www.tvfreak.cz
>
>
>

„Zobrazovadla“ včera, dnes a zítra

, , článek

Zrak je nejdůležitější smyslový orgán člověka, údajně je zdrojem 80 % informací, které je schopný lidský jedinec přijmout. Od dob prvních pokusů s elektronickými zobrazovači uplynulo už více než sto let, a ani dnes se vývoj nezastavil…

Kapitoly článku:
  1. „Zobrazovadla“ včera, dnes a zítra
  2. Plazma a (O)LED
  3. Sladká budoucnost?



reklama

Září, nezáří



Z hlediska existence člověka na planetě Zemi nejsou daleko časy, kdy téměř všechny příchozí zrakové informace pocházely z objektů odrážejících světlo (pomineme-li oheň, zářící nebeská tělesa či bioluminiscenci). Teprve s příchodem moderních zobrazovacích technologií se tento trend mírně změnil. Vyjma projektorů jsou v podstatě všechny dnešní technologie, které nám zprostředkovávají obraz, buď samy zdrojem světla (plazmové zobrazovače, CRT technologie a LED obrazovky), nebo vyžadují podsvícení (LCD).

Tedy to, na co se v dnešní době převážně díváme, už jen neodráží světlo jako v minulosti, nýbrž nám to pere světelné záření přímo do očí. To je také jeden z důvodů, proč jsme po celém dni stráveném tváří v tvář televizní nebo počítačové obrazovce tak unavení, a určitě také jedna z hlavních příčin množících se zrakových problémů. Svou roli zde sehrává také nevhodné osvětlení prostor, v nichž trávíme každodenní čas, ale to už by bylo téma na jiný článek. Vraťme se k zobrazovacím technologiím v televizní technice.


Zajímavé milníky



Úplně na začátku nám nezaškodí, když si připomeneme několik historicky přelomových okamžiků, které bez nadsázky zásadně ovlivnily vývoj zobrazovacích technologií nebo posunuly jeho hranice o kus dále.
  • 1907 – Pomocí technologie CRT byl poprvé zobrazen obraz (Boris Rosing – Rusko).
  • 1922 – Televize se poprvé stala komerčně prodávaným produktem (Western Electric – USA).
  • 1936 – Vyvinut prototyp plazmové obrazovky (Kálmán Tihany – Maďarsko).
  • 1972 – 1. LCD displej s technologií Twisted Nematic (LXD – USA).
  • 1977 – Vyvinuta první LED obrazovka (J. P. Mitchell – USA).
  • 1987 – Vynalezena technologie OLED (Eastman Kodak – USA).
  • 1997 – Představena první plazmová obrazovka s úhlopříčkou větší než 1 metr (Fujitsu – Japonsko).
  • 2005 – 1. film natočený technologií 3D (Chicken Little/Strašpytlík – USA).
  • 2011 – Bude zprovozněna LED obrazovka s úhlopříčkou větší než 100 metrů (The Podium – Dubaj).


CRT



CRT neboli Cathode ray tube se překládá jako katodová trubice a je ekvivalentem k pojmu Braunova trubice. Ferdinandu Braunovi se v roce 1897 podařilo sestrojit katodovou trubici, čímž sehrál významnou roli v počátcích radiové a televizní techniky. Nikdo nás o tom nemusí přesvědčovat, protože až nyní, po více než 100 letech, se CRT technologie dostává do pozadí. Ale co to vůbec ta katodová trubice je?


Komerčně dostupné televizory s vakuovou obrazovkou se udžely na výsluní více než 80 let.

V podstatě se jedná o trubici, do které jsou z katody (záporně nabité elektrody) uvolněny elektrony, urychleny elektrickým polem (velkým anodovým napětím) a následně magnetickým polem vychýleny tak, aby mohly dopadat na celou zobrazovací plochu. A na konci je použit tzv. luminofor – což není nic jiného než látka, která dokáže využít rychlost elektronů a přeměnit jejich kinetickou energii na světlo.

Na začátku trubice jsou tři různé katody a na konci v každém bodu obrazovky tři luminofory. Jeden luminofor uvolňuje světlo červené barvy, druhý zelené a ten třetí modré. Podle velikosti svazku elektronů uvolněného katodou dojde k vyzáření světla odpovídající intenzity. Ze tří základních barev, každé s libovolnou intenzitou, dojde k pokrytí téměř všech barev, které je člověk schopen rozlišit svým zrakem (zjednodušeně řečeno, v TV technice tomu totiž tak není). Celý tento proces se opakuje s takovou frekvencí, aby katody stihly „nastřílet“ barvy na každý pixel obrazovky, a my jsme tak mohli pozorovat kompletní obraz.

Lépe a komplexněji si to lze představit za pomoci následujícího obrázku:


Řez CRT obrazovkou barevného televizoru.

  1. Tři elektronová děla.
  2. Elektronové paprsky.
  3. Zaostřující cívky.
  4. Vychylující cívky.
  5. Anoda.
  6. Maska pro oddělení paprsků pro červenou, zelenou a modrou část.
  7. Luminiscenční vrstva.
  8. Detail luminiscenční vrstvy z vnitřní strany obrazovky.


LCD



Liquid crystal display je technologie využívající kapalné krystaly. Jedná se o organickou hmotu, u které se uplatňují vlastnosti jak skupenství pevného, tak kapalného. Přesto, že jde o kapalinu, udržují si stále strukturu typickou pro pevné skupenství – krystalické uspořádání částic. Tento stav hmoty popsal v roce 1888 vědec s českými kořeny Friedrich Richard Reinitzer. Kapalné krystaly jsou speciální v tom, že i malé vnější fyzikální síly ovlivní jejich strukturu. U LCD displejů se využívá vnější síla elektrického pole, jejíž velikost je řízena tranzistory, a následné změny struktury ovlivňující propustnost polarizovaného světla.


Struktura zobrazovací technologie LCD – TN.

Principielně dojde nejprve k polarizaci podsvicujícího světla – polarizovanému světlu stačí nastrčit do cesty natočené molekuly kapalných krystalů, tím dojde ke změně jeho intenzity na požadovanou hodnotu. A když se to takto udělá pro každý subpixel obrazovky, můžeme se kochat kompletním obrazem.

Alfou i omegou pro LCD displeje je podsvícení. Mělo by se jednat o dokonale bílé (u LED podsvícení je v některých případech k jeho vytvoření použito RGB diod) světlo schopné rovnoměrně podsvítit celou plochu panelu. K tomu se používají buď trubice (CCFL, Cold Cathode Fluorescent Lamp) nebo svítivé diody (LED). V současnosti se nejčastěji setkáte, hlavně díky nízkým výrobním nákladům, s podsvícením za pomocí CCFL.

Zářivé trubice bývají rozmístěny rovnoměrně po celé ploše panelu a vodorovně orientovány. U LED podsvícení mohou být diody rozmístěny buď maticově – full LED, nebo pouze na hranách / hraně displeje – edge LED. Edge LED podsvícení by samo o sobě nebylo schopné rovnoměrně podsvítit celou plochu panelu, o to se tedy stará speciální světlovodivý materiál. Je zřejmé, že z uvedených dvou typů LED podsvícení má, co se kvality obrazu týče, jednoznačně navrch full LED, ovšem za použití edge LED je možné vyrobit LCD panel o tloušťce menší než jeden centimetr, a tenké obrazovky jsou v dnešní době „trendy“.


LCD televizory prošly za posledních 10 překotným vývojem a vydobyly si prvenství na trhu s televizními přijímači.

Před uzavřením kapitoly věnované LCD se ještě hodí porovnat jednotlivé typy podsvícení. Co se obrazových parametrů týká, LED je oproti CCFL nesporně lepší. Ať už jde o větší škálu barev, vyšší životnost, nižší spotřebu a lepší zobrazení černé, nicméně moderní CCFL se kvalitám LED podsvícení v mnohém přibližují a mají lépe zvládnuté výrobní procesy – jsou tedy levnější.

Detailnější popis historického vývoje LCD zobrazovačů najdete v jiném specializovaném článku.
Nejpopulárnější LCD televize s LED podsvícením

Nejnovější články
Doporučená multimediální centra: květen 2016
Co nového se událo mezi multimediálními centry za uplynulý měsíc? Budeme v roce 2016 vybírat pouze mezi záplavou dokonalých modelů s podporou 4K, nebo nás opět čeká pátrání mezi hordami nedokončených prototypů? Jaký model Vám můžeme nyní doporučit?
Včera,  návod,  Jakub Doležal
DJI Osmo RAW, stabilizátor pro Zenmuse X5R se 4/3" čipem
DJI posouvá laťku kvality obrazu znovu o něco výše a představuje Osmo RAW. Stabilizátor je doplněn o kameru Zenmuse X5R s velkým 4/3" senzorem a možností měnit objektivy. Podporuje i CinemaDNG záznam.
21.4.2016,  aktualita,  Milan Šurkala
Víceúčelová videokamera Canon ME200S-SH
Canon představil novou víceúčelovou kameru ME200S-SH. Podporuje klasické objektivy Canon EF, EF-S i Cinema EF. Nechybí autofokus pomocí Dual Pixel CMOS AF technologie a potěší vypínatelný IR filtr pro infračervený záznam.
17.4.2016,  aktualita,  Milan Šurkala
Lytro Cinema, 755 RAW megapixelů a až 300 fps
Společnost Lytro přešla z light-field fotoaparátů na profesionální systémy pro virtuální realitu a 3D záznam. Posledním počinem je Lytro Cinema, což je kamera schopná až 300fps záznamu a dosahuje rozlišení až 755 megapixelů.
14.4.2016,  aktualita,  Milan Šurkala
Televize vzduchem nebo přes internet?
Mít doma televizor nestačí. Abyste na něj mohli koukat, musíte do něj nějak dostat televizní signál. A máte v podstatě čtyři možnosti – vysílání, satelit, kabelová televize nebo nejmoderněji IPTV. Jaký je v tom rozdíl?
13.4.2016,  inzerce,  PR článek