Какие бывают матрицы мониторов

LCD-матрица. Принцип работы жидкокристаллической панели.

«Сердцем» любого жидкокристаллического монитора является LCD-матрица (Liquid Cristall Display). ЖК-панель представляет из себя сложную многослойную структуру. Упрощенная схема цветной TFT LCD-панели представлена на Рис.2.

Принцип работы любого жидкокристаллического экрана основан на свойстве жидких кристаллов изменять (поворачивать) плоскость поляризации проходящего через них света пропорционально приложенному к ним напряжению. Если на пути поляризованного света, прошедшего через жидкие кристаллы, поставить поляризационный светофильтр (поляризатор), то, изменяя величину приложенного к жидким кристаллам напряжения, можно управлять количеством света, пропускаемого поляризационным светофильтром. Если угол между плоскостями поляризации прошедшего сквозь жидкие кристаллы света и светофильтра составляет 0 градусов, то свет будет проходить сквозь поляризатор без потерь (максимальная прозрачность), если 90 градусов, то светофильтр будет пропускать минимальное количество света (минимальная прозрачность).

Выбор монитора для ПК — типы матриц и особенности (См. дополненную версию видео ссылка в описании)

Принцип работы LCD-панели

Рис.1. ЖК-монитор. Принцип работы LCD-технологии.

Таким образом, используя жидкие кристаллы, можно изготавливать оптические элементы с изменяемой степенью прозрачности. При этом уровень светопропускания такого элемента зависит от приложенного к нему напряжения. Любой ЖК-экран у монитора компьютера, ноутбука, планшета или телевизора содержит от нескольких сотен тысяч до нескольких миллионов таких ячеек, размером долей миллиметра. Они объединены в LCD-матрицу и с их помощью мы можем формировать изображение на поверхности жидкокристаллического экрана.
Жидкие кристаллы были открыты еще в конце XIX века. Однако первые устройства отображения на их основе появились только в конце 60-х годов XX века. Первые попытки применить LCD-экраны в компьютерах были предприняты в восьмидесятых годах прошлого века. Первые жидкокристаллические мониторы были монохромными и сильно уступали по качеству изображения дисплеям на электронно-лучевых (ЭЛТ) трубках. Главными недостатками LCD-мониторов первых поколений были:

• — низкое быстродействие и инерционность изображения;
• — «хвосты» и «тени» на изображении от элементов картинки;
• — плохое разрешение изображения;
• — черно-белое или цветное изображение с низкой цветовой глубиной;
• — и т.п.

Однако, прогресс не стоял на месте и, со временем, были разработаны новые материалы и технологии в изготовлении жидкокристаллических мониторов. Достижения в технологиях микроэлектроники и разработка новых веществ со свойствами жидких кристаллов позволило существенно улучшить характеристики ЖК-мониторов.

Устройство и работа TFT LCD матрицы.

Одними из главных достижений стало изобретение технологии LCD TFT-матрицы – жидкокристаллической матрицы с тонкопленочными транзисторами (Thin Film Transistors). У TFT-мониторов кардинально возросло быстродействие пикселей, выросла цветовая глубина изображения и удалось избавиться от «хвостов» и «теней».
Структура панели, изготовленной по TFT технологии, приведена на Рис.2

Структура ЖК-панели

Рис.2. Схема структуры TFT LCD матрицы.
Полноцветное изображение на ЖК-матрице формируется из отдельных точек (пикселей), каждая из которых состоит обычно из трех элементов (субпикселей), отвечающих за яркость каждой из основных составляющих цвета — обычно красной (R), зеленой (G) и синей (B) — RGB. Видеосистема монитора непрерывно сканирует все субпиксели матрицы, записывая в запоминающие конденсаторы уровень заряда, пропорциональный яркости каждого субпикселя. Тонкопленочные транзисторы (Thin FilmTrasistor (TFT) — собственно, поэтому так и называется TFT-матрица) подключают запоминающие конденсаторы к шине с данными на момент записи информации в данный субпиксель и переключают запоминающий конденсатор в режим сохранения заряда на все остальное время.
Напряжение, сохраненное в запоминающем конденсаторе TFT- матрицы, действует на жидкие кристаллы данного субпикселя, поворачивая плоскость поляризации проходящего через них света от тыловой подсветки, на угол, пропорциональный этому напряжению. Пройдя через ячейку с жидкими кристаллами, свет попадает на матричный светофильтр, на котором для каждого субпикселя сформирован свой светофильтр одного из основных цветов (RGB).

Рисунок взаиморасположения точек разных цветов для каждого типа ЖК-панели разный, но это отдельная тема. Далее, сформированный световой поток основных цветов поступает на внешний поляризационный фильтр, коэффициент пропускания света которого зависит от угла поляризации падающей на него световой волны.

Поляризационный светофильтр прозрачен для тех световых волн, плоскость поляризации которых параллельна его собственной плоскости поляризации. С возрастанием этого угла, поляризационный фильтр начинает пропускать все меньше света, вплоть до максимального ослабления при угле 90 градусов. В идеале, поляризационный фильтр не должен пропускать свет, поляризованный ортогонально его собственной плоскости поляризации, но в реальной жизни, все-таки небольшая часть света проходит. Поэтому всем ЖК-дисплеям свойственна недостаточная глубина черного цвета, которая особенно ярко проявляется при высоких уровнях яркости тыловой подсветки.
В результате, в LCD-дисплее световой поток от одних субпикселей проходит через поляризационный светофильтр без потерь, от других субпикселей — ослабляется на определенную величину, а от какой-то части субпикселей практически полностью поглощается. Таким образом, регулируя уровень каждого основного цвета в отдельных субпикселях, можно получить из них пиксель любого цветового оттенка. А из множества цветных пикселей составить полноэкранное цветное изображение.
ЖК-монитор позволил совершить серьезный прорыв в компьютерной технике, сделав ее доступной большому количеству людей. Более того, без LCD-экрана невозможно было бы создать портативные компьютеры типа ноутбуков и нетбуков, планшеты и сотовые телефоны. Но так ли все безоблачно с применением жидкокристаллических дисплеев?

Понравился материал? Поделитесь им в соцсетях:

Источник: eco-e.ru

Типы матриц мониторов

В рамках данного обзора, я расскажу вам о том, какие бывают типы матриц мониторов и про связанные с ними аспекты.

Если вам нужен монитор, то кроме его диагонали, соотношения высоты и ширины, частоты и прочих известных характеристик, так же стоит знать про тип матрицы, так как последний во многом определяет возможное качество картинки на экране. Но, и это далеко не все, так, например, от типа зависят углы обзора, долговечность, нагрузка на глаза и прочее.

Поэтому далее рассмотрим их более детально.

Примечание: Данный обзор предназначен для начинающих и обычных пользователей, поэтому не содержит подробного описания технических аспектов.

Типы матриц — краткое описание

Раньше все мониторы были ЭЛТ (электронно-лучевая трубка) — это такие большие и тяжелые ящики. В нынешнее же время, практически все экраны ЖК (жидко-кристаллические) — это такие тонкие штуковины. Если первые подразумевали всего один подход, то вторые подразумевают использование разных типов матриц. И вот основные из них:

1. TN и TN+Film. Простые бюджетные мониторы. Топорные, но живучие и быстрые (время отклика в районе 1-2 мс или в районе 5 мс у самых простых).

2. IPS. Более качественная картинка. По многим параметрам опережает TN, но более медленные (в районе 10-20 мс; хотя бывают и быстрые, например, с откликом в 5 мс). Данный тип нередко используется для дизайна.

Примечание: Важно понимать, что для динамических сцен в компьютерных играх и фильмах требуется, чтобы время отклика было 5 мс и ниже. Для обычных дел достаточно 8-10 мс. Если выше, то это чисто для дизайна, так как многие люди смогут заметить «смазывание» анимации.

3. VA, MVA, PVA. Нечто среднее между TN и IPS.

4. PLS. По большому счету, это вариация IPS. Картинка более насыщенная, в остальном тип матрицы схож.

5. OLED. Нечто существенно отличающееся от остальных типов матриц. Картинка очень качественная. Плюс достойный, но и минусы немалые. Это финансовая часть, недолговечность, сложность при создании (отчего бывает брак), а так же далеко не каждый сможет долго проводить время за такой матрицей.

Рассмотрим каждый из типов более подробно.

Матрица TN и TN+Film

TN (Twisted Nematic). Это самый бюджетный и старый тип матриц. Однако, пользуется популярностью до сих пор, так как живучий и быстрый. TN+Film это расширенная версия TN, в которой добавлен дополнительный слой, позволяющий увеличить углы обзора.

1. Бюджетный. Нередко этот аспект бывает важным.

2. Скорость (время отклика — простыми словами, пиксели очень быстро меняют свой цвет). Это особенно важно для любителей компьютерных игр, так как input lag не сильно увеличивается.

3. Неплохие углы обзора по горизонтали.

1. Средняя картинка. Как говорится, «а чего еще ждать от бюджетного варианта?». Слабая яркость, низкая цветопередача и прочее.

2. Малые углы обзора по вертикали. При этом цвет быстро тускнеет (чем больше угол по вертикали). В некоторых случаях, цвет даже инвертируется.

3. Ненасыщенный черный цвет. Порой, напоминают даже градации серого.

4. Нагрузка на глаза (IPS, VA и PLS меньше нагружают).

В целом, чаще всего используется либо любителями компьютерных игр (из-за скорости), либо когда от монитора не требуется высоких характеристик.

Матрица IPS

IPS (In-Plane Switching). Во многом превосходит TN матрицы, за исключением скорости отклика (тут матрицу TN не обогнал).

1. Хорошая цветопередача. Если поставить рядом TN и IPS, то качество будет заметно (разве что IPS собрана в кустарных условиях).

2. Низкая нагрузка на глаза.

3. Большие углы обзора как по горизонтали, так и по вертикали. При этом цвет не так быстро тускнеет, как у TN.

4. Существует большое количество подвидов, что позволяет лавировать и подбирать монитор под свои возможности и задачи.

2. Скорость. Ниже, чем у TN, поэтому может подойти далеко не всем. В нынешнее время это диапазон от 5 до 10 мс, но бывают мониторы с более долгим откликом (например, 14 мс).

Примечание: Тут важно помнить про время отклика и комментарий из раздела с кратким описанием.

3. Невысокая контрастность (но, зависит от подвида). Из-за этого черный цвет может выглядеть градацией серого.

4. Glow-эффект. При взгляде с определенного угла, картинка может выглядеть розовой или фиолетовой.

В целом, такая матрица позволяет отображать на экране монитора более качественную картинку, нежели это позволяет TN. Однако, важно учитывать время отклика и те задачи, для которых предназначен монитор.

Матрица VA, MVA, PVA

VA (Vertical Alignment) / MVA (Multi-Domain Vertical Alignment) / PVA (Patterned Vertical Alignment). Это некий средний вариант между TN и IPS.

1. Хорошая цветопередача. Но, может быть ниже, чем у IPS.

2. Неплохие углы обзора. Лучше чем у TN, но хуже чем у IPS.

3. Контрастность. Это сильное качество. Может быть существенно лучше чем у TN и IPS.

4. Небольшая нагрузка на глаза.

1. Малая популярность. Вероятнее всего из-за маркетинга, так как TN это самые старый и известный тип матрицы, а IPS позиционируются как качественные (плюс у них немало подвидов).

2. Скорость. Аналогичная проблема, как и у IPS.

3. Финансы. Нечто среднее.

4. При больших размерах экранов, зернистость может быть заметной.

В целом, неплохая матрица, особенно как промежуточный вариант между TN и IPS. Однако, важно учитывать, что мониторы бывают разными.

Матрица PLS

PLS (Plane-to-Line Switching). Как уже говорилось, это альтернатива IPS (а вернее разновидность). По большому счету, минусы и плюсы примерно одинаковы. Главным отличием является то, что черный цвет более насыщенный (за счет контрастности). Это делает картинку более качественной.

Поэтому данный тип матрицы может быть предпочтительнее для создания дизайна. Кроме того, время отклика может быть меньше, чем у IPS.

Но, существуют и отличительные минусы. Во-первых, как и VA, данный тип менее распространен. Во-вторых, финансовая часть. Если располагать в порядке возрастания, то обычно это TN, VA, IPS, PLS, OLED.

В целом, этот тип матрицы позволяет наслаждаться красивой картинкой, однако, нужно учитывать минусы, так как качественного монитора с типом VA или IPS для домашних задач может быть более, чем достаточно (если цель качество).

Матрица OLED

OLED (Organic Light Emitting Diode). Как уже говорилось, это существенно отличающийся тип матрицы.

1. Идеальный черный и высокая контрастность. Из-за особенности самой технологии.

2. Отличная картинка.

3. Высокая скорость. Отклик ниже, чем у TN.

4. Углы обзора вплоть до 180 градусов.

5. Маленький вес и габариты.

6. Возможность создания гибких экранов (из-за особенности самой технологии).

1. Финансы «в квадрате».

2. Редкость. В основном из-за предыдущего момента.

3. Возможный брак. Технология сложна, поэтому вероятность брака выше.

4. Недолговечность. При чем этот аспект может быть существенным. Например, предыдущие типы матриц могут годами отображать картинку без проблем. А вот с OLED матрицей (по сведениям из разных источников интернета) не все так хорошо.

5. Не каждый сможет долго смотреть в монитор с такой матрицей. Зависит от чувствительности глаз.

В целом, OLED матрицы хоть и предоставляют огромные плюсы, все же для целей домашнего использования минусы весомы.

Теперь, вы знаете различные типы матриц мониторов и то, как они отличаются.

☕ Понравился обзор? Поделитесь с друзьями!

Источник: ida-freewares.ru

Какие существуют виды матриц?

У нас есть 25 ответов на вопрос Какие существуют виды матриц? Скорее всего, этого будет достаточно, чтобы вы получили ответ на ваш вопрос.

• Сколько видов матриц есть?
• Какие виды IPS матриц существует?
• Какие бывают типы матриц мониторов?
• Какой тип матрицы самый лучший?
• Какая матрица называется нулевой?
• Что лучше IPS или VA?
• Какие существуют виды матриц? Ответы пользователей
• Какие существуют виды матриц? Видео-ответы

Отвечает Сергей Уланов

Основные виды матриц и онлайн-калькулятор. . матрица»: понятие матрицы, какие два способа ее записи существуют, что такое размер матрицы, .

Эти матрицы — важные персоны при определении таких важных вещей, как ранг матрицы и (особенно!) при решении систем линейных алгебраических уравнений. С такими матрицами в процессе этих двух увлекательных занятий мы с вами будем сталкиваться регулярно.

Упражнения с матрицами. Определение. Квадратной матрицей называется матрица, у которой количество строк равно количеству столбцов (размера n × n ), число n называется порядком матрицы. Пример. Определение. Нулевой матрицей называется матрица, все элементы которой равны нулю, т.е. aij = 0, ∀ i, j.

След матрицы. Виды матриц в зависимости от значений их элементов. (нулевая матрица, трапециевидная матрица, ступенчатая матрица, нижняя треугольная матрица, верхняя треугольная матрица, диагональная матрица, единичная матрица). Определение матрицы и её элемента.

Диагональная матрица называется единичной, если все элементы этой матрицы, расположенные на главной диагонали, равны 1.

Сколько видов матриц есть?

Матрицы общего видаНазваниеОписаниеМатрица УэлшаКвадратная матрица размера, равного степени двойки, состоящая из элементов +1 или −1.Z-матрицаМатрица, все недиагональные элементы которой меньше нуля.Ганкелева матрицаКвадратная матрица, у которой на каждой побочной диагонали стоят равные элементы.

Какие виды IPS матриц существует?

IPS-мониторы бывают следующих разновидностей: S-IPS, H-IPS, e-IPS, P-IPS и PLS (Plane-to-Line Switching). Последняя — самая современная. Поскольку эти типы очень похожи между собой, все они называются матрицами «IPS-типа».

Какие бывают типы матриц мониторов?

В настоящее время для производства матрицы для монитора компьютера используются три основных технологии: LCD (Liquid Crystal Display), LED (Light-Emitting Diode), OLED (Organic Light Emitting Diod). Это корневые технологии (типы экранов) от которых идут все остальные. В том числе для ноутбуков и телевизоров.

Какой тип матрицы самый лучший?

IPS-матрицы превосходят любую LCD-панель по углам обзора и цветопередаче, но уступают TN временем отклика и частотой обновления. Впрочем, уступают не так уж и сильно. Современные IPS-матрицы уже предлагают частоту обновления 144 Гц, что вполне подходит большинству геймеров.

Какая матрица называется нулевой?

Нулевая матрица, и только она, имеет ранг 0. Это означает, что только нулевая матрица обладает свойством давать нулевой столбец при умножении справа на любой вектор-столбец, и аналогично для умножения на вектор-строки слева.

Что лучше IPS или VA?

Хоть IPS имеет отличные характеристики, VA по некоторым показателям стоит на уровень выше. В этой матрице чёрный цвет имеет свой натуральный оттенок, без серого перелива. Отображение такого экрана равномерное, без слишком тёмных или светлых зон. Это связано со сниженной возможностью пикселей пропускать свет.

Источник: querybase.ru