Макет северного дома. Пили, пила...Цифровое телевидение... ("Сделай сам" №1∙2010)

Принцип работы телевизора на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ или CRT в английской транскрипции) достаточно прост: электроны внутри электронно-лучевой трубки выбивают фотоны из люминофора, в результате чего каждая точка на экране окрашивается в определенный цвет, полученный смешиванием красного, синего и зеленого. В итоге мы видим изображение, которое прорисовывается по строкам со скоростью, достаточной для отображения 25 кадров в секунду (чересстрочная развёртка, в английской кодировке — «I»). Лучшие показатели даёт прогрессивная развёртка, которая подразумевает такое формирование видеоизображения, при котором каждая строка передается одна за другой. То есть прогрессивная развёртка (в английской кодировке — «Р») предполагает передачу с частотой 50 кадров в секунду. Данный метод позволяет избежать эффекта гребенки, который возникает при горизонтальном перемещении объектов, а также наблюдаемого на экране дрожания тонких горизонтальных линий. На прилавках магазинов можно найти модели и с развёрткой 100 Гц и даже 400 Гц. Однако выпуск ЭЛТ-телевизоров сокращается и им на замену идут ЖК-телевизоры (TFT) и так называемая «плазма». Причина тому — очевидные недостатки ЭЛТ-технологии. Самый очевидный из них — негативное воздействие на здоровье человека. Ведь мерцающее изображение далеко не безобидно для глаз. Это касается также магнитного поля (да и жесткого излучения), возникающих при работе ЭЛТ-телевизора. Кроме того, явный минус ЭЛТ-телевизоров — необъятные габаритные размеры, которые растут прямо пропорционально увеличению площади экрана, и его вес. Так, ЭЛТ-телевизор с размером экрана в 1 м будет весить 120–150 кг, а масса плазменной панели толщиной 9-12 см составляет всего 28–30 кг. По этим причинам максимальный размер кинескопа не превышает 46". Да и геометрические искажения, которые неизбежны у кинескопных телевизоров, весьма заметны, несмотря на всевозможные технические и дизайнерские ухищрения.

Однако, несмотря на все достижения микроэлектроники, «побить» старый добрый ЭЛТ-телевизор по двум параметрам (яркость/контрастность и время реакции) еще не удалось. Слой люминофора, который бомбардируют электроны, даёт наилучший результат. Да и по своей стоимости ЭЛТ-телевизоры пока намного доступнее, чем их «плоские» собратья.

Жидкокристаллические телевизоры

Жидкокристаллические телевизоры (в русской транскрипции — ЖК-телевизоры; в английской транскрипции — LCD (Liquid Crystal Display) — дословно: дисплей на жидких кристаллах). Принцип действия ЖК-дисплеев основан на эффекте линейной поляризации света. В школе демонстрируют простой опыт — берут два поляризующих фильтра и складывают их вместе. Прозрачность полученного «сэндвича» варьирует в очень широких пределах — он может быть почти прозрачным, не очень прозрачным и даже почти черным, в зависимости от того, насколько развернуты фильтры друг относительно друга. Почему так происходит? Естественный свет не поляризован. Через первый фильтр проходит только линейно поляризованный свет (плоскость колебаний вектора напряженности электрического поля которого совпадает с плоскостью поляризации фильтра). Если направление поляризации второго фильтра совпадает с направлением поляризации первого фильтра, свет проходит с минимальными потерями. Если же эти направления перпендикулярны друг другу, почти весь свет поглощается. Невооруженный человеческий глаз не различает поляризации (в отличие, скажем, от глаза пчелы), поэтому такие фокусы со светом, если они не затрагивают интенсивности, для нас незаметны.

Теперь вернемся к телевизорам. Если вместо второго фильтра взять жидкокристаллический полимер, то под воздействием электрического поля (то есть напряжения) его молекулы будут менять свою ориентацию (поворачиваться), в результате чего изменятся поляризующие свойства материала. Количество попадающего на ЖК-ячейку света, таким образом, определяется величиной заряда, а также углом, на который «повернут» свет перед прохождением второго поляризационного фильтра. Теперь достаточно сделать вместо одной ячейки три, каждая из которых имеет свою цветовую маску: красную, зеленую, синюю, — и у нас образуется пиксел (элементарная цветная точка). Объединяем их в панель — готов цветной ЖК-дисплей.

Модификацией этого семейства телевизоров являются модели TFT LCD (Thin Film Transistor Liquid Crystal Display) — дословно: жидкокристаллический дисплей на тонкопленочных транзисторах (или просто TFT). Качество картинки жидкокристаллических телевизоров напрямую зависит от используемой матрицы. ЖК-телевизоры обладают более правильной геометрией изображения и менее вредны для здоровья, чем телеприёмники с электронно-лучевой трубкой. Одним из недостатков является сравнительно небольшой угол обзора и относительно невысокая контрастность.

Плазменный телевизор