Анализ и оценка характеристик мониторов

Ряд ведущих разработчиков  в области LCD и Plasma экранов совместно  разрабатывают технологию PALC (Plasma Addressed Liquid Crystal), которая должна соединить в себе преимущества плазменных и LCD экранов с активной матрицей.

FED мониторы

Технологии, которые применяются  при создании мониторов, могут быть разделены на две группы:

1. мониторы, основанные на излучении света, например традиционные CRT мониторы и плазменные, т.е. это устройства, элементы экрана которых излучают свет во внешний мир;
2. мониторы трансляционного типа, такие как LCD мониторы. Одним из лучших технологических направлений в области создания мониторов, которая совмещает в себе особенности обоих технологий, является технология FED (Field Emission Display). Мониторы FED основаны на процессе, который немного похож на тот, что применяется в CRT мониторах, так как в обоих методах применяется люминофор, светящийся под воздействием электронного луча. Главное отличие между CRT и FED мониторами состоит в том, что CRT мониторы имеют три пушки, которые испускают три электронных луча, последовательно сканирующих панель, покрытую люминофорным слоем, а в FED мониторе используются множество маленьких источников электронов, расположенных за каждым элементом экрана и все они размещаются в пространстве по глубине меньшем, чем требуется для CRT. Каждый источник электронов управляется отдельным электронным элементом, так же как это происходит в LCD мониторах и каждый пиксель, затем излучает свет, благодаря воздействию электронов на люминофорные элементы, как и в традиционных CRT мониторах. При этом FED мониторы очень тонкие.

Есть и еще одна новая и перспективная технология, это LEP (Light Emission Plastics) или светящий пластик.

LEP мониторы

Известие о том, что  какая-то английская фирма изобрела какую-то новую технологию производства дисплеев, была воспринята довольно скептически. Заявление компании Seiko-Epson о начале совместной программы разработки LEP-дисплеев заставило пересмотреть отношение к технологии "светоизлучающего пластика" (Light Emission Plastics или LEP), разработанной компанией Cambridge Display Technology (CDT). В течении последних 30 лет внимание многих ученых было приковано к полимерным материалам (проще говоря - пластикам), обладающим свойствами проводимости и полупроводимости.

Наиболее интересным применением  пластиковых полупроводников на данный момент является создание разного рода устройств отображения информации на их базе. О том, что полупроводящий пластик под действием электрического тока может испускать фотоны, то есть светиться, знали давно. Но крайне низкая (0,01%) квантовая эффективность этого процесса (отношение числа испущенных фотонов к числу пропущенных через пластик зарядов) делала практическое применение этого эффекта невозможным. За последние 5 лет компания CDT совершила прорыв в этом направлении, доведя квантовую эффективность двухслойного пластика до 5% при излучении желтого света, что сравнимо с эффективностью современных неорганических светодиодов (LED). Помимо повышения эффективности, удалось расширить и спектр излучения. Теперь пластик может испускать свет в диапазоне от синего до ближнего инфракрасного с эффективностью порядка 1%.

О том, что промышленный мир серьезно относится к LEP-технологии, свидетельствует  покупка компанией Philips Components лицензии на использование этой технологии, и инвестиции Intel в компанию CDT.

На сегодняшний день компания может представить монохромные (желтого свечения) LEP-дисплеи, приближающиеся по эффективности к жидкокристаллическим дисплеям LCD (Liquid Crystal Display), уступающие им по сроку службы, но имеющие ряд существенных преимуществ. Поскольку многие стадии процесса производства LEP- дисплеев совпадают с аналогичными стадиями производства LCD, производство легко переоборудовать. Кроме того, технология LEP позволяет наносить пластик на гибкую подложку большой площади, что невозможно для неорганического светодиода (там приходится использовать матрицу диодов).

Так как пластик сам излучает свет, то не нужна подсветка и  прочие хитрости, необходимые для  получения цветного изображения  на LCD-мониторе. Больше того, LEP-монитор  обеспечивает 180-градусный угол обзора.  
Поскольку устройство дисплея предельно просто: вертикальные электроды с одной стороны пластика, горизонтальные - с другой, изменением числа электродов на единицу протяженности по горизонтали или вертикали можно добиваться любого необходимого разрешения, а также, при необходимости, различной формы пикселя.

LEP-дисплей работает при низком  напряжении питания (менее 3 V) и имеет малый вес, его можно  использовать в портативных устройствах,  питающихся от батарей.

LEP-дисплей обладает крайне малым  временем переключения (менее 1 микросекунды), его можно использовать для  воспроизведения видеоинформации. 

Поскольку слой пластика очень тонок, можно использовать специальные  поляризующие покрытия для достижения высокой контрастности изображения даже при сильной внешней засветке.

2. Анализ и оценка характеристик

 

2.1. Жидкокристаллические  мониторы (LCD)

Жидкокристаллические мониторы будут  рассмотрены на примере следующих 15” мониторов: Sony SDM-X53, BenQ FP567S, Samsung 153v (sss), Sony HS 53, Acer 1511, Roverscan OPTIMA 150, LG Flatron L1515s, Bilinea 10 15 51.

Sony SDM-X53

Технические характеристики:

Экран: 15”. Активная матрица a-Si TFT-LCD. Шаг точки 0,297 мм. Физическое разрешение 1024*768. Заявленная контрастность матрицы 500:1. Яркость 300 кд/кв.м. Число цветов – 16,7 млн. Угол обзора по горизонтали 160 градусов, по вертикали 140 градусов. Время реакции пиксела – 17,5+7,5 мс.

Развертка: строчная 28-61 кГц, кадровая 48-75 Гц. Макс. Режим 1024*768 75 Гц.

Соответствие требованиям: Plug&Play: канал данных дисплея VESA DDC 2B. Управление энергопотреблением согласно VESA DPMS. Эргономика, излучение и безопасность TCO’99.

Управление: автонастройка, контраст, яркость, настройка цветопередачи :цветовая температура (9300, 6500, ручная), гама- коррекция, настройки экрана: центровка по горизонтали и вертикали, частота, фаза, настройка меню: позиция меню, язык, сброс на заводские установки, громкость, приглушение.

Звук: 2*1 Вт.

Комплектация: сетевой шнур, инструкция, видеокабель SVGA, DVI, аудиокабель, установочный CD-ROM.

Питание: встроенный блок 100-240 В, 50-60 Гц, 1,0 А, 25 Вт.

Размер/вес: 338*327 – 427*200 – 230 мм / 4,6 кг.

Потребительский анализ:

Качество антибликового  покрытия очень хорошее – отраженная яркость – 0.5 кд/м². Минимальная яркость этого монитора тоже на высоте – 16 кд/м², да и диапазон ее регулировок поражает – 314 кд/м². Все это делает этот монитор довольно некритичным к внешнему освещению и безопасным в работе даже при ночной работе. Коэффициент пульсаций яркости экрана принимает минимальные значения при установке яркости лампы подсветки в диапазоне 80-100%. Из особенностей настройки яркостно-контрастных характеристик этого монитора можно отметить наличие отдельной регулировки яркости фронтальной лампы подсветки экрана. Это делает настройку монитора весьма гибкой. Рекомендуемый уровень контраста – 40-60%, а с помощью настроек яркостей экрана и лампы подсветки, которая задает общий яркостный фон изображения, используя тестовую картинку градаций, получить оптимальный для вас яркостный режим не составит большого труда. Цветопередача настраивается не только предустановками цветовой температуры, но и выбранной гамма-коррекцией. Основные цвета неплохо сбалансированы, но измеренная цветовая температура на предустановке 6500К оказалась несколько завышенной – 7200К.

Неравномерность яркости экрана из центра на хорошо (11%), а неравномерность  яркости экрана из центра составила 23,1%, что тоже не плохо.

Быстродействия матрицы в 18 мс спад яркости и 7 мс фронт будет вполне достаточно как для просмотра фильмов, так и для работы с текстовыми документами. Автонастройка в этом мониторе весьма строго следит за качеством изображения и выполняет свои функции четко, быстро и качественно. После некоторого знакомства с меню монитора оно становится логичным понятным. Навигация по нему трудностей не вызывает. В режиме «auto» включается адаптивная регулировка яркости ламы подсветки. В этом режиме в зависимости от внешнего освещения регулируется яркость экрана. Инерционность отработки этой системы, правда, великовата (около 10 секунд), но ведь и внешняя освещенность меняется не так быстро.

BenQ FP567S

Технические характеристики:

Экран: 15”. Активная матрица TFT-LCD. Шаг точки 0,297 мм. Физическое разрешение 1024*768. Заявленная контрастность матрицы 450 (макс. 500):1. Яркость 240 (макс. 250) кд/кв.м. Число цветов – 16,2 млн. Угол обзора по горизонтали 120 градусов, по вертикали 100 градусов, быстродействие 16 мс.

Развертка: строчная 31-63 кГц, кадровая 56-75 Гц. Макс. Режим 1024*768 75 Гц.

Соответствие требованиям: Plug&Play: канал данных дисплея VESA DDC 2B. Управление энергопотреблением согласно VESA DPMS EPA. Эргономика, излучение и безопасность TCO’99, TUV/Ergonomics, TUV/GS, FCC Class B, ISO 13406 – 2, VCCI, UL, CB Report, CE, C-Tick, BSMI, Fimko, GOST.

Управление: контрастность, яркость, положение по вертикали  и горизонтали, фаза, частота тактового  сигнала пикселей, цветовой баланс, цветовая палитра, выбор языка, положение  экранного меню, индикатор состояния, автонастройка,  громкость, приглушение.

Звук: 2*1 Вт.

Комплектация: сетевой  шнур, инструкция, видеокабель SVGA, аудиокабель, установочный CD-ROM.

Питание: встроенный блок 90-264 В, 47-63 Гц, 45 Вт.

Размер/вес: 358,1*348, 6*159 мм / 3,4 кг.

Потребительский анализ

Качество антибликового покрытия весьма неплохое (отраженная яркость 0,8 кд/м²).Минимальная яркость составляет 28 кд/м²- для ЖК матрицы это не очень много, но все же чем меньше, тем лучше. Диапазон перестройки яркости средний – 239,8 кд/м², впрочем, его все равно хватит для подстройки яркости под конкретные условия внешней освещенности. К достоинствам этого монитора можно отнести практически полное отсутствие модуляции яркости экрана, а также простоту и гибкость настрое его яркостно-контрастных характеристик. Цветопередача: в этой модели цветовая температура задается тремя, включая пользовательскую, предустановками. Полутона серого отображаются реалистично и различимо. Графики гамма-функций показывают небольшой провал красного в цвете, что подтверждается несколько «охлажденным» изображением. Неравномерность яркости крайне мала (5,5%), из центра наблюдения также – 5,7%.

Визуально быстродействие матрицы  достаточно для видео, а вот в  Word оно могло быть и лучше. Меню удобное для навигации и управления, да к тому же и весьма логично. Угол обзора монитора широкий, на это указывает низкая неравномерность яркости из центра.

Samsung 153v (sss)

Технические характеристики:

Экран: 15”. Активная матрица TFT-LCD. Шаг точки 0,297 мм. Физическое разрешение 1024*768. Заявленная контрастность матрицы 350:1. Яркость 250 кд/кв.м. Число цветов – 16,2 млн. Угол обзора по горизонтали 150 градусов, по вертикали 120 градусов, быстродействие 25 мс.

Развертка: строчная 31-61 кГц, кадровая 56-75 Гц. Макс. Режим 1024*768 75 Гц.

Соответствие требованиям: Plug&Play: канал данных дисплея VESA DDC 2B. Управление энергопотреблением согласно VESA DPMS. Эргономика, излучение и безопасность UL, FCC - B, Energy Star, VCCI, CE, C-Tick, MPRІІ .

Управление: автонастройка,  контраст, яркость, настройка цветопередачи: цветовая температура (3 предустановки, включая пользовательскую), настройки экрана: центровка по горизонтали и вертикали, фаза, четкость, настройка меню: позиция меню, таймер, язык, сброс на заводские установки, информация о текущем режиме.

Комплектация: сетевой кабель, инструкция, видеокабель SVGA, установочный CD-ROM.

Питание: встроенный блок 90-264 В, 50-60 Гц, 32 Вт.

Размер/вес: 353,5*150*345 мм / 3,4 кг.

Потребительский анализ

Матрицу отличает высококачественное антибликовое покрытие (отраженная яркость 0,4 кд/м²).

Минимальная яркость - 100 кд/м² не такая уж минимальная, это больше похоже  на среднее значение яркости мониторов.

Диапазон перестройки  яркости 268,4 кд/м² не очень неплохой показатель благодаря очень высокой максимальной яркости (почти 370 кд/м²). Оптимальная настройка яркости и контраста этой модели усложняется довольно высокой минимальной яркостью, но, используя тестовое изображение градаций серого, можно настроить изображение – оптимальный рекомендуемый уровень контраста около 60%.

Цветопередача настраивается  тремя предустановками: blueish – синева (цветовая температура при измерении составила 9400К), reddish – краснота (900К) и пользовательская (по умолчанию 9000К). Градации серого воспроизводятся различимо, что говорит об удачной настройке контраста матрицы.

На графиках гамма-функций  видно нарушение степенной зависимости  кривых (для красного и синего она  переходит в линейную) и разбаланс  основных цветов в свете.

Неравномерность яркости  экрана в пределах нормы – 18,2%, из центра наблюдения – 19,2%.

Меню этого монитора простое и логичное в использовании, тем более ходить туда придется в  основном для настройки яркости  и контраста.

Угол обзора монитора – визуально  средний, неравномерность яркости  из центра наблюдения тоже укладывается в норму.

Sony HS 53

Технические характеристики:

Экран: 15”. Активная матрица TFT-LCD a-Si. Шаг точки 0,297 мм. Физическое разрешение 1024*768. Заявленная контрастность матрицы 400:1. Яркость 250 кд/кв.м. Число цветов – 16,2 млн. Угол обзора по горизонтали 160 градусов, по вертикали 150 градусов, Время реакции пиксела: 20 мс – спад яркости +10 мс - фронт.

Развертка: строчная 28-61 кГц, кадровая 48-75 Гц. Макс. Режим 1024*768 75 Гц.

Соответствие требованиям: Plug&Play: канал данных дисплея VESA DDC 2B. Управление энергопотреблением согласно VESA DPMS. Эргономика, излучение и безопасностьTCO’99, CE, TUV-GS/ MPRІІІ, ISO13406-2, FCC - B, UL/C-UL, VCCI-B.

Управление: яркость, контраст,  настройка цветопередачи: цветовая температура (3 предустановки, включая  пользовательскую), настройки экрана: автонастройка,  горизонтальный размер, центровка по горизонтали и вертикали, подгонка частоты и фазы пикселов, четкость, гамма-коррекция (3 предустановки), настройка меню: позиция, таймер, язык, сброс на заводские установки.