Zobaczcie jak działają poszczególne rodzaje ekranów. Nie zaszkodzi wiedzieć więcej, zanim zdecydujecie się na nowy monitor lub telewizor.

 

 

Mało kiedy korzyści z postępu technicznego są tak oczywiste, jak w przypadku monitorów komputerowych i telewizorów. Jeszcze kilka lat temu połowę każdego stanowiska pracy (a w wypadku telewizora - regału) zajmował monstrualny ekran kineskopowy. Te dinozaury są dziś skazane na wyginięcie. I całe szczęście, bo nowoczesne telewizory i płaskie monitory zajmują o wiele mniej miejsca, nie niszczą wzroku, a pomimo to wyświetlają obraz o znacznie większej rozdzielczości.

Wyjaśnimy wam zasady działania technologii spotykanych we współczesnych monitorach i telewizorach. Przedstawimy formaty obrazu i doradzimy, jak z monitorów komputerowych i odbiorników telewizyjnych wycisnąć optymalną jakość obrazu.

 

Typy wyświetlaczy, czyli jak to działa

 

Ekran kineskopowy (CRT)

Jego największy element stanowi kineskop, w którym znajdują się trzy działa elektronowe. Wystrzeliwują one na powierzchnię ekranu strumienie elektronów dla trzech kolorów podstawowych: czerwonego, zielonego i niebieskiego. Kiedy wiązka elektronów trafia na powierzchnię ekranu, wtedy specjalna warstwa światłoczuła zwana luminoforem generuje maleńki czerwony, zielony albo niebieski punkt. Trzy takie punkty razem tworzą piksel.

Trzy strumienie elektronów w błyskawicznym tempie linia po linii omiatają ekran od góry do dołu, aby wyświetlić piksele. Budowa obrazu rozpoczyna się w górnym skraju monitora. Świecą się one na tyle długo, że ludzkie oko wyświetlane w tym układzie linie składa w obraz. Niestety obraz na ekranie CRT powoduje szybkie męczenie się wzroku. Poszczególne linie nie są widoczne gołym okiem, ale wystarczy obejrzeć nagranie wideo ekranu CRT aby zrozumieć dlaczego tradycyjne monitory i telewizory były tak szkodliwe dla oczu. Ich odświeżanie nie jest równomierne.

 

 

Ekran LCD

W ekranach LCD (ang. Liquid Cristal Display - wyświetlacz ciekłokrystaliczny) cienka warstwa ciekłych kryształów w zależności od wartości przyłożonego napięcia elektrycznego staje się bardziej lub mniej przezroczysta. Układy elektroniczne włączają i wyłączają miliony czerwonych, zielonych albo niebieskich punktów na ekranie. Również i tutaj trzy różnobarwne punkty tworzą  jeden piksel. Inaczej niż w przypadku monitorów kineskopowych w monitorach LCD piksele nie świecą - za jasność odpowiada podświetlenie tła. W konstrukcjach tradycyjnych jest to świetlówka, w bardziej zaawansowanych - diody LED.

 

 

W wielu nowszych modelach telewizorów LCD za podświetlenie tła w miejsce dotychczasowych świetlówek (zwanych CCFL)  montowane są właśnie diody LED. Istnieją dwa warianty tej technologii. W tańszych urządzeniach stosowane jest tak zwane podświetlenie krawędziowe, w którym diody LED znajdują się na skraju ekranu, a specjalne folie rozprowadzają światło. Zaletą tego rozwiązania wobec telewizorów LCD z tradycyjnym podświetleniem tła za pomocą świetlówek CCFL jest jeszcze mniejsza grubość. Oprócz tego diody LED zmniejszają zużycie prądu przez telewizor.

 

 

W droższych modelach diody LED znajdują się bezpośrednio za powierzchnią ekranu, dzięki czemu układy elektroniczne mogą dostosować intensywność świecenia każdej części obrazu do aktualnie wyświetlanej na niej zawartości (jeśli fragment sceny jest ciemny, diody przygasają, jeśli jest jasny - świecą pełną mocą). W porównaniu z telewizorami LCD z krawędziowym podświetlaniem LED lub CCFL zyskuje na tym kontrast, bo w telewizorach starszej generacji tło podświetlone jest równomiernie na całej powierzchni ekranu, wskutek czego czerń wygląda jak ciemna szarość.

 

 

 

Ekran plazmowy

Ekran plazmowy składa się z dwóch szyb, pomiędzy którymi znajdują się miliony mikroskopijnych komórek. Każda z tych pustych przestrzeni wypełniona jest gazem. Po przyłożeniu do komórki napięcia elektrycznego gaz zaczyna świecić. Każda komórka świeci w jednym z trzech kolorów podstawowych: na czerwono, zielono lub niebiesko. Więc także w tej technologii z trzech barwnych komórek składa się jeden piksel.

Ekrany plazmowe montuje się tylko w telewizorach i to tylko w modelach o przekątnych powyżej 32 cali. Przy większych przekątnych, na przykład 50 cali, są one na ogół tańsze niż telewizory LCD tej samej wielkości. Wynika to ze specyfiki produkcyjnej ekranów LCD. Na wielkogabarytowym ekranie LCD może wyskoczyć tzw. bad piksel, czyli źle świecąca lub martwa komórka. Ekrany plazmowe nie mają tego problemu.

 

 

Wady vs zalety poszczególnych technologii

 

Ekran kineskopowy

Wyświetlacze kineskopowe generują kontrastowy obraz o wiernych barwach, który wygląda dobrze niemal z każdego kąta, pod jakim patrzymy na ekran. Oprócz tego bardzo szybko budują obraz, a także gwarantują jego pełną 32-bitową głębię koloru. Ekran LCD nie jest w stanie wygenerować całkowitej czerni, ze względu na podświetlanie matrycy. Dlatego monitory CRT wciąż są używane w profesjonalnych zastosowaniach wideo i podczas produkcji filmów kinowych.

Kolejna zaleta: monitor kineskopowy potrafi równie ostro wyświetlać obrazy o różnych rozdzielczościach, co ma znaczenie zwłaszcza w przypadku użycia w roli monitora komputerowego. I tak na przykład 19-calowy monitor kineskopowy wyświetli ostry obraz zarówno przy rozdzielczości 1280x1024, jak też przy 1600x1200 pikseli.

 

 

Pora na wady technologii kineskopowej. Urządzenia tego typu zużywają ogromne ilości prądu, a znajdujący się w środku kineskop sprawia, że są bardzo duże i ciężkie. Telewizor kineskopowy z 32-calowym ekranem osiąga masę pomiędzy 40 a 50 kilogramów, a im większy ekran, tym dłuższy musi być kineskop. Większość modeli 32-calowych ma głębokość przekraczającą 50 cm. Dlatego praktycznie nie występują urządzenia kineskopowe o przekątnych ekranu większych niż 37 cali.

 

Dodatkowo - kineskop CRT jest też źródłem promieniowania elektromagnetycznego, które przy dłuższym oddziaływaniu na organizm może być szkodliwe dla zdrowia.

 

Ekran LCD

Ekrany LCD zajmują o wiele mniej miejsca i nie zużywają tyle prądu, co urządzenia kineskopowe o takiej samej przekątnej ekranu. Są dostępne ze znacznie większymi przekątnymi ekranu niż urządzenia kineskopowe, oraz co ważne są tańsze w produkcji. Telewizor LCD za około 2000 złotych będzie miał ekran o przekątnej 40 cali. Większe modele o przekątnych 52 cale są dostępne od około 4000 złotych.

 

 

Monitory LCD mają też oczywiście swoje wady. Szybko poruszające się obrazy wyglądają często na nieostre i rozmyte, ponieważ monitory LCD mają stosunkowo długi czas reakcji pojedyńczego piksela. W efekcie aby wyświetlić obraz piksele muszą gasnąć i zapalać się w pewnej sekwencji. W najnowszych modelach tę wadę można zredukować za pomocą skomplikowanych trików elektronicznych. Nie da się jej wykluczyć, ale sprowadzić do takich rozmiarów, że będzie ona niedostrzegalna dla ludzkiego oka.

Urządzenia LCD tylko przy jednej rozdzielczości (tzw. rozdzielczości natywnej) wyświetlają obraz o optymalnej ostrości. W efekcie wyjątkowo ciężko się na nich pracuje, jeśli trzeba zredukować rozdzielczość. Podczas oglądania filmów jest to mniej widoczne niż w przypadku tekstów i grafik. Podłączając do komputera monitor LCD, musimy więc dokładnie dostosować rozdzielczość obrazu do wymagań monitora. W przypadku graczy wywołuje to dodatkową presję. Duży monitor LCD wymaga zwykle potężnej karty graficznej, aby wyświetlać miodny obraz w natywnej rozdzielczości (czym więcej klatek na sekundę tym lepiej). W przypadku modeli Full HD mówimy tu już o wyższej półce produktów, a takie karty kosztują ponad 1000 złotych.

 

 

Spoglądając na monitor LCD ukośnie z boku lub z góry, zobaczymy bardzo mało kontrastowy obraz. W przypadku monitorów komputerowych ta wada jest praktycznie bez znaczenia, ale w telewizorach może znacznie utrudnić oglądanie filmów czy zdjęć w szerszym gronie.

 

Ekran plazmowy

Telewizory plazmowe, podobnie jak telewizory LCD, tylko przy określonej rozdzielczości generują obraz o optymalnej jakości. Bardzo dobrze wyświetlają kontrasty i kolory, w wielu przypadkach radzą sobie z tym lepiej niż telewizory LCD.

Telewizory plazmowe, inaczej niż urządzenia LCD, nie wymagają podświetlanego tła - poszczególne piksele świecą (lub nie) własnym światłem. Dlatego większość modeli wyświetla szczególnie głęboką czerń i bardzo dobry obraz filmowy, również widziany pod większym kątem.

 

 

Wadą telewizorów plazmowych jest lekkie migotanie obrazu, co jest widoczne przede wszystkim na powierzchniach o jasnych odcieniach, zwłaszcza szarości i bieli. To, jak bardzo efekt ten psuje wrażenie całego obrazu, zależy przede wszystkim od wrażliwości oglądającego oraz zastosowanych w danym modelu technik zwiększających częstotliwość wyświetlania obrazu.

Telewizory plazmowe przez długi czas uchodziły za pożeracze prądu, ale wiele nowszych modeli zużywa niewiele więcej prądu niż telewizory LCD. Kiedy zawartość obrazu nie będzie się zmieniać przez dłuższy czas, na przykład wynik meczu, to poszczególne elementy obrazu mogą pozostawić na ekranie telewizora plazmowego widmowe obrazy, które na szczęście znikają po pewnym czasie, kiedy zawartość obrazu znów się zmieni. Nowoczesne telewizory plazmowe zapobiegają temu efektowi, przesuwając obraz w regularnych odstępach o kilka pikseli.

 

Formaty obrazu

Nie tylko technika wyświetlania obrazu ewoluowała przez ostatnie kilkadziesiąt lat. Niemal każda kolejna technologia produkcji telewizorów i monitorów niosła ze sobą również zmianę formatu, czyli proporcji boków obrazu. Na zdjęciach poniżej pokazano, jak film nagrany w kinowym formacie (21:9) wyświetlany jest na ekranach o różnych proporcjach boków. W tym superpanoramicznym formacie obrazu produkowanych jest większość filmów kinowych.

 

 

Na co należy uważać kupując telewizor lub monitor?

 

 

Monitor komputerowy

Kupując monitor, praktycznie nie mamy wyboru: od pewnego czasu na rynku dostępne są prawie wyłącznie monitory LCD. Rynek zdominowały też praktycznie matryce TN (Twisted nematic), które sa tańsze w produkcji od matryc IPS (In-plane switching). Te drugie oferują znacznie lepsze parametry obrazu - szczególnie kontrast kolorów. Niestety są też bardzo drogie. W praktyce matryce IPS można spotkać w produktach wielkogabarytowych, przeznaczonych do profesjonalnych zastosowań graficznych i edycji wideo. Takie monitory często kosztują kilka, a nawet kilkanaście tysięcy złotych.

 

 

Telewizor

Telewizory kineskopowe nadają się już chyba tylko do użytku w roli taniego drugiego odbiornika, zwłaszcza że większości modeli brakuje podzespołów odpowiedzialnych za odbiór cyfrowych programów telewizyjnych. Takiego telewizora już niedługo będzie można używać tylko we współpracy z odbiornikiem zewnętrznym albo po podłączeniu do gniazda analogowej telewizji kablowej. Oprócz tego będziemy pozbawieni możliwości odbioru telewizji HD.

Jeśli więc telewizor ma stać w salonie i obsługiwać najnowsze techniki telewizyjne, to pozostaje wybór tylko pomiędzy technologią plazmową i LCD.

Najlepiej jest porównać jakość obrazu w sklepie przed zakupem. Bardzo dobrze nadają się do tego transmisje sportowe i audycje telewizyjne z dynamiczną akcją - wtedy szybko okaże się, czy procesor obrazu tworzy optymalny obraz również przy szybkich ruchach. Telewizory Full HD nadają się także dla graczy. Można pod nie podłaczyć konsolę, lub peceta. Musimy jednak jak najdokładniej dopasować rozdzielczość podłączonego peceta do rozdzielczości telewizora i ponowanie trzeba wziąć pod uwagę wydajność karty graficznej. Konsole są pod tym względem lepiej dostosowane.

Już teraz wszystkie duże stacje telewizyjne w Polsce (TVP, Polsat i TVN) mają swoje programy nie tylko w tradycyjnej rozdzielczości PAL (720x576 pikseli), ale także w wysokiej rozdzielczości HD (1280x720 lub 1920x1080 pikseli). Można je odbierać zarówno za pośrednictwem naziemnej telewizji cyfrowej DVB-T (tylko program TVP HD), jak i korzystając z telewizji satelitarnej i kablowej (TNV HD i Polsat HD).

 

 

Telewizor jako monitor komputerowy

 

• Cyfrowe podłączenie

Najlepiej połączyć pecet i telewizor kablem HDMI. Za pomocą funkcji EDID telewizor przekaże swoją rozdzielczość do karty graficznej peceta, który automatycznie się do niej dostosuje. Jeśli komputer ma tylko wyjście DVI, to pomimo to również możemy podłączyć do niego kabel HDMI: sygnały wideo obu gniazd są identyczne, a odpowiednia przejściówka kosztuje około 20 złotych i często od razu znajduje się w pudełku z kartą graficzną. Transmisja przez kabel DVI lub HDMI gwarantuje uzyskanie optymalnej jakości (w wypadku DVI nie jest jednak przesyłany dźwięk).

 

• Łącze analogowe D-Sub

Jeśli nasz komputer nie ma wyjścia cyfrowego, to najlepszą jakość obrazu zagwarantuje wyjście D-Sub (VGA). Jeśli pecet ma takie gniazdo, za pomocą programu do sterowania kartą graficzną ręcznie musimy ustawić rozdzielczość - w zależności od modelu telewizora będzie to 1360x768 (HDReady) lub 1920x1080 (Full HD). W większości kart graficznych bez gniazda DVI możemy wybrać tylko niższą rozdzielczość, ale nawet w niej filmy HD wyglądają już naprawdę dobrze.

 

• Dokładne wyświetlanie pikseli

W ustawieniach fabrycznych telewizory na ogół powiększają nieco obraz tak, że wystaje on poza skraj ekranu. Dlatego wyłączmy w telewizorze funkcję Overscan - wtedy nasz telewizor wyświetli każdy piksel w optymalnej ostrości. O tym, gdzie w menu znaleźć odpowiednie ustawienie wielkości ekranu, dowiemy się z instrukcji telewizora.

Uwaga! Nie zawsze nazywa się ono Overscan - może być również oznaczone jako Native, JustScan lub podobnie.

Wyłączenie funkcji Overscan poprawi także jakość obrazu podczas oglądania filmów z odtwarzacza DVD lub Blu-ray, czy odbiornika telewizji satelitarnej.

 

• Dobry obraz tylko przy optymalnej rozdzielczości

Ekrany plazmowe i LCD pracują w oparciu o stałą liczbę pikseli. Na przykład urządzenia Full HD wykorzystują rozdzielczość 1920x1080 pikseli. Jakość generowanego obrazu jest optymalna tylko wtedy, kiedy obraz ma tę samą rozdzielczość. W przeciwnym razie jest nieostry.

Uwaga! Jeśli więc karta graficzna nie jest w stanie miodnie wyświetlać obrazu na telewizorze, lepiej zredukować szczegółowość i efekty graficzne, niż zmniejszać rozdzielczość!

Co przyniesie przyszłość?

Producentom wyświetlaczy nie brakuje pomysłów na poprawienie jakości obrazu. Co jakiś czas pojawiają się doniesienia o nowych sposobach wyświetlania obrazu, jednak obecnie w roli następców ekranów LCD i plazmowych wymienia się dwie technologie OLED i SED. Ta pierwsza raczkuje w telewizji, ale za to zadomowiła sie na rynku smartfonów.

 

 

OLED (ang. Organic Light Emitting Diode)

W tej technologii na cienkiej folii znajdują się miliony mikroskopijnych organicznych diod. Generują one ostre i kontrastowe obrazy. Są ekstremalnie cienkie i umożliwiają budowanie zupełnie nowych rodzajów ekranów, na przykład w formie cienkiej warstwy powlekającej szklaną szybę. Ponieważ w technologii OLED nie jest potrzebne podświetlenie tła, ekrany ją wykorzystujące zużywają bardzo niewiele prądu.

 

 

Małe ekrany OLED (również w ulepszonej wersji AMOLED zmniejszającej jeszcze bardziej zużycie prądu) znajdziemy już w niektórych odtwarzaczach MP3, telefonach komórkowych i kamerach cyfrowych, ale większe wyświetlacze OLED wciąż pozostają bardzo drogie.

Ciekawostką jest elastyczność ekranów OLED, co ostatnio zaprezentowało Sony tworząc wyświetlacz zwijany w rulonik.

Problem który stoi przed technologią OLED to żywotność wyświetlaczy. Z czasem piękna głebia kolorów może ulec wypatrzeniu, ponieważ diody organiczne wypalają się nierównomiernie. W efekcie jedna barwa zaczyna dominować nad pozostałymi.

 

 

SED (ang. Surface-conductor Electron-emitter Diode)

Technologia SED japońskiej firmy Canon wykorzystuje miliony mikroskopijnych komórek, które po przyłożeniu napięcia emitują wiązkę elektronów. To sprawia, że punkt na drugiej warstwie świeci się. Każda pojedyncza komórka z zasady działania przypomina więc mikroskopijny kineskop z czerwonym, zielonym lub niebieskim punktem. Trzy takie punkty razem tworzą jeden piksel.

 

 

Ekrany SED mają połączyć zalety ekranów płaskich (niewielka głębokość, duża ostrość) i telewizorów kineskopowych (wysoki kontrast, naturalne kolory). Niestety, ciągle nie wiadomo, kiedy i czy w ogóle wejdą do seryjnej produkcji i ile będą kosztowały wykorzystujące je telewizory.(Fot.: Andres Rodriguez/Andrii Iurlov/Elena Blokhina/Nmint/ILogray | Dreamstime.com)

---