8 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Встроенные ас в мониторе что это

Содержание

ACM в мониторе — что это?

У вас тоже устают глаза после дня сидения перед монитором? Почему перед одним можно не напрягаясь сидеть сутками, а от другого через полчаса появляется ощущения «песка» в глазах? Ответим на эти вопросы, разберем что в мониторе так влияет на наши глаза.

Немного физиологии

Как диафрагма в фототехнике, отверстие зрачка изменяется в зависимости от степени освещённости. Это делают две группы мышц, отвечающие за расширение, расположенные радиально, сужающие, располагающиеся по окружности. Осуществляется это без нашего участия, на уровне рефлекса.

Напряжённые долгое время мышечные волокна быстро утомляются. Особенно это происходит при сильном свете, когда зрачок сужен. В темноте человек отдыхает, расслабляются глазные волокна. Но не стоит заставлять их работать в таких условиях – произойдёт быстрое утомление. При излишке или недостатке света рефлекторно происходит выделение слезы, учащается или замедляется частота моргания, напрягаются веки – это тоже влияет на быструю утомляемость.

Причины

Первая причина дискомфорта глаз зависит от неправильной организации рабочего места. Помните, как в школе, свет должен падать слева. Но реальные условия отличаются – так уж спланированы офисы.

Чтобы комфортно проводить время за компьютером, беречь глаза от излишних нагрузок, необходимо правильно настроить монитор. При производстве сильно завышаются параметры яркости и контраста, а пользователи, как правило, сразу кидаются в бой, не настраивают под себя. А настроить монитор просто.

Аппаратная настройка

ВАЖНО. Изучите рабочие кнопки. Не используйте метод «научного тыка», возьмите инструкцию. Это быстрее и эффективнее.

  • Качествоизображения. С помощью картинок, расположенных ниже, оценим качество настройки – чем больше цифр различается, тем лучше. Запомните количество цифр, вы поймёте качество корректировки этого параметра.

  • Яркость. Смотрим на картинку ниже. Настройка до тех пор, пока не станут различимы костюм, рубашка, крест на заднем плане.

  • Контрастность. Опять изображение. Должны различаться пуговицы и складки на рубашке. Установите параметр в ноль, постепенно увеличивайте бегунок, пока этого не добьётесь.

  • Гамма. Идеально настроить, скорее всего, не получится, но под себя настроить стоит. После настройки в центре картинки должны исчезнуть светлые и тёмные пятна.

  • Настраиваемсерый. С помощью настройки избавляемся от оттенков, искажающих картинку. Добиваемся регулировкой трёх основных цветов – красного, зелёного, синего. В результате должны быть только оттенки серого, ничего лишнего.

Программная настройка

Особо выделяется пункт меню — ACM (Адаптивная система управления контрастностью). «Фишка» компании Acer. С помощью неё улучшается детализация изображения. Происходит динамическая регулировка контрастности – для ярких объектов он темнее, чем тёмные – ярче. Изображение в любом случае получается наиболее чётким. Происходит анализ каждого кадра и настройка чёткости картинки. За счёт этого обеспечивается высокий уровень белого / чёрного. С помощью системы происходит экономия энергии, т. к. снижается потребление энергии самим монитором.

Итак, программная калибровка. Нажимаем кнопку «Пуск», в поиске забиваем «калибровка». Ищем, запускаем. Проходим ряд тестов по настройке.

РЕЗУЛЬТАТ. Возвращаемся к изображению с цифрами. После всех действий вы должны видеть, как минимум, на одну больше.

Обзор профессионального WQHD-монитора ASUS ProArt PA27AC: новый подход

Каких-то 5-7 лет назад мониторы компании ASUS из серий PA и PB были одними из самых доступных и одновременно навороченных моделей для работы с цветом — тогда это было нужно ASUS для того, чтобы утвердиться в сегменте. С профессиональными мониторами NEC и Eizo решения тайваньцев потягаться не могли, но это и не требовалось — по двум причинам: во-первых, дополнительные возможности нужны далеко не всем, а во-вторых – за них приходилось существенно переплачивать. Мониторы ASUS в этом случае выступали золотой серединой.

Шло время, производитель изредка выпускал новинки, продолжал продавать свои старые и высоко оценённые потребителями наработки, но ничего значимого для рынка в ASUS предложить не собрались. Теперь же наступило время перемен – в продажу выходят новые модели семейства ProArt, снабжённые ворохом современных технологий и готовые составить конкуренцию не менее именитым игрокам. Своё знакомство с новинками мы начнём с младшего представителя – модели PA27AC, выступающей в сегменте 27-дюймовых WQHD-решений. Давайте разберёмся, так или она хороша, как нам обещают.

⇡#Технические характеристики

Все новые решения ProArt в ASUS, в последнее время, представляют по отдельности. Так получилось и с PA27AC, анонсированного в конце 2017 года за пару недель до начала выставки CES 2018, где новинку показали уже во всей красе. В продаже модель появилась не так давно и предлагается на российском рынке по цене от 52000 рублей, что для WQHD-модели с такой диагональю и стандартным цветом охватом, прямо скажем, через чур. В США и Европе его стоимость несколько иная – 699 долларов и евро соответственно, что всё равно ставит разбирающегося покупателя в тупик – «А не дорого ли?» — воскликнет он.

Если не погружаться в историю и анализ современного рынка мониторов в целом, то может показаться, что герой обзора – что-то невероятно технологичное, но в действительности всё оказывается куда прозаичнее.

В мониторе используется полноценная 8-битная матрица IPS-типа неизвестной нам модели (предположительно, это панель производства LG Display). При размере экрана в 27 дюймов его разрешение составляет типичные для данного класса дисплеев 2560 × 1440 пикселей, что приводит к уровню плотности в 110 ppi – это оптимальное значение для работы любого плана. Дополнительному погружению в происходящее способствует так называемый 4-side frameless design безрамочной матрицы, у которой все четыре внутренние рамки отличаются минимальными размерами. Работать после PA27AC с более старыми с точки зрения дизайна мониторами – как будто в советскую «классику» пересел.

Производитель заявляет повышенную до 400 нит максимальную яркость подсветки, широкий цветовой охват, который, правда, при этом почему-то составляет всего 100 % sRGB, встроенный 14-битный LUT с возможностью аппаратной калибровки, качественную заводскую настройку (DeltaE

Выбор монитора в 2020 году – какая матрица лучше TN, VA или IPS

Купить хороший монитор очень просто. Нужно выбрать модель подороже и заплатить за неё несколько тысяч долларов. Вот только, что делать, если у вас нет таких денег или же вы не готовы с ними расставаться. В этом случае стоит разбираться в технологиях, которые присутствуют на рынке в настоящее время. Итак, мониторы представлены следующими типами матриц: TN, VA и IPS. Именно на их основе делают дисплеи ноутбуков, смартфонов и других гаджетов. Есть и другие, но они пока не представлены несколькими моделями для гиков.

Особенно актуальна проблема выбора монитора в новогодние праздники. Дедушка Мороз норовит подарить хорошим мальчикам какую-то полезную вещь, и только от вас зависит, сделает ли старик правильный выбор, или вы ещё долго будите вспоминать его необдуманный шаг, вытирая слёзы после часового сидения за монитором. Приступим же. На дворе 2020 год. Какой монитор выбрать: дорогой на IPS, дешёвый на TN или сбалансированный на VA. Давайте пройдёмся по основным характеристикам.

реклама

Углы обзора. TN имеет просто ужасные углы обзора со значительным смещением цвета и контраста как в горизонтальном, так и вертикальном направлениях. IPS имеют практически идеальные углы обзора, именно поэтому большая часть профессиональных мониторов относятся к этому классу. С VA всё не так просто: самое главное здесь – выбрать правильную модель. На рынке есть мониторы, практически не уступающие IPS по этой характеристике, а есть и такие, которые немногим лучше своих собратьев с матрицей TN.

реклама

реклама

Цветовая гамма. По этому показателю различий между VA и IPS почти нет. Обе технологии дают охват до 125% sRGB и могут демонстрировать высокие показатели в DCI-P3. Вот только речь идёт о дорогих качественных мониторах, ведь у IPS есть в кармане несколько козырей, благодаря которым профессионалы могут получить 100% охват DCI-P3 и Adobe RGB. TN плетётся в хвосте, с трудом доходя до показателя в 100% sRGB.

реклама

Время отклика. Долгое время эта характеристика выгодно отличала мониторы, построенные на TN-матрице. Однако, в последнее время производители научились делать дисплеи VA и IPS с очень низким временем отклика, которое позволяет комфортно чувствовать себя как в однопользовательских играх, так и в скоростных многопользовательских шутерах.

С основами мы разобрались. Некоторые эксперты предлагают считать TN самой слабой технологией. VA – золотой серединой, а IPS – матрицей для эстетов, которые предпочитают естественную цветопередачу. Соответственно, согласно этим представлениям, TN – для самых дешёвых мониторов, VA – как компромисс, а IPS тем, у кого водятся лишние деньги. Нельзя сказать, что в этом утверждении нет здравого зерна, однако, не всё так просто. Многие из тех, кто никогда не видел в работе 244-герцовую матрицу, заявляют, что она не даёт никаких видимых преимуществ. Точно также, как нет разницы между четырьмя миллисекундами и 8 миллисекундами. Якобы человеческий глаз не видит различий. Давайте взглянем на небольшое видео.

Читать еще:  Системник включается а монитор не показывает


Уже решили бежать в магазин за таким 240-герцовым монитором? Постойте, это ещё не всё. Есть такая полезная штука, как технология адаптивной синхронизации изображения. В настоящее время она представлена двумя вариантами: G-Sync и FreeSync. Это крайне полезная технология, которая позволяет делать картинку «целой», без неприятных разрывов и артефактов. Адепты Nvidia в один голос заявляют, что самая продвинутая и правильная, конечно же G-Sync. Однако, в последнее время FreeSync не только набирает обороты, но и может стать единым стандартом, ведь сама Nvidia открыла своим картам поддержку красной технологии. Посмотрите немного ниже, как она работает.


Если вы впечатлены, то стоит помнить ещё об одном: у каждого человека различное восприятие цвета. У мужчин заметно хуже, чем у женщин. При этом, совсем небольшое количество людей видит заветные 100% sRGB. Именно здесь встают два наиболее важных вопроса: цена и предназначение. Если у пользователя есть возможность заплатить за дорогой монитор с технологией IPS, то он полностью имеет право потом рассказывать, насколько его покупка оправдана, а также о том, что 240 Гц ему без надобности. Профессионал подбирает монитор исходя из своих потребностей, а геймер должен как следует поразмыслить: брать в 2020 году недорогой монитор, лишённый технологических наворотов последних пяти лет, или получить максимум из возможного.

Гид по студийным мониторам

Студийные мониторы – это акустическая система, необходимая для контроля качества звучания записываемой в студии музыки, а также один из ключевых элементов вашего сетапа.

При покупке студийных мониторов следует быть особенно внимательным, так как они очень различны по качеству, бывают мониторы как действительно хорошие, так и не очень. Конечно, на рынке есть и обычные hi-fi колонки, которые имеют привлекательную цену, однако и качество будет соответствующим.

Ниже будут рассмотрены основные принципы студийных мониторов, разобраны детали и особенности.

Дизайн

На первый взгляд все студийные мониторы кажутся одинаковыми, единственное отличие – габариты. В действительности же, все немного не так.

Закрытые акустические системы и системы с фазоинвертором.

По исполнению корпуса все акустические системы делятся на несколько видов. Самый простой вариант — герметично закрытый корпус. Такая система имеет соответствующее название – АС закрытого типа. Среди несомненных достоинств такой конструкции – простота исполнения. Но есть и минус — сложность получения низкой граничной рабочей частоты.

Данная проблема была решена благодаря появлению систем с фазоинвертором. Их отличие заключается в наличии выходного отверстия (фазоинвертора), который находится на передней или задней стенке.

На сегодняшний день подавляющее количество АС используют корпус с фазоинвертором, что объясняется удобством работы и гораздо меньшими размерами, в сравнении с системами в закрытых корпусах.

Тип: пассивный, активный, с усилением

Для многих начинающих музыкантов и саундпродюсеров тип будущих мониторов – это сложный и непонятный вопрос, а между тем, это один из важнейших параметров при выборе.

Пассивный тип мониторов был самым распространенным вариантом на протяжении многих лет. Пассивные студийные мониторы требуют внешнего усилителя, чтобы разогнать аудиосигнал до нужного уровня. Перед тем, как попасть в драйвер, аудио сигнал проходит через пассивный кроссовер и разделяется там, в результате низкие частоты посылаются в вуфер, а высокие – в твитер.

При выборе подобного оборудования стоит быть осторожным, так как часты случаи, когда пользователь приобретает слишком мощный усилитель. Интересно то, что недостаточно мощный усилитель также плохо скажется на технике. Драйверы, которые были перегружены из-за неподходящего усилителя, обычно не покрываются гарантией, поэтому вернуть мониторы не получится.

В общем, необходим усилитель, чей уровень RMS мощности на канал соответствует программному уровню мощности динамика и уровню сопротивления.

Важно понимать, что звучание усилителя очень сильно сказывается на звучании монитора. Поэтому пассивные мониторы и усилитель должны соответствовать друг другу. Попытка сэкономить на усилителе приведет к весьма посредственному звуку.

Активные мониторы в большинстве случаев являются более предпочтительными для музыкантов и звукорежиссеров. От пассивных мониторов они отличаются двумя параметрами. На кроссовере установлена активная схема, которая работает на линейном уровне и обеспечивает простое управление. Во-вторых, разные сигналы посылаются на разные усилители (система Bi-Amp, раздельное усиление), а оттуда – на драйверы. Такое разделение систем позволяет осуществлять более тщательный и независимый контроль. Усилители в таких АС уже заранее подобраны производителем по всем параметрам, такие мониторы удобнее в работе из-за меньшего количества необходимой коммутации.

Количество полос

Говоря в целом, мониторы имеют 2 или 3 драйвера, которые необходимы для поддержания полного спектра диапазона частот. 3х-полосные системы включают вуфер, среднечастотный драйвер и твитер для передачи басов, средних и высоких частот. 2-полосные системы используют вуфер и для низких, и для средних частот. Иногда можно встретить 2-полосные мониторы, которые используют 2 низкочастотных драйвера, они работают в тандеме и выдают больше низких частот. Самыми распространенными являются 2х полосные системы.

Наконец, существуют еще 1-полосные конструкции мониторов, их нельзя отнести к hi-fi категории, они созданы для использования в качестве вспомогательных, чтобы музыкант имел представление о том, как будет звучать его микс на домашних системах.

Сабвуферы

Считается, что сабвуферы предназначены в основном для систем «звук вокруг», типа 5.1 и 7.1, но они не редко используются и для работы в стерео, 2.1. При использовании сабвуфера, очень низкие частоты будут усилены, а мониторы возьмут на себя воспроизведение остального спектра. Как и в случае с мониторами, очень важно решить вопрос о расположении сабвуфера в помещении, дабы избежать ненужных резонансов. У большинства студийных сабвуферов есть сквозные линейные выходы для мониторов и встроенный кроссовер. Помимо этого, на некоторых моделях предусмотрена возможность отключения сабвуфера футсвитчем, для удобства работы звукорежиссера.

Установка и позиционирование

Очень важно не просто выбрать хорошие мониторы, но и суметь их грамотно расположить – в этом есть много подводных камней, на которые натыкаются новички. Выбрать такую точку для монитора, чтобы слушатель получил правильный звук без искажений может быть не так просто. Вообще, использование мониторов среднего поля (о них ниже) в больших студиях и контрольных комнатах подразумевает соответствующее акустическое оформление помещения.

Отражение от стен и других поверхностей может помешать процессу микширования, но при этом это не так критично, если речь идет об использовании мониторов ближнего поля, когда слушатель находится слишком близко к источнику звука. Однако мониторы и ближнего, и среднего поля могут страдать от отражения звука, исходящего с боковых сторон. Это отражение повлечет изменения в частотном диапазоне и не лучшим образом повлияет на все звучание в целом. Чтобы избежать подобных проблем, следует пересмотреть расположение мониторов в помещении. Также, возможно, имеет смысл подумать об акустическом оформлении поверхностей. Стоит сказать, что малейшее перемещение источника звука может сильно сказаться на его восприятии.

Конечно, вряд ли получится правильно расставить мониторы с первого раза, уделив этому процессу всего несколько минут. Здесь понадобится провести несколько проверок, чтобы найти лучшее положение для монитора. Для тех, кто не до конца полагается на собственный слух, существуют специальные системы, состоящие из ПО, измерительных микрофонов и специальных АЦП, которые позволят подстроить выходной сигнал под определенное помещение.

Иногда для хорошего звучания следует отредактировать не только угол монитора, но и высоту, на которой он расположен. В идеале, твитер должен располагаться на уровне ушей и немного под наклоном, так монитор будет полностью направлен на слушателя. Также стоит уделить внимание и монтажу мониторов, а также конструкциям, используемым для их установки. Существуют стойки и подставки, выполненные из специальных материалов, они призваны подавлять лишние вибрации.

Уровни мониторинга

Ходит много разговоров вокруг «правильного» уровня мониторинга, и зачастую все сводится к тому, что от собственных предпочтений здесь мало что зависит. В 1930-х годах американские физики выяснили, что человеческое ухо наиболее чувствительно в диапазоне от 3 до 4 кГц и менее чувствительно выше и ниже этого параметра. Кривая Флетчера- Мэнсона представлена на рисунке ниже:

Микширование на небольшой громкости потребует увеличения низких и добавления верхних частот, для того, чтобы звук показался вам сбалансированным. На большой громкости, в р-не 120dB данный эффект будет минимальным, однако мониторинг на таком уровне быстро заставит вас попрощаться с карьерой музыканта или звукорежиссера и может вызвать проблемы со слухом. Идеальный мониторинг проходит на уровне 85dB, но часто бывает, что музыканты предпочитают более низкий порог, только иногда добавляя громкости. Очень важно правильно выставить баланс, так как трек будет прослушиваться на самых разных уровнях.

Терминология

Здесь будут рассмотрены ключевые термины, которые понадобятся при выборе монитора и его установке:

Класс мощности

Один лишь показатель мощности не означает, насколько громко будет звучать монитор, как зачастую думают начинающие музыканты. Громкость монитора зависит от совокупности сразу нескольких параметров: чувствительности, импеданса и др. Мощность измеряется в Ваттах и имеет следующие обозначения:

Читать еще:  Артефакты на экране монитора причины

Как было сказано выше, важно, чтобы показатель RMS усилителя соответствовал показателю “program” динамика.

В случае с активными АС, производитель уже все подобрал за вас.

Частотный диапазон

Частотный диапазон отображает частоты, которые воспроизводятся динамиком. Известно, что человеческое ухо различает звуки в диапазоне от 20 до 20,000Hz. Большинство современных мониторов выдают максимум 20kHz, встречаются и такие, которые воспроизводят и 25, и даже 30kHz. Нижняя граница у 8ми дюймовых мониторов колеблется в р-не 35-40 Hz. Мониторы с вуфером на 5 дюймов обладают нижней границей в р-не 45-55 Hz, 3-4х дюймовые мониторы — 60Hz и выше. Как известно, дьявол кроится в мелочах, поэтому наиболее точное определение верхнего и нижнего порогов частотного диапазона – в точке, где оно перескакивает на 3dB или больше.

2-х и 3-хполосное усиление

Это метод усиления, который используют многие усилители, подключенные к кабинету. Стандартные активные мониторы используют такую систему по умолчанию, тогда как пассивные требуют нескольких внешних усилителей и активного кроссовера. Этот метод используется в случае больших сетапов.

Частота среза

Мониторы с фильтрами НЧ или ВЧ обычно имеют заранее заданную частоту или предоставляют выбор между 2 или 3 пользовательскими настройками. Эти фильтры используются для регулировки частотного диапазона в соответствии с акустическими условиями комнаты или же при работе с сабвуфером в системе 2.1, чтобы отрезать частоты, воспроизведение которых возьмет на себя сабвуфер. Частота среза – это частота, выше или ниже которой мощность выходного сигнала уменьшается вполовину от мощности в полосе пропускания.

Частота кроссовера

Вуферы созданы для воспроизведения басовых частот, тогда как твитеры отвечают за высокие частоты. Кроссовер необходим для посыла определенных частот на конкретный драйвер. Частота кроссовера – это та частота, на которой разделяется аудио сигнал.

Импеданс

Импеданс измеряется в Омах и на сегодняшний день не является критично важным параметром при выборе мониторов. На него следует обратить внимание при выборе усилителей или, например, когда необходимо подключить несколько мониторов в одну цепь. Многие современные пассивные мониторы имеют импеданс от 4 до 8 Ом.

Аббревиатура SPL расшифровывается как Уровень Звукового Давления. Звуковое давление — это переменное избыточное давление, которое образуется в упругой среде при прохождении через неё звуковой волны. Измеряется в Паскалях.

Тип фазоинвертора

Фазоинвертор — это отверстие на корпусе, предназначенное для снижения искажений и увеличения отдачи НЧ. Если планируется ставить мониторы близко к стене, то необходим монитор с фазоинвертором на передней панели. Если же фазоинвертор расположен сзади, то расстояние между стеной и монитором должно составлять не менее метра.

Мониторы ближнего и среднего полей

На этот параметр стоит обратить внимание при выборе места для монитора. Мониторы ближнего поля обычно располагаются на расстоянии 1-2 метров от слушателя, что делает их идеальным вариантом для студий. Мониторы среднего поля имеют большие габариты и ставятся на расстоянии 2-4 метров от слушателя. На больших студиях звукозаписи используются мониторы как среднего, так и ближнего поля. Основной ошибкой у начинающих саундпродюсеров является мнение, что мониторы с одним вуфером на 6,5 и 8 дюймов это мониторы среднего поля. Это далеко не так. Такие мониторы выпускаются производителем для использования в качестве мониторов ближнего поля. Просто больший размер динамика дает более низкую граничную частоту, для того, чтобы звукорежиссер мог вести основную работу без использования сабвуфера. Мониторы среднего поля могут иметь один или несколько динамиков с размерами 8, 10 дюймов и более. Зачастую мониторы среднего поля — пассивные.

Обзор профессионального WQHD-монитора ASUS ProArt PA27AC: новый подход

Каких-то 5-7 лет назад мониторы компании ASUS из серий PA и PB были одними из самых доступных и одновременно навороченных моделей для работы с цветом — тогда это было нужно ASUS для того, чтобы утвердиться в сегменте. С профессиональными мониторами NEC и Eizo решения тайваньцев потягаться не могли, но это и не требовалось — по двум причинам: во-первых, дополнительные возможности нужны далеко не всем, а во-вторых – за них приходилось существенно переплачивать. Мониторы ASUS в этом случае выступали золотой серединой.

Шло время, производитель изредка выпускал новинки, продолжал продавать свои старые и высоко оценённые потребителями наработки, но ничего значимого для рынка в ASUS предложить не собрались. Теперь же наступило время перемен – в продажу выходят новые модели семейства ProArt, снабжённые ворохом современных технологий и готовые составить конкуренцию не менее именитым игрокам. Своё знакомство с новинками мы начнём с младшего представителя – модели PA27AC, выступающей в сегменте 27-дюймовых WQHD-решений. Давайте разберёмся, так или она хороша, как нам обещают.

⇡#Технические характеристики

Все новые решения ProArt в ASUS, в последнее время, представляют по отдельности. Так получилось и с PA27AC, анонсированного в конце 2017 года за пару недель до начала выставки CES 2018, где новинку показали уже во всей красе. В продаже модель появилась не так давно и предлагается на российском рынке по цене от 52000 рублей, что для WQHD-модели с такой диагональю и стандартным цветом охватом, прямо скажем, через чур. В США и Европе его стоимость несколько иная – 699 долларов и евро соответственно, что всё равно ставит разбирающегося покупателя в тупик – «А не дорого ли?» — воскликнет он.

Если не погружаться в историю и анализ современного рынка мониторов в целом, то может показаться, что герой обзора – что-то невероятно технологичное, но в действительности всё оказывается куда прозаичнее.

В мониторе используется полноценная 8-битная матрица IPS-типа неизвестной нам модели (предположительно, это панель производства LG Display). При размере экрана в 27 дюймов его разрешение составляет типичные для данного класса дисплеев 2560 × 1440 пикселей, что приводит к уровню плотности в 110 ppi – это оптимальное значение для работы любого плана. Дополнительному погружению в происходящее способствует так называемый 4-side frameless design безрамочной матрицы, у которой все четыре внутренние рамки отличаются минимальными размерами. Работать после PA27AC с более старыми с точки зрения дизайна мониторами – как будто в советскую «классику» пересел.

Производитель заявляет повышенную до 400 нит максимальную яркость подсветки, широкий цветовой охват, который, правда, при этом почему-то составляет всего 100 % sRGB, встроенный 14-битный LUT с возможностью аппаратной калибровки, качественную заводскую настройку (DeltaE

Жидкокристаллические дисплеи. История, принципы работы, преимущества и недостатки

Сейчас технологии плоскопанельных и жидкокристаллических мониторов являются наиболее перспективными. Хотя в настоящее время на долю ЖК-мониторов приходится лишь около 10% продаж во всем мире, этот сектор рынка является наиболее быстрорастущим (65% в год).

Принцип работы

Экраны LCD (Liquid Crystal Display, жидкокристаллические мониторы) сделаны из вещества (цианофенил), которое находится в жидком состоянии, но при этом обладает некоторыми свойствами, присущими кристаллическим телам. Фактически это жидкости, обладающие анизотропией свойств (в частности, оптических), связанных с упорядоченностью в ориентации молекул.

Как ни странно, но жидкие кристаллы старше ЭЛТ почти на десять лет, первое описание этих веществ было сделано еще в 1888 году. Однако долгое время никто не знал, как их применить на практике: есть такие вещества и все, и никому, кроме физиков и химиков, они не были интересны. Итак, жидкокристаллические материалы были открыты еще в 1888 году австрийским ученым Ф. Ренитцером, но только в 1930-м исследователи из британской корпорации Marconi получили патент на их промышленное применение. Впрочем, дальше этого дело не пошло, поскольку технологическая база в то время была еще слишком слаба. Первый настоящий прорыв совершили ученые Фергесон (Fergason) и Вильямс (Williams) из корпорации RCA (Radio Corporation of America). Один из них создал на базе жидких кристаллов термодатчик, используя их избирательный отражательный эффект, другой изучал воздействие электрического поля на нематические кристаллы. И вот, в конце 1966 года, корпорация RCA продемонстрировала прототип LCD — цифровые часы. Значительную роль в развитии LCD-технологии сыграла корпорация Sharp. Она и до сих пор находится в числе технологических лидеров. Первый в мире калькулятор CS10A был произведен в 1964 г. именно этой корпорацией. В октябре 1975-го уже по технологии TN LCD были изготовлены первые компактные цифровые часы. Во второй половине 70-х начался переход от восьмисегментных жидкокристаллических индикаторов к производству матриц с адресацией каждой точки. Так, в 1976 году Sharp выпустила черно-белый телевизор с диагональю экрана 5,5 дюйма, выполненного на базе LCD-матрицы разрешением 160х120 пикселов.

Работа ЖКД основана на явлении поляризации светового потока. Известно, что так называемые кристаллы-поляроиды способны пропускать только ту составляющую света, вектор электромагнитной индукции которой лежит в плоскости, параллельной оптической плоскости поляроида. Для оставшейся части светового потока поляроид будет непрозрачным. Таким образом поляроид как бы «просеивает» свет. Этот эффект называется поляризацией света. Когда были изучены жидкие вещества, длинные молекулы которых чувствительны к электростатическому и электромагнитному полю и способны поляризовать свет, появилась возможность управлять поляризацией. Эти аморфные вещества за их схожесть с кристаллическими веществами по электрооптическим свойствам, а также за способность принимать форму сосуда, назвали жидкими кристаллами.

Рисунок 1. Конструкция ЖК-дисплея.

Основываясь на этом открытии и в результате дальнейших исследований стало возможным обнаружить связь между повышением электрического напряжения и изменением ориентации молекул кристаллов для обеспечения создания изображения. Первое свое применение жидкие кристаллы нашли в дисплеях для калькуляторов и в электронных часах, а затем их стали использовать в мониторах для портативных компьютеров. Сегодня, в результате прогресса в этой области, начинают получать все большее распространение LCD для настольных компьютеров.

Читать еще:  Настроечная таблица для монитора

Рисунок 2. Плоскость поляризации.

Экран LCD представляет собой массив маленьких сегментов, называемых пикселями, которыми можно манипулировать для отображения информации. LCD имеет несколько слоев, где ключевую роль играют две панели, сделанные из свободного от натрия и очень чистого стеклянного материала, называемого субстрат или подложка. Слои собственно и содержат тонкий слой жидких кристаллов между собой (см. рис. 1). На панелях имеются бороздки, которые направляют кристаллы, сообщая им специальную ориентацию. Бороздки расположены таким образом, что они параллельны на каждой панели, но перпендикулярны между двумя панелями. Продольные бороздки получаются в результате размещения на стеклянной поверхности тонких пленок из прозрачного пластика, который затем специальным образом обрабатывается. Соприкасаясь с бороздками, молекулы в жидких кристаллах ориентируются одинаково во всех ячейках. Молекулы одной из разновидностей жидких кристаллов (нематиков) при отсутствии напряжения поворачивают вектор электрического (и магнитного) поля в световой волне на некоторый угол в плоскости, перпендикулярной оси распространения пучка. Нанесение бороздок на поверхность стекла позволяет обеспечить одинаковый угол поворота плоскости поляризации для всех ячеек. Две панели расположены очень близко друг к другу.

Жидкокристаллическая панель освещается источником света (в зависимости от того, где он расположен, жидкокристаллические панели работают на отражение или на прохождение света). Как видно на рисунке 2, плоскость поляризации светового луча поворачивается на 90° при прохождении одной панели. При появлении электрического поля, молекулы жидких кристаллов частично выстраиваются вертикально вдоль поля, угол поворота плоскости поляризации света становится отличным от 90 градусов и свет беспрепятственно проходит через жидкие кристаллы (см. рис. 3).

Рисунок 3. Плоскость поляризации.

Поворот плоскости поляризации светового луча незаметен для глаза, поэтому возникла необходимость добавить к стеклянным панелям еще два других слоя, представляющих собой поляризационные фильтры. Эти фильтры пропускают только ту компоненту светового пучка, у которой ось поляризации соответствует заданному. Поэтому при прохождении поляризатора пучок света будет ослаблен в зависимости от угла между его плоскостью поляризации и осью поляризатора. При отсутствии напряжения ячейка прозрачна, так как первый поляризатор пропускает только свет с соответствующим вектором поляризации. Благодаря жидким кристаллам вектор поляризации света поворачивается, и к моменту прохождения пучка ко второму поляризатору он уже повернут так, что проходит через второй поляризатор без проблем (см. рис. 4а).

Рисунок 4. Поляризация светового луча.

В присутствии электрического поля поворота вектора поляризации происходит на меньший угол, тем самым второй поляризатор становится только частично прозрачным для излучения. Если разность потенциалов будет такой, что поворота плоскости поляризации в жидких кристаллах не произойдет совсем, то световой луч будет полностью поглощен вторым поляризатором, и экран при освещении сзади будет спереди казаться черным (лучи подсветки поглощаются в экране полностью) (см. рис. 4б). Если расположить большое число электродов, которые создают разные электрические поля в отдельных местах экрана (ячейки), то появится возможность при правильном управлении потенциалами этих электродов отображать на экране буквы и другие элементы изображения. Электроды помещаются в прозрачный пластик и могут принимать любую форму. Технологические новшества позволили ограничить их размеры величиной маленькой точки, соответственно на одной и той же площади экрана можно расположить большее число электродов, что увеличивает разрешение LCD-монитора, и позволяет нам отображать даже сложные изображения в цвете. Для вывода цветного изображения необходима подсветка монитора сзади, таким образом, чтобы свет исходил из задней части LCD. Это необходимо для того, чтобы можно было наблюдать изображение с хорошим качеством, даже если окружающая среда не является светлой. Цвет получается в результате использования трех фильтров, которые выделяют из излучения источника белого света три основные компоненты. Комбинируя три основные цвета для каждой точки или пикселя экрана, появляется возможность воспроизвести любой цвет.
Вообще-то в случае с цветом несколько возможностей: можно сделать несколько фильтров друг за другом (приводит к малой доле проходящего излучения), можно воспользоваться свойством жидкокристаллической ячейки — при изменении напряженности электрического поля угол поворота плоскости поляризации излучения изменяется по-разному для компонент света с разной длиной волны. Эту особенность можно использовать для того, чтобы отражать (или поглощать) излучение заданной длины волны (проблема состоит в необходимости точно и быстро изменять напряжение). Какой именно механизм используется, зависит от конкретного производителя. Первый метод проще, второй эффективнее.

Первые LCD были очень маленькими, около 8 дюймов по диагонали, в то время как сегодня они достигли 15-дюймовых размеров для использования в ноутбуках, а для настольных компьютеров производятся LCD с диагональю 20-дюймов и более. Вслед за увеличением размеров следует увеличение разрешения, следствием чего является появление новых проблем, которые были решены с помощью появившихся специальных технологий, все это мы опишем далее. Одной из первых проблем была необходимость стандарта в определении качества отображения при высоких разрешениях. Первым шагом на пути к цели было увеличение угла поворота плоскости поляризации света в кристаллах с 90° до 270° с помощью STN технологии.

Технологии STN, DSTN, TFT, S-TFT

STN — сокращение от Super Twisted Nematic. Технология STN позволяет увеличить торсионный угол (угол кручения) ориентации кристаллов внутри LCD с 90° до 270°, что обеспечивает лучшую контрастность изображения при увеличении размеров монитора.

Часто STN ячейки используются в паре. Такая конструкция называется DSTN (Double Super Twisted Nematic), в которой одна двухслойная DSTN-ячейка состоит из 2 STN-ячеек, молекулы которых при работе поворачиваются в противоположные стороны. Свет, проходя через такую конструкцию в «запертом» состоянии, теряет большую часть своей энергии. Контрастность и разрешающая способность DSTN достаточно высокая, поэтому появилась возможность изготовить цветной дисплей, в котором на каждый пиксель приходится три ЖК-ячейки и три оптических фильтра основных цветов. Цветные дисплеи не способны работать от отраженного света, поэтому лампа задней подсветки — их обязательный атрибут. Для сокращения габаритов лампа находится с боку, а напротив нее зеркало (см. рис. 5), поэтому большинство LCD-матриц в центре имеют яркость выше, чем по краям (это не относится к настольным ЖК мониторам).

Рисунок 5. Конструкция ЖК-матрицы.

Также STN ячейки используются в режиме TSTN (Triple Super Twisted Nematic), когда два тонких слоя полимерной пленки добавляются для улучшения цветопередачи цветных дисплеев или для обеспечения хорошего качества монохромных мониторов.
Термин пассивная матрица (passive matrix) появился в результате разделения монитора на точки, каждая из которых, благодаря электродам, может задавать ориентацию плоскости поляризации луча, независимо от остальных, так что в результате каждый такой элемент может быть подсвечен индивидуально для создания изображения. Матрица называется пассивной, потому что технология создания LCD дисплеев, которая была описана выше, не может обеспечить быструю смену информации на экране. Изображение формируется строка за строкой путем последовательного подвода управляющего напряжения на отдельные ячейки, делающего их прозрачными. Из-за довольно большой электрической емкости ячеек напряжение на них не может изменяться достаточно быстро, поэтому обновление картинки происходит медленно. Такой дисплей имеет много недостатков с точки зрения качества, потому что изображение не отображается плавно и дрожит на экране. Маленькая скорость изменения прозрачности кристаллов не позволяет правильно отображать движущиеся изображения.
Для решения части вышеописанных проблем применяют специальные технологии, Для улучшения качества динамического изображения было предложено увеличить количество управляющих электродов. То есть вся матрица разбивается на несколько независимых подматриц (Dual Scan DSTN — два независимых поля развертки изображения), каждая из которых содержит меньшее количество пикселей, поэтому поочередное управление ими занимает меньше времени. В результате чего можно сократить время инерции ЖК.
Также лучших результатов с точки зрения стабильности, качества, разрешения, гладкости и яркости изображения можно добиться, используя экраны с активной матрицей, которые, впрочем, стоят дороже.
В активной матрице (active matrix) используются отдельные усилительные элементы для каждой ячейки экрана, компенсирующие влияние емкости ячеек и позволяющие значительно уменьшить время изменения их прозрачности. Активная матрица (active matrix) имеет массу преимуществ по сравнению с пассивной матрицей. Например, лучшая яркость и возможность смотреть на экран даже с отклонением до 45° и более (то есть при угле обзора 120–140°) без ущерба качеству изображения, что невозможно в случае с пассивной матрицей, которая позволяет видеть качественное изображение только с фронтальной позиции по отношению к экрану. Заметим, что дорогие модели LCD мониторов с активной матрицей обеспечивают угол обзора в 160° (см рис. 6), и есть все основания предполагать, что технология будет совершенствоваться и в дальнейшем. Активная матрица может отображать движущиеся изображения без видимого дрожания, так как время реакции дисплея с активной матрицей около 50 мс против 300 мс для пассивной матрицы, кроме того, контрастность мониторов с активной матрицей выше, чем у ЭЛТ-мониторов. Следует отметить, что яркость отдельного элемента экрана остается неизменной на всем интервале времени между обновлениями картинки, а не представляет собой короткий импульс света, излучаемый элементом люминофором ЭЛТ-монитора сразу после похождения по этому элементу электронного луча. Именно поэтому для LCD мониторов достаточной является частота вертикальной развертки, равная 60 Гц.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector