www.tvfreak.cz
>
>
>

„Zobrazovadla“ včera, dnes a zítra

„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?

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
Netflix ve 4K: stojí to za to? Netflix ve 4K: stojí to za to?
Pokud si dnes domu donesete 4K televizor, velmi rychle zjistíte, že se prakticky nemáte na co dívat. Tradiční televizní vysílání je příšerné, UHD filmů je minimum a jediným světlem na konci tunelu se tak zdá Netflix. Je však výsledek úměrný nákladům?
1.9.2015,  recenze,  Jakub Doležal,  4 komentáře
LG uvádí první 4K HDR OLED televize LG uvádí první 4K HDR OLED televize
Už v pátek začne berlínský veletrh konzumní elektroniky IFA 2015. Jedním z hlavních lákadel bude technologie OLED, která bude poprvé rozšířena o formát 4K HDR. Potvrdila to společnost LG, která uvede tři modely 4K HDR OLED TV a jeden HD model.
31.8.2015,  aktualita,  Pavel Zubatý
Evolveo WINPC Q4: nastává éra Windows? Evolveo WINPC Q4: nastává éra Windows?
Miniaturní multimediální centra byla vždy doménou především Linuxu, ale dnes se podíváme na zkušeného hráče, který se této kategorii dlouho vyhýbal. Ano, otestujeme Windows v mini počítači se spotřebou 12 W. Máme tu snad konečně silného protivníka?
28.8.2015,  recenze,  Jakub Doležal
Samsung zlevňuje SUHD TV Samsung zlevňuje SUHD TV
Jihokorejský gigant Samsung se rozhodl snížit cenu svých prémiových televizorů s přívlastkem SUHD. Nejvíc znatelné slevy jsou podle magazínu Forbes patrné na americkém trhu (několik tisíc dolarů). Jiné trhy si na výraznější slevy budou muset počkat.
25.8.2015,  aktualita,  Pavel Zubatý,  4 komentáře
Evolveo Android Box Q4 4K: s Androidem na 4K? Evolveo Android Box Q4 4K: s Androidem na 4K?
Android na mobilních telefonech zásadně dospěl a díky své popularitě se dostává i na multimediální centra. Jak si poradí s 4jádrovým procesorem, podporou H.265 a především akcelerací videa v rozlišení 4K? To nám prozradí box od Evolveo.
25.8.2015,  recenze,  Jakub Doležal,  17 komentářů