Технологии ЖК-мониторов

Сегодня каждый пользователь, перед которым встает вопрос выбора жидкокристаллического монитора, осведомлен о трех основных проблемах, им свойственных.

Во-первых, это заметное послесвечение, связанное с большим по сравнению с обычным монитором временем отклика – реакции пикселя на изменение состояния.

Из-за послесвечения возникает эффект размытости быстро движущихся изображений, хорошо заметный в 3D-играх. (Кстати сказать, нечеткость картинки в играх возникает и из-за интерполяции изображения в «неродном» разрешении монитора).

Во-вторых, это невысокая контрастность. Черный цвет на экране ЖК-монитора кажется серым.

В-третьих, это ограниченные углы обзора. Нормальное изображение на ЖК-экране можно наблюдать, только сидя прямо перед ним на расстоянии не менее 50 см. Если отклониться в любую сторону или пододвинуться ближе, картинка начинает бледнеть и выцветать, искажаются цвета и т.п.

Все эти негативные эффекты непосредственно связаны с принципом работы жидкокристаллической панели, лежащей в основе ЖК-монитора. Она состоит из слоя жидких кристаллов, расположенных между двумя прозрачными панелями. Свет от ламп подсветки, установленных за ЖК-панелью, должен задерживаться или пропускаться жидкими кристаллами в каждой из точек экрана. Понятно, что технически очень сложно обеспечить полную непрозрачность жидких кристаллов (контрастность!), их мгновенный переход из одного состояние в другое (время отклика!) и сохранение одинаковых оптических свойств вне зависимости от направления взгляда (углы обзора!), так как кристаллы имеют определенную форму и структуру.

Впрочем, не все знают, что сегодня существует три альтернативные технологии производства ЖК-панелей, позволяющие в той или иной степени бороться с описанными недостатками. Обычно производители неохотно сообщают покупателям, какая именно технология использована в той или иной модели, чтобы не снизить спрос на менее качественные мониторы (принцип «лучшее – враг хорошего»?). Но от типа технологии зависит качество изображения на экране, а, следовательно, пригодность монитора для тех или иных задач. Цифры, указываемые обычно в паспортах мониторов, очень редко помогают оценить реальное качество изображения, поскольку производители стараются «дотянуть» параметры до общепринятых, манипулируя методиками измерений. Лишь знание признаков каждой из технологий и умение быстро распознать недостатки могут помочь не ошибиться в выборе.

Twisted Nematics – массовая и недорогая

Не углубляясь в технические тонкости, заметим лишь, что технология Twisted Nematics использует эффект задержки света (точнее, изменения плоскости поляризации) при скручивании цепочки жидких кристаллов.

Эта технология оказалась проще в реализации, чем другие, поэтому производители преуспели в ее отработке и удешевлении. В подавляющем большинстве ЖК-мониторов, а также в ноутбуках, сотовых телефонах, плейерах, цифровых камерах и других устройствах используется именно технология TN.

В последнее время производители ЖК-панелей, помимо улучшения контрастности и углов обзора, активно взялись за уменьшение времени отклика. Что ж, они добились определенных успехов: на рынке существуют модели мониторов с заявленным временем отклика 8 и даже 3 мс. Однако из-за того, что скорость скручивания кристаллов зависит от приложенного напряжения, заявленное время отклика достижимо только при переходе от черного цвета к белому и обратно. В полутонах, а нормальное изображение состоит в основном из них, время переключения жидких кристаллов намного выше – 15-20 мс. Поэтому матрицы с разными заявленными скоростями далеко не всегда будут отличаться визуально. Однако в любом случае современный монитор с TN-матрицей будет иметь хорошее время отклика, в отличие от мониторов с другими матрицами.

Впрочем, технология TN так и не позволила справиться с низкой контрастностью, а погоня за скоростью еще больше усугубила проблему углов обзора и ограниченной передачи цветов. Цвета на экране такого монитора часто выглядят неестественными, границы между соседними полутонами могут теряться, светлые или темные оттенки быть неразличимыми. Но мониторы с матрицей TN продолжают доминировать благодаря цене и огромному выбору моделей.

Multi-domain Vertical Alignment – контраст и углы

Эта технология использует другой принцип – отклонение жидких кристаллов при подаче напряжения. Кристаллы в одной ячейке объединены в несколько групп-доменов, сориентированных вертикально, но немного отклоненных в ту или иную сторону. Это обеспечивает непрозрачность панели при взгляде под разными углами. Когда напряжение подается, кристаллы отклоняются, начиная пропускать свет – появляется светящаяся точка. Таков вкратце принцип этой технологии.

Самым важным преимуществом технологии MVA можно считать углы обзора. По этому показателю мониторы на матрицах MVA заметно превосходят мониторы TN-матрицами, это заметно с первого взгляда. Немаловажно, что углы обзора одинаковы для разных направлений взгляда. Также в плюсы MVA можно записать высокую контрастность и хорошую цветопередачу – картинка получается более живой и насыщенной. Увы, как и всех технологий, у нее есть свои минусы, самый главный из которых – время отклика. Хотя производители продолжают работу, пока по времени отклика эта технология продвинулась недалеко.

Существует вариант технологии MVA – Patterned Vertical Alignment, или PVA. Ее разработчик, компания Samsung, смогла улучшить контрастность, но справиться со временем отклика и у нее пока не получается.

Super In-Plane Switching – цветопередача

Еще одна технология часто встречается в ЖК-мониторах. Основным производителем панелей S-IPS является компания LG.Philips LCD, поставщик панелей для мониторов LG, Philips и некоторых других. Технологию, похожую на S-IPS, использует также NEC в ряде дорогих моделей.

В панелях S-IPS тоже используется поворот кристаллов, но уже в горизонтальной плоскости. Такой подход позволяет избавиться от проблемы плохого обзора и искажения цветов при взгляде сбоку – насыщенность и тон картинки варьируются очень мало вне зависимости от угла обзора. Благодаря этим качествам мониторы S-IPS гораздо лучше справляются с отображением графики и видео, особенно если сравнивать с мониторами на базе TN-матрицы.

Увы, у панелей S-IPS есть ряд недостатков. Во-первых, их время отклика не слишком хорошее, хотя за последнее время производитель, LG.Philips, существенно улучшил эту характеристику, добившись показателя 25 мс (пока только на переходе «черный-белый-черный»). Во-вторых, контрастность S-IPS не настолько высока, как у MVA/PVA, хотя с TN рассматриваемая технология может поспорить. Другими словами, по всем параметрам, за исключением цветопередачи и углов обзора, S-IPS занимает среднее положение между MVA и TN. Этим предопределяется универсальность этой технологии и пригодность ее для профессионального использования в любой области – от работы с цветом до 3D-дизайна.

Выбираем монитор

Итак, для наглядности сведем все плюсы и минусы современных ЖК-технологий в одну таблицу:

Как видите, наиболее универсальной является технология S-IPS, поскольку у нее нет явных пробелов по характеристикам, а отличная (для ЖК, конечно) цветопередача не позволяет однозначно отказаться от нее при работе с цветом. Технология TN устроит почти всех пользователей, а благодаря массовости и доступной цене она предоставляет наибольший выбор производителей и моделей. Технология MVA/PVA обеспечивает наибольший комфорт для работы, если не заострять внимания на заметном послесвечении движущихся объектов на экране.

Даже если вы покупаете монитор одного из ведущих производителей, определить тип использованной технологии, не изучая монитор, не всегда удастся. Придется обращаться к информации на сайте производителя, по косвенным признакам определяя подходящие модели.

Если вы сомневаетесь в типе матрицы конкретного монитора, а на подробный осмотр нет времени или возможностей, матрицы можно отличить по следующим хорошо заметным признакам:

• TN: потемнение при взгляде снизу и высветление с инверсией белого – при взгляде сверху;
• S-IPS: черный цвет приобретает фиолетовый оттенок при взгляде под углом;
• MVA/PVA: вышеперечисленные особенности не наблюдаются.

По материалам gigamark.com.