На современном рынке представлены четыре типа телевизоров, которые мирно сосуществуют, хотя разные типы имеют различные перспективы развития и занимают большую или меньшую часть рынка.
К ним относятся:
- кинескопные телевизоры (ЭЛТ, на электронно-лучевой трубке);
- плазменные телевизоры;
- жидкокристаллические телевизоры;
- проекционные телевизоры.
Кинескопные телевизоры
Телевизор на электронно-лучевой трубке — это обычные телевизоры с традиционным стеклянным кинескопом. В связи с тем, что они значительно дешевле остальных типов телевизоров, в данное время кинескопные телевизоры очень распространены.
Изображение такого телевизора «рисуется» одним электронным лучом на покрытом люминофором (фосфором) экране. Причем луч проходит постепенно, строчка за строчкой. В результате чего в определенный момент времени светится только одна точка экрана, максимум 3 на цветном экране), а общая картина создаётся благодаря инерционности люминофора (так как фосфор перестаёт светиться не сразу), и нашего зрения. Т.е. общее изображение складывается и существует только в нашем сознании, глаз сам складывает картинку из отдельных светящихся точек. Это говорит о том, что просмотр телевизора не просто отдых, а при этом происходит сложный процесс воссоздания «невидимого» изображения.
Кинескопы у таких телевизоров бывают выпуклые, плоские и суперплоские. Плоские экраны — легкие, изящные, более совершенные, выглядят стильно и красиво. Кинескопные телевизоры имеют частоту разверстки 50 и 100 Гц.
Данные телевизоры обладают рядом недостатков:
небольшой размер экрана (до 30″);
глаз человека улавливает мерцание;
большой объем, габариты;
проблема сведения лучей, фокусировки, чистоты цвета, много геометрических искажений;
на изображение влияют магнитные поля;
экран притягивает пыль.
К достоинствам относят следующие показатели:
небольшая цена;
предельно отработанные технологии;
большой выбор моделей;
длительный срок службы (порядка 15 лет);
естественная цветопередача.
Плазменные панели («плазма»)
Неоспоримыми преимуществами «плазмы» является малая толщина корпуса (около 10 см) и большой размер экрана (до 60″). Это позволяет устанавливать данные дисплеи в удобном для вас месте или же вешать на стену.
Принцип работы плазменной панели основан на том, что каждая ячейка экрана (точка) является самостоятельным светящимся элементом и представляет собой микроскопический кинескоп (прибор наполненный газом). Внешняя часть его покрыта люминофором. Причем панель 42″ содержит около миллиона ячеек. Ультрафиолетовое излучение от плазменных разрядов в газовой среде заставляет этот микрокинескоп светиться. Чем дольше светиться каждая ячейка, тем ярче будет элемент соответствующего изображения. Причем самые яркие элементы горят постоянно, в наиболее темных местах они вообще не поджигаются. Мерцание настолько быстрое и продуманное, что глаз человека и камера его не замечают.
Сложные технологии производства и замысловатый алгоритм управления ими объясняют достаточно высокую стоимость «плазмы» и малое число производителей.
Всего 5 компаний производят плазменные панели. На их основе собирают телевизоры, дисплеи, мониторы. Первооснователем плазменного бизнеса является японское предприятие Fujitsu Hitachi Plasma display (FHP), которое поставляет на рынок четвертую часть данной продукции. Хорошо зарекомендовала себя японская компания Pioneer. Их плазменные панели успешно используются в домашних кинотеатрах. Широким спектром панелей и устройств отличается компания NEC (Nippon Electric Corporation). Корейская LG также занимается плазмой, а также Samsung. Спрос на «плазму» интенсивно растет, поэтому выпуск данной продукции постоянно увеличивается.
Следует отличать плазменные дисплеи и плазменные телевизоры. Плазменные телевизоры имеют ТВ тюнер, а дисплеи — нет. Вот единственная разница между ними. Если вы планируете смотреть только DVD, то берите простой дисплей. Если вам необходим телеэфир, покупайте телевизор со встроенным ТВ-тюнером. Обычно в телевизор устанавливают мульти системные тюнеры, которые позволяют принимать передачи, как по кабельным, так и по эфирным каналам.
Плазменные панели, как и любой другой вид кинескопов, имеют достоинства, благодаря которым они завоевали сердца покупателей, и недостатки.
К достоинствам «плазмы» следует отнести:
плоский яркий экран небольшой толщины;
оригинальный и стильный дизайн;
большой размер экрана (до 80″);
отсутствие мерцания;
плазменная панель не создает вредных электрических и магнитных полей, т.к. в ней отсутствует устройство развертки и высоковольтный источник анодного напряжения кинескопа;
экран не притягивает пыль к своей поверхности;
не имеет рентгеновского излучения;
отсутствуют присущие обычным кинескопам проблемы сведения, линейности и фокуса;
угол обзора данного экрана около 160 градусов;
плазма» всегда имеет то же разрешение, что и входной канал;
все плазменные дисплеи имеют компьютерные входы, формат 16 : 9;
имеют режим «прогрессивная развертка», которая позволяет устранить «гребенку» по краям изображения;
срок службы около 17 лет.
А недостатки следующие:
весьма высокая стоимость, но цена постоянно падает;
высокое потребление энергии (телевизор с диагональю 42″ потребляет порядка 350 Вт);
изображение состоит из точек (пикселей) плазменного горящего разряда, но этот разряд трудно погасить, для этого ограничивают подачу тока через каждую ячейку до микроампер, что сложно;
множество (около миллиона) точек, что увеличивает вероятность поломок управляющего элемента, что приводит к постоянно горящим точкам;
интенсивность свечения отдельных горящих элементов со временем снижается, поэтому не следует долго смотреть неподвижное изображение;
сложно крепится на стену. т.к. имеет приличный вес (40 — 90 кг и более); нужно не забыть приобрести хороший настенный крепеж;
иногда плазма шумит (это связано с работой пяти вентиляторов системы охлаждения), но сейчас переходят на выпуск безвентиляторных систем охлаждения.
Жидкокристаллические телевизоры (LCD)
Первые жидкокристаллические телевизоры появились в конце прошлого века (более 30-ти лет назад), но уже завоевали сердца покупателей, так как это высокотехнологические устройства, которые имеют прекрасный дизайн.
Работа данных телевизоров основана на свойстве некоторых жидкостей проявлять отдельные свойства кристаллов, то есть под действием электромагнитного поля они начинают поляризовать проходящий сквозь них свет. При этом ячейка матрицы (самый распространенный сегодня тип жидкокристаллических дисплеев) может стать прозрачной, а может непрозрачный, то есть прозрачностью можно управлять добиваясь градации серого. А используя цветные фильтры — получать цветное изображение.
В матрице используются микротранзисторы которые закрывают и открывают каждую из трех ячеек (по цвету основных цветов) каждого пикселя цветного изображения. Управляющие элементы ( тонкопленочные транзисторы TFT — Thin Film Transisor) изготовлены методом напыления на экран. Число отдельных транзисторов стандартного LCD-дисплея составляет около полутора миллиона. Можно себе представить насколько сложен процесс изготовления такой матрицы в которой необходимо обеспечить слаженную работу всех транзисторов.
Структура жидкокристаллического дисплея многослойная. Слой жидких кристаллов расположен между двумя прозрачными панелями, сделанными из свободного от натрия и очень чистого стекла, на которое нанесены прозрачные электроды и TFT. Для направления кристаллов на специальных панелях есть бороздки. Соприкасаясь с бороздками, молекулы в жидких кристаллах ориентируются одинаково во всех ячейках. За стеклами с обеих сторон находятся поляризаторы, оси которых перпендикулярны. Это связано с тем, что при прохождении LCD-слоя плоскость поляризации светового луча поворачивается на 90 градусов. С внешней стороны располагаются светофильтры, с помощью которых формируются пиксели из трех ячеек основных цветов. Вот это и есть структура жидкокристаллической панели.
Заднюю её подсветку обеспечивает источник света. Свет от лампы подсветки через поляризатор и стеклянную пластину попадает в слой жидкого кристалла. Если при этом на ячейку не подаётся напряжение, то при прохождении света через слой жидкого кристалла его поляризация поворачивается в соответствии с поворотом оптической оси кристалла. Затем свет проходит через второй поляризатор и этот пиксель дисплея будет светлым. Если же на электроды пиксельной ячейки подано напряжение, то свет пройдет слой жидкого кристалла не изменив своей поляризации. Поляризатор на выходе не пропустит его. Этот пиксель будет выглядеть черным на светлом фоне.
Главная особенность жидкокристаллических дисплеев по сравнению с кинескопами — это цифровой способ представления изображения. Изображение на Жидкокристаллическом экране существует реально, т.к. светятся все точки одновременно, дожидаясь смены команд, что приводит к смене видимых кадров. Смотреть такое такой телевизор легче с точки зрения психо-физиологического напряжения, т.к. не надо непроизвольно удерживать в памяти и воссоздавать уже не существующее на экране изображение точки и, как следствие, целой картинки.
Жидкокристаллические телевизоры намного дороже жидкокристаллических мониторов. Это связано с недостатками в четкости разрешения, достигаемой с помощью использования системы цифрового сглаживания. Жидкокристаллический телевизор состоит из LCD-монитора и TV-тюнера.
Недостатки ЖК-телевизоров
Высокая четкость достигается лишь в физическом разрешении (количество элементов в LCD-матрице по горизонтали и вертикали). Во всех остальных разрешениях четкость изображения хуже, чем у обычных кинескопов. LCD-матрицы обычно имеют разрешение 1024×768 или 1280×1024 (ближе к компьютерному), а разрешение жидкокристаллического телевизора должно быть приблизительно 925×625. Это вызывает несоответствие, а оно, в свою очередь, может вызвать выпадение отдельных точек или появление лишних.
Угол обзора в LCD-телевизорах увеличен до 170 градусов, но следует учесть, что в реальности хорошее качество изображения достигается при угле обзора меньшем, чем у обычного кинескопа. Дело в том, что яркость изображения и оттенок изменяется и ухудшается с увеличением угла просмотра.
Размер экрана ограничен 40″.
Длительное время установления нового цвета точки. Поэтому в динамических сюжетах возможно смазывание. Это приводит к усталости глаз при быстрой смене картинок.
Не очень хорошая светопередача. Она будет хорошей лишь в очень дорогих моделях.
Довольно высокая цена, которая увеличивается пропорционально увеличению диагонали.
Жидкокристаллические-телевизоры имеют ряд преимуществ,с которыми связано их широкое распространение:
низкое энергопотреблебление (энергопотребление 22″ LCD-телевизора около 80 Вт, что примерно равно энергопотреблению 17» монитора).
красивый современный экран и дизайн. Основополагающим в оформлении корпуса и подставки стал стиль Hi-Tech, а наиболее часто встречающимся цветом — серебристый металлик.
небольшие габариты (толщина, вес). Например, 14″ Samsung весит около 9 кг, а самый большой Samsung с диагональю 24″ имеет вес 12,5 кг, площадь основания всего 1316 см².
четкое указание размеров экрана. Если указано 20″, то вы их и видите, а в иных телевизорах видимый размер обычно меньше на 1-2″.
идеальная геометрия изображения. Источник света в LCD-телевизорах аналогичен к привычному солнечному свету. Данные телевизоры практически не излучают электромагнитных волн, так как питаются от низкого напряжения.
Не существует проблемы выжигания экрана и просвечивания. Это связано с тем, что жидкий кристалл, находящийся в LCD, в действительности применяется в твердом состоянии.
Хорошо зарекомендовали себя при работе с компьютером. LCD отображают статистическое изображение от компьютера эффективным образом без мерцания и выжигания экрана. Можно использовать данный телевизор в качестве дисплея. LCD-дисплеи работают лучше LCD-телевизоров.
Разрешение у данных LCD телевизоров выше чем у плазмы.
В отличие от плазменных телевизоров, изготавливают маленькие (15-17″) жидкокристаллические телевизоры. Поэтому равных ему в этом размере нет.
Экран не притягивает пыль.
Проекционные телевизоры
Проекционные телевизоры очень популярны, т.к. им нет равным по величине получаемого изображения, в этом плане они чемпионы. Кроме того, данные телевизоры имеют прекрасное качественное изображение естественных цветов.
Проекционные телевизоры относят к элитным телевизорам. Изображение у такого телевизоре получается на просветном (для проекционных) и отражающем (для проекторов) экране. Проекционные телевизоры могут иметь большой экран (до 60″). А изображение проекторов доходит до нескольких метров.
По принципу действия такие телевизоры делят на две группы: телевизоры с фронтальной проекцией и телевизоры с обратной проекцией (rear projection), когда источник изображения установлен позади экрана.
По типу источника формирования изображения выделяют следующие разновидности: на кинескопах (CRT), на ЖКД (LCD) матрицах, на микрозеркалах (DLP). По внутреннему строению все эти разновидности проекционных телевизоров очень похожи, отличаются они только принципом формирования картинки.
Проекционные телевизоры на кинескопах — CRT-модели (Cathode Ray Tube). Конструкции данных моделей уже давно отработаны. Обычно данные телевизоры представляют напольные аппараты, нижняя часть которых — проекционные трубки с объективами, акустические системы и электроника, а верхняя — зеркало и просветный экран. Изображение формируется следующим образом: от трех очень ярких небольших кинескопов основных цветов лучи проходят длинный ломанный путь через систему оптических линз, зеркал, призм, спрятанных в корпусе телевизора и проецируется на экран. Это приводит к значительному увеличению изображения и это изображение выводится на достаточно большой экран. Данные телевизоры имеют 50 Гц и 100 Гц частоту сканирования. Преимущества тут на стороне 100 Гц моделей, т.к. они имеют более живую, четкую и стабильную картинку. Это очень важная характеристика, потому что изображение выводится на большой экран, где погрешности более заметны. Оптическая система должна увеличить картинку с маленького экрана трубки и донести ее без потерь до большого экрана.
Трубки в данных телевизорах должны иметь большую яркость. А это, в свою очередь, создает большую тепловую нагрузку на люминофор. Это создает проблему невысокой яркостипроекционных телевизоров на кинескопах. Учитывая это, не рекомендуется оставлять надолго стоп-кадр, не повышать чрезмерно яркость, не запускать на таких телевизорах компьютерные игры, т к. все вышесказанное может привести к прожиганию люминофора, а это выведет из строя телевизор. Еще одной негативной стороной данных телевизоров есть «выгорание» неподвижной части изображения при длительном просмотре.
Конструкторы постоянно борются с этой проблемой, поэтому современные модели имеют растровые поверхности экрана с микроскопическими полосками, что позволяет увеличить яркость изображения. Данные поверхности направляют световой поток в сторону зрителей. Но при этом создается возможность потемнения изображения или же приобретения им голубого оттенка при просмотре телевизора сбоку. Поэтому при выборе модели телевизора обязательно обратите на это внимание.
У CRT-моделей на экране могут образовываться радужные окантовки силуэтов. Это связано с проблемой сведения, т е. не четко сводятся картинки 3 цветов. Но и эта проблема стала решаемой благодаря встроенным в экран датчикам для точного совмещения лучей. В одних моделях сведение настраивается автоматически, в других — нужно отрегулировать вручную. Но делать это нужно не ранее 20 минут после включения, чтобы все трубки достаточно прогрелись. Следует также сказать, что данные телевизоры стоят значительно дешевле «плазмы» и LCD телевизора, но они более объемные и тяжелые.
Проекционные телевизоры на LCD (LCD)-матрицах. Сейчас данные телевизоры пользуются очень высоким спросом. Они имеют три матрицы основных цветов (RGB)или одну трехцветную матрицу. В LCD-экране на изображение направляется мощная лампа, которая формирует изображение прямо на матрице. Затем лучи проходят через систему линз к наклоненному зеркалу и отражаются на экране. Пучок света проходит через несколько экранов, формируя изображение: экран Френеля, предназначенный для того, чтобы развернуть луч перпендикулярно плоскости экрана; экран рассеивания, который усиливает частоту и контрастность изображения через поглощение внешнего источника света, через него и видно изображение; защитный экран, который предохраняет от царапин и механических повреждений.
Данные телевизоры привлекают внимание покупателей своей компактностью, небольшими габаритами, сравнительно небольшой стоимостью. Они имеют яркий большой экран, обладают высоким разрешением. Изображение на экране такого телевизора четкое, не мерцает. Качество изображения очень детальное, что создается пикселями; аналоговый сигнал преобразуется в цифровой.
К недостаткам проекционных телевизоров на LCD-экранах относят проблемы с естественной цветоподачей, небольшой угол обзора, проблема отвода тепла матриц, т.к. матрицы просвечивает мощная лампа. Иногда за движущимися объектами виден «шлейф».
Проекционные телевизоры на микрозеркалах (DLP). Это разработка фирмы Texas Instruments. В основе системы лежит микросхема — DMD-чип, внутри которого лежит около двух миллионов микрозеркал, каждое из которых формирует точку изображения в определенном месте экрана.
В 1996 г. данная фирма представила свой цифровой проекционный блок, запатентованный под торговой маркой DLP (Digital Light Processing — цифровая обработка света). Данная разработка была продвинута на рынок в виде полностью законченного оптико-механического модуля (Optical Engine), который содержал чипы DMD (Digital Micromirror Device), электронику управления и оптическую систему с источником света и вентилятором. В результате на рынке появилось несколько моделей данных проекторов, в которых было разное количество чипов (1 — 3). Самые мощные модели содержат 3 чипа.
Каков же принцип работы данных аппаратов? Проекционная лампа создает световой поток. Световой поток измеряется в люменах. Аттестуется величиной ANSI, вычисляемой как полусреднее значение результатов измерения освещенности в 9 равномерно распределенных точках контрольного экрана площадью 0,5 кв. м при минимальном фокусном расстоянии проекционного объектива. Этот световой поток, пройдя конденсорную систему с тепловым ИК-фильтром, зеркалами, призму полного внутреннего отражения, поступает на комбинированную светоделительную призму. Эта призма выделяет из потока составляющие первичных цветов и направляет их на поверхности микрозеркальных чипов соответствующих каналов. Отраженные чипами промодулированные составляющие цветов объединяются комбинированной призмой в общий световой поток, который потом поступает в проекционный объектив.
Чип DMD представляет собой световой модулятор, состоящий из матрицы поворотных алюминиевых зеркал, количество которых соответствует разрешающей способности проектора. Микроскопические зеркала (16 х16 мкм) крепятся так, что могут поворачиваться в пределах 10º. На каждый микрозеркальный пиксель чипа проведены управляющий и пара адресных электродов. Комбинация управляющего и адресного напряжений отклоняет зеркало к одному из крайних положений, соответствующих состояниям «включено» и «выключено». В первом случае отраженный микрозеркалом свет попадает в оптическую систему проекционного объектива, а во втором — рассеивается и поглощается. Время оптического переключения состояний микрозеркал около 2 мкс. Уровень цветовых составляющих светового потока по каждому пикселю определяется относительным временем нахождения его микрозеркала во включенном положении на временном интервале каждого телевизионного поля. Целостная картинка складывается за счет физиологических особенностей человеческого зрения: оно способно усреднять мгновенные яркости и цветовые оттенки всех пикселей экранного изображения. С целью создания более стабильной картинки увеличивают частоту коммутации пикселей путем преобразования длинных импульсов в совокупность более коротких той же самой суммарной продолжительности.
Преимуществом DLP-проекторов является хорошая общая контрастность, отсутствие на экране контурных шлейфов, т. е. очень четкие контуры изображения, точная цветопередача, высокая яркость. Кроме того, у микрозеркал отсутствует эффект засветки белыми пикселями соседних черных пикселей, что обеспечивает лучшую контрастность изображения и передачу тонких линий. Все сказанное выше говорит о том, что данные модели обеспечивают высокое качество цветного изображения.
Трехчиповые аппараты стоят очень дорого. Это десятки тысяч долларов. Значительно дешевле стоят модели с одним чипом (от трех тысяч долларов). Но это вызывает дополнительную нагрузку на глаза зрителей, поскольку в систему добавляется вращающийся цветоделительный диск, на котором находятся окошки, последовательно окрашенные в основные цвета, и глазу приходится выполнять операцию усреднения цветности, т.к. изображение на всем экране появляется последовательно в трех первичных цветах. Частота смены цветов в аппарате с вращающимся светофильтром порядка 150 Гц. Это может оказаться недостаточным для устранения вышеизложенных проблем. Секретами создания новых одночиповых проекторов владеют очень мало фирм. Это американская компания InFocus, норвежская Davis, японская Plus.
Существуют аппараты на двух чипах: один используется для красного цвета, а другой — для остальных. Данная система дешевле трехчиповой. Ослабевает нагрузка на глаза, т к. последовательная передачи цветов ускоряется, снижается эффект «мелькания радуги».
Основным недостатком проекционных систем является высокая цена и ограниченный срок службы проекционной лампы (несколько тысяч часов). Поскольку лампа достаточно мощная, то она должна хорошо охлаждаться. А это вентилятор, который может создавать дополнительный шум. При пропадании питающего напряжения лампа резко перегревается, так как вентилятор перестает работать и лампа не охлаждается.
Источники и дополнительная информация:
Дополнительно из базы данных Генона по теме «Как выбрать...»: