LED, LCD, OLED, 4K, UHD. казалось бы, последнее, что сейчас нужно телевизионной индустрии, так это очередная техническая аббревиатура. Но прогресс не остановить, встречайте еще пару букв — QD (или Quantum Dot). Сразу отмечу, что термин «квантовые точки» в физике имеет более широкое значение, чем требуется для телевизоров. Но в свете нынешней моды на все нанофизическое маркетологи крупных корпораций с радостью начали применять это непростое научное понятие. Поэтому я решил разобраться, что же это за квантовые точки такие и почему все захотят купить QD-телевизор.
Сначала немного науки в упрощенном виде. «Квантовая точка» — полупроводник, электрические свойства которого зависят от его размера и формы (wiki). Он должен быть настолько мал, чтобы квантово-размерные эффекты были выраженными. А эффекты эти регулируются размером этой самой точки, т.е. от «габаритов», если это слово применимо к столь малым объектам, зависит энергия испускаемого, например, фотона — фактически цвет.
TV на технологии квантовых точек (Quantum Dot)
Еще более потребительским языком — это крошечные частицы, которые начнут светиться в определенном спектре, если их подсветить. Если их нанести и «растереть» на тонкой пленке, затем подсветить ее, пленка начнет ярко люминесцировать. Суть технологии в том, что размер этих точек легко контролировать, а значит добиться точного цвета.
На самом деле, не так уж и важно, какое имя выбрали большие корпорации, главное, что это должно дать потребителю. И тут обещание довольно простое — улучшенная цветопередача. Чтобы лучше понять, как «квантовые точки» ее обеспечат, нужно вспомнить устройство ЖК-дисплея.
Свет под кристаллом
LCD-телевизор (ЖК) состоит из трех основных частей: белая подсветка, цветовые фильтры (разделяющие свечение на красный, синий и зеленый цвета) и жидкокристаллическая матрица. Последняя выглядит как сетка из крошечных окон — пикселей, которые, в свою очередь, состоят из трех субпикселей (ячеек). Жидкие кристаллы, подобно жалюзи, могут перекрыть световой поток или наоборот открыться полностью, также есть промежуточные состояния.
Когда белый свет, излучаемый светодиодами (LED, сегодня уже сложно найти телевизор с люминесцентными лампами, как это было всего лишь несколько лет назад), проходит, например, через пиксель, у которого закрыты зеленая и красная ячейки, то мы видим синий цвет. Степень «участия» каждого RGB-пикселя меняется, и таким образом получается цветная картинка.
Как вы понимаете, для обеспечения цветового качества изображения требуются как минимум две вещи: точные цвета светофильтров и правильная белая подсветка, желательно с широким спектром. Как раз с последним у светодиодов есть проблема.
Во-первых, они фактически не белые, вдобавок, у них очень узкий цветовой спектр. То есть спектр шириной белого цвета достигается дополнительными покрытиями — есть несколько технологий, чаще других используются так называемые люминофорные диоды с добавкой желтого. Но и этот «квазибелый» цвет все же недотягивает до идеала. Если пропустить его через призму (как на уроке физики в школе), он не разложится на все цвета радуги одинаковой интенсивности, как это происходит с солнечным светом. Красный, например, будет казаться гораздо тусклее зеленого и синего.
Инженеры, понятное дело, пытаются исправить ситуацию и придумывают обходные решения. Например, можно понизить уровень зеленого и синего в настройках телевизора, однако это повлияет на суммарную яркость — картинка станет бледнее. Так что все производители искали источник белого света, при распадении которого получится равномерный спектр с цветами одинаковой насыщенности. Тут как раз на помощь и приходят квантовые точки.
Квантовые точки
Напомню, что если мы говорим о телевизорах, то «квантовые точки» — это микроскопические кристаллы, которые люминесцируют, когда на них попадает свет. «Гореть» они могут множеством различных цветов, все зависит от размера точки. А учитывая, что сейчас ученые научились практически идеально контролировать их размеры путем изменения количества атомов из которых они состоят, можно получать свечение именно того цвета, которого нужно. Также квантовые точки очень стабильны — они не меняются, а это значит, что точка созданная для люминесценции с определенным оттенком красного будет практически вечно сохранять этот оттенок.
Инженеры придумали использовать технологию следующим образом: на тонкую пленку наносится «квантовоточечное» покрытие, созданное для свечения с определенным оттенком красного и зеленого. А светодиод — обычный синий. И тут кто-то сразу догадается: «все понятно — есть источник синего, а точки дадут зеленый и красный, значим мы получим ту самую модель RGB!». Но нет, технология работает иначе.
Нужно помнить, что «квантовые точки» находятся на одном большом листе и они не разбиты на субпиксели, а просто перемешаны между собой. Когда синий диод светит на пленку, точки излучают красный и зеленый, как уже говорилось выше, и только когда все эти три цвета смешиваются — тут-то и получается идеальный источник белого света. И напомню, что качественный белый свет позади матрицы фактически равен натуральной цветопередаче для глаз зрителя по другую сторону. Как минимум, потому что не приходится делать коррекцию с потерей или искажением спектра.
Это все еще LCD-телевизор
Широкая цветовая гамма особенно пригодится для новых 4К-телевизоров и цветовой субдискретизации типа 4:4:4, которая нас ждет в будущих стандартах. Это все прекрасно, но помните, что квантовые точки не устраняют других проблем ЖК-телевизоров. Например, практически невозможно получить идеальный черный, потому как жидкие кристаллы (те самые как бы «жалюзи», о чем я писал выше) не способны полностью блокировать свет. Они могут лишь «прикрываться», но не закрываться полностью.
Квантовые точки призваны улучшить цветопередачу, а это значительно улучшит впечатление от картинки. Но это не OLED-технология или плазма, где пиксели способны полностью прекращать подачу света. Тем не менее плазменные телевизоры ушли на пенсию, а OLED по-прежнему слишком дороги для большинства потребителей, поэтому все же приятно знать, что в скором времени производители предложат нам новый вид LED-телевизоров, который будет показывать лучше.
Сколько стоит «квантовый телевизор»?
Первые QD-телевизоры Sony, Samsung и LG обещают показать на выставке CES 2015 в январе. Однако впереди всех китайская TLC Multimedia, они уже выпустили 4K QD-телевизор и говорят, что он вот-вот появится в магазинах в Китае.
На данный момент назвать точную стоимость телевизоров с новой технологией невозможно, ждем официальных заявлений. Писали, что стоить QD будут втрое дешевле аналогичных по функционалу OLED. К тому же технология, как говорят ученые, совсем недорогая. Исходя из этого, можно надеяться, что Quantum Dot-модели будут широко доступны и попросту заменят обычные.
Однако я думаю, что сперва цены все равно завысят. Как это обычно бывает со всеми новыми технологиями.
Источник: stereo.ru
QD-телевизор — или почему квантовые точки так важны для телевизора
Квантовые точки – новый уровень качества картинки или уловка маркетинга?
QD-телевизор — или почему квантовые точки так важны для телевизора
Квантовые точки – новый уровень качества картинки или уловка маркетинга?
LED, QLED, OLED, microLED – в многообразии технологий формирования изображения в телевизорах сегодня очень просто запутаться. Этому способствуют и производители – аббревиатуры OLED и QLED графически похожи совсем не случайно – маркетологи свой хлеб едят совсем не зря. Но если про OLED за годы развития этой технологии накопилось достаточно много информации, то нюансы QLED и использования квантовых точек пока не столь очевидны. Попробуем в этом разобраться.
Светодиоды и различное их применение
Всё многообразие технологий, актуальное для современного телевизора, имеет в своих названиях LED – аббревиатуру от Light Emitting Diode, или просто «светодиод». В начале века была конкурирующая технология формирования изображения – так называемая «плазма», но не выдержав конкуренции она осталась в истории, напоминая о себе лишь изредка встречающимся жаргонным названием любого плоского телевизора.
Итак, все современные телевизоры используют светодиоды как источники света. Но делают они это по-разному. Самая заслуженная технология – LED. Фактически, это обычный жидкокристаллический телевизор с подсветкой на основе белых светодиодов, которые могут располагаться как по периметру экрана, так и по всей его площади. Цветное изображение достигается в результате применения фильтров разного цвета.
Иной принцип предлагают технологии OLED и microLED. Здесь светодиоды непосредственно формируют картинку. То есть, триада таких диодов (субпикселей основных цветов – RGB) образуют реальный пиксель на экране. Главным отличием от других технологий формирования изображения является то, что в панелях OLED и microLED отсутствует подсветка.
В результате такие экраны обеспечивают не только натуральную цветопередачу и широкий цветовой охват, но и способны формировать абсолютный чёрный цвет – другими словами, в темном участке экрана обеспечить нулевой уровень излучения. С использованием подсветки такого результата достичь невозможно.
Технология OLED (Organic Light Emitting Diode) использует органические светодиоды, а microLED – неорганические, имеющие ряд преимуществ. В частности, неорганические светодиоды способны обеспечить существенно более высокую яркость, более широкий цветовой охват и более высокую стабильность работы.
Неорганические светодиоды не подвержены «выгоранию», поддерживают высокие частоты обновления картинки и отличаются низким временем отклика, выражаемом в наносекундах. Вишенкой на торте станут большие углы обзора экранов microLED и существенно меньшее в сравнении с OLED и ЖК-телевизорами энергопотребление. В общем, у этой технологии практически одни преимущества. Сдерживает её распространение тот факт, что это самая молодая технология, которая должна пережить проблемы роста и решить ряд технологических проблем производства таких экранов. Ну и пока такие телевизоры очень дороги, что неудивительно для аппаратов, базирующихся на совсем свежей технологии.
QLED – подсветка, но иная
Прежде чем перейти к технологии QLED, нужно определить, что такое «квантовые точки», на которых эта технология базируется. Квантовая точка – это полупроводниковый кристалл, свойства которого зависят от его размера. Такой кристалл способен излучать свет под воздействием электрического тока или света.
Чтобы достичь выраженного квантово-размерного эффекта, этот кристалл должен быть очень малого размера. От размера зависит энергия испускаемого света, которая определяет цветовой оттенок свечения. Если такие квантовые точки равномерно нанести на тонкую пленку, которую подсветить внешним источником, то эта пленка будет люминесцировать. Учитывая то, что размер таких кристаллов контролировать достаточно просто, легко получать точные цветовые оттенки. Такие люминесцирующие покрытия назвали QDEF (Quantum Dot Enhancement Film).
В технологии QLED, предложенной компанией Samsung Electronics, а также в родственных технологиях NanoCell от LG Electronics, Triluminos от Sony или ULED от Hisense, квантовые точки используются в подсветке ЖК-экрана. В подсветке здесь работают не белые, а синие светодиоды гораздо большей, чем в обычных LED-телевизорах мощности, что позволяет достигать гораздо большей яркости.
Особенно это качество QLED-телевизоров будет полезным для демонстрации видео с расширенным динамическим диапазоном HDR, предъявляющего особые требования к пиковым значениям яркости устройства отображения. Выбор именно синих светодиодов для подсветки QDEF обусловлено тем фактом, что для излучения синего света требуются квантовые точки наименьшего размера – около 2 нм (15 атомов) в диаметре. Для сравнения, размер красных квантовых точек составляет 7 нм (150 атомов), а зелёных – 3 нм (30 атомов). Из-за малых размеров синие квантовые точки неустойчивы и сложны и в производстве, и в эксплуатации.
Использование квантовых точек в подсветке позволяет достигать большего цветового охвата, вплотную приближающегося к стандарту DCI-P3. Другими словами, квантовые точки обеспечивают гораздо лучшую насыщенность и глубину цветов. Тем не менее, все же, подсветка остается подсветкой – потому по глубине чёрного цвета, а значит – по контрастности, экраны на квантовых точках уступают дисплеям OLED и microLED.
Краеугольный камень богатой цветовой палитры – источник правильного света
На одном моменте хотелось бы остановиться подробнее. Как отмечалось выше, в подсветке обычных LED-телевизоров используются белые светодиоды. Для получения корректной цветопередачи с широким цветовым охватом необходимо, чтобы источник обеспечивал свечение, пропустив которое через призму получался бы радужный спектр с компонентами одинаковой интенсивности.
Проблема в том, что белый светодиод не может обеспечить такое излучение. В реальности у светодиодов весьма узкий цветовой спектр, а белый цвет чаще всего достигается применением люминофоров с добавкой желтой компоненты. Но даже эти меры не дают идеального результата – после призмы излучение таких диодов дает разные по интенсивности цветовые компоненты. Например, яркость красной составляющей оказывается меньше двух других. Чтобы скомпенсировать этот дисбаланс, приходится в настройках уменьшать яркость зелёного и синего компонентов, что приводит к общему снижению яркости картинки.
| Факт | Экраны на квантовых точках унаследовали основной недостаток жидкокристаллических телевизоров – собственно, жидкие кристаллы, работающие «на просвет», которые не способны полностью блокировать проходящее через них излучение. Другими словами, в отличие от OLED и microLED телевизоров, абсолютного чёрного цвета они не дадут. |
Использование квантовых точек в подсветке помогает во многом решить эту проблему. Упрощенно источник света с квантовыми точками представляет собой тонкую пленку с нанесенным покрытием из квантовых точек QDEF, генерирующих зеленый и красный цвет. Важно подчеркнуть – квантовые точки на этом покрытии тщательно перемешаны.
Если такую пленку подсветить синими светодиодами, то в результате смешения трех основных цветовых составляющих мы получим источник белого света, по характеристикам близкий к идеальному. Качественный белый свет, получаемый от подсветки, позволяет достичь натуральной цветопередачи, поскольку для этого нет необходимости проводить никаких искусственных настроек, которые искажают спектр. Бонусом мы получаем высокую яркость картинки.
Технологии формирования изображения, использующие QD (Quantum Dot), стали следующей ступенью развития жидкокристаллических телевизоров. Квантовые точки позволили существенно улучшить качество подсветки и, как следствие, добиться ощутимо лучшей цветопередачи, более широкого цветового охвата и гораздо большей яркости картинки. При этом, недостатки ЖК-технологии, такие как недостаточная глубина чёрного цвета, квантовые точки не устраняют. С нетерпением ждем следующего года, когда компания Samsung обещала представить телевизоры, базирующиеся на новой технологии QD-OLED. Суть инновации пока не обнародована, но название определенно интригует.
Источник: www.hi-fi.ru
QLED (Quantum-dot Light Emitting Diode) – Что это за технология дисплеев на квантовых точках в телевизоре
QLED (расшифровывается Quantum-dot Light Emitting Diode или Светодиод с квантовыми точками) – это LED + Quantum Dot – светоизлучающий диод + квантовая точка. Сопоставлять QLED с OLED не нужно – это другая технология.
Все эти технологии используются в большинстве современных дисплеев, но что это – QLED, как работает дисплей на квантовых точках и стоит ли покупать телевизор с обозначенной особенностью, разберёмся прямо сейчас.
Что за технология QLED
Особенностью технологии QLED является именно – квантовые точки (Q).
Квантовые точки или пятна – это очень мелкие кристаллы, встроенные между фильтрами цвета и подсветкой панели. Синий цвет диодов, проходя сквозь них, преобразуется в красный и зелёный. С помощью этой технологии можно регулировать длину волны, что напрямую влияет на качество изображения.
Необходимость дать особенное название технологии – термин QLED, отличающее экраны с квантовыми точками от других типов светодиодных/ЖК-дисплеев, впервые была предложено в ноябре 2016 года группой отраслевых аналитиков и консультантов Samsung.
Учитывая потенциальные преимущества технологии Quantum Dot (квантовая точка), важно, чтобы потребители понимали, что покупают экраны такого типа, а не панели, в которых используется другая технология. Если вы заметите маркировку QLED на приборе в торговом зале, сможете понять, что перед вами тот же LED-экран, только с дополнительным слоем квантовых точек.
Квантовые точки предлагают другой способ воспроизведения цвета экранами вместо обычной ограниченной комбинации белых светодиодов и цветных фильтров. Сами точки имеют диаметр от двух до десяти нанометров и дают разные цвета в зависимости от размера. Например, самые маленькие точки фокусируются на синем, а большие — на красном.
Ключевым в технологии QLED является то, что она способны давать более насыщенные и точные оттенки и цвета, от синих светодиодов, чем вы можете получить от более широкого и, следовательно, неточного светового спектра, связанного с белыми светодиодами LED.
Эта способность обеспечивать менее «разбавленную» яркость и интенсивность цвета является причиной того, что квантовые точки всё чаще используются в качестве основного цветового решения для высококачественных дисплеев с широким динамическим диапазоном.
Что это такое QLED в телевизоре
Телевизоры QLED отличаются от обычных диодных телевизоров наличием системы квантовых точек. Задача этих нанокристаллов заключается в производстве света разных оттенков с учётом размера частиц.
Чем больше частица, тем больше красного цвета, чем она меньше, тем больше будет синего градиента. Общее качество изображения в QLED выше, потому что квантовые точки способны излучать очень точный цветовой спектр света.
В QLED-устройствах по сравнению с жидкокристаллическими используется более продуктивная фильтрация света.
В результате потребитель получает чистые цвета и яркую картинку. Изображение таким образом становится «реальным», и усиливается, так как многие современные телевизоры 4K и 8K поддерживают технологию QLED.
Экранам QLED также свойственна уникальная высокая контрастность, яркость и интенсивность цветов, что также является преимуществом при работе с ярким внешним освещением. Никакая другая технология не может сравниться с QLED.
Поэтому при выборе QLED-телевизора/монитора нужно обращать внимание не только на наличие квантовых точек, но и на другие характеристики:
- Разрешение – телевизоры QLED имеют 4K, либо 8K, поэтому за качество можно не переживать.
- Диагональ – не имеет смысла приобретать ТВ с панелью QLED, если диагональ экрана небольшая, 55 дюймов – наиболее популярный размер.
- PQI (индекс качества изображения), чем выше – тем лучше, т. к связан с шумоподавлением, яркостью, контрастностью и разрешением.
- Расстояние до экрана при просмотре – если это панель 55 дюймов, то расстояние должно быть от двух метров до четырёх, далее значения пропорционально увеличиваются.
- Операционная система – QLED телевизоры, это Смарт ТВ, поэтому у пользователей есть возможность устанавливать различные приложения, и использовать виртуального помощника.
- Подсветка – бывает различной, в зависимости от стоимости устройства.
- Конструкция экрана – прямая ультратонкая или гибкая изогнутая.
- Дополнения – несколько портов, разъёмов, тюнеры и пульты управления.
В чём разница QLED и LED телевизоров
QLED – это не кардинально новая разработка, а скорее, доработка технологии LED-LCD которая существует много лет и стала доминировать на рынке.
К инновациям QLED можно отнести более глубокий чёрный цвет, высочайшую яркость и широкие углы обзора. Однако про LED и OLED говорили то же самое, в чём же улучшения?
OLED работает с пикселями, каждый из которых подсвечен индивидуально. Так достигается улучшенная контрастность и насыщенность, особенно чёрного цвета, что не могут дать LED/LCD. При этом не имеет значения, есть ли у них в наличии квантовые кристаллы либо нет. И здесь целесообразнее сравнить QLED с OLED.
Различие QLED и OLED
Разница между QLED и OLED в том, что технологии у этих дисплеев отличаются друг от друга. Например, телевизоры OLED безопаснее для окружающей среды, чем LCD или QLED.
Но, квантовые точки более долговечны и стабильны, так как являются неорганическими. В OLED-панелях используется органический материал, но сложна технология их производства. По глубине цвета и яркость они проигрывают QLED.
Диапазон цветов у QLED также шире, выгорание экрана здесь также не страшно, в отличие от LED, ведь квантовые точки невосприимчивы к выгоранию. Да, выгорание – не самое частое явление, но может быть весьма раздражающим.
Важным аспектом в сравнении QLED и OLED является срок службы устройств. Так как телевизоры покупаются нечасто, следует учесть, что QLED-телевизор прослужит дольше, чем LED или OLED.
Итог
Сегодня технология QLED ещё не внедрена в средний бюджет рынка, и является основой премиум-класса. Но благодаря квантовым точкам решились проблемы, которые присутствовали на ЖК-дисплеях.
Улучшена и передача активных (динамических) сцен, они стали более плавные, что заметили геймеры. Общую эстетику от просмотра и хорошие характеристики (ясность, сочность, точность изображений) в QLED-телевизорах отмечают и любители фильмов или сериалов, которые вышли в качестве 4K.
Технология QLED достойно себя показывает и при различных условиях освещения, транслируя абсолютно разный контент. Всё это, является убедительными фактами в пользу QLED.
Источник: tehnobzor.ru