LED-подсветка в телевизорите: двете технологииЗа светодиодната (LED) подсветка започна да се говори достатъчно отдавна. Първоначално се появи в нетбуците, тя плавно премина в телевизорите. При това само на Samsung им мина през главата светлата идея да отделят телевизорите с тази подсветка (точнее, с ее новым поколением) в отделен класс, наричайки тези модели LED-телевизори. по късно такива модели пуснаха също Philips ,и LG, но скоро, с внедряването на светодиодной подсветки в мониторите гонката между производителите премина в нова фаза. Включиха се и прозиводители като Sony ,Toshiba ,Sharp. Да се опитаме да обясним — какво представлява светодиодната подсветка и какви типове бива тя.
На тази и следващата снимка са видни тeзи същите светодиоди, създаващи подсветката в LCD-панелите. Преимуществото на такава подсветка е очевидно — по-малко разход на електричество, отколкото в случая с исползоването на станалите популярни флуоресцентни лампи със студен катод, панела в крайна сметка става още по-тънък. При «квадратно-гнездовия» метод на разположение светодиодите, се позволява осветяването на отделни участъци от матрицата. Към преимуществата на тази технология може да се отнесе и по-наситеният черен цвят. LCD-панелите, използващи светодиодна подсветка се характеризат с по-високо съотношение на динамичният контраст, което прави изразителни сцените с тъмни и светли зони, положително влияе на яснотата на картината и снижава размитоста.
отделният светодиод в Led local diming
Тази иллюстрация показва как се изменят показателите на картината в черните и бели места на изображението с използоването на светодиодна подсветка и без нея.
Следващият етап на развитие на светодиодната подсветка стана разполагането на светодиодите не зад матрицата, а по нейният периметър. Това решение позволи още повече да се смали панела и да се направи още по-тънък. Именно такъв тип подсветка се изпользва в LED-телевизорите Samsung. В LG такава подсветка наричат Edge LED, и пускат модели телевизори, използващи както едната, така и другата технология.
рамката със светодиодите
групите от светодиоди по рамката на панела
отделният светодиод
за да оценим размера на светодиодите погледнете това видео със специална демонстрация на модел LCD-панел LG с диагонал, ако не бъркам, 42 инча.
http://www.youtube.com/v/FwAyNOBRyUM&color1=0xb1b1b1&color2=0xd0d0d0&hl=ru_RU&feature=player_embedded&fs=1И така, в какво е причината за прехода на новият тип подсветка на LCD-матриците, в какво не ги устройваше традиционната технология на база CCFL? Принципният отговор, както винаги е прост – работата е в спектъра на излъчване на газоразрядните лампи със студен катод, по точно, в неговото постоянство. Както е известно, спектралният състав на електролуминисценцията зависи само от молекулярният състав на работното вещество, но не от тока на разряд. В такъв образ, в случая с използване на CCFL-лампи може да се управлява само нейната интензивност на светене, но не и цветноста. За LCD-панела това означава, че всяко изменение на тоналноста на изображението може да стане само по два начина: установка на взаимно съотношение на коефициентите на пропускане на червеният, зеленият и синият светофилтри на всяко ядро (едновременно при производството на панела) и управление на всеки от субпикселите. Първият способ води до фиксация на определена цветова температура, наречена нативна, и необходимоста от специален подбор - лампа/светофилтър за удържане на този параметър в приемливи рамки. В резултат на исползване на вторият способ ефективният динамичен диапазон на матрицата и цветови обват на панела намаляват при всяка цветова температура, за разлика от нативната. Този проблем частично позволява на матрицата да се справи с високоразрядно (повече от 8 бита на канал) представяне на цвета от семейството на VA и IPS. Все пак диапазона на корекция на цветовата температура не е особенно голям, така че същественно да се запази нейната относително нативна, при съхранение на същия този обхват, все едно не се удава.
Работейки над тази задача, водещите конструктори на LCD-матрици дойдоха до извода, че е необходимо да се замени ламповата подсветка със светодиодна. Исползвайки LED-матрици, настроени на излъчване в широк диапазон на честотата (един диод на всеки от базовите канали), може да се регулира съотношението на интензивност на тяхното светене, по такъв начин да се задава цветовата температура в широки граници. Точната коррекция на цвета се осъществява с помоща на високоразрядни LUT-таблици. При изменение на спектралния състав на подсветката се достига максимално използване на динамичния диапазон на LCD-матрицата, висока точност на възпроизвеждане и голям цветови обхват. Телевизор с LED-подсветка има еще едно забележително свойство – способноста да емулира обхвата на друг дисплей.
Не е маловажно, и това че такъв тип подсветка позволява да се подобри равномерноста на яркоста по ъглите на екрана. Обичайната конструкция с CCFL е много чувствителна към качеството на тези лампи, а именно към еднородноста на интензивност на светене по дължина на тръбата на разрядника. Тази характеристика се влага при тяхната направа и не се коригира в хода на жизненият цикъл, в резултат на което възниква висока нееднородност на яркоста на екрана (светло петно в центъра и заглъхване в ъглите), при това прогресираща във времето. В отличие от луминесцентната лампа, светодиодната матрица – това не е монолитен източник и се управлява поелементно, затова неравномерноста на светене на екрана в различни точки може да бъде поправена по пътя на изменение на яркоста на отделните елементи на LED-матрицата.
Както често се случва на практика, недостатъците, внасяни в продукта с определена технология, стават продължение на нейните достоинства. Това се отнася и и към даденият случай. Става дума за температурната и временна стабилност на светодиодите. Доколкото суммарният спектър на подсветката се формира не от един, а от няколко источника, то взаимното отношение на интензивноста на червено, синио и зелено съставящи ще дрейфуват във времето и ще зависи от работната температура (в термодинамически смисъл) на дисплея. За крайният ползвател това означава необходимост от по честа калибровка и профилиране.
Що се касае до равномерноста на подсветката, то тук присъства един интересен но малко забележим на пръв поглед фактор. Работата е в това, че коррекцията на нееднородноста се свежда не само до управление на отделните елементи на LED-матрицата, но и към поддържане постоянство на формата на спектъра в тази област. С други думи, необходимо е одновременно да се повишава или понижава яркоста на всичките три R-,G- и B-диода, за да се измени само интензивноста, но не и цветноста на светене. Тази задача е технологически сложна и изисква обратна връзка. В крайна сметка всичко се свежда до това , че вместо ярка неравномерност на екрана се образува цветна, по забележима с невъоръжено око.
RGB LED backlight technology представлява система за подсветка, която се състои от три диода за първичните цветове: червен, зелен и син. Такава подсветка позволява да се увеличи броя на изобразяваните цветове с 40%, а контраста с 30% в сравнение с традиционните панели на база на CCFL (флуоресцентни лампи със студен катод)
RGB LED
http://trc1.emv2.com/HM?a=A9X7Cqw_GOxv8XpZkK0KIzjiZQподсветка с CCFL лампи
plasma Pioneer PDP-5090 в ляво, Philips 42PFL9803/с LED подсветка/ в дясноНа снимката горе - LED блоковете на подсветката са видимо твърде големи. Tова води до “clouding” ефект. LED подсветката ще бъде подобрена като направят тези блокове по-малки, или дори не в групи а, всеки LED индивидуално контролиран, което ще направи LED подсветката ефективна .
За подобен ефект се споменава и в Samsung UE40B7000
http://www.hdtvtest.co.uk/news/samsung-ue40b7020-ue40b7000-20090502147.htmhttp://whathifi.com/Review/Samsung-UE40B7020/http://reviews.cnet.com/2300-12982_7-10000628-3.htmlВнимателно разглеждайки снимката на зглобката на дисплея ще видите в дясно трите най-тънки панела- цветният филтър, поляризационият филтър и диффузора. Крайният отляво -белият панел е светлотражателя, единствен от пете елемента на екрана, който е расположен зад рамката със светодидите.
Вторият отляво прозрачният на вид панел представлява сам по себе си тънък панел-световод собствена разработка на Самсунг, състояща се от массива лещоподобни отражатели, разсейващи светлината от рамката със светодиоди към центъра на екрана. Самсунг уверява, че този тип подсветка има характеристики, сходни с блоковата LCD подвсветка. /което за мен си е рекламен трик/
На тази снимка горе се вижда част от рамката със светодиодите. Въпреки жълтият им вид, светодиодите дават бяла светлина, която се филтрира и пропуска през LCD -панела. Самсунг уверява, че преимуществото на белите светодиоди пред мултицветните светодиоди от линията "Триколор" на Сони модели серия X се състои в по-пълното и коректно възпроизвеждане на цветове и техните оттенъци на умеренна яркост, а също и в тяхната икономичност.
Във връзка с периметърният принцип на подсветка тези екрани нямат- режим локална регулировка или изключване на яркоста на светодиодите. Затова нивото на контраста -черното е несравнимо/по-слабо/спрямо тези с LED панели от типа Sony X или Samsung A950 серии.
Още една обратна страна на медала се явява увеличеният инпут-лаг. За работта на тази технология от типа локално затъмнение на светлината са нужни изчислителни мощности и време, затова изображението се извежда с малка задръжка , което не винаги е приемливо за геймърите, исползващи телевизора за видеоигри.Също така е характерно за LED-телевизорите общата неравномерност на подсветката, и навярно по ограничени ъгли на обзор.
От всички тези недостатъци са лишени новите плазми. Плюса в новите плазми Панасоник - по-евтини от телевизорите на LED-подсветка.
Сега плюсовете - LCD-телевизорите като правило имат по-ярка картина по сравнение с плазмите, но така беше до появяването на NeoPDP. Съдейки по отзивите, новите плазми на NeoPDP не отстъпват по яркост на LCD-телевизорите.
LCD-телевизорите още повече на LED-подсветка потребяват като правило по-малко електричество, макар плазмите да не стоят на място в този план.