Zobrazovací soustava LCD displeje

Úvod Grafická soustava je tvořena dvěma základními prvky: Grafickým adaptérem (někdy se používá výraz zobrazovací adaptér či video karta), který tvoří obraz; LCD displejem (někdy ještě starším řešením - monitorem), kam se adaptérem vytvořený obraz přenáší a odkud ho uživatel čte.

Monitor CRT LCD displej srovnání

Barevnost tisku – aditivní metoda (RGB) Barevné body na monitoru jsou tvořeny zářením tří světel různých barev: R (Red-červená), G (Green – zelená) B (Blue - modrá). RGB se využívá v LCD panelech a monitorech.

Princip činnosti Obraz se na LCD displeji skládá z jednotlivých malých bodů – pixelů. Každý pixel je tvořen jedním miniaturním tekutým krystalem. Zadní strana displeje je podsvětlena a krystal buď: Světlo propustí (na obrazovce bod svítí s plnou intenzitou) Světlo utlumí (na obrazovce bod svítí s menší intenzitou) Světlo nepropustí (na obrazovce bod nesvítí) část LCD panelu pixel

Všechny dnešní displeje ukazují barevný obraz Všechny dnešní displeje ukazují barevný obraz. Konstrukčně je jeden pixel složený ze tří „mini pixelů“ = tří tekutých krystalů. Každý krystal svítí jinou barvou: jeden červeně, druhý zeleně a třetí modře. Z toho který ze tří základních krystalů svítí a jakou intenzitou svítí je pak možné namíchat libovolnou výslednou barvu pixelu.

Vlastnosti LCD Při hodnocení kvality displeje se zaměřujeme především na tato kritéria: Rozměr panelu a jeho rozlišovací schopnost Pixelové vady Obnovovací frekvence Dobu odezvy Jas Kontrast Úhel pohledu Konektory displeje Další vybavení

Vlastnosti: rozměr a rozlišení panelu Základním kritériem je úhlopříčka. Čím je úhlopříčka větší, tím je větší panel, vejde se sem více tekutých krystalů – pixelů a lze zobrazit více informací na dipleji (vejde se sem větší plocha textového dokumentu, větší plocha tabulky, rysu atd.) Počet tekutých krystalů je pevný a odpovídá velikost LCD panelu. Počtem krystalů je dáno také rozlišení panelu. Běžné hodnoty ukazuje tabulka (v závorce jsou zkratky používané pro rozlišovací schopnosti).

Nastavení rozlišení ve Windows Rozlišovací schopnost LCD panelů je pevná a odpovídá počtu pixelů (a úhlopříčce panelu) Jestliže je ve Windows nastavena jiná rozlišovací schopnost, než ta jíž disponuje panel, nebude obraz ostrý a kvalitní. Rozlišení nastavíme klepnutím pravé klávesy myši kdekoliv na pracovní ploše Windows (ne v okně programu!) a následnou volbou Vlastnosti. Poté přejdeme na kartu Nastavení.

Vlastnosti - pixelové vady Technologie výroby LCD je složitá. Máme-li 17" LCD s rozlišením 1280 x 1024 pixelů, přičemž je každý pixel tvořen 3 tekutými krystaly je potřeba 1280 x 1024 x 3 = 3932160 tekutých krystalů a tranzistorů. Pokud některý z tranzistorů (nebo krystalů) nebude fungovat nebude se zobrazovat jedna z „teček“ obrazovky. Dojde k pixelové vadě. Vada může být dvojí: Buď nefunguje celý pixel – projeví se tmavým bodem Nebo nefunguje jeden ze tří základních krystalů pixelu – projeví se trvale svítícím barevným bodem. Problémem pixelových vad jsou reklamace. Politika firem vyrábějících panely je bohužel taková, že menší množství vadných pixelů (typicky 4 - 5) není považováno za reklamovatelnou vadu. Proto je dobré při koupi LCD panel otestovat, nebo koupit panel se zárukou bezchybných pixelů (ten bývá o něco dražší).

Vlastnosti - obnovovací frekvence Obnovovací frekvence nám udává, kolikrát za sekundu se nakreslí obraz Monitor mezi jednotlivým kreslením obrazovek zhasíná (což lidské oko nevidí, ale je tím unaveno). Blikání obrazu není možné odstranit a jde o velký nedostatek monitorů. Proto je důležité aby monitor měl co nejvyšší obnovovací frekvenci Velkou výhodou LCD technologie je to, že obraz mezi jednotlivým vykreslováním nebliká. Je to způsobeno setrvačností tekutých krystalů. Z hlediska kvality LCD je tedy celkem jedno, jakou obnovovací frekvenci má (typické hodnoty jsou 60 ÷ 80 Mhz). Pokud však bude ve Windows nastavena jiná obnovovací frekvence než ta kterou disponuje LCD, dojde k poruchám v obrazu.

Nastavení obnovovací frekvence ve Windows Obnovovací frekvenci nastavíme klepnutím pravé klávesy myši kdekoliv na pracovní ploše Windows (ne v okně programu!) a následnou volbou Vlastnosti. Poté přejdeme na kartu Nastavení a stiskneme tlačítko Upřesnit. Přejdeme na kartu Monitor kde frekvenci můžeme změnit.

Vlastnosti – doba odezvy Setrvačnost tekutých krystalů (viz. Obnovovací frekvence) způsobuje opožďování při rychlých změnách obrazu. To může způsobit problémy při rychlých změnách na obrazovce (pohyb myši, prohlížení filmů, hraní her). Rychlost odezvy LCD panelu popisuje doba odezvy (responze time), vyjádřená v sekundách. Lidské oko má také určitou setrvačnost a tak nepostřehne zpoždění větší než 40 ms. Přidáme-li určitou rezervu, měl by mít LCD panel odezvu menší než 20 ms.

Vlastnosti - jas a kontrast Jsou jedněmi z nejznámějších charakteristik obrazu. Jas udává svítivost jednotlivých bodů panelu. Prakticky vypovídá o tom, jak budeme vidět obraz při běžném denním světle. Jde o to aby LCD displej „přesvítil“ okolní světlo (za šera uvidíme na displej vždy dobře).

Vlastnosti - jas a kontrast Jas se vyjadřuje v kandelách na metr (cd/m). Za spodní, přijatelnou hranici lze považovat 250 cd/m (čím více tím lépe). Displeje často pro změnu jasu mívají vyveden zvláštní ovládací prvek Kontrast vypovídá o kontrastním poměru, ten si můžeme prakticky přiblížit tak, že při dobrém kontrastu rozeznáme více odstínů jedné barvy. Obraz je pak přesnější a kvalitnější. Kontrast se vyjadřuje prostřednictvím kontrastního poměru. Za jeho spodní hranici lze považovat 350:1.

Vlastnosti úhel pohledu Tekutý krystal pracuje s polarizovaným světlem, obrazový pixel (bod obrazu) tedy svítí polarizovaně. Polarizovaný obraz je však vidět pouze při čelním pohledu. Při pohledu bočním (spodním, horním) dochází ke ztrátě kontrastu a barvy. Proto jsou LCD displeje vybaveny polarizačními filtry, které úhel pohledu zvětšují. Za spodní hranice pozorovacího úhlu můžeme považovat 140º horizontálně a 110º vertikálně

Konektory displeje přenáší digitální signál přenos signálu je analogový a musí se v panelu opět převést na digitální přenáší digitální signál

Další vybavení Vestavěnými reproduktory Častým doplňkem jsou USB konektory, nebo přímo USB rozbočovače Důležitý je také podstavec displeje. Ten by měl umožňovat snadné výškové i stranové polohování panelu.

CRT Klady: Velmi vysoký kontrastní poměr (20,000:1 nebo více, mnohem vyšší než může nabídnout většina současných LCD a plasmových displejů.) Malá doba odezvy Výborné zobrazení barev, široký rozsah a nízká úroveň zobrazení černé barvy. Jsou schopné zobrazit nativně několik rozlišení při různé obnovovací frekvenci Skoro nulová barevná, saturační, kontrastová či jasová deformace. Výborné pozorovací úhly. Spolehlivá, osvědčená technologie.

CRT Zápory: Velké rozměry a váha (40" displej váží přes 100kg) Geometrické zkreslení u neplochých CRT monitorů Starší CRT monitoru jsou náchylné k vypalování Větší spotřeba elektrické energie než u LCD displejů Náchylné efektu moire při vyšších rozlišeních Citlivé na vyšší vlhkost vzduchu Malé riziko imploze (kvůli vákuu) při rozbití skleněného obalu obrazovky Při nízké obnovovací frekvenci viditelně problikává Elektromagnetické záření (výrobci se snaží omezovat)

LCD Klady: Kompaktní a lehký Malá energetická spotřeba Žádné geometrické zkreslení Stabilní Malé nebo žádné problikávání

LCD Zápory: Malý kontrastní poměr. Omezené pozorovací úhly. V souvislosti s nerovnoměrným podsvícením displeje může docházet ke zkreslení světlosti zobrazené plochy, obzvláště směrem k okrajům. Pomalejší časy odezvy, Má pouze jedno nativní rozlišení. Při použití jiného rozlišení musí obraz přepočítat na své nativní rozlišení a dochází tak ke zhoršení kvality obrazu. Pevná barevná hloubka, mnoho levných monitorů nedokáže zobrazit režim truecolor. Vyšší pořizovací náklady (v současné době už ani tak moc neplatí) Mohou se vyskytnout „mrtvé“ pixely