LCD zaslon

Izvor: Vidipedija
(Preusmjereno s LCD monitor)
Skoči na: orijentacija, traži

LCD monitori su računalni monitori koji za prikaz slike koriste tehnologiju tekućih kristala. Slika prikazana na monitoru sastoji se od piksela podijeljenih na tri ćelije – po jednu za svaku primarnu boju (plava, crvena, zelena) – koji, kada su osvjetljeni pozadinskim osvjetljenjem monitora daju sliku. Glavna prednost LCD monitora nad starim monitorima sa katodnim cijevima jeste njihova kompaktnost i oštrina slike. LCD monitori su debeli svega nekoliko centimetara, mogu se postaviti na postolje ili preko posebnog nosača pričvrstiti na zid. Ako se rezolucija slike na računalu postavi na prirodnu rezoluciju monitora, slika će biti iznimno oštra i stabilna.

Principi rada

Građa LCD zaslona
LCD monitori su iznimno složeni sustavi prikaza slike, daleko složeniji za izradu od klasičnih CRT monitora. LCD zasloni su slojeviti sustavi. Iza cijelog sklopa se nalazi pozadinsko osvjetljenje koje kontinuirano proizvodi svjetlost. Drugi sloj čini TFT sloj, odnosno tanki sloj tranzistora. Svaki piksel ima pridružen jedan ili više tranzistora, ovisno o tehnologiji izrade. Monitor prirodne rezolucije 1680 x 1050 će imat jednak ili veći broj tranzistora te pripadajuće kondenzatore za održavanje slike do sljedećeg ciklusa. LCD monitori također posjeduju i dva polarizirajuća filtra (polarizacija je karakteristika elektromagnetnih valova koja opisuje smjer djelovanja elektromagnetskog polja). Također, dio LCD monitora su i dva filtra, vertikalni i horizontalni filtar. Slojevi, redom od osvjetljenja do kolor matrice su: pozadinsko osvjetljenje, tranzistori, vertikalni filtar, staklena površina, matrica s ćelijama tekućih kristala, staklena površina, horizontalni filtar te kolor filtar. Svjetlost prolazi kroz sve ove slojeve između izvora i oka korisnika. Ako ne postoji napon u tranzistoru, tekući kristali se nalaze u kaotičnom stanju.

Kada se na elektrode dovede električni naboj molekule tekućih kristala se smještaju paralelno električnom polju što smanjuje zakretanje svijetla. Kada bi tekuće kristale potpuno polarizirali prolazeće svijetlo bi bilo polarizirano okomito drugom filtru i samim time bi svijetlo bilo potpuno blokirano. Piksel se ne bi upalio. Kontrolirajući zakretanje kristala svakog piksela, svijetlo može većim ili manjim intenzitetom prolaziti kroz filtre omogućavajući različite intenzitete osvjetljenja piksela.

Foton koji svoj put započinje na samom izvoru osvjetljenja te prvo putuje do vertikalnog filtara. Na vertikalnom filtru dolazi do apsorpcije pola svjetla uvjetno govoreći. Prolaskom kroz polarizacijski filtar foton dolazi do tekućeg kristala, koji je, pretpostaviti ćemo postavljen u položaj da propušta svjetlost. Obzirom da su kristali složeni tako da propuštaju svjetlost foton prolazi kroz ćeliju i sljedeći na putu mu je horizontalni filtar, kroz koji upravo zbog specifičnog položaja kristala u matrici može i proći. Kod LCD zaslona u boji svaki pojedini piksel se sastoji od tri ćelije ili podpiksela, koji su obojeni u plavu, zelenu i crvenu boju pomoću jedne od metoda: pigment, boja ili oksidi metala. Svaki se podpiksel može zasebno kontrolirati i kombiniranjem mogu generirati milijunske nijanse boja. Sljedeća stanica ovako „obojanog“ piksela je oko promatrača, te posredno, interpretacija usvojene senzacije u mozgu.

Adresiranje pojedinog tranzistora je temeljeno na pozicioniranju tranzistora u redove i stupce. Kada sklop treba aktivirati pojedini piksel, tada pusti struju duž jednog retka tranzistora, te potom duž jednog stupca. Dodirna točka ove dvije međusobno okomite linije je samo jedan pojedini piksel. Taj piksel se i pali. Kondenzator koji je dio sklopa tada zadržava struju potrebnu da piksel ostane upaljen do ponovnog dovođenja struje na isti tranzistor. Taj vremenski interval nazivamo vrijeme odziva). Tako brojevi i oznake kao što su. 4 ms ili 16 ms u biti označavaju vrijeme koje prođe između dva uzastopna paljenja pojedinog piksela.

Mjerenje vremena odziva

Vrijeme odziva monitora je relativan pojam mjerljiv na više različitih načina, gdje svaki od načina relativno točno opisuje ovu kvalitetu monitora. Vrijeme odziva se tradicionalno mjeri na punom crno-bijelo-crno prikazu a to je i metoda mjerenja koja je postala dio ISO standarda (TrTf- Time rising, Time falling). U praksi se mnogo češće obavljaju mjerenja brzine odziva u sivoj skali, odnosno brzine promjene između pojedinih nijansi sive, G2G (grey-to-grey). G2G je mnogo zahtjevnija radnja od TrTf metode i daje znatno više vremenske vrijednosti jer je puno teže kalibrirati piksel da se mijenja za nijansu nego što je to slučaj s potpunim paljenjem, a pri tome težeći zadržati pravilnost prikaza same nijanse. VESA (Video Electronics Standards Association) je definirala standard za TrTf metodu mjerenja vremena odziva, ali nije definirala metodu mjerenja G2G odziva. Bez standarda kojeg se moraju pridržavati, prikazivanje G2G vremena odziva na kutijama uređaja potpuno je besmisleno. Zbog nedefiniranog standarda, neki proizvođači ističu TrTf metodu dok drugi ističu G2G metodu mjerenja vremena odziva ili čak obje. Također mnogi jednostavno izbace broj i ne preciziraju o kojoj se metodi mjerenja radi. Da stvar bude kompliciranija, proizvođači vrlo često navode najbolje vrijednosti na kutijama proizvoda, a ne prosječne ili tipične vrijednosti pri radu u normalnim uvjetima.

U posljednje vrijeme s ciljem povećanja efektivne brzine odziva proizvođači koriste različite metode dodatnog ubrzanja, odnosno overdrivea same matrice. Sustavi se razlikuju od proizvođača do proizvođača, a najpoznatiji su: ClearMotiv (Viewsonic), AMA (BenQ), MagicSpeed (Samsung) and ODC (LG.Philips). Za posljedicu često imaju pad neke od ostalih karakteristika kvalitete slike.

Mrtvi i zaglavljeni pikseli

Zaglavljeni piksel na zaslonu.
Kao što smo ranije naveli, u samoj pozadini zaslona krije se iznimno kompleksna mreža tranzistora. Bilo zbog manjkavosti, greške u proizvodnom procesu ili mehaničkog oštećenja nastalog zbog nepravilnog rukovanja (nagli trzaji, udarci itd.) na LCD monitoru se mogu pojaviti tzv. mrtvi i zaglavljeni pikseli. Mrtav piksel može biti apsolutno upaljen (bijel) ili potpuno ugašen (crn), dok je zaglavljeni piskel u pravilu obojen nekom od boja, odnosno problem je nastao na razini jednog ili više podpiksela.

Nezgodno u svoj priči s mrtvim pikselima je upravo činjenica da proizvođači sami određuju standarde za broj mrtvih piksela koji se po njivom mišljenju može smatrati prihvatljivim za njihove monitore. Premda je broj mrtvih piksela koji je dozvoljen definiran ISO 13406-2 normom većina proizvođača ignorira u nekoj mjeri ili u potpunosti navedenu normu i sama definira pravila igre. Većina s druge strane priznaje normu u nekoj mjeri pa ćete kod nekih proizvođača koji su uvelu nultu toleranciju na mrtve piksele često na proizvodima vidjeti Class I oznaku, koja upravo to i potvrđuje. To znači da monitor koji nosi ovakvu oznaku možete mirne duše vratiti proizvođaču ako primijetite oštećen podpiksel ili piksel. Mrtvi pikseli se često mogu pojavljivati u nakupinama što može biti posebno iritantno. Proizvođači također obraćaju pozornost na položaj mrtvog piksela na samom displeju. Tako da ćete dobiti potvrdan odgovor o zamjeni monitora mnogo lakše ako se radi o jednom ili više oštećenih piksela koncentriranih oko sredine ekrana nego ako se nalaze duž rubova gdje ih je mnogo teže primijetiti.

Prikaz boja

Često isticana, premda ne toliko forsirana kvaliteta LCD monitora je prikaz boja. Činjenica jeste, premda su napravljeni znatni koraci u poboljšavanju ove slabe točke LCD tehnologije, da LCD monitori prema kriteriju vjernosti prikaza boja još uvijek zaostaju za CRT monitora. Razlika u kvaliteti se smanjila, ali je još uvijek zamjetna, što pogotovo vrijedi za monitore bazirane na brzim TFT TN matricama. Već VA matrice imaju znatno bolji prikaz kvalitete boja, dok IPS matrice stoje vrlo blizu savršenstva. Monitori različite kvalitete prikaza boja imaju i različite cijene. Tako TN matrice imaju nisku cijenu, dok VA i IPS matrice i monitori koji su bazirani na njima imaju nešto višu cijenu. U ekstremnim slučajevima i duplo veću po inču dijagonale monitora.

Kada na kutiji monitora stoji oznaka 16,7 milijuna boja to znači da svaki pojedini podpiksel može imati 256 razina osvjetljenosti. Pošto svaki piksel ima tri podpiksela, 256 x 256 x 256 iznosi 16,7 milijuna boja. Realno broj samih boja koje je moguće prikazati je nešto manji ali se ubacivanjem međutonova i kontroliranjem brzine osvježavanja dobiva prikaz razlike koja se vrti oko 600.000 boja.

Konektori za spajanje s računalom

Većina LCD monitora na sebi sadrži D-SUB15 i DVI konektore:

  • D-SUB15 ili VGA konektor je stari, analogni tip konektora preuzet sa cijevnih monitora. Sastoji se od dva paralelna reda pinova koje u pravilu uokviruje metalni okvir u obliku slova D koji omogućuje bolju ukupnu čvrstoću konektora i nešto zaštite od elektromagnetnih interferencija. Oblik slova D omogućava pravilnu orijentaciju pri priključivanju.
  • Drugi, mnogo češće korišteni konektor za spajanje LCD monitora je DVI. DVI je digitalni standard za prijenos informacija o slici visoke razlučivosti te omogućava plug-and-play u svoj svojoj ljepoti. Premda postoji i od ranije, masovnije usvajanje standarda došlo je tek s prvim GeForce modelima iz nVidijinih proizvodnih pogona. Postoji nekoliko varijanti ovog konektora. DVI-A je vrlo rijedak i u praksi služi za spajanje analognih uređaja. DVI-I je s druge strane najčešći konektor na grafičkim karticama. Pored uobičajenih 24 pina za digitalni signal, sadrži dodatne pinove koji prenose analogni signal. Isključivo na ovaj podtip konektora možemo spojiti VGA to DVI pretvarač koji ne pretvaraju signal iz jednog oblika u drugi, odnosno iz analognog u digitalni oblik, već samo prespajaju RGB i dva vertikalna stabilizatorska signala na D-SUB15 konfiguraciju za CRT monitore. Važno je napomenuti da postoje i dvije vrste DVI-I konektora, a to su single link i dual link. Single link omogućava prijenos signala do rezolucije od 1600x1200, s propusnošću signala od 4,95 Gbit/s dok je za više rezolucijske vrijednosti nužan dual link konektor. Dual link s druge strane može prenijeti sliku rezolucije i do 2048x1536 piksela i ima bandwidth do 9,9 Gbit/s ali mora biti kratak, kvalitetan i dobro oklopljen što je uzrok nešto više cijene samog kabela. DVI-D služi za prijenos isključivo digitalnog sadržaja preko svoja 24 pina. Daje bolju oštrinu ali i vjerniji prikaz boja od sličnih kabela.
  • HDMI je najmlađi među standardima za prijenos slike i zvuka. To je licencom zaštićen standard za nekomprimirani prijenos podataka. HDMI služi za povezivanje komponenti koje koriste HDCP oblik zaštite podataka, kao što su: AV izvori, BluRay optički uređaji, računala, igrače konzole, sa kompatibilnim digitalnim audio video sučeljem ili monitorom. HDMI podržava sve TV i PC formate, uključujući standardne, poboljšane i HD video formate, te prijenos višekanalnog zvuka, sve istim kabelom. Standard se pomalo probija na tržištu i postaje sve više zastupljen.

Vanjske poveznice