До вибору монітора, варто підійти дуже відповідально. Адже саме він, служить основним об'єктом передачі інформації від комп'ютера до користувача. Безумовно, нікому не хотілося б монітор з нерівномірною підсвічуванням, битими пікселями, чи деякі кольори і іншими недоліками. Даний матеріал допоможе роз'яснити деякі критерії, які допоможуть зрозуміти що саме вам потрібно від монітора.

вибір хорошого монітора, Обумовлений сумою таких характеристик як: тип використовуваної матриці, рівномірність підсвічування, дозвіл матриці, контрастність(В тому числі і динамічна), яскравість, співвідношення сторін, розмір екрану, порти комунікаціїі   зовнішній вигляд. Так само, будуть згадані ті чинники, які негативно впливають на здоров'я очей.

Для початку, варто зрозуміти як виникає колірне відчуття при погляді на монітор.

RGB (Red,Green,Blue) - кількість колірних градацій і разнообразий, видимих ​​людському оку, які можуть бути складені з базових кольорів (червоний, зелений, синій). Так само, це все ті основні кольори, які людина може бачити. Пікселі монітора, складаються з червоних, зелених і синіх пікселів, які при певній інтенсивності яскравості можуть становити більш складні кольору. Тому - чим більш просунута матриця монітора, тим більше вона може відображати градацій квітів, і тим більше у неї можливих градацій для кожного з червоного, зеленого і синього пікселів. Від якості і типу матриці залежить точність відображення кольору і рівень статичної контрастності.

Рідкокристалічні матриці, складаються з НЕ малої кількості шарів і б прольшого кількості рідких кристалів, які можуть вибудовувати більше комбінацій, повертаючись кожен під різним кутом, або змінюючи своє положення в певному ракурсі. Саме тому, простіші матриці працюють швидше. Відбувається це завдяки тому, що для заняття необхідної позиції, потрібно зробити менше дій і з меншою точністю, ніж більш складним матрицями.

Давайте розберемо все по порядку.

Тип ЖК матриці.

Який же тип матриці вибрати?

Все залежить від поставлених завдань перед монітором, ціни і ваших особистих переваг.

Почнемо найпростішими і закінчимо більш складними.

(twistednematic) матриця.

Монітори з даної матрицею - найпоширеніші. перші винайдені ЖК  монітори, були засновані на технології TN. з 100   моніторів в світі, приблизно 90   мають   TN  матрицю. є найдешевшими  і простими у виробництві і тому наймасовішими.

Здатні передавати колір в 18 -і або 24 -х бітному діапазоні ( 6 або 8   біт на кожен канал RGB), Що хоч і є непоганим показником в порівнянні з першими ЖК  моніторами на TN, В наш час цього буває недостатньо для якісної передачі кольору.

Монітори матриці TN мають наступні плюси:

• Висока швидкість відгуку.

• Низька ціна.

• Високий рівень яскравості і можливість використання будь-яких подсветок.
  

Менший час відгуку матриці   - позитивним чином впливає на картинку в динамічних сценах фільмів та ігор, роблячи картинку менш змащеній і більш реалістичною, що покращує сприйняття того, що відбувається на екрані. До того ж, при зниженні частоти кадрів нижче комфортного значення, це відчувається не так виражено як на більш повільних матрицях. У повільних матриць, відбувається накладання оновленого кадру на наступний. Це викликає моргання і більш явне «пригальмовування» картинки на екрані.

виробництво TN  матриць обходиться дешево, тому вони мають більш привабливу кінцеву ціну, ніж інші матриці.

Однак, монітори з TN матрицею мають такі мінуси:

• Маленькі кути огляду. Спотворення кольору аж до інверсії при погляді під гострим кутом. Особливо актуальним при погляді знизу вгору.
  

•   Досить поганий рівень контрастності.

•   Неправильна, неточна передача кольору.

засновані на TN  монітори, можна вважати більш екологічними  в порівнянні з моніторами на інших LCD матрицях. Вони споживають найменше електроенергії, через використання слабомощна подсветок.

Так само, все більшого поширення набувають монітори з підсвічуванням на LED  диодах, якими оснащуються зараз більшість TN  моніторів. істотних плюсів LED  підсвічування не дає, крім меншого енергоспоживання і більшого терміну служби підсвічування монітора. Але не кожному вона підходить. Бюджетні монітори оснащуються дешевими низькочастотними ШІМ, Які допускають моргання підсвічування, Що несприятливо позначається на очах.

префікс TN + film, Вказує на те, що в дану матрицю доданий ще один шар, який дозволяє трохи розширити кути огляду і зробити чорний колір, «більш чорним». Даний тип матриці з додатковим шаром, став стандартом і в характеристиках зазвичай вказується просто TN.

(In Plane Switching) матриці.

Даний вид матриці був розроблений компаніями NEC  і Hitachi.

Основною метою - було позбавлення від недоліків TN  матриць. Пізніше, дана технологія була замінена на S -IPS(Super -IPS). Монітори з даною технологією виробляють Dell, LG, Philips, Nec, ViewSonic, ASUS  і Samsung(PLS). Основне призначення даних моніторів - робота з графікою, обробка фото та інші завдання, де потрібно точна передача кольору, контрастність і відповідність стандартам sRGB  і   Adobe RGB. В основному, використовуються в сферах професійної роботи з графікою 2D / 3D, фото редакторам, майстрам перед друкованої підготовки, але так само популярні серед тих, хто просто хоче радувати своє око якісною картинкою.

Основні плюси IPS матриць:

•   Краща в світі передача кольору серед TFT LCD панелей.

•   Високі кути огляду.

•   Хороший рівень статичної контрастності і точності передачі відтінків.

Дані матриці (більшість), вміють відтворювати кольоровість в 24 біта (по 8 біт  на кожен RGB  канал) без ASCR. Звісно, ​​ні 32 біта  як у ЕПТ  моніторів, але досить близько до ідеалу. До того ж, багато   IPS  матриці ( P-IPS, деякі S-IPS), Вже вміють передавати кольоровість 30 бітів, Однак коштують вони значно дорожче і не призначені для комп'ютерних ігор.

З мінусів IPS можна відзначити:

• Більш висока ціна.

• Зазвичай більші габарити і вага, в порівнянні з моніторами на TN матриці. Більше енергоспоживання.

• Низька швидкість відгуку пікселів, але краще ніж у * VA матриць.
  

• Тут ви швидко матрицях, частіше ніж на інших зустрічаються такі неприємні моменти як glow, « мокра ганчірка»І високий   input-lag.

Монітори на IPS  матриці мають високу ціну в силу складності технології їх виробництва.

Буває багато різновидів і назв, створених окремими виробниками матриць.

Щоб не заплутатися, ми опишемо самі сучасні види IPS матриць:

AS -IPS   - поліпшена версія S -IPS  матриці, в якій частково була усунена проблема поганої контрастності.

H -IPS   - ще значніше поліпшена контрастність і прибрана засвічення фіолетовим кольором при погляді на монітор збоку. З її виходом в 2006   році, зараз практично замінила монітори з S -IPS  матрицею. Може мати як 6   біт, так 8   і 10   біт на канал. від 16.7   млн. до 1 млрд. Кольорів.

e -IPS   - різновид H-IPS, Але дешевша у виробництві матриця, яка забезпечує стандартний для IPS  колірний обхват в 24 біта  (по 8   на RGB-канал). Матриця спеціально висвітлена, що дає можливість використання LED  подсветок і менш потужних CCFL. Націлена на середній і бюджетний сектор ринку. Підходить практично для будь-яких цілей.

P -IPS   - сама просунута IPS  матриця до 2011   року, продовження розвитку H-IPS  (Але по суті, маркетингове ім'я від ASUS). Має колірний обхват 30 біт(10   біт на кожен канал RGB  і досягається швидше за все, за допомогою 8 біт + FRC), кращу швидкість відгуку в порівнянні з S-IPS, Розширений рівень контрастності і кращі кути огляду в своєму класі. Не рекомендується для використання в іграх з низькою зміною частоти кадрів. Пригальмовування стають більш вираженими накладаючись на швидкість відгуку, що викликає моргання і замиленість.

UH-IPS   - порівнянна з e-IPS. Теж висвітлена для використання спільно з LED  підсвічуваннями. При цьому трохи постраждав чорний колір.

S-IPS II   - аналогічна за параметрами з UH-IPS.

PLS   - варіація IPS  від компанії Samsung. На відміну від IPS, Є можливість розміщувати пікселі більш щільно, але при цьому страждає контрастність (не дуже вдала для цього конструкція пікселів). Контрастність не вище 600:1   - найнижчий показник серед LCD  матриць. навіть у TN  матриць даний показник вище. матриці PLS  можуть використовувати будь-який вид підсвічування. За характеристиками, більш кращі ніж MVAPVA  матриці.

AH-IPS (З 2011) — найбільш краща технологія IPS. Максимальний колірний обхват AH-IPS на 2014 рік не перевищує 8 біт + FRC, Що в сумі дає 1.07 млрд. Кольорів в самих просунутих матрицях. Застосовуються технології, які дозволяють виробляти матриці з високими дозволами. Краща передача кольору в класі (сильно залежить від виробника і призначення матриці). Був досягнутий невеликий прорив і в кутах огляду, завдяки якому, AH-IPS матриці вийшли практично в один ряд з плазмовими панелями. Покращена світло-пропускаемость IPS матриці, а значить і максимальна яскравість укупі зі зменшеною потребою в потужній підсвічуванні, що благотворно впливає на енергоспоживання екрану в цілому. У порівнянні з S-IPS поліпшена контрастність. Для геймерів, так і в загальну скарбничку, можна додати і значно поліпшене час відгуку, яке нині практично можна порівняти с.

(Multi-domainPatterned Vertical Alignment)   матриці  (* VA).

Технологія була розроблена корпорацією Fujitsu.

Є певним компромісом між TN  і IPS  матрицями. Ціна моніторів на MVA/PVA  так само варіюється в межах цін на TN і IPS матриці.

Плюси VA матриць:

•   Високі кути огляду.
  

•   Найвища контрастність серед TFT LCD матриць. Досягається завдяки пікселя, який складається з двох частин, кожна з яких можна управляти окремо.
  

• Глибокий чорний колір.

Мінуси VA матриць:

•   Досить високий час відгуку.
  

•   Спотворення відтінків і різке зменшення контрастності в темних ділянках картинки при перпендикулярному погляді на монітор.

Принципової різниці між PVA  і MVA  немає.

PVA  - є фірмовою технологією корпорації Samsung. Насправді це на 90%   та ж MVA, Але зі зміненим розташуванням електродів і кристалів. явних переваг PVA  над   MVA  не має.

Якщо ви шкодуєте грошей на високоякісну матрицю на IPS  технології, можливо оптимальним варіантом для вас, буде монітор на xVA  матрицях.

Або ж можна подивитися в сторону e-IPS  матриці, яка дуже схожа за характеристиками з MVA/PVA. хоча e-IPS  все ж краще, так як має найкращим часом  відгуку і не має проблем з втратою контрастності при прямому погляді.

Яку ж матрицю для монітора вибрати?

Залежить від ваших вимог.

TN

TN підходить для:

• Інтернет серфінг
• економного користувача
• Офісні програми
  

TN не підходить для:

• Перегляд фільмів  (Погані кути огляду + невиразний чорний + погане перенесення кольорів)
• Робота з кольором і фото
• 
  

IPS

IPS підходить для:

• Перегляд фільмів
• Професійні програми і підготовка до друку
  
• Робота з кольором і фото
• ігри  (+ -; тільки для E-IPS, S-IPS II, UH-IPS)
• Інтернет серфінг
• Офісні програми
  

IPS не підходить для:

• ігри(Для P-IPS, S-IPS)
  

* VA

PVA / MVA підходить для:

• Перегляд фільмів
• Професійні програми і перед друкована підготовка
• Робота з кольором і фото
  
• Інтернет серфінг
• Офісні програми
  

PVA / MVA не підходить для:

• ігри  (занадто низька швидкість  відгуку)

Монітор із роздільною здатністю, діагональ і співвідношення сторін.

Безсумнівно, чим більше дозвіл, тим чіткіше і плавніше картинка. Видно більше дрібних деталей і менше видно пікселі. Все стає дрібніше, однак це не завжди проблема. Практично в будь-який операційній системі, Можна налаштовувати масштаб і розміри всіх елементів починаючи розміром шрифту, закінчуючи розмірами значків і випадають меню.

Інша справа, якщо у вас проблеми з зором  або ви не хочете нічого налаштовувати, то не рекомендується використовувати дуже дрібний піксель. Оптимальна діагональ для FullHD (1920х1080) — 23 —24   дюйма. для 1920х1200 — 24   дюйма, для 1680х1050 — 22   дюйма, 2560х1440 — 27   дюймів. Дотримуючись дані пропорції, у вас не повинно виникнути ніяких проблем з читанням, переглядом зображень і дрібних елементів управління інтерфейсом.

Найбільш ходові і поширені співвідношення сторін - 4:3 , 16:10 , 16:9 .

4:3

В даний момент  співвідношення сторін у вигляді «квадрат» ( 4:3 ) Виводиться з ринку через свою не зручно і не універсальності. Даний формат, не зручна в першу чергу для перегляду фільмів, так як фільми мають широкий формат 21.5/9 , Який максимально близький до 16:9 . При перегляді, з'являються великі чорні смуги зверху і знизу, при цьому зображення стає набагато менше за розміром. При використанні 4:3   також погіршується видимий огляд в іграх, що не дозволяє бачити більше. До того ж, формат не є природним для кутів огляду людини.

16:9

Даний формат зручний тим, що він більше стандартизований під HD  фільми, та й монітори даного формату, найчастіше мають дозвіл FullHD (1920х1080) або HDready (1366x 768).

Це зручно, адже фільми можна переглядати практично на весь екран. Смужки все ж залишаються, так як сучасні фільми мають стандарт 21.5/9 . Так само, на такому моніторі дуже зручно працювати з документами в декількох вікнах або програмах зі складними інтерфейсами.

16:10

Даний вид моніторів, так само практичний як і 16: 9 монітори, але при цьому не такий широкий. Підійде для тих, у кого ще не було широкоформатних моніторів, проте призначений він для професіоналів. Професійні монітори, в основному мають саме такий формат. більшість професійних програм  «Заточені» саме під формат 16:10. Він досить широкий для роботи з текстом, кодом, побудови 3D / 2D  графіки в декількох вікнах. До того ж, на таких моніторах також зручно грати, дивитися фільми, робити офісну роботу, як і на 16:9   моніторах. При цьому вони більш звичні для кутів огляду людини і його можна взяти, як компроміс між 4:3   і 16:9 .

Яскравість і Контрастність.

висока   контрастність  потрібна для того, щоб краще відображати чорний колір, відтінки і півтони. Це важливо при роботі з монітором в світлий час доби, так як низька контрастність - згубно позначається на зображенні при наявності будь-якого джерела світла крім монітора (хоча тут більше впливає яскравість). Хорошим показником є ​​статична контрастність - 1000:1   і вище. Обчислюється відношенням максимальної яскравості (білий колір) до мінімальної (чорний колір).

Також, існує система вимірювання динамічної контрастності.

динамічна контрастність   - це автоматичне підстроювання ламп монітора монітора, під певні параметри які виводяться в даний момент на екран.

Припустимо у фільмі з'явилася темна сцена, лампи монітора починають горіти яскравіше, що збільшує контрастність і розрізнення сцени. Однак, дана система  працює не миттєво, та й частенько неправильно через те, що не завжди вся сцена на екрані має темні тони. Якщо будуть світлі ділянки, вони будуть сильно засвічуватись. Хорошим показником на момент 2012 року є показник 10000000:1

Але не варто звертати на динамічну контрастність ніякої уваги. Дуже рідко коли вона приносить відчутну користь або взагалі адекватно працює. До того ж всі ці величезні цифри не показують реальну картину.

Чому на моніторі з показник динамічної контрастності завжди значно вище ніж на моніторі з?

Тому що LED  підсвічування може миттєво включатися і відключатися. Вимірювання починається з повністю вимкненою підсвіткою, відповідно показник буде величезним, плюс додати сюди високу яскравість світлодіодів і білий фон як кінцеву точку. CCFL  підсвічуванні потрібно більше 1 секунди  щоб включитися, тому вимір відбувається з включеною заздалегідь підсвічуванням на чорному тлі.

В першу чергу варто звертати на статичну контрастність, а не на динамічну. Як би вам не подобалися такі величезні значення в характеристиках. Це всього лише маркетінгівий хід .

яскравість монітора   - не найважливіший параметр. Тим більше це паличка з двома кінцями. Тому можна сказати коротко - хорошим показником яскравості є значення 300кд / м2.

А чому паличка з двома кінцями - буде сказано трохи нижче, в частині «Монітор і Зір».

Порти комунікації.

Здійснюючи вибір монітора, не варто в цьому пункті сподіватися на виробника. Найчастішою помилкою буває - покупка монітора з аналоговим входом і дозволом екрану вище ніж 1680х1050. Проблема в тому, що даний застаріваючий інтерфейс, не завжди здатний в умовах квартири і супутніх не ідеально умов в плані перешкод, забезпечити потрібну швидкість передачі даних для дозволів вище, ніж 1680х1050. На екрані з'являються каламутності і нечіткості, що може зіпсувати враження від монітора. * Дуже м'яко кажучи

На борту монітора обов'язково повинен бути порт або. наявність DVI  і D-Sub  це стандарт для сучасного монітора. Непогано, так само мати порт HDMI, Іноді може і стати в нагоді для перегляду HD-відео  ресивера або зовнішнього програвача. Якщо є, але немає DVI  - все в порядку. DVI  і HDMI сумісні  через перехідник.

Типи подсветок моніторів. Монітор і його вплив зір.

Що ж можна порадити, щоб очі менше втомлювалися від монітора?

яскравість підсвічування  - один з найважливіших факторів, який впливає на втому ваших очей. Щоб зменшити стомлюваність - зменшіть яскравість до мінімального комфортного значення.

Є інша проблема і властива вона моніторів с. А саме - якщо знижувати яскравість, може з'явитися видиме мерехтіння , Яке ще більше впливає на стомлюваність очей, ніж висока яскравість. Пов'язано це з особливістю регулювання підсвічування з використанням. У бюджетних моніторах застосовуються більш дешеві, низькочастотні ШІМ, Які створюють мерехтіння діодів. Швидкість загасання світла в діоді значно вище ніж в лампах, саме тому у LED  підсвічування це помітніше. У таких моніторах краще дотримати золоту середину між мінімальною яскравістю і початком видимого мерехтіння світлодіодів.

Якщо ви маєте якісь проблеми з втомою очей, То краще пошукати монітор з CCFL  підсвічуванням, або LED  монітор з підтримкою 120 Гц. В 3D  моніторах, використовуються більш високочастотні ШІМ  регулятори, ніж на звичайних. Це стосується як LED  подсветок, так і CCFL.

Так само, щоб очі менше втомлювалися, можна налаштувати монітор на більш м'які  і теплі  тони. Це допоможе вам працювати за комп'ютером більше часу і допоможе очам краще «перемикатися» на реальний світ.

Не варто забувати, що монітор повинен бути строго на рівні очей і стояти стійко, що не похитуючись з боку в бік.

є міф, Що більш якісні матриці  дають меншу втому  для очей. Це не так, матриці жодним чином не можуть  на це впливати. На стомлюваність впливає лише інтенсивність  і якість реалізації  підсвічування монітора.

Висновки.

Повторимо ще раз найголовніші характеристики, на які варто звертати увагу при виборі монітора для себе.

Матеріал з ПІЕ.Wiki

Екрани LCD-моніторів  (Liquid Crystal Display, рідкокристалічні монітори) зроблені з речовини (ціанофеніл), яке знаходиться в рідкому стані, але при цьому має деякі властивості, властивими кристалічним тілам. Фактично це рідини, що володіють анізотропією властивостей (зокрема оптичних), пов'язаних з впорядкованістю в орієнтації молекул.

Створення рідкокристалічного дисплея

Перший робочий рідкокристалічний дисплей був створений Фергесоном (Fergason) в 1970 році. До цього рідкокристалічні пристрої споживали дуже багато енергії, термін їх служби був обмежений, а контраст зображення був невтішним. На суд громадськості новий ЖК-дисплей був представлений в 1971 році і тоді він отримав гаряче схвалення. Рідкі кристали (Liquid Crystal) - це органічні речовини, здатні під напругою змінювати величину світла, що пропускається. Рідкокристалічний монітор являє собою дві скляні або пластикові пластини, між якими знаходиться суспензія. Кристали в цій суспензії розташовані паралельно по відношенню один до одного, тим самим вони дозволяють світлу проникати через панель. При подачі електричного струму розташування кристалів змінюється, і вони починають перешкоджати проходженню світла. ЖК технологія набула широкого поширення в комп'ютерах і в проекційному обладнанні. Перші рідкі кристали відрізнялися своєю нестабільністю і були мало придатними до масового виробництва. Реальне розвиток ЖК технології почалося з винаходом англійськими вченими стабільного рідкого кристала - біфенілу (Biphenyl). Рідкокристалічні дисплеї першого покоління можна спостерігати в калькуляторах, електронних іграх і в годинах. Сучасні рідкокристалічні монітори також називають плоскими панелями, активними матрицями подвійного сканування, тонкоплівковими транзисторами. Ідея ЖК моніторів витала в повітрі більше 30 років, але проводилися дослідження не приводили до прийнятного результату, тому рідкокристалічні монітори не завоювали репутації пристроїв, що забезпечують хорошу якість зображення. Зараз вони стають популярними - всім подобається їх витончений вид, тонкий стан, компактність, економічність (15-30 ват), крім того, вважається, що тільки забезпечені і серйозні люди можуть дозволити собі таку розкіш

Характеристики РК моніторів

Види ЖК моніторів

Складові шари монітора

Існує два види ЖК моніторів: DSTN (dual-scan twisted nematic - кристалічні екрани з подвійним скануванням) і TFT (thin film transistor - на тонкоплівкових транзисторах), також їх називають відповідно пасивними і активними матрицями. Такі монітори складаються з наступних шарів: поляризующего фільтра, скляного шару, електрода, шару управління, рідких кристалів, ще одного шару управління, електрода, шару скла і поляризующего фільтра. У перших комп'ютерах використовувалися восьмидюймові (по діагоналі) пасивні чорно-білі матриці. З переходом на технологію активних матриць, розмір екрану виріс. Практично всі сучасні рідкокристалічні монітори використовують панелі на тонкоплівкових транзисторах, що забезпечують яскраве, чітке зображення значно більшого розміру.

монітор із роздільною здатністю

Від розміру монітора залежать і займане ним робочий простір, і, що важливо, його ціна. Незважаючи на усталену класифікацію РК-моніторів в залежності від розміру екрана по діагоналі (15, 17-, 19-дюймові), більш коректною є класифікація по робочому вирішенню. Справа в тому, що, на відміну від моніторів на основі ЕПТ, вирішення яких можна міняти досить гнучко, РК-дисплеї мають фіксований набір фізичних пікселів. Саме тому вони розраховані на роботу тільки з одним дозволом, званим робочим. Побічно це дозвіл визначає і розмір діагоналі матриці, проте монітори з однаковим робочим дозволом можуть мати різну за розмірами матрицю. Наприклад, монітори з діагоналлю від 15 до 16 дюймів в основному мають робоче дозвіл 1024Ѕ768, а це означає, що у даного монітора дійсно фізично міститься 1024 пікселів по горизонталі і 768 пікселів по вертикалі. Робочий дозвіл монітора визначає розмір іконок і шрифтів, які будуть відображатися на екрані. Наприклад, 15-дюймовий монітор може мати робоче дозвіл і 1024Ѕ768, і 1400Ѕ1050 пікселів. В останньому випадку фізичні розміри самих пікселів будуть меншими, а оскільки при формуванні стандартної іконки в обох випадках використовується один і той же кількість пікселів, то при вирішенні 1400Ѕ1050 пікселів іконка за своїми фізичними розмірами виявиться менше. Для деяких користувачів занадто маленькі розміри іконок при високій роздільній здатності монітора можуть виявитися неприйнятними, тому при покупці монітора потрібно відразу звертати увагу на робоче дозвіл. Звичайно ж, монітор здатний виводити зображення і в іншому, відмінному від робочого дозволі. Такий режим роботи монітора називають інтерполяцією. У разі інтерполяції якість зображення залишає бажати кращого. Режим інтерполяції помітно позначається на якості відображення екранних шрифтів.

інтерфейс монітора

РК-монітори за своєю природою є цифровими пристроями, тому «рідним» інтерфейсом для них вважається цифровий інтерфейс DVI, який може володіти двома видами конвекторів: DVI-I, які суміщають цифровий та аналоговий сигнали, і DVI-D, передає тільки цифровий сигнал. Вважається, що для з'єднання ЖК-монітора з комп'ютером більш кращий інтерфейс DVI, хоча допускається підключення і через стандартний D-Sub-роз'єм. На користь DVI-інтерфейсу говорить і те, що в разі аналогового інтерфейсу відбувається подвійне перетворення відеосигналу: спочатку цифровий сигнал перетворюється в аналоговий в відеокарті (ЦАП-перетворення), який потім трансформується в цифровий електронним блоком самого ЖК-монітора (АЦП-перетворення), внаслідок чого зростає ризик різних спотворень сигналу. Багато сучасних РК-монітори мають як D-Sub-, так і DVI-коннекторами, що дозволяє одночасно підключати до монітора два системних блоки. Також можна знайти моделі, які мають два цифрових роз'єму. У недорогих офісних моделях в основному присутня тільки стандартний D-Sub-роз'єм.

Тип ЖК матриці

Базовим компонентом ЖК-матриці є рідкі кристали. Існує три основних типи рідких кристалів: смектичні, нематические і холестерические. За електричними властивостями все рідкі кристали поділяються на дві основні групи: до першої відносяться рідкі кристали з позитивною діелектричної анізотропією, до другої - з негативною діелектричної анізотропією. Різниця полягає в тому, як ці молекули реагують на зовнішнє електричне поле. Молекули з позитивною діелектричної анізотропією орієнтуються уздовж силових ліній поля, а молекули з негативною діелектричної анізотропією - перпендикулярно силовим лініям. Нематические рідкі кристали мають позитивну діелектричної анізотропією, а смектичні, навпаки, - негативною. Інша чудова властивість РК-молекул полягає в їх оптичної анізотропії. Зокрема, якщо орієнтація молекул збігається з напрямком поширення плоскополяризованого світла, то молекули не роблять ніякого впливу на площину поляризації світла. Якщо ж орієнтація молекул перпендикулярна до напрямку поширення світла, то площину поляризації повертається таким чином, щоб бути паралельною напрямку орієнтації молекул. Діелектрична і оптична анізотропія ЖК-молекул дає можливість використовувати їх в якості своєрідних модуляторів світла, що дозволяють формувати потрібне зображення на екрані. Принцип дії такого модулятора досить простий і заснований на зміні площини поляризації проходить через ЖК-осередок світла. ЖК-осередок розташовується між двома поляризаторами, осі поляризації яких взаємно перпендикулярні. Перший поляризатор вирізає плоскополяризоване випромінювання з проходить від лампи підсвічування світла. Якби не було ЖК-осередки, то такий плоскополяризоване світло повністю поглотился б другим поляризатором. ЖК-осередок, розміщена на шляху проходить плоскополяризованого світла, може повертати площину поляризації світла, що проходить. В такому випадку частина світла проходить через другий поляризатор, тобто осередок стає прозорою (повністю або частково). Залежно від того, яким чином здійснюється управління поворотом площини поляризації в ЖК-осередку, розрізняють кілька типів ЖК-матриць. Отже, ЖК-осередок, що поміщається між двома схрещеними поляризаторами, дозволяє модулювати проходить випромінювання, створюючи градації чорно-білого кольору. Для отримання кольорового зображення необхідне застосування трьох кольорових фільтрів: червоного (R), зеленого (G) і блакитного (B), які, будучи встановленими на шляху поширення білого кольору, дозволять отримати три базових кольори в потрібних пропорціях. Отже, кожен піксель ЖК-монітора складається з трьох окремих субпикселов: червоного, зеленого і блакитного, які представляють собою керовані ЖК-осередки і розрізняються лише використовуваними фільтрами, встановленими між верхньою скляною пластиною і вихідним поляризующим фільтром

Класифікація TFT-LCD дисплеїв

Основні технології при виготовленні РК дисплеїв: TN + film, IPS (SFT) і MVA. Розрізняються ці технології геометрією поверхонь, полімеру, що управляє пластини і фронтального електрода. Велике значення мають чистота і тип полімеру з властивостями рідких кристалів, застосований в конкретних розробках.

TN-матриця

Структура TN-осередки

РК-матриця TN-типу (Twisted Nematic) являє собою багатошарову структуру, що складається з двох поляризують фільтрів, двох прозорих електродів і двох скляних пластинок, між якими розташовується власне жидкокристаллическое речовина нематического типу з позитивною діелектричної анізотропією. На поверхню скляних пластин наносяться спеціальні борозенки, що дозволяє створити спочатку однакову орієнтацію всіх молекул рідких кристалів уздовж пластини. Борозенки на обох пластинах взаємно перпендикулярні, тому шар молекул рідких кристалів між пластинами змінює свою орієнтацію на 90 °. Виходить, що ЖК-молекули утворюють скручену по спіралі структуру (рис. 3), через що такі матриці і отримали назву Twisted Nematic. Скляні пластини з борозенками розташовуються між двох поляризаційних фільтрів, причому вісь поляризації в кожному фільтрі збігається з напрямком борозенок на пластині. У звичайному стані ЖК-осередок є відкритою, оскільки рідкі кристали повертають площину поляризації проходить через них світла. Тому плоскополяризоване випромінювання, що утворюється після проходження першого поляризатора, пройде і через другий поляризатор, так як вісь його поляризації буде паралельна напрямку поляризації падаючого випромінювання. Під впливом електричного поля, створюваного прозорими електродами, молекули рідкокристалічного шару змінюють свою просторову орієнтацію, шикуючись вздовж напрямку силових ліній поля. В цьому випадку рідкокристалічний шар втрачає здатність повертати площину поляризації падаючого світла, і система стає оптично непрозорою, так як весь світ поглинається вихідним поляризующим фільтром. Залежно від прикладеної напруги між керуючими електродами можна міняти орієнтацію молекул уздовж по полю в повному обсязі, а лише частково, тобто регулювати ступінь скрученности ЖК-молекул. Це, в свою чергу, дозволяє змінювати інтенсивність світла, що проходить через ЖК-осередок. Таким чином, встановивши лампу підсвічування позаду ЖК-матриці і змінюючи напругу між електродами, можна варіювати ступінь прозорість однієї ЖК-осередки. TN-матриці є найбільш поширеними і дешевими. Їм властиві певні недоліки: не дуже великі кути огляду, невисока контрастність і неможливість отримати ідеальний чорний колір. Справа в тому, що навіть при додатку максимального напруження до осередку неможливо до кінця розкрутити ЖК-молекули і зорієнтувати їх уздовж силових ліній поля. Тому такі матриці навіть при повністю вимкненому пікселі залишаються злегка прозорими. Другий недолік пов'язаний з невеликими кутами огляду. Для часткового його усунення на поверхню монітора наноситься спеціальна рассеивающая плівка, що дозволяє збільшити кут огляду. Дана технологія отримала назву TN + Film, що вказує на наявність цієї плівки. Дізнатися, який саме тип матриці застосовується в моніторі, не так-то просто. Однак якщо на моніторі є «битий» піксель, що виник внаслідок виходу з ладу керуючого ЖК-осередком транзистора, то в TN-матрицях він завжди буде яскраво горіти (червоним, зеленим або синім кольором), оскільки для TN-матриці відкритий піксель відповідає відсутності напруги на комірці. Розпізнати TN-матрицю можна і подивившись на чорний колір при максимальній яскравості - якщо він швидше сірий, ніж чорний, то це, ймовірно, саме TN-матриця.

IPS-матриці

Структура IPS-осередки

Монітори з IPS-матрицею називають також Super TFT-моніторами. Відмінною особливістю IPS-матриць є те, що керуючі електроди розташовані в них в одній площині на нижньому боці РК-комірки. При відсутності напруги між електродами ЖК-молекули розташовані паралельно один одному, електродів і напрямку поляризації нижнього поляризующего фільтра. У цьому стані вони не впливають на кут поляризації світла, що проходить, і світло повністю поглинається вихідним поляризующим фільтром, оскільки напряму поляризації фільтрів перпендикулярні один одному. При подачі напруги на електроди створюване електричне поле повертає РК-молекули на 90 ° так, що вони орієнтуються уздовж силових ліній поля. Якщо через такий осередок пропустити світло, то за рахунок повороту площини поляризації верхній поляризующий фільтр пропустить світло без перешкод, то є осередок виявиться у відкритому стані (рис. 4). Варіюючи напруга між електродами, можна змушувати ЖК-молекули повертатися на будь-який кут, змінюючи тим самим прозорість осередку. У всьому іншому IPS-осередки подібні TN-матрицями: кольорове зображення також формується за рахунок використання трьох колірних фільтрів. IPS-матриці мають як переваги, так і недоліки в порівнянні з TN-матрицями. Перевагою є той факт, що в даному випадку виходить ідеально чорний колір, а не сірий, як в TN-матрицях. Іншим незаперечною перевагою даної технології є великі кути огляду. До недоліків IPS-матриць варто віднести більше, ніж для TN-матриць, час реакції пікселя. Втім, до питання про час реакції пікселя ми ще повернемося. На закінчення відзначимо, що існують різні модифікації IPS-матриць (Super IPS, Dual Domain IPS), що дозволяють поліпшити їх характеристики.

MVA-матриці

Доменна структура MVA-осередки

MVA є розвитком технології VA, тобто технології з вертикальним упорядкуванням молекул. На відміну від TN- і IPS-матриць, в даному випадку використовуються рідкі кристали з негативною діелектричної анізотропією, які орієнтуються перпендикулярно до напрямку ліній електричного поля. За відсутності напруги між обкладинками ЖК-осередки все рідкокристалічні молекули орієнтовані вертикально і не мають жодного впливу на площину поляризації світла, що проходить. Оскільки світло проходить через два схрещених поляризатора, він повністю поглинається другим поляризатором і осередок виявляється в закритому стані, при цьому, на відміну від TN-матриці, можливо отримання ідеально чорного кольору. Якщо до електродів, розташованим зверху і знизу, прикладається напруга, молекули повертаються на 90 °, орієнтуючись перпендикулярно до ліній електричного поля. При проходженні плоскополяризованого світла через таку структуру площину поляризації повертається на 90 ° і світло вільно походить через вихідний поляризатор, тобто ЖК-осередок виявляється у відкритому стані. Перевагами систем з вертикальним упорядкуванням молекул є можливість отримання ідеально чорного кольору (що, в свою чергу, позначається на можливості отримання високої контрастності зображень) і малий час реакції пікселя. З метою збільшення кутів огляду в системах з вертикальним упорядкуванням молекул використовується МультиДоменні структура, що і призводить до створення матриць типу MVA. Сенс цієї технології полягає в тому, що кожен субпикселов розбивається на кілька зон (доменів) з використанням спеціальних виступів, які кілька змінюють орієнтацію молекул, змушуючи їх вирівнюватися по поверхні виступу. Це призводить до того, що кожен такий домен світить в своєму напрямку (в межах деякого тілесного кута), а сукупність всіх напрямків розширює кут огляду монітора. До переваг MVA-матриць слід віднести високу контрастність (завдяки можливості отримання ідеально чорного кольору) і великі кути огляду (аж до 170 °). В даний час існує декілька різновидів технології MVA, наприклад PVA (Patterned Vertical Alignment) компанії Samsung, MVA-Premium і ін., Які в ще більшому ступені підвищують характеристики MVA-матриць.

яскравість

Сьогодні в ЖК-моніторах максимальна яскравість, що заявляється в технічній документації, становить від 250 до 500 кд / м2. І якщо яскравість монітора достатня висока, то це обов'язково вказується в рекламних буклетах і підноситься як одне з основних переваг монітора. Втім, як раз в цьому криється один з підводних каменів. Парадокс полягає в тому, що орієнтуватися на цифри, зазначені в технічній документації, не можна. Це стосується не тільки яскравості, але і контрасту, кутів огляду і часу реакції пікселя. Мало того, що вони можуть зовсім не відповідати реально спостережуваним значенням, іноді взагалі важко зрозуміти, що означають ці цифри. Перш за все, існують різні методики вимірювання, описані в різних стандартах; відповідно вимірювання, проведені за різними методиками, дають різні результати, причому ви навряд чи зможете з'ясувати, з якої саме методикою і як проводилися вимірювання. Ось один простий приклад. Вимірюється яскравість залежить від колірної температури, але коли говорять, що яскравість монітора складає 300 кд / м2, то виникає питання: при якій кольоровій температурі досягається ця сама максимальна яскравість? Більш того, виробники вказують яскравість не для монітора, а для РК-матриці, що зовсім не одне і те ж. Для вимірювання яскравості використовуються спеціальні еталонні сигнали генераторів з точно заданої колірною температурою, тому характеристики самого монітора як кінцевого вироби можуть істотно відрізнятися від заявлених в технічній документації. Але ж для користувача першорядне значення мають характеристики власне монітора, а не матриці. Яскравість є для ЖК-монітора дійсно важливою характеристикою. Наприклад, при недостатній яскравості ви навряд чи зможете грати в різні ігри або переглядати DVD-фільми. Крім того, виявиться некомфортною робота за монітором в умовах денного освітлення (зовнішнього засвічення). Однак робити на цій підставі висновок, що монітор із заявленою яскравістю 450 кд / м2 чимось краще монітора з яскравістю 350 кд / м2, було б передчасно. По-перше, як уже зазначалося, заявлена ​​і реальна яскравість - це не одне і те ж, а по-друге, цілком достатньо, щоб ЖК-монітор мав яскравість 200-250 кд / м2 (але не заявлену, а реально спостережувану). Крім того, важливе значення має і той факт, яким чином регулюється яскравість монітора. З точки зору фізики регулювання яскравості може проводитися шляхом зміни яскравості ламп підсвічування. Це досягається або за рахунок регулювання струму розряду в лампі (в моніторах в якості ламп підсвічування використовуються лампи денного світла з холодним катодом Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL), або за рахунок так званої широтно-імпульсної модуляції харчування лампи. При широтно-імпульсної модуляції напруга на лампу підсвічування подається імпульсами певної тривалості. В результаті лампа підсвічування світиться не постійно, а лише в періодично повторювані інтервали часу, але за рахунок інертності зору створюється враження, що лампа горить постійно (частота проходження імпульсів становить понад 200 Гц). Очевидно, що, змінюючи ширину подаються імпульсів напруги, можна регулювати середню яскравість світіння лампи підсвічування. Крім регулювання яскравості монітора за рахунок лампи підсвічування, іноді це регулювання здійснюється самою матрицею. Фактично, до керуючого напрузі на електродах ЖК-осередки додається постійна складова. Це дозволяє повністю відкривати ЖК-осередок, але не дозволяє повністю її закривати. В цьому випадку при збільшенні яскравості чорний колір перестає бути чорним (матриця стає частково прозорою навіть при закритій ЖК-осередку).

контрастність

Не менш важливою характеристикою РК-монітора є його контрастність, яка визначається як відношення яскравості білого тла до яскравості чорного фону. Теоретично контрастність монітора не повинна залежати від встановленого на моніторі рівня яскравості, тобто при будь-якому рівні яскравості виміряний контраст повинен мати одне і те ж значення. Дійсно, яскравість білого фону пропорційна яскравості лампи підсвічування. В ідеальному випадку відношення коефіцієнтів пропускання світла ЖК-осередком у відкритому і закритому стані є характеристикою самої ЖК-осередки, однак на практиці це відношення може залежати і від встановленої колірної температури, і від встановленого рівня яскравості монітора. За останній час контрастність зображення на цифрових моніторах помітно зросла, і зараз цей показник нерідко досягає значення 500: 1. Але і тут все не так просто. Справа в тому, що контраст може вказуватися не для монітора, а для матриці. Втім, як показує досвід, якщо в паспорті вказується контраст понад 350: 1, то цього цілком достатньо для нормальної роботи.

Кут огляду

Максимальний кут огляду (як по вертикалі, так і по горизонталі) визначається як кут, при огляді з якого контрастність зображення в центрі становить не менше 10: 1. Деякі виробники матриць при визначенні кутів огляду використовують контрастність не 10: 1, а 5: 1, що також вносить деяку плутанину в технічні характеристики. Формальне визначення кутів огляду досить туманно і, що найголовніше, не має прямого відношення до правильності передачі кольору при перегляді зображення під кутом. Насправді для користувачів куди більш важливою обставиною є той факт, що при перегляді зображення під кутом до поверхні монітора відбувається не падіння контрастності, а колірні спотворення. Наприклад, червоний колір перетворюється в жовтий, а зелений - в синій. Причому подібні спотворення у різних моделей  проявляються по-різному: у деяких вони стають помітними вже при незначному куті, багато меншому кута огляду. Тому порівнювати монітори по кутах огляду в принципі неправильно. Порівняти-то можна, але ось практичного значення таке порівняння не має.

Час реакції пікселя

Типова тимчасова діаграма включення пікселя для TN + Film-матриці

Типова тимчасова діаграма виключення пікселя для TN + Film-матриці

Час реакції, або час відгуку пікселя, як правило, вказується в технічній документації на монітор і вважається однією з найважливіших характеристик монітора (що не зовсім вірно). У ЖК-моніторах час реакції пікселя, яке залежить від типу матриці, вимірюється десятками мілісекунд (в нових TN + Film-матрицях час реакції пікселя складає 12 мс), а це призводить до смазанності змінної картинки і може бути помітно на око. Розрізняють час включення і час вимкнення пікселя. Під часом включення пікселя розуміється проміжок часу, необхідний для відкриття ЖК-осередки, а під часом вимикання - проміжок часу, необхідний для її закриття. Коли ж говорять про час реакції пікселя, то розуміють сумарний час включення і виключення пікселя. Час включення пікселя і час його виключення можуть істотно відрізнятися. Коли говорять про час реакції пікселя, яка вказана в технічній документації на монітор, то мають на увазі час реакції саме матриці, а не монітора. Крім того, час реакції пікселя, що визначене в технічній документації, різними виробниками матриць трактується по-різному. Наприклад, один з варіантів трактування часу включення (виключення) пікселя полягає в тому, що цей час зміни яскравості пікселя від 10 до 90% (від 90 до 10%). До сих пір, кажучи про вимірювання часу реакції пікселя, мається на увазі, що мова йде про переходах між чорним і білим кольорами. Якщо з чорним кольором питань не виникає (піксель просто закритий), то вибір білого кольору не очевидний. Як буде змінюватися час реакції пікселя, якщо вимірювати його при перемиканні між різними півтонами? Це питання має велике практичне значення. Справа в тому, що перемикання з чорного фону на білий або, навпаки, в реальних додатках зустрічається порівняно рідко. У більшості додатків реалізуються, як правило, переходи між півтонами. І якщо час перемикання між чорним і білим кольорами виявиться менше, ніж час перемикання між градаціями сірого, то ніякого практичного значення час реакції пікселя не матиме і орієнтуватися на цю характеристику монітора можна. Який же висновок можна зробити з вищевикладеного? Все дуже просто: заявляється виробником час реакції пікселя не дозволяє однозначно судити про динамічної характеристиці монітора. Більш правильно в цьому сенсі говорити не про час перемикання пікселя між білим і чорним кольорами, а про повну загальну середню часу перемикання пікселя між півтонами.

Кількість кольорів

Всі монітори за своєю природою є RGB-пристроями, тобто колір в них виходить за рахунок змішування в різних пропорціях трьох базових кольорів: червоного, зеленого і синього. Таким чином, кожен ЖК-піксель складається з трьох кольорових субпикселов. Крім повністю закритого або повністю відкритого стану ЖК-осередки, можливі і проміжні стану, коли РК-осередок частково відкрита. Це дозволяє формувати колірний відтінок і змішувати колірні відтінки базових квітів в потрібних пропорціях. При цьому кількість відтворюваних монітором квітів теоретично залежить від того, скільки колірних відтінків можна сформувати в кожному колірному каналі. Часткове відкриття ЖК-осередки досягається за рахунок подачі необхідного рівня напруги на електроди. Тому кількість відтворюваних колірних відтінків в кожному колірному каналі залежить від того, скільки різних рівнів напруг можна подавати на ЖК-осередок. Для формування довільного рівня напруги буде потрібно використання схем ЦАП з великою розрядністю, що вкрай дорого. Тому в сучасних ЖК-моніторах найчастіше застосовують 18-бітові ЦАП і рідше - 24-бітові. При використанні 18-бітної ЦАП на кожний колірний канал доводиться по 6 біт. Це дозволяє сформувати 64 (26 = 64) різних рівня напруги і відповідно отримати 64 колірних відтінку в одному колірному каналі. Всього ж за рахунок змішування колірних відтінків різних каналів можливе створення 262 144 колірних відтінків. При використанні 24-бітної матриці (24-бітна схема ЦАП) на кожен канал доводиться по 8 біт, що дозволяє сформувати вже 256 (28 = 256) колірних відтінків в кожному каналі, а всього така матриця відтворює 16 777 216 колірних відтінків. У той же час для багатьох 18-бітових матриць в паспорті вказується, що вони відтворюють 16,2 млн. Колірних відтінків. У чому ж тут справа і чи можливо таке? Виявляється, що в 18-бітових матрицях за рахунок усіляких хитрувань можна наблизити кількість колірних відтінків до того, що відтворюється справжніми 24-бітними матрицями. Для екстраполяції колірних відтінків в 18-бітових матрицях використовуються дві технології (і їх комбінації): dithering (дизеринг) і FRC (Frame Rate Control). Суть технології дізерінга полягає в тому, що відсутні колірні відтінки отримують за рахунок змішування найближчих колірних відтінків сусідніх пікселів. Розглянемо простий приклад. Припустимо, що піксель може перебувати тільки в двох станах: відкритому і закритому, причому закритий стан пікселя формує чорний колір, а відкрите - червоний. Якщо замість одного пікселя розглянути групу з двох пікселів, то, крім чорного і червоного, можна отримати ще й проміжний колір, здійснивши тим самим екстраполяцію від двоколірного режиму до триколірної. В результаті якщо спочатку такий монітор міг генерувати шість кольорів (по два на кожен канал), то після такого дізерінга він буде відтворювати вже 27 кольорів. Схема дізерінга має один істотний недолік: збільшення колірних відтінків досягається за рахунок зменшення дозволу. Фактично при цьому збільшується розмір пікселя, що може негативно позначитися при промальовування деталей зображення. Суть технології FRC полягає в маніпуляції яскравістю окремих субпикселов за допомогою їх додаткового включення / вимикання. Як і в попередньому прикладі, вважається, що піксель може бути або чорним (вимкнений), або червоним (включений). Кожен субпикселов отримує команду на включення з частотою кадрової розгортки, тобто при частоті кадрової розгортки 60 Гц кожен субпикселов отримує команду на включення 60 раз в секунду. Це дозволяє генерувати червоний колір. Якщо ж примусово змушувати включатися піксель не 60 раз в секунду, а тільки 50 (на кожному 12-му такті проводити не включення, а вимикання пікселя), то в результаті яскравість пікселя складе 83% від максимальної, що дозволить сформувати проміжний колірний відтінок червоного. Обидва розглянутих методи екстраполяції кольору мають свої недоліки. У першому випадку - це можливе мерехтіння екрану і деяке збільшення часу реакції, а в другому - ймовірність втрати деталей зображення. Відрізнити на око 18-бітну матрицю з екстраполяцією кольору від істинної 24-бітної досить складно. При цьому вартість 24-бітної матриці значно вище.

Принцип дії TFT-LCD дисплеїв

Загальний принцип формування зображення на екрані добре ілюструє рис. 1. А ось як управляти яскравістю окремих субпікселів? Новачкам зазвичай пояснюють так: за кожним субпикселов варто жидкокристаллическая заслінка. Залежно від прикладеного до неї напруги вона пропускає більше або менше світла від задньої лампи підсвічування. І все відразу уявляють собі якісь заслінки на маленьких петельках, які повертаються на потрібний кут ... приблизно так:

Насправді, звичайно, все набагато складніше. Немає ніяких матеріальних заслінок на петлях. У реальному жидкокристаллической матриці світловий потік управляється приблизно так:

Світло від лампи підсвічування (йдемо по картинці знизу вгору) насамперед проходить крізь нижній поляризующий фільтр (біла заштрихована пластина). Тепер це вже не звичайний потік світла, а поляризований. Далі світло проходить через напівпрозорі керуючі електроди (жовті пластинки) і зустрічає на своєму шляху шар рідких кристалів. Зміною керуючої напруги поляризацію світлового потоку можна змінювати на величину до 90 градусів (на зображенні зліва), або залишати незмінною (там же справа). Увага, починається найцікавіше! Після шару рідких кристалів розташовані світлофільтри і тут кожен підсвічений забарвлюється в потрібний колір - червоний, зелений або синій. Якщо подивитися на екран, прибравши верхній поляризующий фільтр - ми побачимо мільйони темних під-пікселів - і кожен світиться з максимальною яскравістю, адже наші очі не вміють розрізняти поляризацію світла. Іншими словами, без верхнього поляризатора ми побачимо просто рівномірне біле світіння по всій поверхні екрану. Але варто поставити верхній поляризующий фільтр на місце - і він «проявить» всі зміни, які справили з поляризацією світла рідкі кристали. Деякі субпіксель так і залишаться яскраво світяться, як лівий на малюнку, у якого поляризація була змінена на 90 градусів, а деякі згаснуть, адже верхній поляризатор стоїть в протифазі нижньому і не пропускає світла з дефолтной (тієї, що за замовчуванням) поляризацією. Є і субпіксель з проміжною яскравістю - поляризація потоку світла, що пройшло через них, була розгорнута нема на 90, а на менше число градусів, наприклад, на 30 або 55 градусів.

Плюси і мінуси

Умовні позначення: (+) гідність, (~) допустимо, (-) недолік
	РК-монітори	ЕПТ-монітори
яскравість	(+) Від 170 до 250 кд / м2	(~) Від 80 до 120 кд / м2
контрастність	(~) Від 200: 1 до 400: 1	(+) Від 350: 1 до 700: 1
Кут огляду (по контрасту)	(~) Від 110 до 170 градусів	(+) Понад 150 градусів
Кут огляду (за кольором)	(-) від 50 до 125 градусів	(~) Понад 120 градусів
Дозвіл	(-) Одне дозвіл з фіксованим розміром пікселів. Оптимально можна використовувати тільки в цьому дозволі; в залежності від підтримуваних функцій розширення або компресії можна ис-користувати вищу або більш низ-кое дозвіл, але вони не оптимальні.	(+) Підтримуються різні разреше-ня. При всіх підтримуваних разреше-пах монітор можна використовувати оптико-ною чином. Обмеження наклади-ється тільки приемлемостью частоти регенерації.
Частота вертикальної розгортки	(+) Оптимальна частота 60 Гц, чого дос-таточно для відсутності мерехтіння	(~) Тільки при частотах понад 75 Гц від-сутствует явно помітне мерехтіння
Помилки поєднання кольорів	(+) Немає	(~) Від 0.0079 до 0.0118 дюйма (0.20 - 0.30 мм)
фокусування	(+) Дуже хороша	(~) Від задовільною до дуже хоро-ший\u003e
Геометричні / лінійні спотворення	(+) Немає	(~) Можливі
Непрацюючі Пікс-ли	(-) до 8	(+) Немає
вхідний сигнал	(+) Аналоговий або цифровий	(~) Тільки аналоговий
Масштабування при різних дозволах	(-) відсутня або використовуються методи інтерполяції, які не потребують великих накладних витрат	(+) Дуже гарне
Точність відображення кольору	(~) Підтримується True Color і імітується-ється необхідна колірна температура	(+) Підтримується True Color і при цьому на ринку є маса пристроїв Каліб-ровки кольору, що є безсумнівним плюсом
Гамма-корекція (підстроювання кольору під особливості людського ського зору)	(~) Задовільна	(+) Фотореалістична
однорідність	(~) Часто зображення яскравіше по краях	(~) Часто зображення яскравіше в центрі
Чистота кольору / якість кольору	(~) Хороше	(+) Високе
мерехтіння	(+) Немає	(~) Непомітно на частоті вище 85 Гц
час інерції	(-) від 20 до 30 мсек.	(+) Зневажливо мало
формування зображення	(+) Зображення формується пікселями, число яких залежать тільки від конкретного дозволу LCD панелі. Крок пікселів залежить тільки від розміру самих пікселів, але не від відстані між ними. Кожен піксель формується індивідуально, що забезпечує чудову фокусування, ясність і чіткість. Зображення виходить більш цілісним і гладким	(~) Пікселі формуються групою точок (тріади) або смужок. Крок точки або ли-нии залежить від відстані між точками або лініями одного кольору. В результаті чіткість і ясність зображення сильно залежить від розміру кроку точки або кроку лінії і від якості ЕПТ
Енергоспоживання і випромінювання	(+) Практично ніяких небезпечних електромагнітних випромінювань немає. Рівень споживання енергії приблизно на 70% нижче, ніж у стандартних CRT моніторів (від 25 до 40 Вт).	(-) Завжди присутній електромагнітне випромінювання, однак їх рівень залежить від того, чи відповідає ЕПТ якому-небудь стандарту безпеки. Споживання енергії в робочому стані на рівні 60 - 150 Вт.
Розміри / вага	(+) Плоский дизайн, мала вага	(-) важка конструкція, займає багато місця
інтерфейс монітора	(+) Цифровий інтерфейс, однак, більшість LCD моніторів мають вбудований аналоговий інтерфейс для підключення до найбільш поширеним аналогових виходів відеоадаптерів	(-) Аналоговий інтерфейс

література

• А.В.Петроченков "Hardware-комп'ютер та периферія", -106стр.іл.
• В. Е. Фігурне "IBM PC для користувача", -67стр.
• "HARD" n "SOFT" (комп'ютерний журнал для широкого кола користувачів) №6 2003р.
• Н.І.Гурін "Робота на персональному комп'ютері", -128стр.

Технології не стоять на місці, і виробництво рідкокристалічних екранів не є винятком. Однак у зв'язку з постійними розробками і виходом нових технологій у виготовленні екранів, а також з-за особливих маркетингових підходів до реклами у багатьох покупців при виборі монітора або телевізора може виникнути питання, що краще IPS  або TFT екран?

Щоб відповісти на поставлене запитання необхідно зрозуміти, що таке IPS технологія і що таке TFT екран. Лише знаючи це, ви зможете зрозуміти яка різниця між цими технологіями. Це в свою чергу допоможе вам зробити правильний вибір  екрану, який буде повністю відповідати вашим вимогам.

1. Отже, що таке TFT-дисплей

Як ви вже здогадалися, TFT-це скорочена назва технології. Повністю воно має такий вигляд - Thin Film Transistor, що в перекладі на російську мову означає тонкоплівковий транзистор. По суті TFT дисплей - це тип рідкокристалічного екрана, який заснований на активній матриці. Іншими словами, це звичайний рідкокристалічний екран з активною матрицею. Тобто управління молекулами рідких кристалів відбувається за допомогою спеціальних тонкоплівкових транзисторів.

2. Що таке IPS технологія

IPS - це також є скороченням від In-Plane Switching. Це різновид ЖК-дисплея з активною матрицею. Це означає, що питання, що краще TFT або IPS є помилковим, так як це по суті одне і те ж. Якщо говорити точніше, то IPS - це тип матриці FTF дисплея.

Свою назву IPS технологія отримала завдяки унікальному розташуванню електродів, які знаходяться на одній площині з молекулами рідких кристалів. У свою чергу рідкі кристали розташовуються паралельно площині екрану. Таке рішення дозволило істотно збільшити кути оглядів, а також підвищити яскравість і контрастність зображення.

На сьогоднішній день можна виділити три найбільш поширених типу активних матриць TFT дисплеїв:

• TN + Film;
• PVA / MVA.

Таким чином, стає очевидно, що відміну TFT  від IPS полягає лише в тому, що TFT - це тип РК екрану з активною матрицею, а IPS є тією самою активною матрицею в TFT дисплеї, а точніше одним з типів матриць. Варто зазначити, що така матриця є найбільш поширеною серед користувачів у всьому світі.

3. Чим відрізняються дисплеї TFT і IPS: Відео

Загальна помилка в тому, що між TFT і IPS є якась різниця, виникло через маркетингових прийомів менеджерів з продажу. У спробах залучити нових клієнтів маркетологи не поширюють повної інформації про технології, що дозволяє створювати ілюзію того, що в світ виходить абсолютно нова розробка. Звичайно, IPS є більш новою розробкою, ніж TN, однак вибирати який краще дисплей  TFT або IPS не можна із зазначених вище причин.

3.1. Переваги IPS технології

Про те, що різниці між TFT і IPS немає, ви вже знаєте, проте, виникає цілком логічне запитання, TN + Film і TFT IPS в чому різниця? Для відповіді на це питання варто розглянути переваги IPS матриць, які полягають в наступному:

• Збільшені кути оглядів;
• Підвищена яскравість і контрастність;
• Істотно поліпшена передача кольору і перевагу в кількості кольорів і відтінків.

Це три головних переваги IPS-дисплеїв, які дозволяють їм створювати гідну конкуренцію плазмових панелей. Недарма все більше виробників віддають перевагу саме IPS матрицями. Крім цього, такі дисплеї мають величезні перспективи.

Сучасні електронні пристрої є практично універсальними. Так, наприклад, смартфон чудово справляється не тільки з дзвінками (їх прийомом і вчиненням), але і можливістю борознити простори інтернету, слухати музику, переглядати відеоролики або читати книги. Для цих же завдань підійде планшет. Екран є однією з найважливіших частин електроніки, особливо якщо він - сенсорний і служить не тільки для відображення файлів, але і для управління. Ознайомимося з характеристиками дисплеїв і технологіями, за якими вони створюються. Приділимо особливу увагу тому, що це за технологія, в чому її переваги.

Як влаштований ЖК-екран

Перш за все розберемося, як влаштований рідкокристалічний дисплей, яким оснащується сучасна техніка. По-перше, це активна матриця. Вона складається з мікропленочних транзисторів. Завдяки їм і формується зображення. По-друге, це шар Вони оснащені світлофільтрами і створюють R-, G-, B-субпіксель. По-третє, це система підсвічування екрану, яка дозволяє зробити зображення видимим. Вона може бути люмінесцентної або світлодіодним.

Особливості IPS-технології

Строго кажучи, матриця IPS - різновид технології TFT, по якій створюються ЖК-екрани. Під TFT часто розуміють монітори, вироблені способом TN-TFT. Виходячи з цього, можна зробити їх порівняння. Щоб ознайомитися з тонкощами вибору електроніки, розберемося, екрану IPS, що це поняття означає. Головне, що відрізняє ці дисплеї від TN-TFT, - розташування рідкокристалічних пікселів. У другому випадку вони розташовуються по спіралі, знаходяться під кутом в дев'яносто градусів горизонтально між двома пластинами. У першому (який нас цікавить найбільше) матриця складається з тонкоплівкових транзисторів. Причому кристали розташовуються уздовж площини екрану паралельно один одному. Без надходження на них напруги вони не повертаються. У TFT кожен транзистор управляє однією точкою екрана.

Відмінність IPS від TN-TFT

Розглянемо докладніше тип екрану таке. У моніторів, створених за даною технологією, є маса переваг. Перш за все, це прекрасне перенесення кольорів. Весь спектр відтінків ярок, реалістичний. Завдяки широкому куту огляду зображення не блякне, з якої точки на нього не поглянь. У моніторів більш висока, чітка контрастність завдяки тому, що чорний колір передається просто ідеально. Можна відзначити наступні мінуси, якими володіє тип екрану IPS. Що це, перш за все, велике споживання енергії, значний недолік. До того ж пристрої, оснащені такими екранами, коштують дорого, так як їх виробництво дуже витратна. Відповідно, TN-TFT мають діаметрально протилежними характеристиками. У них менше кут огляду, при зміні точки погляду зображення спотворюється. На сонці ними користуватися не дуже зручно. Картинка темніє, заважають відблиски. Однак такі дисплеї мають швидкий відгук, менше споживають енергії і доступні за ціною. Тому подібні монітори встановлюють в бюджетних моделях електроніки. Таким чином, можна зробити висновок, в яких випадках підійде IPS-екран, що це чудова річ для любителів кіно, фото і відео. Однак через меншу чуйності їх не рекомендують шанувальникам динамічних комп'ютерних ігор.

Розробки провідних компаній

Сама технологія IPS була створена японською компанією Hitachi спільно з NEC. Новим в ній було розташування рідкокристалічних кристалів: не по спіралі (як в TN-TFT), а паралельно один одному і уздовж екрану. В результаті такої монітор передає кольори більш яскраві і насичені. Зображення видно навіть на відкритому сонці. Кут огляду IPS-матриці становить сто сімдесят вісім градусів. Дивитися можна на екран з будь-якої точки: знизу, зверху, праворуч, ліворуч. Картинка залишається чіткою. Популярні планшети з екраном IPS випускає компанія Apple, вони створюються на матриці IPS  Retina. На один дюйм використовується збільшена щільність пікселів. В результаті зображення на дисплеї виходить без зернистості, кольору передаються плавно. За словами розробників, людське око не помічає мікрочастинок, якщо пікселів більше 300 ppi. Зараз пристрої з IPS-дисплеями стають більш доступними за ціною, ними починають постачати бюджетні моделі  електроніки. Створюються нові різновиди матриць. Наприклад, MVA / PVA. Вони володіють швидким відгуком, широким кутом огляду і чудовою передачею кольору.

Пристрої з екраном мультитач

Останнім часом велику популярність завоювали електронні прилади з сенсорним управлінням. Причому це не тільки смартфони. Випускають ноутбуки, планшети, у яких сенсорний екран IPS, Службовець для управління файлами, зображеннями. Такі пристрої незамінні для роботи з відео, фотографіями. Залежно від діагоналі дисплея зустрічаються компактні і повноформатні пристрою. мультитач здатний розпізнавати одночасно десять торкань, тобто на такому моніторі можна працювати відразу двома руками. невеликі мобільні пристрої, Наприклад смартфони або планшети з діагоналлю сім дюймів, розпізнають п'ять торкань. Цього цілком достатньо, якщо у вашого смартфона невеликий IPS-екран. Що це дуже зручно, оцінили багато покупців компактних пристроїв.

Рідкокристалічні телевізори на ринку з'явилися досить давно і все вже встигли до них звикнути. Однак з кожним роком з'являються все нові і нові моделі, що відрізняються зовнішнім виглядом, діагоналлю екрана, інтерфейсом і не тільки. Крім того, існують і такі моделі рідкокристалічних дисплеїв, які відрізняються особливою швидкістю оновлення, видами світлодіодів і підсвічування. Однак, про все по черзі. Для початку пропоную розібратися з тим, що ж це таке - рідкокристалічні монітори.

  Напевно, багато хто з вас чули таке поняття, як LCD панелі. LCD це абревіатура, яка розшифровується, як: Liquid Crystal Display. У перекладі на російську це означає рідкокристалічний дисплей, а значить, LCD і ЖК панелі це одне і те ж.

Технологія відображення картинки грунтується на використанні кристалів в рідкому вигляді і їх дивовижних властивостей. Подібні панелі володіють величезною кількістю позитивних якостей, завдяки використанню даної технології. Тому давайте розберемося, як це працює.

Як влаштований LCD монітор

Кристали, які використовуються для створення даних моніторів, називаються ціанофеніламі. Коли вони знаходяться в рідкому стані, у них з'являються унікальні оптичні та інші властивості, в тому числі вміння правильно розташовуватися в просторі.

Складається такий екран з пари прозорих відполірованих пластин, на які наносяться прозорі електроди. Між цими двома пластинами і розташовуються ціанофеніли в певному порядку. Через електроди на пластинах подається напруга, яке надходить до ділянок матриці екрана. Також біля пластин є два розташовані паралельно один одному фільтра.

Що виходить матрицею можна управляти, змушуючи кристали пропускати промінь світла або не пропускати. Для того щоб виходили різні кольори, перед кристалами встановлюють фільтри трьох базових кольорів: зеленого, синього та червоного. Світло від кристала проходить через один з цих фільтрів і утворюється відповідний колір пікселя. Певна комбінація кольорів, дозволяє створювати інші відтінки, які будуть відповідати рухається зображенні.

види матриць

У ЖК моніторах може використовуватися кілька видів матриць, які відрізняються один від одного своєю технологією.

TN +film. Це одна з найпростіших стандартних технологій, яка відрізняється своєю популярністю і невисокою ціною. Такий тип модуля має низьким споживанням електроенергії і порівняно невеликою частотою оновлення. Особливо часто можна зустріти подібний модуль в старих моделях панелей. «+ Film» в назві означає, що використовувався ще один шару плівки, який повинен зробити кут огляду більше. Однак, так як сьогодні її застосовують всюди, назва матриці може бути скорочено до TN.

Подібний ЖК монітор має велику кількість недоліків. По-перше, у них погана передача кольору через використання для кожного колірного каналу тільки 6 біт. Більшість відтінків при цьому виходить при змішуванні основних кольорів. По-друге, контрастність РК моніторів і кут огляду також залишає бажати кращого. А якщо у вас перестануть працювати якісь сабпікселі або пікселі, то скоріше за все вони будуть постійно світитися, що мало кого потішить.

IPS. Такі матриці відрізняються від інших видів тим, що мають найкращу передачу відтінків і великий кут огляду. Контрастність в таких матрицях також не найкраща, а частота оновлення менше, ніж навіть у TN матриці. Це означає, що при швидкому русі за картинкою може з'являтися помітний шлейф, що буде заважати дивитися телевізор. Однак якщо на такій матриці згорить піксель, він не буде світитися, а, навпаки, залишиться чорним назавжди.

На основі цієї технології існують і інші типи матриці, які також нерідко використовуються в моніторах, дисплеях, екранах телевізорів і т.д.

• S-IPS. Такий модуль з'явився в 1998 році і відрізнявся тільки меншою частотою оновлення відгуку.
• AS-IPS. Наступний тип матриці, в якому крім швидкості оновлення поліпшили ще і контрастність.
• A-TW-IPS. Це, по суті, та ж S-IPS матриця, До якої було додано колірний фільтр під назвою «Справжній білий». Найчастіше такий модуль використовували в моніторах, призначених для видавництв або фотолабораторій, так як він робив білий колір більш реалістичним і збільшував спектр його відтінків. Мінус такої матриці полягав в тому, що чорний колір мав при цьому фіолетовим відтінком.
• H-IPS. З'явився цей модуль в 2006 році і відрізнявся однорідністю екрану і поліпшеним контрастом. У нього немає такої неприємної засвічення чорного кольору, правда і кут огляду став менше.
• E-IPS. З'явився в 2009 році. Така технологія допомогла поліпшити кут огляду, яскравість і контрастність РК моніторів. Крім того, було зменшено час оновлення екрану до 5 мілісекунд і зменшено кількість споживаної енергії.
• P-IPS. Даний тип модуля з'явився відносно недавно, в 2010 році. Це найбільш вдосконалена матриця. Вона володіє 1024 градаціями для кожного сабпікселя, завдяки чому з'являється 30-бітний колір, чого не могла досягти жодна інша матриця.

VA. Це найперший вид матриць для РК дисплеїв, який являє собою компромісне рішення між попередніми двома видами модулів. Такі матриці найкраще передають контрастність зображення і його кольору, але при певному куті огляду можуть пропадати деякі деталі і змінюватися колірний баланс білого.

У такого модуля також існує кілька похідних версій, що відрізняються один від одного за своїми характеристиками.

• MVA - одна з перших і найбільш популярних матриць.
• PVA - даний модуль був випущений компанією Samsung і відрізняється поліпшеною контрастністю відео.
• S- PVA - також була виготовлена ​​компанією Samsung для рідкокристалічних панелей.
• S-MVA
• P-MVA, A-MVA - виробництва AU Optronics. Всі подальші матриці відрізняються тільки компаніями-виробниками. Всі поліпшення грунтуються тільки на зменшенні швидкості відгуку, яка досягається завдяки подачі більш високої напруги на самому початку зміни положення сабпікселей і використанні повноцінної 8-бітної системи, яка кодує колір на кожному каналі.

Також є і ще кілька видів ЖК матриць, які також використовуються в деяких моделях панелей.

• IPS Pro - їх використовують в телевізорах компанії Panasonik.
• AFFS - матриці від компанії Samsung. Використовуються тільки в деяких спеціалізованих пристроях.
• ASV - матриці від корпорації Sharp для рідкокристалічних телевізорів.

види підсвічування

Рідкокристалічні дисплеї відрізняються також видами підсвічування.

• Плазмові або газорозрядні лампи. Спочатку все LSD монітори володіли підсвічуванням з однієї або декількох ламп. В основному такі лампи мали холодним катодом і мали назву CCFL. Пізніше почали використовувати лампи EEFL. Джерелом світла в таких лампах є плазма, яка з'являється в результаті електричного розряду проходить через газ. При цьому не потрібно плутати ЖК ТВ з плазмовими, в яких кожен з пікселів є самостійним джерелом світла.
• Світлодіодне підсвічування або LED. Такі ТВ з'явилися відносно недавно. Такі дисплеї володіють одним або декількома світлодіодами. Однак варто зауважити, що це лише тип підсвічування, а не сам дисплей, які складається з цих мініатюрних діодів.

Швидкість відгуку і необхідне значення для перегляду відео у форматі 3D

Швидкість відгуку - це те, скільки кадрів в секунду може показувати телевізор. Цей параметр впливає на якість зображення і його плавність. Для того щоб було досягнуто ця риса, частота оновлення повинна становити 120 Гц. Для того щоб досягти такої частоти, в телевізорах використовують відеокарту. Крім того, така частота зміни кадрів не створює мерехтіння екрану, що в сою чергу краще впливає на очі.

Для перегляду фільмів в 3D форматі такої частоти оновлення буде цілком достатньо. При цьому в багатьох ТВ встановлюють підсвітку, яка володіє частотою оновлення 480 Гц. Досягається вона за допомогою використання спеціальних TFT транзисторів.

Інші характеристики ЖК телевізорів

Яскравість, глибина чорного і контрастність	Яскравість у таких ТВ знаходиться на досить високому рівні, Але контрастність залишає бажати кращого. Це пов'язано з тим, що при ефекті поляризації глибина чорного кольору буде такою, наскільки це дозволить лампа підсвічування. Через недостатній рівень глибини чорного кольору і контрастності, темні відтінки можуть зливатися в один колір.
Діагональ екрану	На сьогоднішній день можна з легкістю знайти ЖК панелі як з великою діагоналлю, які можна використовувати в якості домашнього кінотеатру, так і моделі з досить маленькою діагоналлю.
Кут огляду	Сучасні моделі ТВ володіють досить хорошим кутом огляду, який може досягати 180 градусів. Але старі моделі мають недостатній кут, через що при погляді на екран з певного ракурсу він може виглядати досить темним або кольору будуть спотворені.
Передача кольору	Передача кольору у таких дисплеїв не завжди досить хорошої якості. Це знову-таки стосується в основному старих моделей екранів. Але і сучасні моделі нерідко поступаються іншим видам ТВ.
енергоефективність	Рідкокристалічні дисплеї споживають на 40% менше електроенергії, ніж інші види.
Габарити і вага	Такі ТВ мають досить невелику вагу і товщину, проте на сьогоднішній день існують панелі і з меншою товщиною і вагою.

Переваги та недоліки ЖК телевізорів

У даних телевізорів існує цілий ряд переваг:

• енергоефективність;
• Використання екологічних технологій;
• довговічність;
• Невелика вага і габарити телевізора;
• Відсутність відблисків при яскравому освітленні;
• Невелика вартість в порівнянні з іншими моделями сучасних телевізорів.

Однак, в порівнянні з іншими сучасними технологіями, що використовуються в телевізорах, LCD дисплеї мають і певні недоліки:

• Недостатня контрастність зображення;
• Невелика глибина чорного через використання додаткового підсвічування;
• Погана передача кольору, особливо в старих моделях ТВ;
• Велика частота оновлення;
• Маленький кут огляду, особливо в старих ТБ.

У підсумку хочеться сказати про те, що всі недоліки в основному присутні в старих моделях. Сучасні ТВ практично повністю позбулися таких проблем і практично нічим не відрізняються від інших технологій.