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?



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.
Nejnovější články
Xiaomi Mi TV 4A: nadupané televizory za přijatelné ceny Xiaomi Mi TV 4A: nadupané televizory za přijatelné ceny
Xiaomi oznámilo modelovou řadu Mi TV 4A, která zahrnuje televizory s velmi atraktivním poměrem ceny a výbavy. Vyšší zástupci přitom nabídnou velmi solidní výbavu zahrnující 4K rozlišení nebo podporu dvou HDR formátů. Problémem bude i tentokrát dostupnost…
Včera,  aktualita, Jáchym Šlik
LG zveřejnilo britské ceny svých OLED TV pro rok 2017 LG zveřejnilo britské ceny svých OLED TV pro rok 2017
V případě cen letošních OLED televizorů značky LG jsme dosud měli k dispozici pouze částky pro americký trh. Tento týden jsme se ovšem dozvěděli ceny platné na britském trhu, od kterých je to už jen kousek k českým cenám.
25.3.2017,  aktualita, Jáchym Šlik
Samsung M9500: druhý prohnutý UHD Blu-ray přehrávač zná svou cenu Samsung M9500: druhý prohnutý UHD Blu-ray přehrávač zná svou cenu
Na veletrhu CES 2017 představený Ultra HD Blu-ray přehrávač od Samsungu dostal cenu, za kterou se bude prodávat na americkém trhu. Novinka se proti předchůdci chlubí podporou bezdrátových sluchátek či streamováním videa z Blu-ray disku na smartphone.
25.3.2017,  aktualita, Jáchym Šlik
Beoncam: 360° kamera v podobě hodinek Beoncam: 360° kamera v podobě hodinek
Na serveru Indiegogo se objevil další netradiční projekt, který navíc dostal požadovanou finanční podporu od lidí. Beoncam je kamera v podobě hodinek, která zvládne pořizovat 360stupňová videa.
20.3.2017,  aktualita, Jáchym Šlik
Televize z roku 2016 dostanou podporu HLG HDR, slíbil Philips Televize z roku 2016 dostanou podporu HLG HDR, slíbil Philips
Mezi výrobce, kteří na svých televizorech podporují HDR standard Hybrid Log Gamma, zkráceně HLG, se připojil Philips. Zatímco letošní modely disponují touto funkcí už v základu, loňské ji dostanou formou softwarové aktualizace.
16.3.2017,  aktualita, Jáchym Šlik