Бүгүнкү күндө дагы эле CRT мониторун же эски CRT сыналгысын колдоно турган адамды табуу дээрлик мүмкүн эмес. Бул ыкма тез жана ийгиликтүү суюк кристаллдардын негизинде LCD моделдер менен алмаштырылган. Бирок матрицалар мындан кем эмес маанилүү. Суюк кристаллдар жана матрицалар деген эмне? Мунун баарын биздин макаладан биле аласыз.
Өткөн окуя
Дүйнө биринчи жолу суюк кристаллдар жөнүндө 1888-жылы белгилүү ботаник Фридрих Рейнцер өсүмдүктөрдө жат заттардын бар экенин ачканда билген. Ал башында кристаллдык түзүлүшкө ээ болгон кээ бир заттар ысытылганда касиеттерин толугу менен өзгөртүшүнө таң калган.
Ошентип, 178 градус Цельсий температурада зат алгач булуттанып, андан соң толугу менен суюктукка айланган. Бирок ачылыштар муну менен эле аяктаган жок. Көрсө, кызык суюктук электромагниттик түрдө кристалл түрүндө көрүнөт. Дал ошондо "суюк кристалл" деген термин пайда болгон.
ЖК матрицалары кантип иштейт
Матрица мына ушуга негизделген. матрица деген эмне? алтүшүнүксүз термин. Анын маанилеринин бири ноутбуктун дисплейи, ЖК монитору же заманбап сыналгы экраны. Эми алардын ишинин принциби эмнеге негизделгенин билебиз.
Жана ал жарыктын кадимки поляризациясына негизделген. Мектептин физика курсу эсиңизде болсо, анда ал жөн гана кээ бир заттар бир гана спектрдин нурун өткөрүүгө жөндөмдүү экенин айтат. Мына ошондуктан 90 градустук бурчтагы эки поляризатор жарыкты такыр өткөрбөй калышы мүмкүн. Алардын ортосунда жарыкты бура турган кандайдыр бир түзүлүш болгондо, биз жарыктын жарыктыгын жана башка параметрлерди тууралай алабыз. Жалпысынан алганда, бул эң жөнөкөй матрица.
Жөнөкөйлөштүрүлгөн матрицаны жайгаштыруу
Кадимки ЖК дисплей ар дайым бир нече туруктуу бөлүктөн турат:
- Жарыктандыруучу лампалар.
- Жогорудагы жарыктын бирдейлигин камсыз кылуучу рефлекторлор.
- Поляризаторлор.
- Өткөргүч контакттары бар айнек субстрат.
- Бир аз белгилүү суюк кристаллдар.
- Башка поляризатор жана субстрат.
Мындай матрицанын ар бир пиксели кызыл, жашыл жана көк чекиттерден түзүлөт, алардын айкалышы жеткиликтүү түстөрдүн каалаганын алууга мүмкүндүк берет. Алардын баарын бир эле учурда күйгүзсөңүз, натыйжа ак болот. Айтмакчы, матрицанын чечими кандай? Бул андагы пикселдердин саны (мисалы, 1280x1024).
Матрицалар деген эмне?
Жөнөкөй сөз менен айтканда, алар пассивдүү (жөнөкөй) жана активдүү. Пассивдүү - эң жөнөкөй, алардапикселдер ырааттуу, саптан сапка күйөт. Демек, чоң диагоналы менен дисплей өндүрүүнү орнотууга аракет кылып жатканда, өткөргүчтөрдүн узундугун пропорционалдуу түрдө көбөйтүү зарыл экени белгилүү болду. Натый-жада езуне турган наркы бир кыйла жогорулабастан, чыңалуу да жогорулап, интерференциялардын санынын кескин көбөйүшүнө алып келди. Ошондуктан, пассивдүү матрицаларды диагоналы кичинекей арзан мониторлорду өндүрүүдө гана колдонсо болот.
Мониторлордун активдүү түрлөрү, TFT, миллиондогон пикселдердин ар бирин (!) өзүнчө башкарууга мүмкүндүк берет. Чындыгында, ар бир пиксел өзүнчө транзистор менен башкарылат. Клетка зарядын мөөнөтүнөн мурда жоготуп албаш үчүн ага өзүнчө конденсатор кошулат. Албетте, мындай схеманын аркасында ар бир пикселдин жооп берүү убактысын бир топ кыскартууга мүмкүн болду.
Математикалык негиздеме
Математикада матрица - бул таблица түрүндө жазылган объект, анын элементтери анын саптары менен мамычаларынын кесилишинде. Белгилей кетчү нерсе, матрицалар көбүнчө компьютерлерде кеңири колдонулат. Ошол эле дисплейди матрица катары чечмелесе болот. Анткени ар бир пикселдин белгилүү координаттары бар. Ошентип, ноутбуктун дисплейинде пайда болгон ар кандай сүрөт матрица болуп саналат, анын клеткаларында ар бир пикселдин түстөрү камтылган.
Ар бир маани так 1 байт эстутумду ээлейт. Бир аз? Тилекке каршы, бул учурда да, бир гана FullHD кадры (1920 × 1080) бир нече МБ алат. 90 мүнөттүк тасмага канча орун керек? Ошол үчүнсүрөт кысылган. Бул учурда аныктоочу чоң мааниге ээ.
Баса, матрицанын детерминант деген эмне? Бул квадрат матрицанын элементтерин анын мааниси транспозиция жана саптардын же мамычалардын сызыктуу айкалыштары аркылуу сакталып кала тургандай бириктирген көп мүчө. Бул учурда, матрица алардын түстөрү коддолгон пикселдердин жайгашуусун сүрөттөгөн математикалык туюнтма катары түшүнүлөт. Ал чарчы деп аталат, анткени андагы саптар менен мамычалардын саны бирдей.
Бул эмне үчүн мынчалык маанилүү? Чындыгында Хаар трансформациясы коддоодо колдонулат. Негизи, Хаардын трансформациясы чекиттерди ыңгайлуу жана компакт коддогондой кылып айландыруу жөнүндө. Натыйжада ортогоналдык матрица алынат, аны чечмелөө үчүн детерминант колдонулат.
Эми биз матрицанын негизги түрлөрүн карап чыгабыз (матрицанын өзү эмне экенин мурунтан эле билип алганбыз).
TN+фильм
Бүгүнкү күндө эң арзан жана кеңири таралган дисплей моделдеринин бири. Бул салыштырмалуу тез жооп берүү убактысы бар, бирок, тескерисинче, начар түстөрдү чыгаруу. Көйгөй бул матрицадагы кристаллдардын көрүү бурчтары анчалык деле болбос үчүн жайгашканында. Бул көрүнүш менен күрөшүү үчүн көрүү бурчтарын бир аз кененирээк кылууга мүмкүндүк берген атайын тасма иштелип чыкты.
Бул матрицадагы кристаллдар мамычада тизилип, параддагы жоокерлерге окшош. Кристаллдар спиралга айланып, анын аркасында бири-бирине эң сонун жабышат. катмарлар субстраттарга жакшы жабышып үчүн, өзгөчөоюктар.
Ар бир кристалга электрод туташтырылган, ал андагы чыңалууну жөнгө салат. Эгерде чыңалуу жок болсо, анда кристаллдар 90 градуска айланат, натыйжада жарык алар аркылуу эркин өтөт. Бул матрицанын кадимки ак пиксели болуп саналат. кызыл же жашыл деген эмне? Бул кантип иштейт?
Чыңалуу берилгенде спираль кысылып, кысуу даражасы токтун күчүнө түздөн-түз көз каранды. Эгерде маани максималдуу болсо, анда кристаллдар жалпысынан жарыкты өткөрүүнү токтотуп, натыйжада кара фон пайда болот. Боз түстү жана анын көлөкөлөрүн алуу үчүн, спиральдагы кристаллдардын абалы алар бир аз жарык киргизе тургандай кылып туураланат.
Баса, демейки боюнча, бардык түстөр ар дайым бул матрицаларда жандырылып, натыйжада ак пиксел пайда болот. Мына ошондуктан монитордо дайыма жаркыраган чекит болуп көрүнгөн күйүп кеткен пикселди аныктоо оңой. Мындай түрдөгү матрицаларда ар дайым түстөрдү чыгарууда көйгөйлөр бар экенин эске алсак, кара дисплейге да жетишүү абдан кыйын.
Кырдаалды кандайдыр бир жол менен оңдоо үчүн инженерлер кристаллдарды 210° бурчка жайгаштырышты, натыйжада түс сапаты жана жооп берүү убактысы жакшырды. Бирок, бул учурда да, кээ бир бири-бирине дал келген: классикалык TN-матрицалардан айырмаланып, ак көлөкөлөр менен көйгөй бар, түстөр жууп чыкты. DSTN технологиясы ушундайча жаралган. Анын маңызы дисплей эки жарымга бөлүнгөн, алардын ар бири өзүнчө башкарылат. дисплей сапаты кескин жакшырды, бирокмониторлордун салмагын жана баасын жогорулатты.
TN+фильм тибиндеги ноутбукта матрица ушундай.
S-IPS
Hitachi, мурунку технологиянын кемчиликтеринен жетиштүү азап тартып, мындан ары аны жакшыртууга аракет кылбай, жөн гана түп-тамырынан бери жаңы нерсени ойлоп табууну чечти. Мындан тышкары, 1971-жылы Гюнтер Баур кристаллдарды ийилген мамычалар түрүндө эмес, айнек субстраттын үстүнө бири-бирине параллелдүү коюуга болорун аныктаган. Албетте, бул учурда өткөргүч электроддор да ал жерге бекитилет.
Биринчи поляризациялоочу фильтрде чыңалуу жок болсо, жарык ал аркылуу эркин өтөт, бирок поляризация тегиздиги биринчиге карата дайыма 90 градус бурчта турган экинчи субстратта сакталып калат. Ушундан улам, монитордун жооп берүү ылдамдыгы кескин жогорулабастан, кара түс чындап эле кара, ал кара боз өңдүн вариациясы эмес. Мындан тышкары, кеңейтилген көрүү бурчтары чоң артыкчылык болуп саналат.
Технологиянын кемчиликтери
Аттиң, бирок бири-бирине параллель болгон кристаллдардын айлануусу алда канча көп убакытты талап кылат. Ошентип, эски моделдер боюнча жооп берүү убактысы чыныгы циклопалык мааниге жетти, 35-25 мс! Кээде курсордон циклди байкоого да мүмкүн болгон жана колдонуучулар оюнчуктардагы жана тасмалардагы динамикалык көрүнүштөрдү унутуп койгону жакшы.
Электроддор бир субстратта болгондуктан, кристаллдарды керектүү багытта буруш үчүн алда канча көп күч талап кылынат. Ошентип, баарыIPS мониторлору сейрек экономика үчүн Energy Star алышат. Албетте, субстратты жарыктандыруу үчүн дагы күчтүү лампаларды колдонуу талап кылынат жана бул энергия керектөөнүн көбөйүшү менен абалды жакшыртпайт.
Мындай матрицалардын өндүрүштүк жөндөмдүүлүгү жогору, демек, акыркы убакка чейин алар абдан, өтө кымбат болгон. Кыскача айтканда, бардык артыкчылыктары жана кемчиликтери менен бул мониторлор дизайнерлер үчүн эң сонун: алардын түс сапаты эң сонун жана айрым учурларда жооп берүү убактысын курмандыкка чалууга болот.
Бул IPS панели.
MVA/PVA
Жогорудагы сенсорлордун эки түрү тең жок кылууга дээрлик мүмкүн болбогон кемчиликтерге ээ болгондуктан, Fujitsu жаңы технологияны иштеп чыкты. Чынында, MVA / PVA IPSтин өзгөртүлгөн версиясы. негизги айырма электроддор болуп саналат. Алар өзгөчө үч бурчтуктар түрүндө экинчи субстрат жайгашкан. Бул чечим кристаллдардын чыңалуунун өзгөрүшүнө тезирээк жооп берүүгө мүмкүндүк берет жана түстөрдү берүү алда канча жакшырат.
Камера
Жана камерадагы матрица деген эмне? Бул учурда, бул өткөргүч кристаллдын аталышы, ал ошондой эле заряд менен байланышкан түзүлүш (CCD) деп аталат. Камера матрицасында уячалар канчалык көп болсо, ал ошончолук жакшы. Камера жапкыч ачылганда, электрондордун агымы матрица аркылуу өтөт: алар канчалык көп болсо, ток ошончолук күчтүү болот. Демек, караңгы бөлүктөрдө ток пайда болбойт. Матрицанын белгилүү бир түскө сезгич болгон аймактары, внатыйжасы жана толук сүрөттү түзөт.
Баса, компьютер же ноутбук жөнүндө сөз кыла турган болсок, матрицанын көлөмү кандай? Бул жөнөкөй - бул экрандын диагоналынын аталышы.
