Archive for the 'Beeld techniek' Category

09
Nov
09

Alles wat je moet weten over de led-tv

Er komen steeds meer lcd-televisies met led-achtergrondverlichting in de handel. Deze televisies worden ook wel led-televisies genoemd. In punten kom je meer te weten over deze nieuwe televisies.
1. Een led-tv is eigenlijk niet de juiste benaming.
Een led-televisie is niets meer dan een lcd-televisie met een andere techniek voor de achtergrondverlichting, namelijk LED (Light Emitting Diode).

Iedere lcd-televisie maakt voor het tonen van de beelden gebruik van achtergrondverlichting. Traditionele lcd-tv’s gebruiken hiervoor dunne TL-lampen, de Cold Cathode Fluorescent Lamp (CCFL). Een led-televisie gebruikt in plaats van de CCFL verschillende led-lampjes.

2. Er zijn twee soorten led-tv’s
Onder de led-televisies zijn er eigenlijk twee varianten met een verschillende techniek van led-achtergrondverlichting: Edge LED en Full LED.

Bij Edge LED bevinden zich aan de randen van het beeldscherm witte led-lampjes. Een speciaal paneel (diffuser) spreidt het licht dat deze lampjes geven evenredig over het lcd-scherm. De zwartwaarden bij Edge-Lit LED zijn niet zo diep, en als je van dichtbij kijkt, zie je dat de randen van het scherm meer verlicht zijn dan het midden van het scherm. Om het midden goed te verlichten werken de leds intensiever, met een hoger energieverbruik (dan Full LED) als resultaat.

Bij Full LED (synoniemen: Direct LED; Array LED; Matrix LED) daarentegen zitten de witte led-lampjes verspreid achter het hele lcd-paneel. Hierdoor kunnen de led-lampjes – al dan niet in groepen – lokaal gedimd of zelfs volledig uitgeschakeld worden. Leds moeten minder ‘hard’ werken omdat het hele paneel wordt verlicht.

Een variant op de lokaal gedimde witte leds is RGB LED. Deze leds maken gebruik van rood, groen en blauw om meer kleuren weer te geven. Misschien vreemd om horen, maar de gecombineerde lichtoutput van rode, groene en blauwe leds zorgt voor witter licht dan mogelijk is met één witte led.

3. Led-tv’s zijn energiezuinig en milieuvriendelijk
De led-lampjes zijn een energiezuiniger manier om het scherm te verlichten dan de klassieke achtergrondverlichting. Ze zijn extreem efficiënt en produceren meer licht per watt dan een traditionele gloeilamp. Bij donkere beelden worden leds ook (bijna) volledig uitgeschakeld. Dat leidt tot energiebesparingen van wel 40% in vergelijking met traditionele lcd-televisies. Bovendien bevatten leds geen kwik wat bij de CCFL-lampen wel nog het geval is.

Als elke tv in de wereld zou ingewisseld worden voor een led-tv dan zou heel Duitsland van stroom kunnen worden voorzien met de besparingen die dat oplevert, aldus Samsung op de IFA 2009.

4. Led-televisies bieden heel wat voordelen op beeldvlak
Door leds lokaal te dimmen of uit te schakelen kan men de contrastverhouding verhogen en voor diepere zwartwaarden zorgen. Een indicatie van die zwartwaarden zie je bij de contrastverhoudingen die fabrikanten vermelden bij hun led-tv’s. De contrastverhouding is kort omschreven het verschil tussen het helderste wit en het donkerste zwart dat het scherm kan produceren. Led-tv bijvoorbeeld claimen een contrastwaarde van 1 miljoen op 1, tegenover de 50000 op 1 voor traditionele lcd-tv’s.

De led-lampjes reageren ook sneller op veranderingen. De veegeffecten die optreden bij snel bewegende beelden zoals sportuitzendingen zijn hierdoor sterk teruggebracht.

De leds zorgen bovendien voor een betere kleurweergave dan de CCFL-lampen. De optische golflengte van fluorescentielampen heeft immers een kleinere bereik dan leds. Door bovendien voor RGB-leds te kiezen kan men het kleurenbereik verder uitbreiden.

5. Led-televisies hebben een betere kijkhoek
Bij traditionele lcd-televisies neemt het contrast af wanneer de kijkhoek groter wordt, ondanks grote inspanningen de voorbije jaren. Met de led-techniek staat de kijkhoek van een lcd-televisie bijna op gelijke voet met de plasmatelevisie.

6. Led-televisies zijn dunner
Bovendien nemen leds minder plaats in dan fluorescentiebuizen waardoor de televisies dunner gemaakt kunnen worden. Vooral bij de Edge Lit-techniek is dat het geval. Worden de leds achter het paneel geplaatst, dan is de plaatsbesparing beperkter.

7. Led-televisies blijven duur
Led-televisies zijn voorlopig nog duurder dan vergelijkbare lcd-televisies of zelfs plasmatelevisies.

8. Led-televisies zijn nog niet beter dan plasmatelevisies
Met de led-achtergrondverlichtingstechniek hebben lcd-televisies een flinke inhaalbeurt op plasmatelevisies gemaakt. Toch kan een led-tv nog steeds niet tippen aan een plasmatelevisie wanneer het gaat om diepe zwartwaarden en levendige kleuren. Bovendien zijn plasmatelevisies de laatste tijd erg goedkoop geworden.

9. Waarom niet meer leds?
Een Full HD-televisie telt vandaag 1920 x 1080 pixels. In een ideale situatie zou iedere pixel zijn eigen lichtbron moeten hebben. Dus voor elke pixel een led. De huidige leds zijn vandaag niet klein genoeg om individuele pixels in televisies te verlichten. Daarom dat je echte led-tv’s enkel ziet bij gigantisch grote schermen in sportstadia. Daarom dat groepen van leds een aantal pixels verlichten.

10. De led-tv is een tussenstation voor OLED-televisies
De lcd-televisies met led-achtergrondverlichting zijn een tijdelijke oplossing die de beeldkwaliteit van de lcd-tv opkrikken. Wachten is het op de OLED-televisies, waarbij het OLED-paneel voor zijn eigen verlichting zorgt. Bij lcd-tv heb je het lcd-paneel en de achtergrondverlichting. Betaalbare OLED-tv’s met voldoende grote schermafmetingen zullen pas eind 2010 of 2011 beschikbaar worden.

Met dank aan Sharp en Elektrozine

Advertenties
19
Nov
08

Plasma of LCD ?

De nieuwe flatpanel tv-toestellen zijn gebaseerd op één van deze technieken: plasma of LCD. Bij plasma is er in feite sprake van een scherm dat bezaaid is met heel veel heel kleine TL-buisjes. Ze gaan in een hoog tempo aan en uit en stellen op die manier het beeld samen. Bij LCD, Liquid Cristal Display, is er sprake van een paneel dat uit heel veel heel kleine puntjes bestaat. Ieder beeldpunt is individueel in staat het licht van de er achter opgestelde lichtbron door te laten of niet. Zij zijn op hun beurt in staat heel snel te beslissen of het licht wel of niet moet worden doorgelaten en slagen er op die manier in bewegende beelden samen te stellen. Beide technieken hebben hun eigen voor- en nadelen. Plasma is bijvoorbeeld beter in grote schermen, omdat het dan relatief eenvoudig is om voor al die TL-buisjes een plaatsje te vinden. LCD is nauw verwant aan de chiptechniek en dus zijn daardoor kleine schermen met heel veel beeldpunten een peulenschil. Bij plasma zijn het de individuele beeldpunten zelf die licht geven, bij LCD laten ze licht door, wat tot gevolg heeft dat de kijkhoek bij LCD een veel groter probleem is dan bij plasma. Kijk je zijdelings naar de schermen dan laat een plasma-tv nog altijd een goed beeld zien. Bij LCD zijn alleen de heel goede en heel moderne tv’s in staat te voorkomen dat, als u er schuin naar kijkt, de beeldkwaliteit door een grijze waas terugloopt. In de winkel vallen de wat mindere LCD-tv’s, als u schuin voor de wand met toestellen gaat staan, al snel door de mand.


3. HDTV en HD ready

Plasma en LCD maken grotere beeldschermen mogelijk, maar de tv-standaard waarnaar we kijken en die bekend staat onder de PAL-norm, is decennia lang geleden natuurlijk nooit voor dergelijke grote beelden ontworpen. We keken toen naar betrekkelijk kleine beeldbuizen met een bol schermoppervlak en ronde hoeken. Bovendien verhielden breedte en hoogte van het scherm zich tot elkaar als 4:3. De meeste nieuwe tv’s worden geleverd met een 16:9 scherm, een breder beeld dat veel beter aansluit bij het gezichtsveld van onze ogen. Bovendien kunnen ze, een aantal goedkopere modellen uitgezonderd, met een overmaat aan beeldpunten ook meer beeldlijnen laten zien. In onze PAL-norm kijken we naar 576 op elkaar gestapelde horizontale beeldlijnen, maar veel moderne plasma- en LCD-tv’s bieden plaats aan 720, 768 of zelfs 1080 beeldlijnen. We noemen dat hoge definitie televisie ofwel HDTV. Nu rekenen ze het aantal van 576 beeldlijnen om naar het aantal waaraan het scherm plaats is, maar in de toekomst komen er zeker tv-zenders en dvd-spelers die meer beeldlijnen, ofwel HDTV kunnen laten zien. Nu al is er een Europese satelliet-zender, HD1, die in HDTV uitzendt. Schermen die dergelijke beelden straks zonder problemen aankunnen, worden nu al voorzien van het HD Ready logo.


4. Mogelijke en optimale kijkhoek

Veel technieken die we tegen komen bij flatpanel tv’s zijn afkomstig uit de computerindustrie. In die bedrijfstak heeft men zich over veel zaken druk gemaakt, maar niet over de kijkhoek. Immers, een computergebruiker zit doorgaans alleen en dus recht voor z’n scherm. Meekijken kan vaak alleen als het scherm of de notebook wordt gedraaid. Tv-kijken is leuker met z’n allen en dus is bij dergelijke flatpanels de kijkhoek wel degelijk van belang. In veel relatief goedkope flatpanel tv’s worden niet zelden computerschermen toegepast en dat is, als u er schuin voor gaat zitten, te zien ook. Bij echte voor tv’s bedoelde schermen is het wel mogelijk om er schuin naar te kijken, maar is dat wel verstandig? Kijkt u schuin naar een scherm dan is het effectieve oppervlak van wat u ziet plotseling een stuk kleiner. Bovendien klopt de zo zorgvuldig uitgedokterde en bij het menselijk gezichtsveld aansluitende verhouding tussen breedte en hoogte van 16:9 niet meer. De hoogte blijft hetzelfde, maar de breedte wordt natuurlijk steeds kleiner. Het is dus verstandig, voor een maximaal zichtbaar schermoppervlak en behoudt van de 16:9 verhouding een opstelling van de tv te kiezen waarbij zo veel mogelijk huisgenoten en bezoekers zo recht mogelijk voor het scherm zitten.

5. Grootte van het scherm afhankelijk van de afstand

Bij de keus van een tv, flatpanel of niet, moet u rekening houden met de kijkafstand. Optimaal is een afstand die ligt rond de 10 cm per inch schermdiagonaal. Bij een flatpanel van 42 inch cm is het dus verstandig rekening te houden met het feit dat u het liefst op een afstand van zo’n dikke 4 meter moet gaan zitten. Bovendien krijgt u bij flatpanel waarom u heeft gevraagd. Was bij een 70 cm beeldbuis een diagonaal zichtbaar van slechts 66 cm, bij een flatpanel van 42 inch is er echt een schermdiagonaal van 42 zichtbare inches. Overigens, de tv-industrie houdt het, vraag ons niet waarom, bij het opgeven van de schermdiagonaal nog steeds op die reeds genoemde inches. Bijzonder in trek is de 26 inch flatpanel. Waarom? Omdat de zichtbare schermdiagonaal 66 cm bedraagt, gelijk aan die van de in ons land zeer populaire 70 cm breedbeeldtv met een beeldbuis. De optimale kijkafstand ligt op 2.60 meter. De eveneens veelgevraagde 32 inch heeft een schermdiagonaal van zo’n 81 cm en 42 inch komt overeen met 106 cm.

19
Nov
08

Werking TFT monitoren

TFT staat voor Thin Film Transistor. En van die laatste, transistoren, zitten er net als in een processor zeer veel in één zo’n TFT scherm.
Er wordt licht geproduceerd door een achtergrondverlichting. Dit licht wordt door meerdere miljoenen vloeibare kristalcellen (ook wel Liquid Crystals genaamd, vandaar de naam LCD – Liquid Crystal Display) gestuurd. Iedere cel is een subpixel. De hoeveelheid licht die zo’n cel kan passeren wordt geregeld door middel van een transistor (waar er dus zoals gezegd vele van in een TFT scherm zitten).

Voor en na de transistor zitten twee polarisatiefilters die 90 graden ten opzichte van elkaar verdraaid staan. Door een bepaalde spanning aan te brengen op de transistor wordt de verdraaiing van de polarisatiefilters ten opzichte van elkaar minder en wordt er licht doorgelaten. Om de maximale helderheid te verkrijgen moet de verdraaiing van 90 graden compleet worden opgeheven.
Indien een transistor het licht (of een deel ervan) laat passeren, valt het op een kleurenfilter (per cel één kleur) waardoor één gekleurde subpixel ontstaat. Drie van deze verschillend gekleurde subpixels vormen dan samen een pixel.
De onderstaande afbeelding maakt de voorgaande uitleg wat duidelijker.


TFT technologieën
Super High Aparture (SHA) technologie
De laatste grootscherm LCD TV’s en monitoren konden niet gemaakt worden zonder deze techniek.
Hoe groter het pixel gebied is, hoe efficiënter de achtergrondverlichting door de pixel apartures komt. Dit zorgt voor nog heldere plaatjes, op dezelfde resolutie
In de volgende afbeelding wordt deze techniek iets beter toegelicht.

Black TFT LCD technologie

Hoe klein de TFT schermen ook mogen zijn ze kunnen niet goed gebruikt worden in te fel verlichtte omgevingen, omdat je dan slecht informatie van dit scherm lezen.
Hiervoor is de Black TFT technologie bedacht. Dit is een slecht reflecterende coating, zodat er een optimaal contrast bestaat in fel verlichtte omgevingen.De volgende twee afbeeldingen verduidelijken deze technolgie.


Advanced TFT LCD technologie
Het reflecterende HR-TFT LCD biedt een helder beeld met een hoog contrast in zowel buiten als binnen omgevingen.
Maar er is wel meer luminance nodig in binnen of andere lage lichtcondities omgevingen.
Advanced TFT LCD technologie is een combinatie van twee verschillende technieken (HR-TFT LCD en de back-lit trasmissive technologie)
Deze techniek wordt in onderstaande afbeelding verduidelijkt.


Zoals je in de hieronderstaande grafiek kan zien, functioneert de Advanced TFT LCD als een weinig verbruikend LCD scherm in buiten of andere sterke lichtbron omgevingen, en wisselt dan zelfstandig in een back-lit transmissive LCD scherm in binnen en andere omgevingen met weinig licht.


Specificaties van een TFT monitor
Aantal kleuren
Bij TFT schermen wordt, wat helderheid betreft, iedere subpixel apart digitaal aangestuurd.
Een extreem belangrijk punt is het aantal bits waarmee zo’n TFT scherm de subpixels aanstuurt. Stel een TFT monitor zou dit doen met 6 bits, dan zouden er 2^6 = 64 mogelijke helderheidwaarden zijn, per subpixel uiteraard! Aangezien een pixel opgebouwd is uit drie subpixels zouden er dan dus 64^3 = 262.144 verschillende kleuren mogelijk zijn. Het menselijke oog is echter zo goed dat bij dit aantal kleuren, de onderlinge verschillen waarneembaar zijn. Vooral bij detailfoto’s, zoals een foto van de menselijke huid, wordt dit duidelijk.
Een TFT beeldscherm dat gebruik maakt van 8 bits om de helderheid te regelen is beter. Op die manier 2^8 = 256 mogelijke helderheidwaarden worden ingesteld en daarmee 256^3= 16.777.216 kleuren worden geproduceerd.Meestal wordt door een fabrikant niet het aantal bits opgegeven maar het aantal haalbare kleuren of de zogenaamde bitdiepte. De bitdiepte is te berekenen door het aantal bits met drie te vermenigvuldigen. Bij 16 miljoen kleuren heeft een TFT scherm dus een bitdiepte van 8 x 3 = 24 bit.
Contrast ratio
Het contrast ratio van een TFT beeldscherm wordt verkregen uit de minimale en maximale waardes van de helderheid. In principe is het de verhouding tussen deze twee uitersten. Het contrast ratio bestaat altijd uit twee getallen, bijvoorbeeld 250:1 bij een gemiddeld TFT scherm. Een compleet zwart plaatje op een TFT scherm is moeilijk te creëren. Doordat de kristallen het licht van de achtergrondverlichting nooit volledig blokkeren is de kleur zwart niet zo zwart als bij een normale CRT monitor. Hoe verder deze twee waarden uit elkaar liggen des te beter onder andere de kleur zwart wordt weergegeven. Dit komt de kwaliteit van het beeld ten goede.
Refreshrate
De refreshrate bij TFT schermen heeft een iets andere betekenis dan bij CRT monitoren. Bij CRT monitoren is de refreshrate het aantal keren dat het beeld per seconde geschreven kan worden door het aanwezige elektronenkanon. Het is dus een maat voor het ‘flikkeren’ van het beeld.
Bij TFT schermen staat het beeld (mits een goede achtergrondverlichting is ingebouwd) stil. De aanduiding in Hz is dan een maat voor het kunnen omschakelen van de transistoren tussen de twee polarisatiefilters. Het is een maat voor de tijd die het scherm nodig heeft om bijvoorbeeld van een zwarte pixel over te gaan in een witte pixel en weer terug! Om bijvoorbeeld een refreshrate van 50 Hz te behalen moeten de pixels in 20 ms om kunnen schakelen.
TFT schermen met een omschakeltijd (ook wel response time genoemd) van 50 ms (en daar zijn er voldoende van!) zijn niet goed voor sommige veeleisende 3D spellen. Dit laatste is dus afhankelijk van de gebruiker en het spel, want de omschakeltijd is de tijd voor omschakelen van 100% zwart naar 100% wit. Indien een kleur op het scherm gevraagd wordt die ten opzichte van de huidige toestand niet veel afwijkt (qua samenstelling uit de drie basiskleuren rood, groen en blauw), dan is de omschakeltijd veel korter. Over het algemeen kan gesteld worden dat indien men bijvoorbeeld 25 frames per seconde op het scherm wil hebben, een response time van 1/25 = 40 ms vereist is.
Voor de standaard office toepassingen zijn schermen met een omschakeltijd van 50 ms in ieder geval wel geschikt. Doorgaans verandert bij die toepassingen het beeld niet zo snel. Opgemerkt moet worden dat de waarde van deze omschakeltijd, die een fabrikant opgeeft, niet altijd correct is. Er zijn namelijk fabrikanten die de tijd om van een zwarte pixel naar een witte pixel te komen, opgeven als omschakeltijd. Het moge duidelijk zijn dat een tijd van slechts 25 ms dan heel goed lijkt, maar in ware 50 ms is!

Kijkhoek(en)
Iets waar een koper van een TFT scherm erg moet letten zijn de kijkhoeken van een scherm. Een fabrikant heeft altijd twee hoeken op, de verticale en de horizontale hoek. Omdat het licht, dat geproduceerd wordt door een achtergrondverlichting, eerst een tweetal polarisatiefilters moet passeren, treedt het voornamelijk verticaal naar buiten (aan de voorkant van het TFT scherm). Dit verklaart waarom het beeld donkerder lijkt of de kleuren vervuild zijn, indien men niet recht voor een TFT scherm zit.
Je zou dus kunnen stellen dat de brightness afneemt naarmate de kijkhoek groter wordt. Zowel de horizontale als verticale kijkhoek die de fabrikant opgeeft zijn hoeken waarbij het contrast ratio nog maar slechts 10:1 bedraagt. Het beeld vanuit deze hoeken bekeken is extreem onduidelijk. Indien een TFT scherm grote kijkhoeken (viewing angles) heeft, hoeft de gebruiker van het scherm niet persé recht voor het scherm te zitten. Uiteraard is het beeld dan niet het meest optimale maar wel nog heel acceptabel (voor de meesten mensen, maar voor mij niet).
Een TFT scherm is niet echt geschikt voor het geven van bijvoorbeeld een presentatie. Als meerdere personen om het scherm heen staan, dan zijn er altijd een paar die geen goed beeld hebben. Diegene die recht voor het scherm zit heeft het beste beeld. Indien voor een presentatie al een monitor gebruikt wordt, is het aan te raden om een normale CRT monitor te nemen.
Interpolatie
Uit een zogenaamde substraatplaat worden meerdere TFT schermen gesneden. Afhankelijk van de grootte van de pixels en het beeldscherm zelf, ligt het aantal pixels per scherm vast. Daarmee wordt dan ook een optimale resolutie aan het scherm toegekend. Voor 15 inch schermen is deze resolutie bijna altijd 1024 x 768. Grotere TFT schermen hebben meestal een hogere aanbevolen resolutie.
Met behulp van zogenaamde interpolatietechnieken is het mogelijk om hogere of lagere resoluties op een TFT scherm te krijgen. De resolutie die de grafische kaart dan uitgeeft, wordt omgerekend naar een resolutie die voor het beeldscherm mogelijk is om weer te geven. Het scherm zelf kan, als de optimale resolutie 1024 x 768 is, een lagere resolutie (bijvoorbeeld 800 x 600) weergeven. Meerdere pixels die naast elkaar liggen worden dan hetzelfde aangestuurd, waardoor ze hetzelfde weergeven. Het beeld dat zo ontstaat, is niet echt natuurlijk en soms zelfs te afschuwelijk om aan te zien.
Een tweede mogelijkheid om een lagere resolutie te behalen is het gebruiken van minder pixels. Er ontstaat dan een zwarte rand om het beeld in het midden van het scherm.

Kwaliteitsnormen
Het zal wel bekend zijn dat bij TFT schermen zogenaamde dode pixels (dead pixels) kunnen bevatten. Om het even simpel te zeggen: dode pixels op zichzelf bestaan niet! Een pixel bestaat uit drie subpixels. Wil een pixel totaal defect zijn, dan moeten alle drie de subpixels defect zijn.
Om het allemaal nog wat ingewikkelder te maken bestaan er twee vormen van defect zijn: ‘bright-dot’ en ‘dark-dot defects’. Bij de eerste is een subpixel continu aan, oftewel helder (bright). Vooral bij een donker beeld, bijvoorbeeld een spel als Quake, vallen deze pixels erg op. Ook in het DOS commandoscherm, waar de achtergrond meestal zwart is, valt zo’n fout direct op.
Bij dark-dot defects is een pixel continu uit, donker dus. Deze fouten vallen het meeste op in een licht gekleurd beeld. Bij de meeste office applicaties kunnen deze fouten zeer hinderlijk zijn.
Een nieuwe norm, die alleen voor TFT schermen geldt, is de ISO 13406-2. Deze moet het aantal fouten dat per scherm is toegestaan aan banden leggen. Het klinkt misschien een beetje cru, veel betalen voor een scherm dat defecten heeft. Het is nou eenmaal niet anders en veel gebruikers valt één of meerdere defecte (sub)pixel(s) niet op, zeker niet als zo’n pixel helemaal aan de buitenste rand van het scherm zit.

In principe worden de TFT schermen dus in klasse (oplopend van I tot IV) ingedeeld. TFT schermen van klasse I zullen we in de winkels nooit tegenkomen. Deze schermen zijn namelijk onbetaalbaar, omdat ze absoluut geen defecte (sub)pixel mogen bevatten. In de winkels zullen er vooral schermen van klasse II te vinden zijn. Het is niet aan te raden een scherm te kopen van klasse III of IV, al zeker niet zonder het scherm eerst gezien te hebben




Archief

augustus 2018
M D W D V Z Z
« Feb    
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031  
Advertenties