Совершенствование телевизионных приемников с целью улучшения качества изображения (стр. 2 из 4)

Есть у кинескопных телевизоров и недостатки. Помните, что подсознание раскрывает обман о цельном изображении на экране? Так вот, если подойти близко к телевизору и внимательно присмотреться, глаза уловят мерцание картинки. Все же смена кадров не настолько быстра, чтобы остаться совсем незамеченной. Отчасти эта проблема решается покупкой качественного телевизора с кадровой разверткой 100 Гц (благо таких сейчас большинство). Картинка на нем обновляется 100 раз в секунду, что заметно снижает усталость глаз.

Кроме того, «кинескопному» изображению присущи такие проблемы, как плохое сведение лучей (может проявляться в небольшой «радужности» объектов), неидеальная фокусировка (картинка теряет четкость), а также заметные геометрические искажения (прямая линия выглядит изогнутой).

На протяжении долгого времени экраны ЭЛТ-телевизоров были выпуклыми. «Равнину» вместо «холма» инженерам удалось получить лет десять назад. Сегодня неплоскими экранами оснащаются только самые маленькие и дешевые телевизоры.

Кроме оптико-механических телевизоров и телевизоров на основе электроннолучевой трубки, существуют и другие модели. Наряду с ЭЛТ телевизорами, развивались и телевизоры проекционные (рис. 6). В погоне за большими диагоналями это оказался самый дешевый путь. Были они двух типов: с обратной (продолжают выпускаться и сегодня) и с прямой проекцией (вытеснены системами "видеопроектор + экран"). В телевизорах обратной проекции (рир-проекционных), изображение на просветный экран передается через систему зеркал внутренним миниатюрным проектором.

Рис.6 Проекционный телевизор

Телевизоры с прямой проекцией представляли собой большую коробку, с поднимающейся крышкой, на которую изнутри и проецировалось изображение. Система была слишком громоздкой: при больших размерах экрана, глубина (третий габаритный размер, наряду с высотой и шириной) телевизора равнялась высоте экрана. Легче было просто разнести проектор и экран, что с успехом и было сделано.

В последние годы, сильно потеснили ряды ЭЛТ телевизоры на основе "плазмы" (рис.7) и "жидких кристаллов" (рис. 8). Плоскими стали не только экраны, но и сами телевизоры. При очень больших размерах диагоналей, они имели на порядок меньшую глубину.

Рис. 7 Ничего необычного — обычный плазменный телевизор небольшой толщины

Плазменный экран представляет собой две стеклянные панели, между которыми находится множество крошечных ячеек, заполненных инертным газом — неоном или ксеноном. Каждая точка на дисплее состоит из трех отдельных ячеек, покрытых красным, зеленым или синим люминофором.

Рис.8 ЖК - телевизор

Под действием электрического тока газ внутри пикселей превращается в плазму и начинает излучать ультрафиолетовые лучи. УФ-излучение заставляет люминофор светиться. Чем дольше светится ячейка, тем больше яркость. При этом самые яркие точки могут вообще не потухать, а темные просто не загораются. Мерцание изображения присутствует, но оно не заметно для наших глаз.

Преимущества «плазмы» очевидны: идеально плоский экран небольшой толщины, огромная диагональ (может достигать двух-трех метров), яркие и сочные цвета, отсутствие проблем с фокусировкой и сведением лучей, относительно долгий срок службы, хорошие углы обзора (при взгляде сбоку цвета искажаются незначительно).

Между тем технология производства «плазмы» сама по себе очень сложна. Поэтому изготовлением таких экранов занимаются немногие. Среди производителей плазменных телевизоров присутствуют следующие: совместное предприятие Fujitsu и Hitachi, NEC, Pioneer, LG и Samsung. Все. Негусто, правда?

Ну а теперь несколько слов о тех самых, без которых нельзя, — недостатках. Первый — чересчур высокая цена. Многие плазменные телевизоры стоят не дешевле автомашины. Второй — высокая «прожорливость». На питание 42-дюймовой панели тратится не меньше 350 Вт. Кинескопные телевизоры заметно экономичнее.

Для тех, кто любит в середине просмотра фильма ставить плеер на паузу и уходить надолго по своим делам, «плазма» — не лучший выбор. Из-за особенностей люминофорного покрытия при длительном отображении статичной картинки интенсивность свечения отдельных пикселей заметно снижается. То есть со временем яркость экрана может уменьшиться. Кроме того, из-за внушительного веса (30-70 кг) вешать плазменный телевизор на стену довольно сложно. Но можно. Иначе зачем он такой тонкий нужен?

Стоит различать плазменные панели и плазменные телевизоры. А то, заплатив несколько тысяч условных единиц, можно получить «телевизор», к которому даже телевизионный кабель не подключишь. Да, именно так: для приема телепрограмм плазменной панели нужен ТВ-тюнер. Если его нет — придется покупать отдельно.

В последнее время много говорят о телевидении высокой четкости (HDTV — High Definition TV). Эта самая высокая четкость достигается за счет большого числа точек, формирующих изображение. Так вот, современные плазменные телевизоры в большинстве своем обладают достаточным разрешением (то есть числом точек, формирующих картинку) для отображения сигнала нового типа без искажений. При этом они хорошо подходят и для современных стандартов телевидения.

Технология экранов на жидких кристаллах (LCD — Liquid Crystal Display) существует уже несколько десятилетий. Самый натуральный ЖК-бум начался в конце девяностых годов прошлого века и продолжается до сих пор. Сегодня уже больше половины компьютеров приобретаются с ЖК-мониторами. Ими же последние 15 лет оснащаются и ноутбуки. Дело за малым — вытеснить ЭЛТ-телевизоры из гостиных.

Чем хороши ЖК-телевизоры? Обратимся к теории. Слой жидких кристаллов расположен между двумя прозрачными панелями, сделанными из пленки или очень чистого и свободного от натрия стекла. Под действием электромагнитного поля кристаллы изменяют ось поляризации проходящего сквозь них света. В итоге одна ячейка может менять свое значение от максимально прозрачного (белый цвет) до непрозрачного (черный цвет). Все промежуточные значения представляют собой оттенки серого. Чтобы получить цветное изображение, достаточно наложить на ячейки цветовые фильтры. Управлением «прозрачностью» пикселей занимаются тонкопленочные транзисторы (TFT — Thin Film Transistor), которые особым способом напылены на экран. Число тонкопленочных транзисторов может исчисляться миллионами. Процесс создания LCD-экрана довольно сложен, поэтому неудивительно, что на заре своего существования ЖК-дисплеи стоили дороже самых мощных компьютеров.

С ЖК-телевизорами ситуация несколько сложнее. Они стали появляться на рынке относительно недавно. Ранее самой большой проблемой была невозможность создания больших LCD-экранов — самые крупные с трудом достигали диагонали 30 дюймов. Но современные технологии позволяют делать экраны размером до 60 дюймов. С другой стороны, из этого недостатка вытекает и одно важное достоинство. Выпускаются не только большие ЖК-телевизоры, но и маленькие, с диагональю 15-17 дюймов. С плазменными такой фокус не пройдет. А закрывать экраном телевизора половину стены на кухне нет никакой нужды. Тоненький и элегантный ЖК-телевизор будет куда предпочтительнее (рис. 9).

Рис. 9 По размеру экрана ЖК-телевизоры сегодня вплотную приближаются к своим плазменным собратьям.

Электронике ЖК-телевизоров постоянно приходится бороться с доведением четкости изображения до приемлемого уровня. Разрешение жидкокристаллических матриц строго фиксировано, так как число ячеек нельзя уменьшить или увеличить. А вот видеосигнал часто не совпадает с разрешением телевизора. В этом случае изображение приходится масштабировать, что неизбежно ведет к появлению искажений.

А вообще, жидкокристаллические телевизоры постепенно становятся «взрослыми», и не только по размеру. Картинка с каждым днем радует все больше, приближаясь к идеалу. Масса таких телевизоров совсем невелика: 24-дюймовые модели обычно весят не больше 13 кг. Энергопотребление ничтожно мало.

Существует телевизоры еще одного типа — проекционные. Внешне они похожи на кинескопные, но диагональ их экрана обычно гораздо больше. Внутри корпуса такого «ящика» прячется мощная лампа, которая проецирует изображение на белый экран. Между экраном и лампой установлено большое число компонентов, формирующих и улучшающих изображение.

Проекционные телевизоры бывают двух типов. Одни основаны на электронно-лучевых трубках, другие — на жидких кристаллах. В первом случае (рис. 10) внутри корпуса прячутся три небольших кинескопа (для красного, зеленого и синего цветов), лучи каждого из которых проходят долгий путь через систему призм, линз и зеркал. Полученное изображение проецируется на экран. Таким телевизорам, как и ЭЛТ-моделям, присущ недостаток с частотой обновления экрана: она может составлять как 50 Гц, так и 100 Гц

Рис. 10 Проекционный телевизор на ЭЛТ

Внутри проекционных телевизоров на основе жидких кристаллов установлена либо одна трехцветная ЖК-матрица, либо три (по одной для красного, зеленого и синего цветов). Сформированное изображение просвечивается лампой, затем проходит через сложную систему линз и попадает на экран. Такой тип предпочтительнее ЭЛТ-версии. Проекционные ЖК-телевизоры меньше весят, не имеют проблем с геометрией и могут похвастаться высоким разрешением (это означает высокую четкость).