Branko Maksimović
LCD televizori i pozadinska osvetljenja – CCFL i LED
Ako ste redovno čitali naše prikaze desktop monitora i HD televizora, sigurno ste primetili da prilikom evaluacije, a i kasnije u tekstu, posebnu pažnju pridajemo (kvalitetu) pozadinskog osvetljenja. Svaki “klasičan” LCD ekran iza panela od tečnih kristala ima lampu koja je izvor svetlosti. Naravno, sama TFT matrica čiji kristali u okviru svakog subpiksela prelamaju svetlosne zrake i “dele” ih na odgovarajuće boje je drugi ključni deo ekrana. Pozadinsko osvetljenje, odnosno njegov kvalitet, nešto je od čega se polazi kada je u pitanju kvalitet prikaza boja kod TFT monitora, ali i uniformnost ili kontrast. Do sada su TFT monitori kao pozadinsko osvetljenje koristili fluorescentne lampe, koje, kakvog god oblika bile, nikada ne mogu da pruže idealno uniformno osvetljenje preko cele površine ekrana. Naravno, ugrađeni filteri ili difuzor, ali i polarizator zajedno povećavaju ujednačenost, jer su same lampe postavljene na nekoliko mesta iza matrice od tečnih kristala, ali rezultat nikada nije idealan kao što bi bio, kada bi iza svakog piksela postojala jedna mala lampa. Nadamo se da je ovo i sasvim logično i veoma jasno. Kako tehnologija napreduje, tehnologije koje su nekada bile veoma skupe ili tek eksperimentalne, polako počinju da osvajaju tržište, sve dok ne postanu mainstream . LCD monitori su to već odavno, ali svi oni imaju nekoliko mana. Ako smo uspeli da se izborimo sa kašnjenjem prikaza ili vidljivim uglovima, ujednačenost pozadinskog osvetljenja i prikaz tamnih nijansi, tj. crne su ostale neke od bolnih tačaka za perfekcioniste.
Kvalitet prikaza boja takođe zavisi od tipa i kvaliteta pozadinskog osvetljenja. Bez obzira na istraživanja koja su pokazala da ljudi nisu sposobni da razlikuju više od nekoliko desetina hiljada nijansi, vrlo se lako može uočiti razlika između 18-bitnog i 24-bitnog prikaza, najpre zbog anomalija koje se pojavljuju na blago uniformnim površinama čije se nijanse lagano pretapaju iz jedne u drugu, njoj sličnu nijansu. Čak i korisnici koji ne znaju gde bi trebalo da gledaju, mogu da ih uoče. Sve zahtevnija publika zahteva da boje budu verne i precizne – jer je jasno da svako očekuje visok kvalitet od uređaja koji su platili više stotina ili više hiljada evra. I ranije su postojali displeji koji prikazuju širi opseg boja vidljivog spektra, kakvi su LCD monitori sa WCG CCFL lampama – Cold Cathode Fluorescent Lamp imaju skoro svi standardni LCD ekrani, ali oni namenjeni profesionalcima poseduju tzv. Wide Color Gamut lampe čija svetlost sadrži veći opseg boja, a koje se u okviru tih monitora mogu i zameniti, pošto im je radni vek kraći; kod konfekcijskih monitora se, nakon što lampe dotraju, ceo monitor mora zameniti. Takođe, za profesionalnu upotrebu se i dalje koriste CRT-ovi koji imaju poseban fosfor u katodnim nitima, koji pod naponom takođe emituju svetlost šireg kolornog opsega.
CCFL cutout – matrica, polarizator, difuzor i na kraju, “hladne katode”
Veća vernost boja pri prikazu zahteva od tehnologije da ide korak dalje – pa se pre nekih desetak godina dosta radilo na tome da CCFL monitore zameni posebna serija TFT-ova koje za pozadinsko osvetljenje „koriste” light-emitting diodes (LED). Tehnologija TFT matrice se time bitno ne menja – „bela” se i dalje razdvaja na R, G i B komponente, kao i u slučaju klasičnih fluorescentnih lampi, ali osvetljenje koje daju ove LE diode pruža daleko daleko širi opseg boja, pogotovo nijansi koje su blizu crvenih i zelenih. Uz to, osim što je manji potrošač, LED pozadinsko osvetljenje pruža i daleko duži radni vek – 100.000 sati je garantovani minimum.
Prednosti LED pozadinskog osvetljenja
Prvo bi trebalo napomenuti da termin “LED TV” koji su u početku koristili skoro svi proizvođači LCDTV uređaja, ne treba zameniti za OLED (Organic LED) tehnologiju. LED TV, odnosno, pravilno rečeno LCDTV sa LED pozadinskim osvetljenjem je klasičan LCD TV uređaj koji umesto CCFL lampi ima LED diode kao izvor osvetljenja. LED TV uređaji se po tehnologiji dele na dva tipa:
Dynamic RGB LED LCDTV uređaji (najčešće sa funkcijom local dimming zbog koje je neki tako i nazivaju), koji iza LCD panela / matrice poseduju niz LED dioda. Ovaj tip se dodatno može podeliti na one koji imaju zelene, crvene i plave LED diode iza panela i drugi, koji ima standardne bele diode (ovaj tip je najređi na tržištu)
Edge LED LCDTV uređaji (najčešće sretani), koji imaju LED diode na ivicama ekrana, kao i specijalni difuzor koji služi da se postigne što veća uniformnost pozadinskog osvetljenja. Ovaj tip LCD-LED ekrana je osim kod tankih LCDTV uređaja prisutan i kod sve većeg broja ekrana kod notebook i netbook računara.
Prvi tip, Dynamic RGB LED LCDTV – je skuplji, jer zahteva veći broj LED dioda i posebnu elektroniku koja analizira osvetljenost prikaza, pa u realnom vremenu podešava lokalnu osvetljenost svake (grupe) LED dioda, kao i nijansu koja je potrebna da se prikaže (local dimming). Iz tog razloga, ovaj tip LCD TV uređaja nudi viši praktični kontrast i bolju dinamiku, što je i logično jer se u isto vreme mogu prikazati i jako tamne i jako svetle površine.
Dynamic RGB LED pozadinsko osvetljenje
Edge-lit LED LCDTV je svakako jeftiniji u proizvodnji, pa je jasno zašto se nalazi u ekranima netbook računara. S obzirom na to da omogućava kreiranje jako tankih TV uređaja, difuzor se mora napraviti od kvalitetnog materijala, uz visoku kontrolu kvaliteta (tokom transporta, difuzor mora da ostane na mestu, a pošto je sam LCDTV jako lagan i tanak, teško je postići optimum i napraviti kompromise između mase, dimenzija, kvaliteta materijala i konačne cene proizvoda). Osim difuzora, tu je i poseban “light guide” panel koji služi da se svetlost sa ivica sprovede preko čitave površine, kako bi osvetlio sam difuzor i LCD matricu.
LED diode na ivicama Samsung LCDTV uređaja
Prve serije ovih uređaja su takođe imale opciju dimming-a slike, ali su neki od modela za 2009. godinu, kao i većina modela za 2010. prestali da je koriste. Edge LED ekrani su skuplji od CCFL najpre zbog toga što su ti modeli pozicionirani u višu klasu, pa plene dizajnom i gomilom drugih mogućnosti (HD video i audio plejer, USB konektori, 5-6 HDMI priključaka, web servisi itd.), ali generalno, Edge LED ekran i isti takav CCFL ekran u proizvodnji koštaju jako slično, s tendencijom na to da Edge LED modeli uskoro koštaju i manje.
Generalno, prednosti LED tehnologije u odnosu na CCFL osvetljenje su:
i do 45% niža potrošnja
viši nivo osvetljenja i kontrasta, uz bolji prikaz crne
mogućnost kreiranja jako tankih uređaja
verniji prikaz boja (ovo važi za Dynamic RGB LED tip ekrana)
Kao što znamo, najveća prednost Dynamic RGB LED ekrana je local dimming opcija koja omogućava bolju dinamiku, preciznije boje i verniju crnu. Kao što možete videti na slici, ovaj tip LCDTV uređaja omogućava jako visoke kontraste.
Takođe, LCDTV uređaji sa LED osvetljenjem takođe imaju određenih problema sa bržim gubitkom kontrasta i vernog prikaza boja pri posmatranju pod uglom većim od 30 stepeni u odnosu na pravu koja je normalna na ravan površine ekrana. Naravno, najveći faktor za kvalitet vidljivog ugla je tip LCD matrice – najbolji u tome su, generalno rečeno (mada postoje i izuzeci), IPS paneli, zatim xVA paneli i na kraju – TN matrice, koje se i ne koriste kod LCDTV uređaja (već samo kod desktop monitora i ekrana notebook uređaja). Dakle, ako vam neko kaže da su vidljivi uglovi nekog LCDTV-a sada bolji zato što on ima LED pozadinsko osvetljenje – verovatno to neće biti prva pogrešna informacija koju vam je dao.
U praksi, Edge-LED LCDTV pruža kontrastniju i kvalitetniju sliku, ali samo za nijansu, iako biste u praksi rekli da je ona dosta bolja. Ipak, dosta kvalitetniju sliku, sa fantastičnom crnom i pravom dinamikom pružaju Dynamic RGB LED modeli sa opcijom local dimming ali su oni i dalje izuzetno skupi. Ako vam kažemo da dosta povoljniji Edge-LED modeli koštaju od 70 do 120% više od sličnog modela istog proizvođača sa CCFL osvetljenjem, onda će vam verovatno biti jasno da su Dynamic RGB LED i dalje veoma skupe, retke zverke – pogotovo na našem tržištu. Takođe, LED ekrani jesu manji potrošači od konvencionalnih CCFL modela, ali ne za 40%, već pre za nekih 10-12%, što ćete teško videti na računu za struju. Proizvođači ističu i da su LED LCDTV uređaji „zeleniji“, jer se u proizvodnji ne koriste olovo i živa, već galijum i arsenijum.
Vredi napomenuti da je do nedavno Samsung bio pobornik Edge LED tehnologije, dok je LG „zastupao“ direct RGB LED tehnologiju, iako oba proizvođača imaju modele sa oba tipa osvetljenja. Sony, osim obe LED tehnologije, ima i HCFL osvetljenje – Hot Cathode Fluorescent Lamp, za koju tvrdi da je manji potrošač od CCFL lampi.
Ok, ukratko?
Plazma ekrani su poznati po svojoj dobroj dinamici, odnosno mogućnosti da prikažu izuzetno mnogo detalja u tamnijim delovima sive, kao i da prikažu zagasito crnu, kada je to potrebno. Štaviše, najipresivnije je to što je Plazma takva HDTV tehnologija koja može da prikaže i idealno crnu (površinu) koja se nalazi odmah pored daleko svetlijih površina – i to u isto vreme. Plazme su, zbog karakteristike tehnologije, ovo u stanju da prikažu već duži niz godina, a tek nedavno su se pojavili LCDTV ekrani sa LED pozadinskim osvetljenjem i opcijom local dimming koje su jednako ili skoro jednako uspešne u ovoj “disciplini”. LCD koji nema niz LED dioda iza ekrana i mora da bude lošiji u prikazu crne boje zbog nemogućnosti totalnog zaustavljanja osvetljenja koje dolazi iz pozadine. Tako se pri posmatranju LCD ekrana u kompletnom mraku moglo primetiti da crna boja (pri prikazu filmova, tokom tamnih scena) zapravo nije bila crna, već je tamno siva. Vremenom je tehnologija napredovala, pa su se proizvođači LCD televizora znatno poboljšali upravo na ovom polju. Današnji modeli LCD televizora, u zavisnosti od cene, prilaze jako blizu nivou dubine crne boje koju pruža plasma.
Edge LED LCDTV uređaji pružaju veoma dobar prikaz crne i to zbog mogućnosti gašenja pozadinskog osvetljenja tamo gde ono nije potrebno. Mane Edge LED tehnologije su, s druge strane lošija uniformnost zbog pozicije dioda na ivicama televizora i auto dimming koji čini čuda za dubinu crne, ali kada se ukupno tamnija slika (noćna scena u filmu i sl.) dodatno zatamni, u isto vreme se zatamne i delovi slike koji bi i dalje trebalo da budu svetli (kao što je prevod ispod donje ivice filma, na primer), a to je loša stvar, jer sve primećuju i manje zahtevni “gledaoci”, dok one koji žele samo najbolje ume i prilično da iritira. Za sada, mi smatramo da Edge LED LCD televizori imaju previše visoku cenu za to što nude, pogotovo kad se u obzir uzmu navedene mane, ali zato tvrdimo da je puna pozadina svetlećih dioda kao pozadinsko osvetljenje prava stvar, koja je, za sada – papreno skupa i nalazi se tek u ponekom TV aparatu u ponudi na domaćem tržištu.
Osim poboljšanog prikaza crne boje, dosta je urađeno i na poboljšanju druge mane LCD tehnologije. Iako su LCDTV aparati u ovoj “disciplini” mnogo bolji od TN-baziranih desktop monitora na kojima radi najveća većina korisnika PC računara, najpre zbog toga što su u “televizore” najčešće implementirane In-Plane Switching i Vertical Alignment TFT matrice, situacija i dalje nije idealna i plazma ekrani i dalje nisu dostignuti (baš kao što nisu dostinuti ni u brzini odziva, dubini crne ili uniformnosti). I dok proizvođači deklarišu ugao gledanja od blizu 180, to nikako ne znači da će kontrast i osvetljenost, pa čak i definicija boja ostati isti pri svakom uglu kao što je to slučaj kod plazma ekrana. Prosečni realni ugao gledanja kod dobrog LCD ekrana unutar TV aparata bi bio nekih 30 stepeni sa leve i desne strane (ukupno 60 stepeni) pre nego što slika počne da menja karakteristike. Kod TN film monitora, ovaj ugao je i do tri puta manji, pa je onda jasno zbog čega smo rekli da kod LCDTV uređaja ovo više ne predstavlja problem. Ipak, ako računate na to da na svoj TV gledate iz jednog od ćoškova vaše sobe, još jednom razmislite o tome da li je za vas bolji izbor plazma.