Основные характеристики LCD мониторов. LCD-телевизор. Основные характеристики, функции и выбор LCD-телевизора

Если Вы выбираете себе монитор-эта статься для Вас.

Монитор – это устройство, на которое выводится изображение, визуальное отображение информации. На данный момент мониторы бывают двух типов: ЖК-мониторы, они же LCD (жидкокристаллические) и ЭЛТ-мониторы (экран на основе электронно-лучевой трубки), они же CRT. Жидкокристаллические мониторы с уверенностью вытесняют мониторы с ЭЛТ с рынка, из-за своей компактности, лучшего качества изображения и менее вредного воздействия на глаза человека. Как известно, при долгой работе с ЭЛТ экранами у человека начинает ухудшаться зрение.
ЖК-дисплей – это экран, который имеет матрицу на основе жидких кристаллов. Только совсем недавно, этот тип дисплея вытеснил с рынка ЭЛТ, хотя жидкокристаллические мониторы были разработаны еще в 1963 году, компанией RCA. А первый аналог кинескопного (ЭЛТ) дисплея был создан в XIX века в 1879 году английским физиком и химиком сэром Уильямом Круксом.
Экраны на основе жидких кристаллов получили широкое применение в технике. ЖК-экраны используются в компьютерной технике, ноутбуках, телевизорах, фотоаппаратах, электронных книгах, телефонах и во многих других устройствах, где присутствует функция вывода информации на экран. Изображение в жидкокристаллическом мониторе формируется благодаря отдельным элементам через систему развертки. Экраны этого типа могут быть как монохромными (черно-белые), так и цветными.
Технические характеристики
Характеристики ЖК-экранов значительно отличаются от устаревших ЭЛТ.
Самым главным отличием является, то, что в ЖК-мониторах имеется фиксированное разрешение - горизонтальные и вертикальные размеры монитора, которые измеряются в пикселях.
Вторым явным отличием является угол обзора. У монитора с матрицей на основе жидких кристаллов, есть такой минус, как ограниченный угол обзора, но производители стремятся приблизить его к 180о как по горизонтали, так и по вертикали. И в этой характеристике ЖК - монитор пока еще уступает монитору с электронно-лучевой трубкой.
Размер жидкокристаллического монитора, как и монитор ЭЛТ измеряется по длине диагонали. А площадь монитора зависит от соотношения сторон, самыми распространенными соотношениями сторон является 4:3 и 16:9. Большей площадью обладает монитор с соотношением 4:3, хотя на экране 16:9 более приятно смотреть фильмы, особенно в HD-формате.
Контрастность – это величина, которая показывает насколько, самая светлая точка монитора отличается от самой темной.
Яркость – показывает, какое количество света излучается монитором, и измеряется в канделах.
Время отклика, также является важной технической характеристикой монитора, особенно для работы со сложной графикой и при игре в динамические игры. Это время, которое потребно пикселю, для изменения яркости. Время отклика состоит из двух составляющих: времени буферизации (от 20 до 50мс) и времени переключения (от 2 до 6мс).
Достоинства жидкокристаллических мониторов и экранов:
1. Малый размер;
2. Малый вес;
3. Отсутствие видимого мерцания;
4. Нет дефектов лучей фокусировки;
5. На них не могут воздействовать помехи магнитных поля;
6. Нет проблем с четкостью изображения.
Несмотря на свои достоинства, жидкокристаллические мониторы имеют и значительные недостатки, которые на данный момент невозможно устранить:
1. Четкое изображение может быть получено только в одном установленном производителем разрешение. В отличие от мониторов с электронно-лучевой трубкой, в котором можно настраивать разрешение.
2. Зависимость контраста цветов от угла обзора монитора.
3. Смена изображения на LCD мониторах остается ниже, чем на CRT.
4. Существует дефекты пикселей даже при покупке нового монитора. Существуют определенные требования к количеству возможных дефектных пикселей, а именно их количество на один миллион рабочих. Мониторы самого высокий класс должны иметь максимум один дефектный пиксель. А на самых плохих мониторах могут иметь дефекты до 262 пикселей.
5. Пиксели LCD монитором имеют свойство деградации, хотя время за которое они деградируют очень длительное. Для справки лазерные дисплеи не подвержены деградации.
Мониторы с жидкокристаллической матрицей производит множество фирм, лидерами являются LG, Sharp, Samsung, Philips. На рынке ЖК-мониторов работает более 15 производителей, но лучшими по качеству являются вышеперечисленные фирмы.

Одним из основных недостатков LCD-мониторов является отсутствие универсальности применения их для решения разноплановых задач. Качественный ЭЛТ-монитор пригоден для работы с текстом, для обработки фотографий, для игр и т. д.

Однако среди LCD-устройств можно назвать модели, подходящие только для игр, но непригодные для работы с фотографиями, или можно обнаружить модели, обладающие прекрасной цветопередачей, но плохо подходящие для динамичных игр.

К сожалению, сегодня отсутствует универсальная технология производства LCD-панелей, потребительские характеристики которых удовлетворяли бы всех пользователей. Поэтому выбор LCD-монитора дело непростое. Покупатель изучает колонки технических характеристик, сравнивает качество изображения стоящих рядом мониторов и старается сделать \"правильный выбор\". Иногда производители сознательно завышают параметры своих изделий, не указывая, что они понимают под тем или иным заявленным параметром и как они его измеряют. Техническим характеристикам LCD-мониторов и посвящена данная статья.

Время отклика

Время отклика является наиболее \"популярной\" характеристикой любого LCD-монитора, т.к. именно на него в первую очередь обращают внимание покупатели при выборе устройства.

Физика процесса. Яркость пиксела в LCD-панели меняется за счет изменения угла поворота жидких кристаллов под действием приложенного к ним электрического поля. Поскольку жидкие кристаллы - вещество вязкое, то поворот происходит не мгновенно, а за достаточно большое время - единицы или десятки миллисекунд.

Время отклика - это суммарное время переключения пиксела с черного цвета на белый и обратно (измеряется время изменения яркости пиксела от 10% до 90%). Момент начала загорания пиксела и момент достижения им яркости 100% невозможно достоверно определить из-за наличия шумов и ограниченной точности измерительного оборудования, поэтому говорят лишь о вхождении яркости пиксела в 10% интервал. Полученное таким образом время отклика является минимальным (т.е. это минимальное значение, которое может продемонстрировать матрица). Подобный подход к измерению времени отклика не даёт покупателю полного представления о том, как будет себя вести монитор при работе с динамичной графикой.

Напряженность электрического поля и угол поворота кристаллов. Во многих игрушках, имеющих преимущественно затемненные сцены, гораздо чаще происходит переключение пиксела не с черного на белый, а с черного на темно-серый цвет. В этом случае кристаллам необходимо повернуться на меньший угол, но скорость их поворота пропорциональна напряженности приложенного электрического поля (именно напряженностью поля и определяется угол поворота: чем меньший угол нам необходим, тем меньше должна быть напряженность прикладываемого электрического поля). Следовательно, мы имеем две противоположные тенденции. Как показывают исследования, с уменьшением угла поворота падает и скорость реакции пиксела. Т. о., в реальности время отклика всегда будет больше, чем при переключении с черного цвета на белый.

Тип матрицы. Исходя из паспортного времени отклика нельзя определенно сказать, насколько быстр монитор, т.к. у разных типов матриц зависимость времени отклика от начального и конечного состояния пиксела проявляется по-разному. Напрямую сравнивать мониторы, построенные на базе \"технологически различных\" матриц, полагаясь лишь на заявленные производителем цифры, некорректно. Для подобного сравнения необходим трехмерный график (поверхность) зависимости времени отклика от конечного состояния пиксела при всех возможных переходах, включая переходы между двумя промежуточными уровнями (между двумя градациями серого). Как правило, производители панелей и мониторов такой информации о своих детищах не предоставляют.

Отмеченная особенность LCD-панелей наиболее существенно будет сказываться в динамичных играх с недостаточно контрастным изображением (\"темных\" играх). Смазывание изображения может оказаться достаточно заметным, при малом заявленном времени отклика.

Яркость и контрастность.

Скорость переключения пиксела с черного на белый цвет не является абсолютным показателем времени отклика, т. к. она зависит от установленной на мониторе контрастности и яркости - снижение контрастности всегда ведет к увеличению времени отклика монитора.

Например, регулировка \"Brightness\" в большинстве мониторов реализована изменением яркости ламп подсветки, не связана с матрицей и никак не влияет на время отклика. Однако существуют мониторы, в которых яркость регулируется трансформацией матрицы, например, в моделях от Sony присутствует отдельная регулировка \"Backlight\", изменяющая яркость ламп подсветки, и регулировка \"Brightness\", управляющая матрицей. В случае использования \"Brightness\" очевидно, что время отклика зависит от положения регулятора - при низких значениях, установленных пользователем, оно может существенно возрастать.

Несимметричность времени отклика пиксела - это разница между временем зажигания и временем гашения пиксела. Например, если мы изучим два монитора со временем отклика 20 мс, у первого из них соотношение времени зажигания и гашения будет 15/5 мс (TN-панель), а у второго - 10/10 мс (MVA- и PVA-панели), то движущиеся объекты на них будут выглядеть по-разному. Тонкие черные линии при движении на белом фоне у первого монитора будут выглядеть значительно тоньше, чем они должны быть, в то время как у второго они будут сохранять свою толщину, становясь лишь несколько светлее, что воспринимается глазом значительно лучше.

Вывод: покупатель может лишь субъективно оценить время отклика монитора на качественном уровне - \"меня устраивает\" или \"меня не устраивает\", наблюдая за отображением динамичной игры на экране LCD-панели.

Углы обзора

Если качество изображения на ЭЛТ-мониторе не страдает при взгляде почти параллельно плоскости экрана, то на многих LCD-панелях даже небольшое отклонение от перпендикуляра приводит к заметному падению контрастности и искажению цветопередачи.

Угол обзора - это угол относительно перпендикуляра к центру панели, при наблюдении под которым контрастность изображения в центре панели падает до 10:1.

Недостатки такого подхода к оценке углов обзора:

Искажения изображения становятся заметны при падении контрастности уже до 100:1, т. е. используемый показатель мягок, т.к. заметить отличие картинки от идеальной можно и при меньших углах обзора. Отдельные производители указывают углы обзора для предельной контрастности не 10:1, а вдвое меньше - 5:1, в результате чего \"легким движением руки\" TN+Film-панель с углами обзора 150/140 градусов превращается в панель с углами уже 160/160 градусов.

Измерения контрастности проводятся в центре экрана, в то время как пользователь, находящийся перед монитором, видит края экрана под другим углом, нежели центр.

Производитель панели указывает контрастность, наблюдаемую при взгляде строго перпендикулярно экрану, и под каким углом эта контрастность упадет до 10:1, но мы ничего не знаем о том, как она изменяется между этими двумя точками.

При измерении углов обзора учитывается только падение контрастности, но не искажение цветопередачи.

Указывается суммарный угол обзора в обе стороны от нормали (т.е. с вертикальным углом обзора суммируются предельные углы при взгляде на панель сверху и при взгляде снизу). Например, для моделей на TN+Film-матрицах угол обзора сверху существенно больше, однако при взгляде сверху нижняя часть изображения сначала выцветает, а потом, по мере увеличения угла, инвертируется (белый цвет приобретает характерный синеватый оттенок и становится темнее светлых оттенков серого). В результате, в паспортных характеристиках указан большой угол обзора по вертикали, в реальности малейшее отклонение экрана монитора назад приводит к заметному потемнению его верхней части.

Углы обзора по вертикали и горизонтали (т.е. именно те углы, которые указываются в характеристиках) максимальны, в то время как \"диагональные\" углы обзора существенно меньше.

Выводы. Техническая характеристика монитора \"углы обзора\" мало говорит о том, как будет выглядеть изображение на экране. С углами связано такое количество ограничений и допущений для различных типов матриц, что единственный пригодный для покупателя способ оценки качества монитора - это посмотреть на различные образцы воочию, не полагаясь на скупые паспортные данные, и принять решение.

Яркость и контрастность

Яркость - это яркость белого цвета (т. е. на матрицу подается максимальный сигнал) в центре экрана.

Контрастность - это отношение уровня белого цвета к уровню черного в центре экрана.

Говорить о \"яркости\" и \"контрастности\" монитора некорректно, т.к. в качестве этих параметров производители мониторов в большинстве случаев заявляют паспортные параметры панели, предоставленные им производителями этих панелей. Если на время отклика и углы обзора электроника всего устройства не оказывает существенного влияния, то в случае с яркостью и контрастностью ситуация меняется.

Физика процесса.

Проблема с контрастностью LCD-панелей вытекает из принципа их действия. В отличие от абсолютного большинства электронных устройств отображения информации, по отношению к свету матрица является не активным, а пассивным элементом. Она не способна излучать свет, а лишь способна модулировать световой поток, проходящий через нее. Поэтому позади LCD-матрицы всегда размещается модуль подсветки, а матрица лишь управляет прозрачностью, ослабляя свет от модуля подсветки в заданное количество раз. Регулировка прозрачности осуществляется за счет поворота плоскости поляризации с помощью жидких кристаллов, расположенных между двумя сонаправленными поляризаторами. Сонаправленность поляризаторов означает, что если свет между ними не изменил свою плоскость поляризации, то он преодолеет второй поляризатор без потерь. Если же плоскость поляризации была повернута жидкими кристаллами, то второй поляризатор задержит световой поток, и соответствующая ячейка будет выглядеть черной. Из-за неидеальности поляризаторов и расположения кристаллов задержать весь свет невозможно, поэтому какой-то процент светового потока всегда будет проходить через матрицу, слегка \"подсвечивая\" черный цвет монитора.

Измерения контрастности выполняются производителями панелей, а не мониторов. На специальном стенде панель подключается к источнику тестового сигнала, а лампы подсветки питаются током определенной величины, и получаются эталонные значения. В реальном мониторе добавляется влияние его электроники, которая:

Тактируется генератором сигналов, отличным от лабораторного;

Управляется пользователем, регулирующим яркость, контрастность, цветовую температуру и другие параметры.

Даже заявляемая многими производителями панелей контрастность 500...1000:1 далека от идеала. При такой контрастности монитор не может обеспечить глубокого черного цвета. Если посмотреть на экран при неярком внешнем освещении, то он может выглядеть темно-серым, но не черным.

Пользователь самостоятельно способен регулировать яркость и контрастность, что влияет на параметры изображения.

Некорректно говорить, что пользователь меняет яркость и контрастность ручками \"Brightness\" и \"Contrast\", т.к. непонятно - яркость чего он регулирует и за счет чего меняется контрастность. Регулировкой \"Contrast\" пользователь меняет яркость белого цвета (и всех оттенков серого, но вот черный цвет остается неизменным), а регулировкой \"Brightness\" - яркость как черного, так и белого одновременно.

В большинстве мониторов регулировкой \"Brightness\" изменяется яркость ламп подсветки. Встречается регулировка яркости с помощью матрицы - при увеличении яркости пользователем монитор добавляет к подаваемому на матрицу сигналу постоянную составляющую. При таком способе регулировки страдает контрастность, т. к. лампы подсветки всегда работают на мощности, необходимой для обеспечения максимально возможной для монитора яркости. Поэтому на небольшой яркости, даже если добавляемая к сигналу постоянная составляющая будет равняться нулю, такой монитор покажет заведомо более высокий уровень черного. Регулировка яркости с помощью матрицы негативно влияет и на время отклика.

У матриц с невысокой контрастностью часто страдает равномерность подсветки. Это проявляется в виде светлых или темных полос или пятен (светлые пятна могут соответствовать расположению ламп подсветки), иногда в виде светлых полос у края матрицы.

Целесообразно сравнивать два монитора на матрицах одинакового типа по паспортному значению контрастности;

Сравнивать мониторы на разных типах матриц и делать какие-то выводы о контрастности по одним заявленным производителем монитора цифрам вряд ли стоит;

Снова приходится выбирать на качественном уровне - \"лучше-хуже\".

Цветопередача

Производители обычно указывают лишь одну цифру - количество цветов, которое традиционно равняется 16,2 млн. или 16,7 млн. Однако многие из выпускаемых сегодня матриц (а из \"быстрых\" матриц - все поголовно) не умеют отображать более 262 тысяч цветов (что равно 18 битам, или по 6 бит на каждый из трех базовых цветов).

Физика процесса. Производители панелей используют Frame Rate Control (FRC) - метод эмуляции недостающих цветов, при котором цвет пиксела меняется с каждым кадром в небольших пределах. Допустим, нам необходимо вывести цвет RGB:{154; 154; 154}, который наша матрица физически не поддерживает, однако она поддерживает два соседних цвета - RGB:{152; 152; 152} и RGB:{156; 156; 156}. Если поочередно (с частотой кадровой развертки) выводить эти два цвета, то в результате близости цветов и инерционности человеческого глаза и матрицы мы будем видеть усредненный цвет, то есть искомый RGB:{154; 154; 154}. Однако эмуляция не дотягивает до полноценной \"true color\"-цветопередачи, поэтому в описаниях мониторов с такими матрицами обычно указывают, что он воспроизводит 16,2 млн. цветов.

Применяются более сложные механизмы FRC, работающие в сочетании с привычным для пользователей дизерингом (когда нужный цвет формируется несколькими расположенными рядом пикселами с незначительно различающимися цветами), т. е. меняющие на каждом кадре цвет не одного пиксела, а группы из четырех пикселов. Это позволяет более точно передавать недоступные матрице оттенки цвета, однако суть от этого не меняется - \"полноцветными\" такие матрицы можно называть лишь условно. Качество цветопередачи подобных матриц определяется качеством реализации FRC.

Цветовая температура. Цветовая температура определяет тональность изображения на экране монитора. Чем ниже температура, тем теплее цвета (таково восприятие цветовой температуры человеком. Как более холодный он воспринимает спектр излучения тела, которое на самом деле более горячее). Необходимость в цветовой температуре возникает потому, что нет универсального белого цвета, который глаз всегда бы воспринимал как белый. В зависимости от условий глаз подстраивается под определенный цветовой диапазон. Оттенок белого цвета на экране монитора будет слегка меняться в зависимости от внешнего освещения, под которое подстраивается и глаз. Рекомендуется устанавливать на экране монитора такую цветовую температуру, при которой белый цвет на экране не имеет каких-то дополнительных оттенков.

Специфичные для LCD-мониторов особенности установки цветовой температуры:

Цветовая температура может существенно различаться для разных оттенков серого.

Если ЭЛТ-мониторы позволяют плавно (с шагом 50...100 К) регулировать цветовую температуру от 5000 К до 9300 К, то LCD-мониторы имеют три-четыре значения температуры, из которых пользователь выбирает наиболее подходящее. При снижении температуры экран LCD-мониторов приобретает розоватый или даже зеленоватый оттенок, при увеличении серый цвет настолько ударяется в синеву, что калибратор зашкаливает при попытке измерить его цветовую температуру.

Цветовой охват. Сегодня все мониторы соответствуют стандарту sRGB. Диапазон цветов sRGB весьма мал по сравнению с видимым глазом диапазоном, а потому многие цвета на этапе получения изображения оказываются за его пределами (sRGB-монитор в принципе не способен воспроизвести ни один действительно чистый цвет). Различия между моделями (вплоть до различий между ЭЛТ и LCD-мониторами) не столь велики, чтобы заметно влиять на цветопередачу, поэтому ее качество ограничивается другими факторами.

Ожидается появление LCD-мониторов с отличным цветовым охватом за счет применения белой светодиодной подсветки вместо привычных ртутных ламп дневного света с холодным катодом. Лампы имеют неровный спектр излучения, в то время как у светодиодов он равномерен и хорошо вписывается в полосы пропускания светофильтров матрицы, что и позволяет существенно улучшить изображение.

Вывод: обеспечение качественной цветопередачи - сложная и комплексная задача. Одна надпись \"16,7 millions of colors\" не говорит практически ни о чем.

К сожалению, сегодня отсутствует универсальная технология производства LCD-панелей, потребительские характеристики которых удовлетворяли бы всех пользователей. Поэтому выбор LCD-монитора дело непростое. Покупатель изучает колонки технических характеристик, сравнивает качество изображения стоящих рядом мониторов и старается сделать "правильный выбор". Иногда производители сознательно завышают параметры своих изделий, не указывая, что они понимают под тем или иным заявленным параметром и как они его измеряют. Техническим характеристикам LCD-мониторов и посвящена данная статья.

Время отклика

Время отклика является наиболее "популярной" характеристикой любого LCD-монитора, т.к. именно на него в первую очередь обращают внимание покупатели при выборе устройства.

Физика процесса.

Яркость пиксела в LCD-панели меняется за счет изменения угла поворота жидких кристаллов под действием приложенного к ним электрического поля. Поскольку жидкие кристаллы - вещество вязкое, то поворот происходит не мгновенно, а за достаточно большое время - единицы или десятки миллисекунд.

Время отклика

это суммарное время переключения пиксела с черного цвета на белый и обратно (измеряется время изменения яркости пиксела от 10% до 90%). Момент начала загорания пиксела и момент достижения им яркости 100% невозможно достоверно определить из-за наличия шумов и ограниченной точности измерительного оборудования, поэтому говорят лишь о вхождении яркости пиксела в 10% интервал. Полученное таким образом время отклика является минимальным (т.е. это минимальное значение, которое может продемонстрировать матрица). Подобный подход к измерению времени отклика не даёт покупателю полного представления о том, как будет себя вести монитор при работе с динамичной графикой.

Напряженность электрического поля и угол поворота кристаллов.

Во многих игрушках, имеющих преимущественно затемненные сцены, гораздо чаще происходит переключение пиксела не с черного на белый, а с черного на темно-серый цвет. В этом случае кристаллам необходимо повернуться на меньший угол, но скорость их поворота пропорциональна напряженности приложенного электрического поля (именно напряженностью поля и определяется угол поворота: чем меньший угол нам необходим, тем меньше должна быть напряженность прикладываемого электрического поля). Следовательно, мы имеем две противоположные тенденции. Как показывают исследования, с уменьшением угла поворота падает и скорость реакции пиксела. Т. о., в реальности время отклика всегда будет больше, чем при переключении с черного цвета на белый.

Тип матрицы.

Исходя из паспортного времени отклика нельзя определенно сказать, насколько быстр монитор, т.к. у разных типов матриц зависимость времени отклика от начального и конечного состояния пиксела проявляется по-разному. Напрямую сравнивать мониторы, построенные на базе "технологически различных" матриц, полагаясь лишь на заявленные производителем цифры, некорректно. Для подобного сравнения необходим трехмерный график (поверхность) зависимости времени отклика от конечного состояния пиксела при всех возможных переходах, включая переходы между двумя промежуточными уровнями (между двумя градациями серого). Как правило, производители панелей и мониторов такой информации о своих детищах не предоставляют.

Отмеченная особенность LCD-панелей наиболее существенно будет сказываться в динамичных играх с недостаточно контрастным изображением ("темных" играх). Смазывание изображения может оказаться достаточно заметным, при малом заявленном времени отклика.

Яркость и контрастность

Например, регулировка "Brightness" в большинстве мониторов реализована изменением яркости ламп подсветки, не связана с матрицей и никак не влияет на время отклика. Однако существуют мониторы, в которых яркость регулируется трансформацией матрицы, например, в моделях от Sony присутствует отдельная регулировка "Backlight", изменяющая яркость ламп подсветки, и регулировка "Brightness", управляющая матрицей. В случае использования "Brightness" очевидно, что время отклика зависит от положения регулятора - при низких значениях, установленных пользователем, оно может существенно возрастать.

Несимметричность времени отклика пиксела

это разница между временем зажигания и временем гашения пиксела. Например, если мы изучим два монитора со временем отклика 20 мс, у первого из них соотношение времени зажигания и гашения будет 15/5 мс (TN-панель), а у второго - 10/10 мс (MVA- и PVA-панели), то движущиеся объекты на них будут выглядеть по-разному. Тонкие черные линии при движении на белом фоне у первого монитора будут выглядеть значительно тоньше, чем они должны быть, в то время как у второго они будут сохранять свою толщину, становясь лишь несколько светлее, что воспринимается глазом значительно лучше.

Вывод: покупатель может лишь субъективно оценить время отклика монитора на качественном уровне - "меня устраивает" или "меня не устраивает", наблюдая за отображением динамичной игры на экране LCD-панели.

Углы обзора

Угол обзора

это угол относительно перпендикуляра к центру панели, при наблюдении под которым контрастность изображения в центре панели падает до 10:1.

Недостатки такого подхода к оценке углов обзора:

Искажения изображения становятся заметны при падении контрастности уже до 100:1, т. е. используемый показатель мягок, т.к. заметить отличие картинки от идеальной можно и при меньших углах обзора. Отдельные производители указывают углы обзора для предельной контрастности не 10:1, а вдвое меньше - 5:1, в результате чего "легким движением руки" TN+Film-панель с углами обзора 150/140 градусов превращается в панель с углами уже 160/160 градусов.

При измерении углов обзора учитывается только падение контрастности, но не искажение цветопередачи.

Углы обзора по вертикали и горизонтали (т.е. именно те углы, которые указываются в характеристиках) максимальны, в то время как "диагональные" углы обзора существенно меньше.

Выводы. Техническая характеристика монитора "углы обзора" мало говорит о том, как будет выглядеть изображение на экране. С углами связано такое количество ограничений и допущений для различных типов матриц, что единственный пригодный для покупателя способ оценки качества монитора - это посмотреть на различные образцы воочию, не полагаясь на скупые паспортные данные, и принять решение.

Яркость и контрастность

Яркость - это яркость белого цвета (т. е. на матрицу подается максимальный сигнал) в центре экрана.

Контрастность - это отношение уровня белого цвета к уровню черного в центре экрана.

Говорить о "яркости" и "контрастности" монитора некорректно, т.к. в качестве этих параметров производители мониторов в большинстве случаев заявляют паспортные параметры панели, предоставленные им производителями этих панелей. Если на время отклика и углы обзора электроника всего устройства не оказывает существенного влияния, то в случае с яркостью и контрастностью ситуация меняется.

Физика процесса.

Проблема с контрастностью LCD-панелей вытекает из принципа их действия. В отличие от абсолютного большинства электронных устройств отображения информации, по отношению к свету матрица является не активным, а пассивным элементом. Она не способна излучать свет, а лишь способна модулировать световой поток, проходящий через нее. Поэтому позади LCD-матрицы всегда размещается модуль подсветки, а матрица лишь управляет прозрачностью, ослабляя свет от модуля подсветки в заданное количество раз. Регулировка прозрачности осуществляется за счет поворота плоскости поляризации с помощью жидких кристаллов, расположенных между двумя сонаправленными поляризаторами. Сонаправленность поляризаторов означает, что если свет между ними не изменил свою плоскость поляризации, то он преодолеет второй поляризатор без потерь. Если же плоскость поляризации была повернута жидкими кристаллами, то второй поляризатор задержит световой поток, и соответствующая ячейка будет выглядеть черной. Из-за неидеальности поляризаторов и расположения кристаллов задержать весь свет невозможно, поэтому какой-то процент светового потока всегда будет проходить через матрицу, слегка "подсвечивая" черный цвет монитора.

Тактируется генератором сигналов, отличным от лабораторного;

Управляется пользователем, регулирующим яркость, контрастность, цветовую температуру и другие параметры.

Некорректно говорить, что пользователь меняет яркость и контрастность ручками "Brightness" и "Contrast", т.к. непонятно - яркость чего он регулирует и за счет чего меняется контрастность. Регулировкой "Contrast" пользователь меняет яркость белого цвета (и всех оттенков серого, но вот черный цвет остается неизменным), а регулировкой "Brightness" - яркость как черного, так и белого одновременно.

В большинстве мониторов регулировкой "Brightness" изменяется яркость ламп подсветки. Встречается регулировка яркости с помощью матрицы - при увеличении яркости пользователем монитор добавляет к подаваемому на матрицу сигналу постоянную составляющую. При таком способе регулировки страдает контрастность, т. к. лампы подсветки всегда работают на мощности, необходимой для обеспечения максимально возможной для монитора яркости. Поэтому на небольшой яркости, даже если добавляемая к сигналу постоянная составляющая будет равняться нулю, такой монитор покажет заведомо более высокий уровень черного. Регулировка яркости с помощью матрицы негативно влияет и на время отклика.

Вывод:
- целесообразно сравнивать два монитора на матрицах одинакового типа по паспортному значению контрастности;
- сравнивать мониторы на разных типах матриц и делать какие-то выводы о контрастности по одним заявленным производителем монитора цифрам вряд ли стоит;
- снова приходится выбирать на качественном уровне - "лучше-хуже".

Цветопередача

Производители обычно указывают лишь одну цифру - количество цветов, которое традиционно равняется 16,2 млн. или 16,7 млн. Однако многие из выпускаемых сегодня матриц (а из "быстрых" матриц - все поголовно) не умеют отображать более 262 тысяч цветов (что равно 18 битам, или по 6 бит на каждый из трех базовых цветов).

Физика процесса .

Производители панелей используют Frame Rate Control (FRC) - метод эмуляции недостающих цветов, при котором цвет пиксела меняется с каждым кадром в небольших пределах. Допустим, нам необходимо вывести цвет RGB:{154; 154; 154}, который наша матрица физически не поддерживает, однако она поддерживает два соседних цвета - RGB:{152; 152; 152} и RGB:{156; 156; 156}. Если поочередно (с частотой кадровой развертки) выводить эти два цвета, то в результате близости цветов и инерционности человеческого глаза и матрицы мы будем видеть усредненный цвет, то есть искомый RGB:{154; 154; 154}. Однако эмуляция не дотягивает до полноценной "true color"-цветопередачи, поэтому в описаниях мониторов с такими матрицами обычно указывают, что он воспроизводит 16,2 млн. цветов.

Применяются более сложные механизмы FRC, работающие в сочетании с привычным для пользователей дизерингом (когда нужный цвет формируется несколькими расположенными рядом пикселами с незначительно различающимися цветами), т. е. меняющие на каждом кадре цвет не одного пиксела, а группы из четырех пикселов. Это позволяет более точно передавать недоступные матрице оттенки цвета, однако суть от этого не меняется - "полноцветными" такие матрицы можно называть лишь условно. Качество цветопередачи подобных матриц определяется качеством реализации FRC.

Цветовая температура.

Цветовая температура определяет тональность изображения на экране монитора. Чем ниже температура, тем теплее цвета (таково восприятие цветовой температуры человеком. Как более холодный он воспринимает спектр излучения тела, которое на самом деле более горячее). Необходимость в цветовой температуре возникает потому, что нет универсального белого цвета, который глаз всегда бы воспринимал как белый. В зависимости от условий глаз подстраивается под определенный цветовой диапазон. Оттенок белого цвета на экране монитора будет слегка меняться в зависимости от внешнего освещения, под которое подстраивается и глаз. Рекомендуется устанавливать на экране монитора такую цветовую температуру, при которой белый цвет на экране не имеет каких-то дополнительных оттенков.

Специфичные для LCD-мониторов особенности установки цветовой температуры:

Цветовая температура может существенно различаться для разных оттенков серого.

Цветовой охват .

Сегодня все мониторы соответствуют стандарту sRGB. Диапазон цветов sRGB весьма мал по сравнению с видимым глазом диапазоном, а потому многие цвета на этапе получения изображения оказываются за его пределами (sRGB-монитор в принципе не способен воспроизвести ни один действительно чистый цвет). Различия между моделями (вплоть до различий между ЭЛТ и LCD-мониторами) не столь велики, чтобы заметно влиять на цветопередачу, поэтому ее качество ограничивается другими факторами.

Вывод: обеспечение качественной цветопередачи - сложная и комплексная задача. Одна надпись "16,7 millions of colors" не говорит практически ни о чем.

Как правило, LCD-телевизор приобретают по двум причинам: стремление разместить максимально большой экран на минимальной площади или же как компромисс между плазменной панелью, на которую жалко денег, и обычным, кинескопным телевизором, который по тем или иным причинам перестал удовлетворять потребности покупателя. В первом случае – никаких проблем: сегодня действительно нет более компактных телевизоров, чем LCD. Такой поместится и на небольшом комоде, и в тесной кухне и даже на стене. А вот как недорогую альтернативу плазме такой телевизор нужно выбирать, учитывая ряд оговорок. Во-первых, по качеству цветопередачи большинство LCD -телевизоров пока уступают не только плазменным панелям, но и традиционным телевизорам: у них менее естественная картинка и ниже уровень цветовых переходов. Кроме того, яркость и насыщенность цветов сильно зависит от угла просмотра, поэтому комфортно смотреть любимые передачи с друзьями, разместившись по периметру комнаты, получится далеко не всегда. Конечно же исключением из вышеперечисленных правил являются . Они еще менее габаритны, а также имеют лучшие цветовые и другие характеристики изображения.

Зато даже самые простые LCD-телевизоры напрочь лишены главных недостатков ЭЛТ: мерцания экрана, большого размера и веса, проблем со сведением лучей, геометрических искажений и вредного электромагнитного излучения. Что важнее – решать каждому конкретному покупателю, однако, если выбор сделан в пользу LCD-технологии, перед тем как идти в магазин не лишним будет ознакомиться с основными отличиями, характеристиками и особенностями таких телевизоров.

Основные характеристики LCD-телевизора

При выборе LCD-телевизора, или просто LCD TV, необходимо обратить внимание на следующие параметры:

Яркость

Одним из самых важных параметров LCD-телевизора является его яркость. От нее зависит, настолько комфортным будет просмотр телевизора в освещенном помещении – в солнечный день, при ярком электрическом свете и т.д. – то есть, в значительной части случаев. Минимальное значение яркости сегодня составляет 350-400 кд/кв.м и позволяет смотреть телевизор в освещенном помещении с более или менее приемлемым качеством. Правда, при попадании на экран прямых солнечных лучей такой дисплей «слепнет», поэтому если вы планируете разместить телевизор вблизи источника света (например, напротив окна), стоит выбрать более яркую модель. Тем более, что цена LCD-телевизора от его яркости зависит несущественно, поскольку последняя колеблется для моделей одинаковой диагонали в маленьком диапазоне: например, среди 15 дюймовых моделей ее значение лежит в пределах 400-500 кд/кв. м, в сегменте 26 и 32 дюймовых телевизорах – 450-600 кд/кв. м и т.д. Самые яркие матрицы на сегодняшний день – в моделях LG и Philips.

Углы обзора

Второй ключевой характеристикой любого LCD-телевизора является угол обзора. Чем он больше – тем комфортнее вам будет смотреть его из любых точек помещения. У продвинутых современных моделей угол обзора достигает 160-170 градусов по вертикали и горизонтали, то есть фактически снимает эту проблему – такой телевизор можно смело ставить (или вешать), где угодно. 15-дюймовый LCD телевизор Sharp LC-15SH1E с углами обзора по вертикали и горизонтали 170 градусов стоит заметно дороже обладающего такой же диагональю и всеми остальными параметрами (и даже чуть большей яркостью) LCD телевизор LG RZ-с углами 160 и 130 градусов по вертикали и горизонтали. С ростом диагонали эта разница станет еще существеннее.

Возможности подключения

Третий важный момент, про который часто забывают при покупке LCD -телевизора – это возможности его подключения к различным устройствам, в первую очередь к DVD-проигрывателям. Производители, как правило, оснащают LCD -телевизоры стандартными для ТВ/видеотехники разъемами стандартов RGB: SCART, «Компонентный», S-Video. Полезно перед покупкой прочитать документацию к устройствам, с которыми вы планируете «подружить» ваш новый телевизор, и убедиться в наличии одноименных интерфейсов для соединения.

Слово о пикселях

Еще один параметр — количество неработающих пикселей. Это пиксели, которые постоянно включены в каком-то одном состоянии и не меняют свой цвет в зависимости от сигнала. Разные производители допускают различное количество неработающих пикселей на экране, о чем пишут в инструкциях по использованию товара. Например, в инструкции может быть написано «если на панели вы обнаружили не более четырех неработающих пикселей, то панель считается полностью работоспособной». В , как правило, вообще не допускается наличие неработающих пикселей, так как на монитор мы смотрим с гораздо более близкого расстояния, чем на телевизор, и сразу можем разглядеть этот «мусор». Тем не менее, уже несколько таких точек на телевизоре будут обращать на себя внимание, поэтому перед покупкой нужно обязательно проверить их наличие.

Время отклика матрицы

Помимо перечисленных выше параметров, в характеристики почти каждого LCD-телевизора указано еще и время отклика матрицы. Для того, чтобы понять, что эта характеристика обозначает, сделаем небольшой технический экскурс. Любой LCD-экран – это экран просветного типа, который подсвечивается с обратной стороны лампой белого цвета, а ячейки основных цветов (RGB – красный, зеленый, синий), расположенные на трех панелях соответствующих цветов, пропускают или не пропускают через себя свет в зависимости от приложенного напряжения. Именно поэтому происходит определенное запаздывание картинки, особенно заметное при просмотре быстродвижущихся объектов. Степень этого запаздывания и характеризует время отклика, соответственно, чем оно меньше – тем лучше. В современных моделях этот показатель обычно лежит в диапазоне от 8 мс (1мс — одна тысячная секунды) до 16 мс и зависит от типа и размера матрицы. Кроме того, различные производители измеряют этот показатель по-разному (обычно в выгодную им сторону), поэтому действительно важен он лишь при выборе между разными моделями одной марки. В остальных случаях его следует учитывать, но проверять на практике – например, в магазине посмотреть, как показывают динамические сцены понравившейся вам модели. И вполне возможно, что телевизор с большим временем отклика (по документам) может работать качественнее, чем тот, у которого заявлено меньшее время. Рекордсменом по времени отклика является компания Philips – у некоторых ее моделей он составляет всего 6 мс. Например, у 32-дюймового LCD телевизор Philips 32PF9966/10.

Разрешение экрана

Другим, не менее важным, но и не менее спорным показателем является разрешение. Дело в том, что лучшая картинка получается тогда, когда физическое разрешение матрицы равно разрешению входного сигнала. По этой причине для просмотра DVD (а более качественный сигнал пока найти сложно) идеально подходит разрешение 720×576, но телевизоров с такой матрицей на рынке пока нет. Для просмотра же телепередач на телевизорах с соотношением сторон 4:3 и небольшой диагонали (до 26 дюймов) вполне хватит и разрешения 640×480 точек.

На больших же диагоналях (после 32") идет «заточка» даже не под DVD, а под телевидение высокой четкости (HDTV), которое уже становится эталоном видеоизображения во всем мире. Подходящее для такого сигнала разрешение -1920×1080 (Full HD), но такие телевизоры стоят немалых денег. Поэтому так же, как и время отклика, разрешение следует учитывать, но не делать его определяющим критерием при выборе. Кроме того, по этому показателю имеет смысл сравнивать лишь телевизоры с одинаковой диагональю.

Это же справедливо и относительно контрастности – если еще пару лет назад она была одной из самых важных характеристик LCD -панелей, то сегодня технологии позволяют делать ее достаточной даже на недорогих панелях и почувствовать разницу между матрицами с этим показателем, равным, например 500:1 и 600:1 может не каждый человек и не на каждом телевизоре. Физический смысл этого показателя таков: если телевизор имеет контрастность 600:1, то это значит, что самые темные участки изображения отличаются по яркости от самых светлых в 600 раз. Правда, фирмы, указывая этот параметр, не указывают, как они измерили эту контрастность, а ведь в темном или в светлом помещении мы получим разный результат.

Ресурс лампы

Также нужно обратить внимание и на время работы лампы. Для большинства современных ЖК-телевизоров почти на максимальной яркости оно составляет 60 000 часов (этого хватит примерно на 16 лет при просмотре телевизора по 10 часов в день), хотя на рынке есть аппараты и с меньшим временем работы лампы. Для сравнения: у плазменных телевизоров яркость за то же время уменьшается гораздо сильнее, а для кинескопных телевизоров (здесь, правда, выгорает люминофор) порог – 15 000-20 000 часов, потом качество заметно ухудшается. Резюмируя, можно посоветовать перед покупкой LCD-телевизора задавать себе вопросы в следующем порядке: как показывает, как выглядит, кто производитель, какие у модели технические параметры.

Разрешение. LCD мониторы в отличие от CRT имеют фиксированное разрешение, и это следует учитывать при покупке. Конечно же, цифровая панель способна выводить изображение и в другом, отличном от номинала разрешении, но в таком случае могут возникать артефакты масштабирования: неровности на окружностях, смазанные шрифты и так далее. Рассмотрим подробнее, почему так происходит. Монитор на основе электронно-лучевой трубки теоретически способен работать в любом разрешении, ведь всё, что для этого надо сделать, это изменить угол отклонения электронного луча. Луч в трубке не обязан чётко попадать в ячейки с люминофорами, он может ударить и между ними. А вот цифровая панель, число пикселей в которой строго соответствует номинальному разрешению, должна уметь корректно масштабировать изображение, причём быстро, чтобы обеспечить приемлемую частоту смены кадра. Самый простой способ проверки качества масштабирования - это изменение разрешения, когда на экране имеется текст, написанный мелким шрифтом. По контурам букв легко будет заметить артефакты интерполяции. Качественный алгоритм даст ровные, но немного размытые буквы, тогда как быстрая целочисленная интерполяция обязательно внесёт искажения. Второй параметр - скорость, с которой LCD монитор производит масштабирование одного кадра (электронике монитора требуется время, чтобы произвести интерполяцию).

Размер диагонали. В отличие от CRT мониторов, указываемый размер диагонали LCD совпадает с размером диагонали видимой области. Так, видимая область LCD монитора с диагональю 15.1 дюйма совпадает с видимой областью некоторых моделей 17 дюймовых CRT мониторов.

Интерфейс. С распространением жидкокристаллических дисплеев получил путёвку в жизнь цифровой интерфейс передачи видео сигнала DVI. На видеокартах оснащённых таким интерфейсом обычно встречаются два вида коннекторов: DVI-I (совмещающий цифровой и аналоговый сигналы) и DVI-D (только цифровой). Естественно, что для соединения LCD с компьютером предпочтителен интерфейс DVI, хотя допускается подключение и через стандартный VGA разъём. Hi-end модели LCD мониторов имеют оба типа коннекторов, VGA и DVI, в то время как на остальных моделях приходится довольствоваться одним интерфейсом, которым зачастую оказывается старый VGA. На практике, если конвертер LCD монитора работает корректно и способен преобразовывать 24-битный цветовой сигнал (смотрите ниже), вы вряд ли заметите разницу между работой цифрового и аналогового интерфейса, поэтому не спешите отворачиваться от монитора только потому, что в нём нет DVI.

Количество цветов. Современная цифровая панель должна уметь отображать 24-битный цвет. Такая характеристика автоматически повышает требования к контрастности и предполагает использование DVI интерфейса. В ранних моделях цифровых панелей использовался 18-битный цвет, по 6 бит на каждую цветовую компоненту, что давало возможность отображать одновременно до 262,144 цветов (псевдо-RGB). Подобные модели и сейчас прочно занимают нишу бюджетных решений, и могут вполне подойти для работы в офисе. Но если вы желаете приобрести полноцветный LCD монитор, не спешите верить его техпаспорту, лучше сначала своими глазами посмотреть, как он отобразит непрерывную цветовую гамму. Дело в том, что некоторые производители ставят на LCD мониторы дешёвые 18-битные VGA-конверторы, которые и портят картинку. Если монитор оснащён DVI коннектором, то такой проблемы, конечно, не возникнет, но произвести визуальный контроль всё равно рекомендую. Бывает, что два дисплея (один 24-битный, другой 18-битный) разных производителей трудно отличить по картинке.

Угол обзора. Побочным эффектом использования жидких кристаллов стало резкое сокращение угла обзора экрана. Максимальный угол обзора определяется как угол, при обзоре с которого контрастность изображения уменьшается в 10 раз. Если от прямого угла начать медленно поворачивать голову в одну из сторон, то первое, что станет заметно, это не падение контрастности, а цветовые искажения (хорошо видно, когда весь экран залит чистым цветом отличным от белого). Причём подобные «цветовые пятна» проявляются уже при взгляде с небольшого угла, который много меньше угла обзора. Поэтому, чем больше угол обзора, тем лучше. Какие значения можно считать приемлемыми? Различают горизонтальный и вертикальный угол обзора, рекомендуемые минимальные значения - 140 и 120 градусов соответственно. Наилучший угол обзора даёт технология MVA. Рисунок 9.

MVA	IPS

Рисунок 9 - Диаграмма времени отклика для TN+Film панелей

Время отклика

Этот параметр обозначает время, за которое транзистор успевает изменить пространственную ориентацию молекул жидких кристаллов (рисунок 10). Чем меньше указанная величина, тем лучше. Для того чтобы быстро движущиеся объекты, которыми наполнены игры и видео, не казались смазанными, дисплею достаточно обладать временем отклика 25 мс. Но учтите, что разные производители мониторов по-разному трактуют время отклика. Фактически, этот параметр состоит из двух величин - времени на включение пикселя (come-up time) и времени на выключение (come-down time). Например, время включения может составлять 10 мс, а время выключения - 20 мс. Тогда суммарное время отклика будет равно 30 мс, но производитель может указать в паспорте среднее время, то есть 15 мс, или минимальное, то есть 10 мс. Поэтому, если вас интересует данная характеристика, обязательно попросите продавца поставить игру подинамичней, или же просто попробуйте быстро

Рисунок 10

скроллинговать страницу. Бывает, что в таких экспериментах новомодный 25 мс монитор уступает более старому, но зато более честному 40 мс конкуренту. Также следует помнить о том, что время отклика напрямую связано с частотой обновления изображения на экране. А именно, справедлива следующая формула: максимальное число FPS = 1 с / время отклика. Вернее было бы поставить в знаменателе время выключения (come-down time), как наибольшее время за которое отдельный пиксель максимально изменяет свою яркость, но поскольку данный параметр часто бывает неизвестен, то приходится упрощать расчёт. Например, пусть имеется типичный LCD с временем отклика 25 мс, тогда получается, что частота обновления изображения на данном мониторе ограничена 40 кадрами в секунду (1 / 0.025 = 40). Если мы знаем, что величина come-down time этого дисплея равна 15 мс, то мы получим предел уже примерно в 67 кадров в секунду.

Яркость. Сильная сторона LCD мониторов - яркость изображения (не путать с контрастностью). В среднем она в два раза выше показателей CRT и на то есть технические причины: в LCD достаточно увеличить интенсивность лампы подсветки, как сразу возрастёт яркость, а в трубке придётся усиливать поток электронов, что приведёт к значительному усложнению её конструкции и повысит электромагнитное излучение. Рекомендуемое значение яркости - не менее 200 кд/м2. Имейте в виду, что монитор с очень высокой яркостью вполне способен слепить глаза. Здесь принцип «чем больше, тем лучше» работает только до определённого предела.

Контрастность. За последнее время контрастность изображения на цифровых панелях заметно выросла, но по-прежнему уступает показателям CRT мониторов. Данный параметр определяется как соотношение между максимальной и минимальной яркостью. Казалось бы, при такой высокой яркости у LCD мониторов никаких проблем не должно быть и с контрастом, но... Проблема состоит в том, что LCD трудно создавать точки чёрного цвета, поскольку в отличие от CRT лампа подсветки включена постоянно, и для получения тёмных тонов используется эффект поляризации. Чёрный цвет будет чёрен настолько, насколько удалось заблокировать непрерывный световой поток. Рекомендуемое значение контрастности - 300:1 и выше. Лучшей контрастностью обладает технология MVA, но мониторы на её основе всё ещё редки.