Bugün hala bir CRT monitör veya eski bir CRT TV kullanacak birini bulmak neredeyse imkansız. Bu teknik, sıvı kristallere dayalı LCD modelleri tarafından hızlı ve başarılı bir şekilde yerini aldı. Ancak matrisler daha az önemli değildir. Sıvı kristaller ve matrisler nelerdir? Tüm bunları yazımızdan öğreneceksiniz.
Öykü
Dünya ilk kez sıvı kristalleri 1888'de ünlü botanikçi Friedrich Reinitzer'in bitkilerde tuhaf maddelerin varlığını keşfettiği zaman öğrendi. Başlangıçta kristal bir yapıya sahip olan bazı maddelerin ısıtıldığında özelliklerini tamamen değiştirmesine şaşırdı.
Yani, 178 santigrat derece sıcaklıkta madde önce bulanıklaştı ve sonra tamamen sıvı hale geldi. Ancak keşifler burada bitmedi. Garip sıvının elektromanyetik olarak bir kristal olarak kendini gösterdiği ortaya çıktı. O zaman "sıvı kristal" terimi ortaya çıktı.
LCD matrisleri nasıl çalışır
Matrisin dayandığı şey budur. matris nedir? BTbelirsiz terim. Anlamlarından biri dizüstü bilgisayar ekranı, LCD monitör veya modern TV ekranıdır. Şimdi çalışmalarının prensibinin neye dayandığını öğreneceğiz.
Ve ışığın olağan polarizasyonuna dayanır. Okul fizik dersini hatırlarsanız, o zaman sadece bazı maddelerin sadece bir spektrumun ışığını iletebildiğini söyler. Bu nedenle 90 derecelik bir açıyla iki polarizör ışığı hiç iletmeyebilir. Aralarında ışığı çevirebilecek bir cihaz olması durumunda, ışımanın parlaklığını ve diğer parametreleri ayarlayabileceğiz. Genel olarak, bu en basit matristir.
Basitleştirilmiş matris düzenlemesi
Normal bir LCD ekran her zaman birkaç kalıcı parçadan oluşur:
- Aydınlatma lambaları.
- Yukarıdaki aydınlatmanın homojenliğini sağlayan reflektörler.
- Polarizörler.
- İletken kontaklara sahip cam alt tabaka.
- Bir miktar kötü şöhretli sıvı kristaller.
- Başka bir polarizör ve alt tabaka.
Böyle bir matrisin her pikseli, kombinasyonu mevcut renklerden herhangi birini elde etmenizi sağlayan kırmızı, yeşil ve mavi noktalardan oluşur. Hepsini aynı anda açarsanız sonuç beyaz olur. Bu arada, matrisin çözünürlüğü nedir? Bu, üzerindeki piksel sayısıdır (örneğin 1280x1024).
Matrisler nedir?
Basitçe söylemek gerekirse, pasif (basit) ve aktiftirler. Pasif - içlerinde en basitipikseller sırayla, satır satır ateşlenir. Buna göre, büyük bir köşegen ile ekranların üretimini kurmaya çalışırken, iletkenlerin uzunluğunu orantısız bir şekilde arttırmanın gerekli olduğu ortaya çıktı. Sonuç olarak, yalnızca maliyet önemli ölçüde artmadı, aynı zamanda voltaj da arttı, bu da girişim sayısında keskin bir artışa neden oldu. Bu nedenle, pasif matrisler yalnızca küçük bir köşegeni olan ucuz monitörlerin üretiminde kullanılabilir.
Aktif monitör çeşitleri, TFT, milyonlarca pikselin her birini (!) ayrı ayrı kontrol etmenizi sağlar. Gerçek şu ki, her piksel ayrı bir transistör tarafından kontrol ediliyor. Hücrenin erken şarj kaybetmesini önlemek için, ona ayrı bir kapasitör eklenir. Elbette böyle bir şema sayesinde her pikselin tepki süresini önemli ölçüde az altmak mümkün oldu.
Matematiksel gerekçe
Matematikte matris, öğeleri satırlarının ve sütunlarının kesişme noktasında bulunan bir tablo olarak yazılmış bir nesnedir. Matrislerin genellikle bilgisayarlarda yaygın olarak kullanıldığına dikkat edilmelidir. Aynı görüntü bir matris olarak yorumlanabilir. Çünkü her pikselin belirli koordinatları vardır. Böylece, dizüstü bilgisayar ekranında oluşturulan herhangi bir görüntü, hücreleri her pikselin renklerini içeren bir matristir.
Her değer tam olarak 1 bayt bellek kaplar. Bir miktar? Ne yazık ki, bu durumda bile, yalnızca bir FullHD kare (1920 × 1080) birkaç MB alacaktır. 90 dakikalık bir film için ne kadar alana ihtiyacınız var? Bu yüzdengörüntü sıkıştırılır. Bu durumda determinant büyük önem taşır.
Bu arada, matris determinantı nedir? Bir kare matrisin öğelerini, değeri satır veya sütunların yer değiştirmesi ve doğrusal kombinasyonları yoluyla korunacak şekilde birleştiren bir polinomdur. Bu durumda, bir matris, renklerinin kodlandığı piksellerin düzenini tanımlayan matematiksel bir ifade olarak anlaşılır. İçindeki satır ve sütun sayısı aynı olduğu için kare denilmiştir.
Bu neden bu kadar önemli? Gerçek şu ki, Haar dönüşümü kodlamada kullanılıyor. Esasen, Haar dönüşümü, uygun ve kompakt bir şekilde kodlanabilecekleri şekilde dönen noktalarla ilgilidir. Sonuç olarak, determinantın kullanıldığı kod çözme için ortogonal bir matris elde edilir.
Şimdi matrisin ana türlerine bakacağız (matriksin kendisinin ne olduğunu zaten bulduk).
TN+film
Günümüzün en ucuz ve en yaygın ekran modellerinden biri. Nispeten hızlı tepki süresine sahiptir, ancak renk üretimi oldukça zayıftır. Sorun şu ki, bu matristeki kristaller, görüş açıları ihmal edilebilecek şekilde konumlandırılmıştır. Bu fenomenle mücadele etmek için, biraz daha geniş görüş açılarına izin veren özel bir film geliştirilmiştir.
Bu matristeki kristaller bir sütun halinde düzenlenir, böylece geçit törenindeki askerlere benzer. Kristaller, birbirlerine mükemmel bir şekilde yapıştıkları için bir spiral halinde bükülür. Katmanların yüzeylere iyi yapışması için özelçentikler.
Her kristale, üzerindeki voltajı düzenleyen bir elektrot bağlanır. Voltaj yoksa, kristaller 90 derece döner ve bunun sonucunda ışık içlerinden serbestçe geçer. Matrisin normal beyaz pikseli ortaya çıkıyor. Kırmızı veya yeşil nedir? Nasıl çalışır?
Gerilim uygulanır uygulanmaz spiral sıkıştırılır ve sıkıştırma derecesi doğrudan akımın gücüne bağlıdır. Değer maksimum ise, kristaller genellikle ışığı iletmeyi durdurur ve bu da siyah bir arka planla sonuçlanır. Gri rengi ve gölgelerini elde etmek için, spiraldeki kristallerin konumu, ışığın içeri girmesine izin verecek şekilde ayarlanır.
Bu arada, varsayılan olarak, tüm renkler bu matrislerde her zaman etkinleştirilir ve beyaz bir pikselle sonuçlanır. Bu nedenle, monitörde her zaman parlak bir nokta olarak görünen yanmış bir pikseli belirlemek çok kolaydır. Bu tür matrislerin her zaman renk üretimiyle ilgili sorunları olduğu düşünüldüğünde, siyah görüntü elde etmek de çok zordur.
Durumu bir şekilde düzeltmek için mühendisler kristalleri 210°'lik bir açıyla yerleştirdi ve bu da renk kalitesinin ve tepki süresinin iyileşmesini sağladı. Ancak bu durumda bile, bazı örtüşmeler vardı: klasik TN matrislerinden farklı olarak, beyaz tonlarında bir sorun vardı, renkler soluk çıktı. DSTN teknolojisi böyle doğdu. Özü, ekranın her biri ayrı ayrı kontrol edilen iki yarıya bölünmesidir. Görüntü kalitesi önemli ölçüde arttı, ancakmonitörlerin ağırlığını ve maliyetini artırdı.
TN+film tipi bir dizüstü bilgisayarda matris budur.
S-IPS
Hitachi, önceki teknolojinin eksikliklerinden yeterince acı çekti, artık onu geliştirmeye çalışmamaya karar verdi, sadece tamamen yeni bir şey icat etti. Ayrıca, 1971'de Günter Baur, kristallerin bükülmüş sütunlar şeklinde değil, bir cam altlık üzerine birbirine paralel olarak yerleştirilebileceğini keşfetti. Elbette bu durumda verici elektrotlar da oraya takılır.
İlk polarizasyon filtresinde voltaj yoksa, ışık içinden serbestçe geçer, ancak polarizasyon düzlemi birinciye göre her zaman 90 derecelik bir açıda olan ikinci substratta tutulur. Bu nedenle, yalnızca monitörün tepki hızı önemli ölçüde artmakla kalmaz, aynı zamanda siyah renk gerçekten siyahtır ve koyu gri tonunun bir varyasyonu değildir. Ayrıca, genişletilmiş görüş açıları büyük bir avantajdır.
Teknolojinin kusurları
Yazık ama birbirine paralel olan kristallerin dönüşü çok daha uzun sürüyor. Ve bu nedenle, daha eski modellerdeki tepki süresi, 35-25 ms gibi gerçek anlamda devasa bir değere ulaştı! Bazen imleçten bir döngü gözlemlemek bile mümkündü ve kullanıcıların oyuncaklardaki ve filmlerdeki dinamik sahneleri unutması daha iyiydi.
Elektrotlar aynı alt tabaka üzerinde olduğundan, kristalleri gerekli yöne döndürmek için çok daha fazla güç gerekir. Ve bu nedenle her şeyIPS monitörleri nadiren ekonomi için Energy Star kazanır. Tabii ki, alt tabakayı aydınlatmak için daha güçlü lambaların kullanılması da gerekir ve bu, artan güç tüketimi ile durumu iyileştirmez.
Bu tür matrislerin üretilebilirliği yüksektir ve bu nedenle yakın zamana kadar çok, çok pahalıydılar. Kısacası, tüm avantajları ve dezavantajları ile bu monitörler tasarımcılar için harika: renk kalitesi mükemmel ve bazı durumlarda tepki süresinden fedakarlık edilebilir.
IPS paneli budur.
MVA/PVA
Yukarıdaki sensör türlerinin her ikisi de ortadan kaldırılması neredeyse imkansız kusurlara sahip olduğundan, Fujitsu yeni bir teknoloji geliştirdi. Aslında MVA / PVA, IPS'nin değiştirilmiş bir versiyonudur. Ana fark elektrotlardır. İkinci alt tabaka üzerinde tuhaf üçgenler şeklinde bulunurlar. Bu çözüm, kristallerin voltaj değişikliklerine daha hızlı yanıt vermesini sağlar ve renk oluşturma çok daha iyi hale gelir.
Kamera
Ve bir kameradaki matris nedir? Bu durumda, bu, aynı zamanda bir yük-bağlı cihaz (CCD) olarak da bilinen iletken kristalin adıdır. Kamera matrisinde ne kadar çok hücre varsa o kadar iyidir. Kamera deklanşörü açıldığında, matristen bir elektron akışı geçer: ne kadar çok olursa, oluşan akım o kadar güçlü olur. Buna göre karanlık kısımlarda akım oluşmaz. Matrisin belirli renklere duyarlı alanları,sonuç ve tam bir görüntü oluşturur.
Bu arada, bilgisayarlar veya dizüstü bilgisayarlar hakkında konuşursak, matrisin boyutu nedir? Çok basit - bu ekran köşegeninin adıdır.
