עוד אפשרויות

Google translateGoogle translate
RSSמאמרים וחדשות RSS
קישור לעמוד זהLinkback
גרסא להדפסהגרסא להדפסה
del.icio.usשמירה ב del.icio.us
DIGGהמלצה ב-DIGG
google bookmarkסימניית גוגל

מאמרים מהקבוצה

תנע זויתי - למה לא רואים טוב במסכי LCD...

21/08/2008 - 07:00


הטכנולוגיה | המאמר המלא | עמוד הבא: מריחות וכיווץ >

 
 

בכדי להבין את הבעיה שאנחנו מנסים לפתור, כדאי להסביר מעט על הפיזיקה מאחורי מסכי ה-LCD.

אור מגיע בעצם באין ספור קוטביות בעולם הטבע. ניתן כיום להשתמש בפילטר מיוחד (הנקרא פולרואיד על שם החברה שיצרה אותו - פולרואיד) "מקטב". מקטב הוא פילטר אור אשר מעביר רק קוטביות בכיוון מסויים כלשהו. אור אשר מקוטב בקוטביות מסויימת יחסם על ידי מקטב שעובד ב-90 מעלות ממנו.

בכדי להבין את זה אפשר לחשוב על מקטב כאל סדרת חריצים אופקיים. האור, לצורך ההסבר, מגיע כקוים מקביליים בזוית שאנחנו יכולים לשלוט עליה. כאשר קוי האור המקביליים יהיו בזוית בדיוק זהה לזוית של החריצים, הם יעברו כמעט במלואן (חוץ מזה שהחריצים יגרמו לכם שמקסימום יכול לעבור 50% מהאור החוצה, אבל זה כבר סיפור אחר).

כשנסובב את זוית האור, ככל שהזוית תהיה פחות ופחות קרובה לאופקית ותתקרב לאנכית, כך האור שיצליח לחדור דרך החריצים יפחת וילך. כאשר קוי האור יהיו אנכיים, מעט מאוד אור יעבור דרך החריצים.

 זה העיקרון של פילטר פולרואיד. בתור ילד אני זוכר שקיבלתי פילטרים כאלה ושניתן היה לשלוט בגוון שלהם על ידי סיבוב הפילטרים זה ביחס לזה. הסיבה לכך היא שהפילטר הראשון משמש לקיטוב אור טבעי (ובכך רק 50% מהאור עובר דרכו אך כולו בזוית קבועה). הפילטר השני קובע עד כמה מקוי האור המקביליים ימשיך הלאה או יחסם בשלב השני.

LCD

את הרעיון של פילטר מקטב פיתחו בתחילת שנות השלושים על ידי שימוש בקריסטליים מיקרוסקופיים, בעלי צורה שמזכירה מחט, המושקעים בתוך פולימר שקוף. בכדי ליישר את הקריסטליים הללו בשלב הייצור, הקריסטלים משולבים עם מטען מבוסס ברזל אשר בעצם מאפשר לשלוט עליהם על ידי כוח מגנטי.

כלומר, שופכים את הקריסטליים לתוך הפולימר, מפעילים כוח מגנטי ואז ממתינים שהפולימר יתקשה.

LIQUID CRYSTAL הם חומרים שבעצם כוללים תכונות של קריסטל ושל נוזל בו זמנית. יש מספר חומרים כאלה, אך בהרכב כימי מתאים הם בעצם משמשים כמקטב פולרוייד שבאופן טבעי הוא "מבולגן". כלומר, הקריסטליים שהם בעצם מחטים קטנות מפוזרות בזויות שונות בתוך הנוזל. הזרמת זרם חשמלי גורם למחטים להתיישר יותר ויותר ככל שהעוצמת הזרם החשמלי מתגבר. על ידי שליטה בעוצמות ובזויות הזרם ניתן לשלוט בזוית המחטים.

יש טכניקות רבות למימוש LCD, והפנלים השונים משתנים באופן שבו האלקטרוניקה שולטת על כל תא, עובי וגודל התא, הרכבו הכימי.

השיטה הנפוצה ביותר כיום היא שיטת TWISTED NEMATIC FIELD שבה במצב דלוק הקריסטלים מסתדרים כך שהם בעצם משנים את קוטביות האור ב-90 מעלות (הם מסובבים כמו קפיץ ב-90 מעלות בין שתי הפלטות השקופות המשמשות כאלקטרודות). ניתן לראות את זה לגבי האור האדום בתמונה שמתחת.

 כאשר האלקטרודות טעונות, הקריטסלים מסתדרים באופן ישר ולכן האור נשאר עם הקיטוב של פילטר הקיטוב הראשון המקורי ולכן נחסם בפילטר הקיטוב המשני.

חשוב להבין שככל שהתא קטן יותר, הוא יכיל פחות קריסטליים ולכן יהיה קל יותר לשלוט על התנע הזויתי שלהם. התנע הזויתי של הקריסטלים יעזור בעצם לקבוע כמה מהר ניתן יהיה לסובב אותם לזוית הרצויה. זמן התגובה של מסך כלשהו לרוב ימדד על ידי שינוי הזוית של הקריסטליים ממצב מסובב (שבו הם משנים את קוטביות האור ב-90 מעלות) למצב ישר (שבו הם מעבירים את קוטביות האור כמו שהיא) הזמן שלוקח לקריסטלים להסתובב הוא בעצם זמן התגובה.


מתוך אינציקלופדיה בריטניקה

כאמור, זמן זה מתקצר ככל שהתא קטן יותר, ולכן אין כיום בעיות של זמני תגובה במקרני LCD שמשתמשים בפאנלים קטנים במיוחד. במסכי קולנוע ביתי, לעומת זאת, יש דרישה למספר פיקסלים קבוע (כ-6 מיליון תאים עבור מסך FULL HD) אשר צריכים להיות גדולים ככל הניתן בכדי לספק לנו מסכים של 42, 50 או אפילו 70 אינצ´ים וצפונה.

ככל שהתא גדל יותר, כך קשה יותר לשמור על זוית עקבית בכל השטח שלו. לוקח יותר זמן להגיע לכל הגבישים וזמן התגובה מתארך והולך. זמן תגובה ארוך גורם לאיכות תמונה פחותה ולמריחה בתמונה.

בעיות נוספות בטכנולוגית ה- LCD כוללות בעצם את העובדה שגם במצב של אור מקוטב 0 מעלות אשר עובר דרך פילטר ב-90 מעלות (שאמור לחסום את האור לחלוטין) עדיין עובר אור דרך המנגנון. יתר על כן, ככל שהתאים גדולים יותר, הקריסטלים לא בדיוק מצליחים לשמר את הצורות הנכונות, יש יותר קריסטלים שלא יישרו קו (כלומר הם בזוית לא נכונה) ובכך פוגעים בדיוק המסך וביחס הניגודיות שלו (שחורים הופכים לאפורים).

היעילות של מסכי LCD מבחינת הספקים היא נמוכה למדי. מכיוון שקשה לייצר אור מקוטב, נשתמש באור רגיל ונקטב אותו תוך שימוש בפילטר. בטכנולוגיות מסויימות יש פילטר אחד (הקריסטלים עצמם משמשים כפילטר השני), ולעיתים יש פילטר נוסף. בשיטה המסובבת, קיימים שני פילטרים, אחד אחרי מקור האור ולפני הפאנל, ואחד לאחר הפאנל (הפילטר שאחרי הפאנל, משמש בין היתר כאמצעי הגנה על המסך וכן לפיזור אור סביבתי). והוא אחראי לחסימה של כ-50% מהאור שמופק במסך. חסימה זו גורמת להפיכת האנרגיה שטמונה באור לחום. ה-LCD אחראי על חסימת שאר האור וכאשר יש מסך שחור, הוא צריך להמיר את מלוא האור (או כמות נכבדת ממנו) לחום.

פילטרים שונים והרכבי LCD שונים גורמים לשינוי בזויתיות של התמונה ובבהירות ובאיכות התמונה, אך הבעיה של תנע הזוית של הקריסטלים הוא במהות השיפורים שנעשו בטלויזיות ה-LCD בשנים האחרונות.

המעבר לתאורה אחורית LED והיכולת להחשיך את עוצמת האור האחורי (לפני הקיטוב) משפרת מאוד את היעילות של הטכנולוגיה.


הטכנולוגיה המאמר המלא עמוד הבא: מריחות וכיווץ >


עוד מ: oferlaor

דרגת קושי: 6
דירוג הכתבה

דירוג ממוצע:

86.6

בהקשר זה

 איך לקרוא מאמרי וידאו (חלק א)
 איך לקרוא מאמרי וידאו (חלק ב)
 מסך פלזמה או LCD?
 תנע זויתי ב-LCD
 ביקורות וידאו
 מדריך לכיול YES IMPACT
 איזה גודל וסוג מסך אני צריך?
 100HZ במסכי LCD
 תאורת LED במסכי LCD
 עוד על וידאו


המאמר הפופולרי ביותר בתחום וידאו:
כל מה שרצית לדעת על מסכים = טיפ היום
תקנון / תנאי השימוש באתר צור קשר / contact us כל הזכויות שמורות לקבוצת ht