Жидкое лидерство

Жидкокристаллические телевизоры стали самой модной и распространенной разновидностью телевизоров: качество их картинки достигло довольно высокого уровня и постоянно повышается, размеры диагонали растут, едва ли не догоняя размеры "плазм", а цены стремительно падают.

Жидкокристаллические телевизоры стали самой модной и распространенной разновидностью телевизоров: качество их картинки достигло довольно высокого уровня и постоянно повышается, размеры диагонали растут, едва ли не догоняя размеры "плазм", а цены стремительно падают.

ЖК-телевизоры обладают большинством достоинств цифровых дисплеев: безупречностью геометрии, отсутствием необходимости преобразовывать (а значит, частично терять) данные, записанные в цифровом виде - на дисках и передаваемые по разного рода кабельным и спутниковым каналам; оцифровка же аналогового сигнала, поступающего по традиционным телевизионным каналам, хоть это и кажется парадоксальным, к видимому ухудшению картинки не приводит, более того - после оцифровки аналоговая картинка выглядит даже лучше. Вдобавок ЖК-телевизоры сравнительно легки и плоски, что привлекает к ним домашних зрителей.
Однако сам принцип формирования картинки на жидкокристаллическом экране заключает в себе несколько… мягко скажем, неидеальностей, которые, с одной стороны, в той или иной мере преодолеваются, с другой - не особенно взыскательными зрителями либо не замечаются вовсе, либо - считаются не важными. Прежде чем классифицировать жидкокристаллические телевизоры по принципу построения экранов, пробежимся по этим самым родовым недостаткам.

Первый - дискретная структура экрана. Сигнал в ЖК-экранах подается к каждой точке, и если число точек не совпадает с числом точек источника, мы наблюдаем искажение. Если какая-нибудь точка источника попадает между ячейками панели, она может потеряться или, если соответствует полутора, скажем, ячейкам, - отобразиться только одной или сразу двумя. На компьютерных мониторах, куда подается строго детерминированный по логическому размеру видеосигнал, этот эффект особенно заметен: попробуйте подать на монитор с физическим разрешением, например, 800х600 картинку 640х480. Или, напротив, - 1024х786. С телевизорами дело обстоит еще сложнее, ибо аналоговый эфирный сигнал мало что различается по логическому размеру в зависимости от стандарта (PAL со 625 строками в кадре и NTSC - с 525), так еще и не весь отдан картинке, и, если вы смотрите записанный на аналоговой видеокамере, а потом оцифрованный видеоролик на компьютере, - вы непременно замечаете внизу кадра полоску "шума", который на деле не шум вовсе, а некие сигналы. То есть, наверное, можно было бы сделать отдельные ЖК-телевизоры, рассчитанные на PAL, и отдельные - на NTSC (не факт, что и у них можно было бы добиться абсолютно адекватной сигналу картинки), - однако после многодесятилетнего царствования мультисистемных аналоговых телевизоров, боюсь, такое решение не пришлось бы покупателям по вкусу. Тут ведь еще надо иметь в виду, что видео, записанное на диски, DVD, VideoCD, - тоже, как правило, выдает картинку, соответствующую разрешению PAL или NTSC, а когда фильмы записываются в их первоначальном формате 2,35:1, 1,78:1 или еще в каком-нибудь "нестандарте", - телевизору приходится растягивать их на весь экран (или обрезать, радикально уменьшая диагональ), - и тут уж точно никак не подстроиться. Выпуск же отдельных телевизоров подо все существующие форматы фильмов - это, полагаю, из области фантастики.

Конечно, производители ЖК-телевизоров пытаются бороться с этим дефектом, устанавливая разные умные микросхемы, которые приводят в соответствие логический размер принимаемой картинки с логическим размером матрицы, и успехов на этом поприще добились замечательных (эффектов, вроде описанного компьютерного, я практически ни на одном ЖК-телевизоре в полной мере не встречал), - однако единственным поистине эффектным методом борьбы мне видится значительное увеличение числа пикселов ЖК-панелей, дабы погрешность попадания оказалась меньше разрешения нашего зрения. Например, нынешние продвинутые ЖК-телевизоры с подлинным HDTV-разрешением (так называемые Full HDTV): 1920х1080 (около двух мегапикселов) уже вполне удовлетворительно показывают стандартные телевизионные картинки (под "стандартными" я и здесь, и далее буду иметь в виду сигналы PAL или NTSC, а также, в противоположность аббревиатуре HDTV, употреблять аббревиатуру STV), - как раз в силу достаточного количества экранных пикселов. (Другой разговор, что на таких панелях особенно заметной становится принципиальная убогость стандартного сигнала.) Когда же на Full HDTV-аппарат подается цифровой видеосигнал Высокой Четкости, он - в случае 1920х1080 укладывается точка в точку, - зато при подаче сигнала другого разрешения - например, 1920х720 или, того пуще, - 1440х1080, когда картинку приходится уже в телевизоре растягивать, - дефект "несовпадения" снова начинает проявляться. Скажу правду, он заметен и раздражает только людей особо придирчивых - тем не менее, он имеет место, о чем надо хотя бы знать.

Следующий дефект тоже вытекает из конструкции. ЖК-дисплей - это такая специальная матрица, прозрачность ячеек которой меняется в зависимости от величины приложенного напряжения. Теоретически она должна меняться от полной, стопроцентной, до нулевой, - практически же ни той, ни другой добиться не удается. Но если неполную прозрачность удается перебить увеличением яркости лампы, то с отсутствием черноты бороться куда труднее. Победить ее в полной мере - даже теоретически - можно только путем обрезки той или иной части теневой области целиком, грубо говоря, недосветом лампы. То есть получить подлинный черный нам мешает сам принцип жидкокристаллических панелей, где "картинкообразующий" слой не светится, а только фильтрует свет лампы, стоящей за ним. И мы, чтобы добиться подлинной черноты (имея в виду, что ни один жидкий кристалл полностью не закрывается в принципе), должны либо снижать яркость подсветки (что приводит к общей вялости картинки). Кроме того, экран отражает внешний свет, и приходится применять специальные фильтры, изменяющие соотношение поглощения/отражения. Впервые подобные фильтры были применены в экранах ноутбуков (у Toshiba, например, это называется TruBrite, у Fujitsu-Siemens - Crystal View; есть еще BrightView, XBRITE, UltraSharp, Crystal Clear и др.). Порой производители делают экран зеркальным, порой - совмещают полировку с новыми лампами, а кто-то улучшает отражение, ибо матовое покрытие рассеивает внешний свет, за счет чего экран кажется менее черным. Решения эти, понятное дело, паллиативные: в случае полировки наружного слоя добавочный блеск не способствует, например, идеальному просмотру, ибо кроме содержимого экрана вы видите на нем и собственное отражение, - однако завоевывают покупателей, каждый из которых решает, что для него меньшее зло: блеск или некоторая тусклость. И тут особенно очевидным становится преимущество кинескопа…

Наверное, никакие ухищрения не помогут производителям ЖК-панелей полностью избавиться от недостаточной черноты черного, - и тут единственная надежда перфекционистов на очень медленно пробивающие себе дорогу OLED-дисплеи (Organic Light Emitting Diode), ячейки которых светятся при подаче напряжения и, следовательно, не нуждаются ни в каких подсвечивающих лампах. Пока присутствующие на рынке OLED-дисплеи слишком малы, они не могут похвастать глубиной цвета и применяются в основном в крохотных плеерах, в качестве внешних экранчиков мобильных телефонов или как видоискатели в карманных видеокамерах. Впрочем, то с одного конца мира, то с другого (по преимуществу, правда, с юго-восточного) приходят новости то о семнадцатидюймовом OLED-дисплее, то чуть ли не о тридцатидвух… Но в качестве телевизионных экранов - факт! - они пока не появились и, что называется, неизвестно… Специалисты говорят, что технологических преград для создания больших OLED-дисплеев нет, а есть только коммерческие: слишком, мол, дорого, - так что ближайшие годы нам придется все-таки жить с ЖК (которые, к слову заметить, тоже поначалу, и довольно долго, были несовершенны и дороги).

Следующий недостаток ЖК-телевизоров - сложность достижения на ЖК-панелях достаточной глубины цвета. Считается, что восьмибитный (двадцатичетырехбитный, - если суммарно, по трем составляющим) цвет, дающий больше шестнадцати миллионов цветовых оттенков, избыточен для любого нормального человека. Когда мы имеем дело с цветом семи- или шестибитным, картинки на первый взгляд кажутся вполне полноцветными, однако на любой градиентной заливке, да просто на цвето-яркостном переходе (особенно это заметно в светлой части изображений), заметными становятся границы полутонов, которые меня, например, раздражают безмерно. (Я не видел ни одной "плазмы", где этот дефект был бы преодолен.) Восьмибитный цвет применительно к ЖК-технологии означает, что каждый кристалл, в зависимости от подаваемого на него напряжения, должен дать как минимум два в восьмой степени (256) фиксированных состояний прозрачности, причем шкала непрозрачности должна быть равномерной.

Долгое время добиться от жидких кристаллов такого примерного поведения не удавалось (и до сих пор удается отнюдь не на всех их видах. Например, у самых дешевых, применяемых в матрицах TN+film (подробности - дальше), реально цвет всего шестибитный, 262 тысячи цветовых оттенков, и, чтобы ликвидировать разводы, производители применяли (а на матрицах TN+film - применяют и до сих пор) быстрое чередование ближайших к нужному цветов [Технология FRC (Frame Rate Control, Покадровое Управление Цветом)], эдакую артиллерийскую вилку, что приводит к определенному улучшению картинки, но при этом частенько и к заметному глазу миганию, - однако подлинных шестнадцати с хвостиком миллионов цветов все-таки не дает. Если производитель слегка совестлив, а покупатель слегка же продвинут, о такой подмене ему расскажут обозначенные на коробке или в паспорте 16,2 млн. цветов, которые теоретически и должны получаться от применения технологии FRC, - в отличие от 16,7 млн. цветов TrueColor. Сегодня на матрицах типа IPS и *VA вроде бы уже достигнута подлинная восьмибитность цвета: в связи со сложностью проверки утверждений производителей приходится полагаться на собственный глаз, - и вот он при взгляде на картинку современных ЖК-телевизоров пока не насторожился ни разу. Тут уместно заметить, что матрицы TN+film больших размеров из-за жутких искажений цвета на краях экрана, даже если сидишь строго по центру, в телевизоры больших диагоналей практически не ставят (хотя, например, Samsung и Viewsonic не стесняются выпускать мониторы на TN+film-матрицах аж до 22 дюймов), так что, если вы покупаете ЖК-телевизор с диагональю больше тридцати двух дюймов (а еще лучше - от сорока!), вы в значительной мере застрахованы от TN+film-матрицы с "интерполированной" цветовой глубиной или некачественной матрицы иного типа.

Одной из последних новинок в ЖК-телевизоростроении можно считать замену подсветки матриц с люминесцентной на светодиодную. Здесь уже речь идет не об увеличении цветовых градаций самой матрицы, а, так сказать, об окраске цвета подсветки. Известно, что и кинескопы, и традиционные ЖК-панели умеют передавать далеко не все видимые нами цвета, а где-то между 60 и 70 процентами. (Особенно сильно обрезаются зеленые тона, в связи с чем некоторые производители ЖК-матриц даже добавляют в каждый пиксел еще одну зеленую ячейку: так, например, устроен экран последней модели PhotoViewer’а от Epson.) В первом случае в этом по большей части виноват состав люминофора, во втором - спектральный состав света подсвечивающих ламп с холодным катодом. У некоторых светодиодов же он несколько шире: область цветового охвата у них повышается процентов на 5–10 по сравнению с лампами с холодным катодом. Нельзя сказать, что светодиодная подсветка уже завоевала весь ЖК-телевизионный рынок, однако, если постараться, можно отыскать и такие модели. (Тут же, в скобках, должен заметить, что у вышеупомянутых OLED-дисплеев - во всяком случае, у их модификации по имени AMOLED - цветовой охват вплотную подходит к идеальным ста процентам!)

Следующий недостаток ЖК-панелей - ограниченный угол обзора. То есть по мере отклонения взгляда от перпендикуляра, цвета и тона картинки начинают меняться: иной раз - темнеть, иной - бледнеть, а иной - даже инвертироваться. Наиболее ярко этот недостаток проявляется на матрицах TN+film, их даже проще всего диагностировать по этому недостатку (увы, в описании далеко не каждого ЖК-телевизора вы найдете тип примененной матрицы): при взгляде снизу вверх, что называется, с корточек картинка мгновенно и сильно темнеет, белое же поле явно желтеет [Хотя как раз в телевизорах TN-матрицу часто ставят "вверх ногами", дабы любопытные покупатели не могли "с корточек" ничего понять, - а залезть на стремянку в магазине кто ж додумается?..]. У матриц IPS, известных наилучшей цветопередачей, угол обзора на сегодняшний день самый широкий, а у матриц типа *VA (которые славятся лучшими показателями по контрасту и яркости) есть определенная "мертвая зона" при перепендикулярном взгляде, в которой темные полутона попросту сливаются… Впрочем, ко всем этим недостаткам или, скажем мягче, особенностям ЖК-панелей привыкнуть нетрудно, особенно если вы не покупаете ЖК-телевизор для просмотра большими компаниями.

Следующий недостаток ЖК-матриц - это немгновенное время отклика на изменение сигнала. Жидкие кристаллы достаточно инерционны, и смена степени прозрачности занимает время, заметное для глаза (хотя счет идет на миллисекунды), порой даже не укладывающееся в частоту обновления кадра, так что какая-то часть информации может попросту не успеть отобразиться на экране. Проявляться этот дефект может в виде некоторой дискретности движения объектов типа "дирижерской палочки" или в возникновении за движущимся предметом шлейфа, "хвоста". Любопытно, что перевод кристалла из полностью закрытого состояния в полностью открытое в подавляющем большинстве случаев занимает куда меньше времени, чем из одного полуоткрытого в другое. Кстати сказать, и время полного закрытия может у ряда матриц отличаться от времени полного открытия. По "скорости" выигрывают как раз матрицы TN+film, во всех остальных отношениях проигрывающие, а самыми медленными считаются *VA-матрицы. В основном эти самые миллисекунды считают геймеры на ЖК-мониторах, - обычный же человек при просмотре обычных телевизионных передач или DVD-фильмов не особенно раздражается инерционностью жидких кристаллов и, как правило, ее не замечает [Справедливости ради следут сказать, что определенная инерционность (инерция гашения люминофора) есть и у кинескопного люминофора, так что мы можем (если очень захотим) в некоторых случаях заметить "хвосты" от контрастных быстро движущихся предметов и на ЭЛТ-телевизоре].

Главное, что хотелось бы оставить для заметки людям, выбирающим ЖК-телевизор: если даже в его описании и приведена какая-нибудь цифра "времени отклика" - не обращайте на нее внимания, это сугубо маркетинговый показатель, такие цифры ровным счетом ничего не значат, если рядом не приведена подробная методика ее замера, которой, как я подозреваю, вы нигде не встретите, а если и отыщете - никогда в жизни не разберетесь. Ну сами посудите: сверхбыстрота переключения с черного не белое отнюдь не означает быстроты переключения с одного оттенка серого на другой, а если производители приводят время переключения между оттенками серого, они все равно не утруждаются уточнить, с какого именно серого на какой. А прикиньте, сколько при 24-битной глубине цвета может быть разных вариантов… То же самое относится и к цифрам, обозначающим яркость, контрастность, углы зрения. Все эти цифры - безусловные остеровские попугаи, - во всяком случае, до тех пор, пока к ним не прилагаются неудобочитаемые фолианты подробных методик измерения, - так что не обращайте на них внимания, а следуйте только собственным впечатлениям от телевизора.

Итак, пробежав по принципам действия ЖК-матриц и вытекающим из них достоинствам и недостаткам, пробежимся по различиям в конструкции разных типов матриц.

TN-технологию (от "Twisted Nematic", или "Скрученный Жидкий Кристалл", "Пляшущие пружинки" по аналогии с Конан Дойловскими "Пляшущими человечками") обычно называют "TN+film" - по имени специальной дополнительной пленки (film), которую применили в этих матрицах еще на заре их существования и без которой уже лет сто TN-матриц не выпускают, так что словечко "film" давно можно считать словом-паразитом, вроде слов "месяц", которые сами собой, как лягушки изо рта андерсеновской принцессы, выскакивают у многих при назывании "января" или, скажем, "сентября". Жидкие кристаллы в TN-матрицах при подаче на них электрического потенциала скручиваются в спирали с осью, перпендикулярной к плоскости панели. К сожалению, добиться от кристаллов строгой перпендикулярности оси так никому и не удалось, то есть ее основание лежит возле плоскости панели под некоторым углом, а сама спиральность провоцирует заметную разницу прозрачности в зависимости от угла зрения, - так что даже у новейших TN-матриц мы не наблюдаем особой контрастности, а белый лист при взгляде сбоку (особенно - снизу вверх [Или - сверху вниз, если матрица перевернута!]) заметно желтеет и обретает другие добавочные "прицветы". Впрочем, TN-матрицу можно встретить сегодня только на телевизорах либо совсем маленьких, автомобильных, да еще из тех, что подешевле, либо на недорогих "кухонных". Большие TN-панели, как я написал выше, в телевизоры, как правило, уже не ставят, так что диагональ больше 32 дюймов (а еще лучше - 40) - это своеобразная "неTN"-гарантия. (Другое дело, что практически во всех компьютерных мониторах до 17 дюймов по диагонали включительно применяются именно TN, но о мониторах мы здесь не говорим.)

Последнее, что имеет смысл заметить по поводу TN-телевизоров: в отличие от остальных технологий, когда при отсутствии напряжения на ячейке она становится непрозрачной, - у TN-матриц происходит все наоборот: непрозрачной она бывает как раз при полной подаче напряжения. Поэтому на TN-матрицах "битые" пикселы (точнее - постоянно выключенные, что встречается чаще всего) выглядят не малозаметными выпадениями из картинки, а яркими, раздражающими точками. Правда, есть марки, у которых наличие даже одного "битого" пиксела считается достаточным поводом для замены вещи по гарантии, - и этот маркетинговый ход при рекламе и продаже всегда выпячивается, так что если вы обеспокоены этой частью жидкокристаллической проблемы - не пропустите это заявление.

IPS-матрицы придумали одиннадцать лет назад в компании Hitachi. Жидкие кристаллы располагаются в них не перпендикулярно, а параллельно плоскости панели, - что и дало название технологии: In-Plane Switching, или Переключение В Плоскости. Ее главным недостатком по сравнению с TN (и рассматриваемой ниже *VA) можно, пожалуй, считать расположение обоих электродов на одной пластине, что снижает "рабочую" площадь и, следовательно, уменьшает яркость и контрастность панелей. Впрочем, это, пожалуй, единственный и не слишком заметный недостаток IPS. IPS-матрицы пока дороже, чем TN, хотя разрыв сокращается буквально ежемесячно, - однако, как я дважды упомянул выше, важен он может быть только в случае приобретения телевизора маленького.

Чистых IPS-матриц сегодня, кажется, уже не производят, а производят всякие улучшенные варианты, общим обозначением которых считается S-IPS (Super IPS); цветовая глубина у них у всех подлинно двадцатичетырехбитная, а некоторые специальные профессиональные мониторы, за счет добавочного слоя жидких кристаллов, имеют и большую глубину.

Обнаружить, что матрица в телевизоре именно IPS’ная (если ничего определенного на сей счет нет ни на коробке, ни в описании) можно следующим образом: крайние позиции просмотра по горизонтали явят вам специфический фиолетовый оттенок черных цветов.

*VA-матрицы сравнительно часто встречаются на рынке. Такое, с астрериксом, обозначение применено потому, что существуют две похожие, с мелкими различиями, технологии: MVA (Multidomain Vertical Alignment, Многодоменное Выстраивание, разработана компанией Fujitsu в 1998 году) и PVA (Patterned Vertical Alignment, или Структурное Вертикальное Выстраивание, разработана компанией Samsung). Разница между ними, пожалуй, чисто количественная: в PVA берут две (четыре, восемь) ячейки VA и ставят рядом со встречными "углами подъема". Для нас важно, что панели на PVA-матрицах выпускает исключительно Samsung, так что, покупая ЖК-телевизор этой фирмы, можно быть спокойным относительно контроля за качеством и ответственности производителя.

И MVA-, и PVA-матрицы есть потомки VA-матриц, разработанных в 1996 году той же Fujitsu. Жидкие кристаллы на них как бы поднимались из положения "лежа" в положение "стоя". Находясь на полпути между этими положениями, они должны были демонстрировать серый цвет, что и происходило, если смотреть на экран строго перпендикулярно. Но стоило отклонить взгляд, как "полувставший" жидкий кристалл выглядел то прозрачным, то, напротив, черным - в зависимости от того, в какую сторону взгляд отклоняется.

Проблема решилась заменой одиночных кристаллов их синхронными группами (поначалу - парами), обычно по четыре кристалла, а у матриц Super-PVA - и по восемь. Если одни кристаллы в группе "привстают" налево, другие направо, и таким образом, результат получался почти идеальный.

И углы обзора, и цветопередача у *VA-матриц заметно лучше, чем у TN, однако *VA все же уступают S-IPS-матрицам. То есть не то чтобы уступают: просто при строго перпендикулярном взгляде на *VA-картинку исчезают градации яркости, особенно в темных тонах. Они, правда, восстанавливаются при легком отклонении взгляда, да и не все этот эффект заметят, - но согласитесь, что перфекционисту такое свойство *VA-матриц может помешать наслаждаться картинкой.

У *VA-матриц самое большое время переключения между соседними серыми состояниями, зато самая высокая контрастность и "самый черный" черный.

Подводя итоги, рискну высказать свое мнение. Сам я до сих пор не расстаюсь с замечательным плоским, суперчерным (по экрану) широкоформатным тридцатидвухдюймовым Grundig’ом (у Голубицкого - 36-дюймовый, кажется, Thomson), но HDTV решительно наступает со всех сторон, так что приобретать цифровой Full HD-телевизор рано или поздно придется. И тогда только истинное разрешение 1920х1080 при идеальном цифровом входе картинки того же разрешения может стать какой-никакой компенсацией всех вышеописанных неидеальностей ЖК-технологии.

Впрочем, как я уже мельком упомянул, это разрешение тоже не универсально, развертка на HDTV-телевизорах может быть чересстрочной (i) или прогрессивной (p); разрешение подаваемой на телевизор HDV-картинки тоже может быть разным, - однако приобретать сегодня ЖК-телевизор, не имеющий этого самого Full HD (ни в коем случае не путать с HDTV Ready, которое означает только способность телевизора снижать качество картинки до собственного реального разрешения), смысла не имеет. Разве что в машину или на кухню.

Full HDTV-телевизоры пока заметно дороже, чем HDTV Ready, - между двумя с небольшим и четырьмя тысячами долларов, - но должен заметить, что за "хороший телевизор" подобную цену просили всегда.

Что же касается всяческих добавок - вроде стогерцовости ЖК-телевизоров (в общем, 60 Гц, помноженные на инерционность жидких кристаллов, - вполне достаточная частота обновления, мигания при которой не заметит ни один глаз) или мягкой цветной подсветки сзади экрана, - чаще всего они носят характер маркетинговый и к технологиям отображения картинок имеют довольно малое отношение. Поэтому мы краем глаза пробежимся по ним, когда будем говорить о конкретных моделях конкретных производителей.

Окончание следует