoływać różne choroby. Najpopularniejszymi normami są MPR II i TCO 92 oraz TCO 95 i najaktualniejsza TCO 99.
MPR II
Pierwszą znaną normą, która definiowała maksymalne wartości dla elektrycznych i magnetycznych pól jest norma MPR II, stworzona przez SWEDAC
(The Swedish Board for Technical Accreditation). Aktualnie norma MPR II odgrywa drugorzędna rolę, ponieważ wartości, jakie narzucają normy TCO, są dużo surowsze.
TCO 92
TCO ( The Swedish Confederation of Professional Employees) to organizacja zrzeszająca ponad 1,3 miliona członków z różnych branży, którzy muszą pracować przy lub z monitorem. Z osobistych doświadczeń członków organizacji powstała znaczna część norm TCO, służąca ochronie zdrowia ludzkiego. Norma TCO 92 zawiera niejako w sobie normę MPR II, zaostrzając jednocześnie jej wartości graniczne. Ponadto nie ogranicza się tylko do określenia norm emisji pól elektrycznego i magnetycznego, ale uwzględnia także aspekty ochrony środowiska. Dzięki temu monitory muszą być wyposażone w automatyczny wyłącznik, który w przypadku zaprzestania używania, przełącza monitor na tryb Stand-By, w którym pobór mocy nie może przekraczać 30 Wat. Dodatkowo monitor musi być w stanie powrócić do pełnej sprawności w ciągu trzech sekund od momentu dotknięcia klawiatury lub poruszenia myszą. Norma TCO 92 zawiera także regulacje, które nakazują producentom dostosować monitory do europejskich norm, dotyczących ochrony pożarowej i zabezpieczenia przed porażeniem prądem.
TCO 95
Ta norma nie przewiduje żadnych nowych wartości dla maksymalnych dopuszczalnych emisji, jest swego rodzaju rozszerzeniem normy TCO 92. Zawiera regulacje dotyczące zastosowania materiałów ekologicznych w samym procesie produkcji monitora. Na przykład do budowy kineskopu nie można używać kadmu, a inne elementy elektroniczne nie mogą zawierać rtęci.
TCO 99
Mimo, że zarówno norma TCO 92 jak i 95 wyznaczają wyraźne zalecenia dotyczące ochrony zdrowia, to ciągle nie określają parametrów, które pozwoliłyby ocenić ergonomię monitora. Po co nam niski poziom promieniowania, skoro jakość obrazu może być niska? Tutaj zastosowanie ma norma TCO 99, która nie tylko zawiera w sobie uregulowania normy TCO 95 dotyczące pól magnetycznych i elektrycznych, ale także definiuje kryteria ergonomiczne. Dodatkowo regulacje normy TCO 99 rozciągnięte zostały na ekrany ciekłokrystaliczne, klawiatury i kompletne zestawy, stacje komputerowe.
Monitory testowane są pod kątem następujących kryteriów:
równomierne oświetlenie, jasność: na powierzchni całego ekranu natężenie jasności musi być na tym samym poziomie. Intensywne przebarwienia, np.: na białym tle nie mogą występować.
polepszona ostrość: czytelność tekstu musi być zachowana na powierzchni całego ekranu. Szczególnie w rogach ekranu zwraca się uwagę na ostrość tekstu.
brak migotania: aby oko ludzkie nie postrzegało poszczególnych elementów składowych ekranu, musi on być wyświetlany z odpowiednią częstotliwością, która w znacznym stopniu zależy od wielkości ekranu. W przypadku monitorów 17-calowych przy rozdzielczości 1024 x 768 zalecana częstotliwość wynosi przynajmniej 85 Hz.
Dodatkowym parametrem wpływającym na migotanie jest odporność monitora na zewnętrzne pola elektromagnetyczne. Monitor powinien być odporny na tego rodzaju zakłócenia i wyposażony w filtry, które np.: będą w stanie zredukować przesunięcie fazy w sieci w taki sposób, że nie dojdzie do zakłóceń obrazu.
redukcja refleksów świetlnych: refleksy świetlne powinny być ograniczone w maksymalny stopniu tak, aby ich występowanie nie powodowało zbędnego obciążenia wzroku użytkownika i zniekształceń czytelności ekranu.
ograniczenie hałasu: głośne monitory, z których np.: podczas użytkowania wydobywają się nieprzyjemne dźwięki wywołują stres i są uciążliwe dla użytkownika. Zgodnie z normą TCO 99 monitor nie może wydawać żadnych uciążliwych dźwięków akustycznych.
Dodatkowo maksymalny pobór energii w trybie stand-by ustalono na 15 W, a w trybie uśpienia 5 W. Także zalecenia dotyczące ekologii zostały mocno zaostrzone. Nie można w procesie produkcji używać rozpuszczalników chloropochodnych, a zastosowane elementy plastikowe, nie mogą zawierać ognioodpornych substancji bromo- i chloropochodnych. Ponadto producent musi mieć podpisana umowę z firmą, która zapewni recycling jego produktów.
MPR II i TCO - porównanie wartości granicznych
Wartości norm TCO w porównaniu do normy MPR II są znacznie zaostrzone. Ponadto natężenie pól w przypadku normy MPR II mierzone jest w odległości 50 cm od przedniej strony monitor, podczas gdy w przypadku norm TCO, odległość ta w wielu przypadkach zmniejszona jest do 30 cm (*).
Zmienne pole elektryczne |
||
Zakres częstotliwości |
MPR |
TCO 92/95/99 |
0 Hz (pole statyczne) |
=< +-500 V |
=< +-500 V |
5 Hz - 2 kHz |
=< 25 V/m |
=< 10 V/m* |
2 kHz - 400 kHz |
=< 2,5 V/m |
=< 1,0 V/m* |
Zmienne pole magnetyczne |
||
Zakres częstotliwości |
MPR |
TCO 92/95/99 |
5 Hz - 2 kHz |
=< 250 nT |
=< 200 nT* |
2 kHz - 400 kHz |
=< 25 nT |
=< 25 nT |
Wyświetlacze 3D
Komputerowa grafika 3D dysponuje jedynie garstką środków służących reprezentacji wirtualnego świata: sztuczki ze światłem i cieniem, efekty głębi, wycinanie informacji spoza obszaru widzialnego oraz oddzielenie widzialnej od niewidzialnej części sceny poprzez zastosowanie bufora Z. W rzeczywistym świecie postrzegamy świat w wyniku połączenia obrazów odbieranych przez lewe i prawe oko, uczucie głębi wynika zaś z oglądania obiektów z dwóch punktów oddalonych od siebie o kilka centymetrów. Nasz mózg zajmuje się resztą.
Czyż, zatem prawdziwie głęboki odbiór środowiska 3D nie powinien polegać na naśladowaniu dwuocznego widzenia? Problem zaprzątał głowy naukowców komputerowych od roku 1965, kiedy to Ivan Sutherland zademonstrował pierwszy wyświetlacz nagłowny (HMD). Dimension Technologies Inc. wkroczyła na scenę wyświetlaczy 3D z unikalną technologią, która nie wymaga niewygodnych hełmów, czy okularów stereoskopowych. Wyświetlacz DTI 2015XLS stanowi krok naprzód w kierunku uczynienia wyświetlaczy 3D technologią szeroko dostępną, wykraczającą poza ramy wizualizacji naukowych, symulacji i zastosowań na polu wirtualnej rzeczywistości.
Zanim przyjrzymy się bliżej 2015XLS warto wspomnieć, że wyświetlacze stereoskopowe są dostępne już od jakiegoś czasu. Badania nad technologią wyświetlaczy 3D podjęły firmy takie jak Sharp i Philips.
Kilka słów o historii DTI
DTI zostało założone przez Jesse Eichenlauba i Arnie Lagergrena w roku 1986. W latach 80tych firma prowadziła sprzedaż stereoskopowych wyświetlaczy LCD, których setki są wciąż używane na całym świecie. Do momentu wprowadzenia niskobudżetowych 15" 2015XLS, dostępnych od stycznia bieżącego roku, większość klientów DTI stanowiły zasobne finansowo organizacje w rodzaju NASA, armii, czy potężnych zakładów naukowych i projektowych. Wyświetlacze DTI były raczej drogie (18" ekran sprzedawano za 6999 USD), lecz 15'' sprowadziły ceny prawdziwie przestrzennych ekranów LCD do poziomu akceptowanego przez szersze grono odbiorców, co stanowi ekscytujący przełom technologiczny.
Mike Doolin, przedstawiciel DTI pragnąc podkreślić przodownictwo technologii DTI w tej dziedzinie powiedział nam: "DTI znajduje się w posiadaniu większości najistotniejszych patentów na technologię autostereoskopowych wyświetlaczy 2D/3D. 14 patentów zostało zatwierdzonych, 6 dalszych jest w trakcie procedury patentowej a potężna sterta innych pomysłów, technologii i opracowań spoczywa na biurku pana Jesse i zostanie opatentowana w momencie zakończenia prac nad nimi. Firma posiadająca najbliższą naszej ilość patentów na tym polu znajduje się w posiadaniu dokładnie jednego."
To, co dla nas istotne to fakt, że DTI wydaje się być pierwszą firmą na rynku, która oferuje relatywnie przystępny cenowo wyświetlacz 3D LCD, i co właśnie zresztą przykuło naszą uwagę. Znacznie tańsze klasyczne 15'' panele LCD możecie zdobyć za cenę 500 USD, czy zatem funkcje 3D uzasadniają dodatkowe koszta? Postaramy się odpowiedzieć na to pytanie.
Technologia wyświetlaczy 3D
Podstawowa technologia 2015XLS nazwana jest równoległą iluminacją (ang. parallax illumination). Dwa obrazy - dla lewego i prawego oka są wysyłane do różnych kolumn pikseli, dla lewego oka są to kolumny nieparzyste, dla prawego - parzyste. Urządzenie optyczne nazwane "TN panel" umieszczone jest pomiędzy standardowym podświetleniem LCD, a samym panelem LCD. Pionowe kolumny panelu TN podświetlają nieparzyste bądź parzyste kolumny pikseli, w zależności od tego, który obraz jest aktualnie wyświetlany. Możecie zobaczyć to na rysunku pierwszym i drugim. Wasze lewe oko widzi obrazy przeznaczone dla lewego oka, prawe zaś obrazy przeznaczone dla prawego, dokładnie tak, jak ma to miejsce w rzeczywistości. To "oszukuje" wasz mózg sprawiając, że ma on wrażenie patrzenia na rzeczywistą sytuację z prawdziwą głębią.
Ze zbiorów firmy DTI
Ze zbiorów firmy DTI
Ze zbiorów firmy DTI
Para alternatywnych kolumn pikseli generowana jest w tempie 60 klatek na sekundę, co przy rozdzielczości wyświetlacza 1024x768 owocuje efektywną rozdzielczością każdego obrazu wynoszącą 512 kolumn i 768 wierszy. Generowanie oddzielnych obrazów dla każdego oka osiągnięto poprzez zastosowanie specjalnych soczewek na panelu TN. Efektem ich działania jest seria obszarów, w których funkcjonuje efekt 3D, tak jak to pokazano na rysunku trzecim.
Odmienny punkt widzenia prezentuje Cees van Berkel z Philips Research
Laboratories w Wielkiej Brytanii. Opisuje on prace swojej firmy zmierzające do umieszczenia ekranu z soczewkami z przodu wyświetlacza, uzyskując w ten sposób zwielokrotniony obraz (bardziej niż dwukrotnie, czego wymaga postrzeganie stereoskopowe). Pracując poza soczewkami, DTI pozwala na użycie swojego panelu jako tradycyjnego wyświetlacza 2D LCD w pełnej rozdzielczości; rozwiązanie Philipsa nie daje takiej możliwości. Z drugiej strony, Philips może stwierdzić że jego rozwiązanie oferuje większy obszar widzenia, pozwalając większej ilości osób na oglądanie obrazu 3D z różnych kątów widzenia, jak również oferując pełną jasność ekranu LCD podczas pracy w 3D. Metoda DTI powoduje utratę części jasności ze względu na zmniejszoną o połowę ilość kolumn emitujących światło.
Konfiguracja DTI 2015XLS
Skonfigurowanie 2015XLS jest stosunkowo proste. Jedyną różnicą, jaka dzieli go od normalnego wyświetlacza jest dodatkowe złącze RS-232, które służy do połączenia ekranu z wolnym portem szeregowym waszego komputera. Połączenie to jest niezbędne do uruchomienie widoku stereoskopowego, synchronizacji i aktywacji płaszczyzny podświetlenia. Bez połączenia szeregowego lub komunikacji z oprogramowaniem DTI na porcie COM, nie będziecie mogli doświadczyć 3D.
Kolejnym wymogiem, jakie ma 2015XLS jest posiadanie sterowników ELSA 3D Revelator dla kart opartych o układy nVIDII TNT/TNT2, GeForce i GeForce 2GTS. Głównym powodem użycia sterowników ELSY jest to, że DTI przetestowało je, a ELSA wspiera wyświetlacze stereoskopowe. Nie udało mi się wydębić od firmy żadnych innych powodów. Nie używałem początkowo sterowników ELSY i nie zauważyłem żadnych problemów z moją kartą Diamond Viper 770 przy zastosowaniu własnych sterowników 3D nVIDII. Nie spodziewałbym się także zbyt wiele ze strony DTI, jeśli o to chodzi. Ich strona domowa nie jest zbyt dobrze zaprojektowana, brak też na niej jakichkolwiek sensownych technicznych informacji.
Najważniejszym jednak wymogiem ze strony 2015XLS, jakiemu poddać się musi użytkownik, jest konieczność uważnego obserwowania niewielkiej czerwonej lampki usytuowanej w prawym dolnym rogu wyświetlacza. Światełko to wskazuje wam, czy siedzicie we właściwej pozycji umożliwiającej odbiór obrazu 3D. Jeśli widzicie światło - siedzicie źle, a ciągła obserwacja lampki jest chyba najbardziej irytującą rzeczą dotyczącą omawianego wyświetlacza.
Efekt 3D jest bardziej intensywny, jeśli w tle nie dzieje się zbyt wiele, lub też, jeśli pomiędzy tłem a pierwszym planem istnieje wyraźny kontrast. Jeśli zatem macie obiekt na gładkim tle, wrażenie przestrzenności będzie o wiele lepsze niż w momencie, gdy obiekt na pierwszym planie wyłania się z dynamicznego tła wypełnionego teksturami, eksplozjami i ruchem. Oznacza to, że w praktyce, grając, utracicie część wrażeń związanych z efektami 3D. Nie powstrzymuje to jednak 2015XLS przed zaaplikowaniem wam małego wstrząsu za każdym razem, kiedy przełączycie się w tryb 3D, w którym obrazy zdają się wyskakiwać z ekranu.
Najlepsze efekty osiągniecie w grach pełnoekranowych, lecz w
AutoCAD-zie, czy jakiejkolwiek innej aplikacji, gdzie pracować będziecie w oknach, stosujcie raczej 2015XLS jako wyświetlacz drugorzędny, pracując w głównej aplikacji na większym ekranie o wyższej rozdzielczości.
Domyślnie ekran pracuje w trybie 2D. Aby przełączyć się na 3D, a można wykonać to niejako "w locie", musicie zmienić parametry monitora z poziomu przedniego panelu. Przyjęto założenie, że będziecie używać standardowo trybu 2D, a to co stanowi o atrakcyjności 2015, to właśnie możliwość korzystania z niego na co dzień w ogólnych zastosowaniach oraz w specjalnych, wymagających trybu 3D. Kiedy wyświetlacz zostanie przełączony na 3D, daje się odczuć przyciemnienie obrazu, a efekt przełączania pomiędzy trybami 2D i 3D może być nieco deprymujący. To drobiazg, lecz może stać się istotny, jeśli macie zamiar używać wyświetlacza jako głównego ekranu przez dłuższy czas.
Wyświetlacz dysponuje menu ekranowym, które umożliwia dostęp do ustawienia jasności, kontrastu, automatycznej regulacji, geometrii, koloru i wyboru trybu pracy 2D/3D. Funkcja wyboru trybu pracy pozwala również na wybranie konkretnego formatu wyświetlania 3D oraz pozwala wrócić z trybu 3D do 2D. W trybie 3D możecie podzielić ekran na część górną i dolną, bądź prawą i lewą a także wybrać pomiędzy sekwencyjnym ramkowym a sekwencyjnym polowym trybem pracy.
Podsumowanie
DTI 2015XLS oferuje wyraźne, czyste i bezbolesne obrazy 3D. To niewątpliwy krok naprzód od gogli i kasku, a technologia wydaje się być niezmiernie obiecująca. Nie jest jeszcze produktem masowym, lecz niewątpliwie wyznacza kierunek na przyszłość.
Według mnie można rozważyć zastosowanie tego wyświetlacza w celach demonstracyjnych czy też na pokazach handlowych. To niezmiernie przykuwające uwagę rozwiązanie, wywierające na oglądających spore wrażenie obcowania z prawdziwym trzecim wymiarem. Trzeba jednak wziąć pod uwagę, że z odległości większej niż na wyciągnięcie ręki na ekranie pojawia się znaczna ilość odbić. Trudno wówczas zauważyć, że dzieje się na nim coś niezwykłego. W pokazach dla pojedynczych odbiorców 2015XLS jest fantastyczny, jednak nawet wtedy, choć dysponujecie pewną swobodą poruszania się, musicie upewnić się, że znajdujecie się w idealnej pozycji, by czerpać pełne korzyści z oglądania obrazu w 3D. Wymaga to pewnego przyzwyczajenia.
Przy cenie 1699 USD, realna wartość 2015XLS znacznie zależy od zastosowań, do jakich będziecie chcieli go użyć. DTI zdaje się kreować ten produkt jako propozycję dla graczy, jednak nie spodziewałbym się, że nawet najbardziej zapaleni gracze poważnie zastanowią się, zanim rozstaną się z taką sumą pieniędzy w zamian za tego typu bajer. Zdecydowanie, jest to przedmiot luksusowy, nie zaś pierwszej potrzeby.
Dla ludzi potrzebujących wyświetlacza 3D do wizualizacji, symulacji, badań, przetwarzania obrazu, itp. wyświetlacz ten jest niewątpliwie obiektem pożądania. DTI uczyniło prawdziwe 3D przystępnym dla sporej liczby wyspecjalizowanych użytkowników. Jeśli używacie swojego systemu do potężnych prac projektowych, bardziej sensownym wyjściem jest potraktowanie 2015XLS jako drugiego wyświetlacza, gdyż jest on po prostu zbyt mały do tego typu zadań.
Dla tego typu ekranu trafienie do szerszego grona użytkowników i akceptacja wymaga wsparcia ze strony uznanego producenta (który obniży też jego koszty produkcji). DTI licencjonuje swoją technologię, co może stanowić dla niej największą nadzieję na upowszechnienie. Niezależnie od tego jednak, 2015 XLS zdobywa u nas wysokie noty za otwarcie naszych oczu na możliwości ekranów oferujących prawdziwe 3D, choć nie jest on być może jeszcze gotowy na masowy odbiór.
Powrót na ziemię. LCD czy CRT?
Pierwszą zaletą posiadania wyświetlacza LCD jest brak problemów z geometrią. Nie ma potrzeby dokonywania jakichkolwiek korekcji zniekształceń czy różnic jasności obrazu na powierzchni ekranu - geometria jest perfekcyjna. Grafik będący fanatykiem precyzji oszalałby na punkcie takiego monitora. Niestety trzeba wspomnieć także o poważnych wadach, które mogą zniechęcić każdego artystę od używania tych urządzeń.
Wada 1:
W monitorach CRT kontrast może osiągać nawet wartość 700:1. Najlepszy wynik wśród 15-calowych wyświetlaczy LCD to 450:1, nie są zaś rzadkością modele w których parametr ten wynosi 250:1 lub nawet 200:1. Niski poziom kontrastu powoduje, że ciemniejsze odcienie są wyświetlane jako kolor czarny. Może to sprawić, że niektóre detale obrazu znikną. Jest to problem także w przypadku gier komputerowych, ponieważ wyświetlany obraz będzie miał czasami ponury szary kolor.
Wada 2:
Właściwie wszyscy producenci deklarują, że ich panele są w stanie wyświetlić 16 milionów kolorów, jednakże w praktyce górną granicą dla większości z nich okazała się liczba 260 tysięcy kolorów. Powodem tego jest 16-bitowa reprezentacja kolorów, mimo deklarowanych 24 bitów. Generalnie wyświetlacze LCD zostały znacząco ulepszone w ciągu ostatniego roku, lecz liczbą wyświetlanych kolorów nie mogą się równać jeszcze z monitorami CRT. Zamiast gamy kolorów przechodzących płynnie jeden w drugi, wyświetlacze te prezentują ziarniste, cętkowane tekstury, podobne do tych widocznych po zmniejszeniu liczby kolorów w systemie Windows.
Wada 3:
Jeśli posiadacie nowszy monitor CRT, nawet przez myśl wam nie przeszła praca z nim przy częstotliwości odświeżania mniejszej niż 85 Hz. Maksymalna wartość tego parametru decyduje o jakości monitora CRT, ale nie LCD. W kineskopie obraz jest tworzony przez wiązkę elektronów. Im szybciej przemiata ona ekran, tym lepszy obraz i wyższa częstotliwość odświeżania. W idealnym przypadku monitor CRT powinien pracować z częstotliwością odświeżania na poziomie 85-100 Hz. W wyświetlaczu LCD obraz nie jest tworzony przez wiązkę elektronów, lecz piksele, składające się z każdy z trzech diod, z których każda odpowiedzialna jest za wyświetlanie jednego z trzech kolorów składowych (czerwony, zielony, niebieski). Jakość obrazu zależy od tego jak szybko diody te są w stanie gasnąć i ponownie się zapalać. Szybkość ta nazywana jest czasem odpowiedzi. W przypadku testowanych przez nas monitorów czas ten wynosił od 25 do 50 ms, co oznacza, że były one w stanie wyświetlić od 20 do 40 obrazów na sekundę.
LCD kontra CRT: Porównanie
Prezentujemy spis głównych różnic między monitorami LCD a CRT.
|
LCD (TFT) |
Kineskop (CRT) |
Jasność |
(+) 170 do 300 cd/m2 |
(~) 80 do 120 cd/m2 |
Kontrast |
(-) 150:1 do 450:1 |
(+) 350:1 do 700:1 |
Kąt widzenia |
(~) 90° do 170° |
(+) ponad 150° |
Błędy zbieżności |
(+) brak |
(~) 0.20 do 0.30 mm |
Ostrość |
(+) bardzo dobra |
(~) satysfakcjonująca lub bardzo dobra |
Geometria |
(+) perfekcyjna |
(~) możliwe defekty |
Liczba uszkodzonych |
(-) do 8 |
(+) brak |
Sygnał wejściowy |
(+) analogowy lub cyfrowy |
(~) tylko analogowy |
Możliwe rozdzielczości |
(-) ustalona z góry lub |
(+) wiele |
Gamma (dopasowywanie |
(~) satysfakcjonująca |
(+) jakość fotograficzna |
Jednorodność obrazu |
(~) często jaśniejszy przy krawędziach |
(~) często jaśniejszy w |
Czystość/jakość kolorów |
(-) zła do umiarkowanej |
(+) bardzo dobra |
Migotanie |
(+) brak |
(~) niewidoczne powyżej 85 Hz |
Wrażliwość na pole |
(+) brak |
(-) zależna od ekranowania, możliwa spora |
Czas odpowiedzi |
(-) 20 do 50 ms |
(+) niemożliwy do |
Pobór mocy |
(+) 25 do 40 W |
(-) 60 do 160 W |
Rozmiary/waga |
(+) minimalne |
(-) wymaga sporo miejsca, ciężki |
Porównanie różnych technologii
|
Ekrany plazmowe |
Wyświetlacze LCD - TFT (aktywna matryca) |
Tradycyjne monitory CRT |
Waga - Wymiary |
42" ekran przy wadze zaledwie 31.5 kg oraz 8.5 cm grubości |
Niewielkich rozmiarów pozwalających na oszczędność miejsca przy wadze ok. 5 kg oraz 2.5" grubości |
Sześciokrotnie cięższe i około dziesięciokrotnie grubsze w porównaniu z analogicznymi ekranami plazmowymi |
Rozmiar |
Obecnie 21" i 60". W planach wprowadzenie ekranów powyżej 70" |
Ograniczony - masowa produkcja skupia się na jednostkach znacznie mniejszych rozmiarów |
Obecnie praktycznie maksymalną wielkością graniczną jest 30-40" |
Kąt widzenia
|
Kąt widzenia pionowy oraz poziomy przekraczający 160o (dwukrotnie większy od monitorów CRT) dający możliwość jednoczesnego oglądania przez wiele osób bez pogarszania jakości odbioru obrazu |
Kąt widzenia ok.. 140o w poziomie oraz ok. 110o w pionie daje monitorom LCD sporą przewagę nad monitorami CRT w znakomitej jakości obrazu, oszczędności miejsca oraz mniejszym zużyciu energii |
Kąt widzenia mniejszy, głównie ze względu na zakrzywioną powierzchnię ekranu (szczególnie w ekranach o przekątnej ~38" i większych). Sprawdzają się w zastosowaniach domowych dla jednocześnie oglądającej niewielkiej ilości osób |
Jakość obrazu
|
Rozdzielczość 852x480 zgodna ze standardem SVGA, przy 16.7 milionach kolorów oraz kontrastem 400:1, dwukrotnie większym od monitorów LCD/CRT |
Zdolne do wyświetlania obrazu w rozdzielczości XGA. Doskonałe jako monitory komputerowe oraz do wyświetlania statycznych obrazów |
Zdolne do wyświetlania obrazu w rozdzielczości XGA. Dobre jako monitory komputerowe |
Cena
|
Technologia wchodząca na rynek - stąd niewielki wolumen produkcji utrzymuje stosunkowo wysoki początkowy koszt zakupu. Zwiększenie produkcji spowoduje z czasem obniżenie cen urządzeń. |
Produkcja ekranów plazmowych jest obecnie technologicznie łatwiejsza od produkcji ekranów TFT. Ekrany plazmowe uzyskają przewagę cenową w momencie zwiększenia produkcji - już dzisiaj technologia TFT jest droższa w cenie/cal wielkości od technologii plazmowej |
Stosunkowo najtańsza dzisiaj technologia. W przyszłości prognozowane jest zrównanie cen ekranów plazmowych z ekranami CRT. Szacuje się, iż przy odpowiednio dużej produkcji ekrany plazmowe mogą być produktami tańszymi od tradycyjnych wyświetlaczy CRT. |
Wrażliwość na zakłócenia magnetyczne
|
Pełna odporność na zakłócenia - obraz stabilny bez efektów migotania oraz zakłóceń. Bardzo dobra ostrość również poza centralną częścią obrazu. |
Pełna odporność na zakłócenia - obraz stabilny bez efektów migotania oraz zakłóceń. Bardzo dobra ostrość również poza centralną częścią obrazu. |
Niska odporność na zakłócenia. Obraz podatny na zakłócenia oraz zniekształcenia, szczególnie poza centralną częścią ekranu |
Wejścia urządzeń cyfrowych
|
Obsługuje szeroką gamę urządzeń wejścia. Możliwość obsługi cyfrowych źródeł takich jak komputer, odtwarzacz video, kamera video, tuner TV, itp. |
Ograniczone możliwości obsługi cyfrowych urządzeń zewnętrznych |
Ograniczone możliwości obsługi cyfrowych urządzeń zewnętrznych |
Programy do testowania monitorów:
Źródła:
http://www.iiyama.pl/pages/presse/hintergrundinfos.php3
http://www.enter.pl/szukaj/wyniki.asp?plik=/ent2002/06/technologie_plazmowy.asp
http://www.lcd.elementy.pl/lcd/pled.htm
Testy
Podstawy działania wyświetlaczy LCD Rafał Duś
Monitory Zuza
Panele LCD Paweł Kaczanowski i Tomasz Koszmider
1
15
27
1) filtr polaryzacyjny
2) szklane podłoże
3) przezroczyste elektrody
4) warstwa wyrównująca
5) ciekłe kryształy
6) kolory
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Monitoring ZM Pierzchala
Monitory
w 3 monitorowanie podróży
Referat Inżynieria Produkcji Rolniczej
Proces wdrazania i monitoringu strategii rozwoju
5 Terapia monitorowana
BHP przy obsludze monitorow ekranowych
Monitoring zrwnowaonej turystyki
monitoring gleb
referat solidy
Monitorowanie pacjentów w OIT
7 [ Biofizyczne metody monitorowania ciąży ]
statystyka referat MPrzybyl
referat 4
monitoring wod
Referat 3 v3
więcej podobnych podstron