ЖК-монитор

Когда-то это представлялось экзотикой: несовершенная и все еще дорогая ЖК технология в те времена требовала доведения ее до ума совсем в других деталях.

Но время шло, и нельзя сказать, что светодиодная подсветка оказалась таким же долгостроем, как, например, OLED-дисплеи: сейчас на прилавках уже довольно много моделей от самых разных производителей, среди которых в первых рядах Samsung UE32K5500, быстро настигаемый Philips, LG, Sharp ...

 Смущает только цена этих передовых устройств, которая начинается от 500$ за относительно небольшие 32-дюймовые модели TV. Крупные панели могут стоить и дороже иномарки (у того же Samsung есть аж 70-дюймовая модель LE-70F96BD), но в целом в этом секторе их цена не превышает цены «плазменных» аналогов.

А где же дешевые телевизоры и мониторы с LED-подсветкой? Казалось бы, впечатляющий прогресс в области полупроводниковых источников света, которые уже не гнушаются встраивать в одноразовые зажигалки, делает производство таких аппаратов логичным: светодиоды ярче, экономичнее, излучают ровнее «свет» (в смысле более равномерного спектра).

Не содержат ртути и в теории проще управляются, чем флуоресцентные лампы с холодным катодом (CCFL). На самом деле такие экраны, конечно, есть, только скорее не экраны, а экранчики: светодиодами подсвечивают маленькие дисплеи мобильных устройств, просто в силу компактности такой подсветки. А в области телевизоров-мониторов, как и экранов ноутбуков, преимущества светодиодов, как это на первый взгляд ни кажется парадоксальным, очевидны далеко не сразу.

Это хорошо иллюстрируется возмущением знакомого фотографа, который приобрел новый МасВоок от фирмы Apple, которая с этого года перешла на светодиодную подсветку во всех своих моделях. Неравномерность засветки экрана, по его мнению, достигает неприличных величин, причем неравномерность эта «пятнистая», а не плавная, как у CCFL-подсветки, из-за разброса параметров светодиодов.

То есть без дополнительной калибровки светодиодная подсветка теряет, по крайней мере, одно свое преимущество. Заметим также, что светодиоды вообще-то довольно много потребляют (до 0,2 ватта каждый при максимальной яркости, а их общее количество в дисплее достаточно крупных размеров может составлять несколько тысяч) и их использование «в лоб» (то есть вместо ламп) может заметно повысить потребление устройства, причем большие экраны еще и потребуют принудительного охлаждения, как «плазма».

По всем этим причинам настоящее преимущество светодиодной подсветки лежит пока вовсе не в области удешевления, упрощения или снижения габаритов, и, соответственно, удешевления продуктов, как мы привыкли в случае других инноваций. Нет, светодиодная подсветка нужна совсем для другой цели: при должной обработке изображения она позволяет значительно повысить его качество.

Возможно, вы удивитесь, но ЖК-панель пропускает всего около 7% света, излученного подсветкой. Остальное теряется - около 33% на цветных фильтрах, еще 50% на поляризаторе и еще примерно на 10% световой поток ослабляется другими компонентами (стеклянными пластинами, прозрачными электродами и др.).

Учитывая, что лучшие поляризаторы, выпускаемые фирмой Nitto, имеют эффективность около 99,95%, то есть пять сотых процента света они пропустят даже в идеальных условиях, диапазон контрастности такой панели оставляет желать лучшего (о том, как его считают, см. врезку). Этот диапазон именуют статическим. Имеется в виду, что подсветка панели постоянная и не меняется в зависимости от характера самого изображения.

Поэтому ЖК мониторы Samsung UE55KS7000, выпущенные по «ширпотребовской» TN-технологии или даже по более «продвинутой» IPS, имеют контраст всего в несколько сотен к одному (например, мой не самый дешевый NEC2070NX - 700:1). Значительно лучшие результаты дает PVA-технология (до 1500-2000:1), но у нее есть свои тараканы в области отображения цветов в зависимости от угла зрения.

Для получения насыщенного черного цвета, в чем, собственно, и заключается проблема повышения контраста (считая, что подсветку хотя бы в теории можно сделать сколь угодно яркой), производителям приходится снижать апертуру ЖК-ячейки (проще говоря, ее видимый диаметр) и дополнительно применять всякие модные технологии, вроде TruBrite от Toshiba, что, кроме всего прочего, ведет к еще большим потерям света.

А какой диапазон контраста реально нужен? Для начала повторим то, что сказано во врезке: для «ширпотребовской» цветовой модели RGB с традиционно принятой глубиной цвета в восемь двоичных разрядов по каждому из трех основных цветов (что и дает обычные 16,7 млн. оттенков) устанавливать контраст более 256:1 бессмысленно, так как само изображение имеет именно такой диапазон (а на самом деле и заметно меньше).

Мало того, этот диапазон контрастов перекрывает большинство реальных сцен в окружающей действительности, за исключением разве что таких экстремальных ситуаций, как интерьер темной комнаты, снимаемый против освещенного окна, или пейзаж с заходящим солнцем в кадре, там действительно перепады яркостей могут составлять до 200 000:1 и более (и, заметьте, глаз их нередко спокойно воспринимает, в отличие от объектива).

А так даже сцена вечерней улицы с отдельными освещенными солнцем зданиями имеет максимальный перепад 500:1, то есть и с убогим RGB мы потеряем в худшем случае немногие детали в самой тени или на освещенных местах, что не очень критично. Но все эти рассуждения годятся, во-первых, только для обычной фотографии.

Для таких вещей, как, к примеру, спутниковые снимки, те самые «немногие» потерянные детали могут оказаться критически важными, а во-вторых, совсем другая ситуация с диапазоном контрастности в случае движущихся изображений, где в каждой отдельной сцене она обычно более укладывается в диапазон RGB (и бог с ними, с деталями, там их мало кто рассматривает), зато от сцены к сцене общая освещенность объектов «гуляет» на порядки.

Одно дело полутемный интерьер залы рыцарского замка, совсем другое - освещенное утренним солнцем поле битвы на равнине. Поэтому в ЖК-дисплеях на удивление эффективно работает такая штука, как динамический контраст, хотя в обычных конструкциях с флуоресцентными лампами он и кажется реализованным весьма топорно: просто в зависимости от общей яркости сцены подсветка всего экрана либо приглушается, либо, наоборот, увеличивает свою яркость.

Конечно, на самом деле здесь не регулируется никакой контраст, такая операция есть просто некий аналог кручения ручки общей яркости дисплея от сцены к сцене. Поэтому будьте внимательны: если дисплей имеет обычную подсветку, то понятие «динамического контраста» применимо к нему очень ограничено, хотя ничего плохого про саму функцию сказать нельзя.

Заодно заметим, что в «плазме» тоже есть все условия для обеспечения таких величин контраста, так как там статический контраст изначально составляет 3000-4000:1, и имеющиеся на прилавках панели хвастают цифрами динамического контраста порядка сотен тысяч и миллионов к одному. Но на самом деле перед нами явно аналог тех же игр с общей яркостью.

Потому что для обеспечения настоящего контраста с миллионными отношениями надо ставить как минимум 20-разрядные схемы управления, а кто же на это пойдет в бытовой технике и кому, самое главное, там это нужно? Учитывая, что бытового контента с такими отношениями яркости в одной сцене как бы и не имеется: не создано еще камер, за исключением специально-космических, позволяющих сохранить солнце в кадре так, как его видит человеческий глаз.