Слухи о скорой кончине ЭЛТ - мониторов слегка преувеличены?
В магазинах все меньше мониторов на электронно-лучевых трубках и их, как правило, прячут на нижних полках. На самом же видном месте – стройные ряды жидкокристаллических мониторов в корпусах самых разных форм и расцветок.
Жидкокристаллические мониторы ещё в прошлом году обошли по объёмам продаж традиционные устройства на электронно-лучевых трубках и продолжают своё победное шествие. Среди самых заметных преимуществ ЖК мониторов – малые габариты и вес. Важными достоинствами являются отсутствие мерцания, идеальная геометрия и четкость изображения. Еще один плюс ЖК монитора – низкое энергопотребление – более чем вдвое меньше, чем у ЭЛТ - дисплея со сравнимой диагональю.
Однако ЖК - монитор пока еще не везде и не во всем способен заменить своего ЭЛТ собрата. Несмотря на примерно равные цены, ЖК - монитор имеет серьезные минусы по сравнению с ЭЛТ. Технологии производства ЖК-дисплеев так и не смогли пока достичь уровня, когда можно без скидок говорить об их паритете с ЭЛТ по качеству вывода изображения. Для офисных приложений ЖК - модели с их идеально четкой и яркой картинкой и отсутствием мерцания экрана подходят как нельзя лучше. Но как только дело касается серьезной работы с графикой и видео, тут и обнаруживается, что впору пожалеть о безвременной кончине ЭЛТ-мониторов. Некоторые пользователи вообще никогда не приобретут себе ЖК - монитор по многим причинам.
Если все же выбор сделан в пользу модели ЖК монитора, при использовании его в системах видео наблюдения, следует обратить внимание на его основные технические характеристики и технологию производства.
ЖК – технологии.
TN+film. При низкой цене и высокой скорости переключения ячеек – абсолютно низкое качество цветопередачи, малые углы обзора, низкая контрастность (соотношение между белым и чёрным).
S-IPS. ЖК панели на базе этой технологии очень дороги, потребляют много электроэнергии и до недавнего времени устанавливались только в мониторы с большими диагоналями. Мониторы на основе матриц этого типа имеют достаточно высокое качество цветопередачи, но не очень высокая скорость переключения ячеек.
MVA/PVA. Технология должна была служить компромиссом между быстродействием TN и качеством изображения S-IPS. Впрочем, до повсеместного ее внедрения должно пройти ещё довольно много времени. Причина - дороговизна технологии и сложность производства.
К сожалению, подавляющее большинство производимых сегодня ЖК - мониторов самой ходовой диагонали 17” производится на базе TN+film из-за дешевизны технологии. В принципе, для нетребовательного к качеству изображения пользователя ничего страшного в этом нет, однако для работы с графикой и видео лучше использовать другие матрицы.
Основные характеристики ЖК – мониторов.
Время отклика.
Этот показатель означает минимальное время, за которое ячейка жидкокристаллической панели изменяет цвет. Существуют два способа измерения скорости матрицы: black to black (чёрный – белый – чёрный) и gray to gray (между градациями серого). Эти значения очень сильно различаются. При изменении состояния ячейки между крайними положениями (чёрный - белый) на кристалл подаётся максимальное напряжение, поэтому он поворачивается с максимальной скоростью. Именно так получены значения в 8, 6, а иногда и 4 мс в характеристиках современных мониторов. При смещении кристаллов между градациями серого на ячейку подаётся намного меньшее напряжение, потому что позиционировать их нужно точно для получения нужного оттенка. Поэтому и времени для этого затрачивается намного больше (от 16 мс – до 27-28 мс). Несмотря на то, что время отклика ячейки – далеко не самый важный показатель, чаще всего при выборе монитора покупатель обращает внимание только на этот фактор. Собственно, именно поэтому TN+film и доминирует. Согласно стандарту ISO 13406-2, соответствие которому декларирует большинство изготовителей мониторов, время отклика ЖК - монитора определяется как сумма двух величин: времени включения ячейки (перехода от черного к белому цвету) и времени выключения (перехода от белого к черному). Поскольку точно определить момент начала и конца процесса переключения физически невозможно, измеряется время перехода ячейки от 10 до 90% максимальной яркости, и именно это время указывается как время отклика в официальных параметрах монитора.
Однако интерес представляет не только проверка времени отклика при переключении черный – белый - черный, но и измерение времени переключения между оттенками серого, поскольку оно может значительно превышать заявленное в паспорте. В результате матрица с небольшим указанным в документации временем отклика (скажем, 16 мс) на практике может оказаться весьма медленной. Ведь очевидно, что в жизни ситуация с переключением (черный – белый – черный) встречается разве что при работе с текстом, в то время как при работе с динамичным видео, где время отклика наиболее критично, основная масса переключений - именно между оттенками серого. В отличии от ЖК, в ЭЛТ дисплее, время реакции пикселей не заметно и «смазы» отсутствуют.
Контрастность.
Определяется отношением яркостей между самым ярким белым и самым темным черным цветом на экране LCD-монитора. Некоторые дисплеи довольно сильно страдают от недостатка глубины контраста. Контрастное соотношением 120:1 считается хорошим (обеспечивает воспроизведение живых насыщенных цветов). На данный момент уже довольно много LCD-мониторов, что имеют контрастные соотношения 300:1 и выше, которое используется для точного отображения черно-белых полутонов. Значение контрастности определяется по соотношению яркости матрицы в состоянии «чёрный» и «белый». Т.е. чем меньше засвечен чёрный цвет и чем выше яркость белого, тем выше контрастность. Этот показатель очень критичен для работы с видео, и, в принципе, для хорошего отображения любого изображения. Выглядит как, например, 250:1, т.е. яркость матрицы в «белом» состоянии – 250 кд/м 2, а в «чёрном» – 1 кд/м 2. Впрочем, заявленным в характеристиках монитора значениям стоит верить только с натяжкой, потому что это значение замеряется для матрицы, а не для монитора. И замеряется оно на специальном стенде, когда на матрицу подаётся строго стандартное напряжение, подсветка питается строго стандартным током и т.д. Контрастность лучших ЭЛТ-мониторов составляет 700:1. Лучшие же ЖК мониторы могут похвастаться лишь 450:1. К тому же нередки модели с контрастностью 250:1 или даже 200:1. Низкая степень контрастности приводит к отображению темных оттенков как полностью черных. При этом легко теряются градации цветности (градации «серого») изображения, дисплей с плохой контрастностью будет работать в темных, тусклых цветах.
Яркость.
Яркость измеряется в кд/м 2 и очень важна для работы с изображениями и видео. Яркость зависит от мощности лампы подсветки и, косвенно, от типа матрицы. Недостаточный запас яркости у некоторых моделей мониторов негативно сказывается на качестве изображения. У ЖК мониторов довольно сложно добиться равномерного распределения яркости изображения по всей площади экрана. Возникающие светлые и темные пятна хорошо заметны на равномерном сером фоне. Допустимым считается разница яркостей отдельных участков экрана до 25% (критерий меняется в зависимости от производителя). Также у мониторов с диагональю 14" и более экран состоит не из одной, а из двух матриц, что еще более усиливает неравномерность яркости изображения. В связи с этим, при работе с видео, на экране могут иметься тусклые, неконтрастные области. ЭЛТ-мониторы свободны от этого недостатка.
Углы обзора
Активные ЖК - матрицы (как и другие их разновидности) обладают довольно неприятным эффектом, который проявляется при взгляде на матрицу под углом, превышающим определенное значение, тогда цвета становятся бледными или искажаются. Суть проблемы в том, что оптическая система, формирующая яркость каждого пикселя экрана, имеет конкретные углы, гарантирующие полное прохождение светом от источника всех ее составляющих. ЖК - мониторы с низкими допустимыми углами обзора довольно неудобны в работе, так как приходится постоянно следить за положением глаз относительно экрана монитора. Обычно указываются значения 170°/170°, впрочем, для TN+film это значение – не больше чем декларация. Требованием при определении углов обзора является сохранение контрастности не ниже 10:1. При этом абсолютно безразлична цветопередача в таком положении, даже если цвета будут инвертированы. Также учитываем, что углы определяются в центре матрицы, а на углы мы, естественно, изначально смотрим под углом. ЭЛТ-мониторы свободны от этого недостатка.
Цветопередача
Мало того, что по своей природе ЖК-дисплеи не способны передавать глубокий черный цвет, так и с цветопередачей дела у них обстоят, мягко говоря, неидеально. Особенно это справедливо для недорогих моделей с быстрыми матрицами типа TN. Заявленное в документации значение 16 млн. отображаемых цветов на деле зачастую оказывается завышенным более чем в... 60 (!) раз и составляет 262 144 оттенка, т. е. на каждый из трех цветовых каналов приходится не по 8, а лишь по 6 бит. Недостающие цвета компенсируются путем эмуляции (поочередным выводом соседних цветов с частотой кадровой развертки и сглаживанием). Практически все производители сообщают о поддержке 16 млн. цветов. Однако матрица в большинстве из них способна отображать 260 000 цветов. Получается 16-битный цветной дисплей, хотя монитор объявлен как поддерживающий 24 бита. Впрочем, следует отдать должное - ЖК-дисплеи значительно развились за последние годы, хотя они до сих пор и близко не подошли к цветовому спектру ЭЛТ. Вместо отображения всех цветов, плавно переходящих один в другой, изображение имеет зернистую, пеструю текстуру.
Неработающие или заклинившие пиксели
Практически все ЖК мониторы имеют неработающие - всегда черные или ярко белые точки – это самые раздражающие из дефектных и заклинившие пиксели - точки, которые на белом фоне светятся красным, зеленым или синим цветом. Производители устанавливают нормы на предельное количество транзисторов, которые могут быть нерабочими в ЖК-дисплее. ЭЛТ-мониторы свободны от этого недостатка.
Разбалансировка фазы, проблема синхронизации сигналов
На качество изображения ЖК мониторов очень влияет настройка таких параметров, как синхронизация и фаза. Контроллер ЖК монитора, для определения числа пикселей в строке, использует синхросигнал, частота которого должна соответствовать частоте сигнала, поступающего от графического адаптера. Если они не совпадают на экране могут появиться чередующиеся вертикальные светлые и темные полосы, изображение может начать дрожать. Фаза же отвечает за фокусировку изображения. Результатом разбалансировки фазы могут быть дрожание экрана и едва заметные быстро бегущие горизонтальные темные полосы. Разбалансировку фазы при обычной работе заметить довольно сложно. Поэтому для проверки правильности настройки фазы необходимо получить на экране монитора равномерный светло-серый фон и тогда при разбалансированной фазе будет хорошо видна рябь, возникающая из-за быстро бегущих темных горизонтальных полос. ЭЛТ-мониторы свободны от этого недостатка.
Двойное преобразование сигнала.
ЭЛТ-мониторы являются аналоговыми устройствами, поэтому в обычных персональных компьютерах устанавливаются видеокарты с аналоговым выходом. А ЖК - мониторы - полностью цифровые устройства, но так как у видео карты - аналоговый выход, производители вынуждены обеспечивать совместимость ЖК и ЭЛТ-мониторов. В результате соединение цифрового монитора с компьютером осуществляется при помощи аналого-цифрового преобразователя. Первоначально в видеокарте цифровой сигнал преобразуется в аналоговый. Это первое ЦАП-преобразование. Затем аналоговый сигнал трансформируется в цифровой аналого-цифровым преобразователем самого ЖК монитора. Это второе АЦП - преобразование. При этом возможно появление различных искажений и значительно повышается стоимость как самой видеокарты, так и монитора (в результате пользователи платят дополнительные деньги за дополнительное ухудшение качества). ЭЛТ-мониторы свободны от этого недостатка.
Видео разрешение.
ЖК-дисплей рассчитан на работу в одном стандартном разрешении. На нем невозможно установить разрешение выше номинального, поскольку нельзя увеличить количество пикселей, из которых состоит ЖК-панель. Не стоит забывать: ЖК - мониторы оптимизированы наилучшим образом для работы лишь в одном разрешении, предоставляя в других разрешениях интерполированную и экстраполированную картинку, что, в свою очередь, также превращается в преграду на пути ЖК - устройств к столам профессионалов, в особенности тех, кто работает с видео, — поскольку его разрешения изменяются пользователями очень часто. Более низкие разрешения, как правило, в ЖК - мониторах поддерживаются, однако картинка из-за "больших" пикселей получается зернистой и расплывчатой. Поэтому, если в программе установлено разрешение ниже, чем у монитора, вашему дисплею придётся растягивать его до номинального собственными силами. В таком случае качество изображения будет прямо зависеть от того, насколько качественно чип монитора производит интерполяцию. В недорогих дисплеях часто устанавливают слабые чипы, которые производят лишь примитивное масштабирование.
