Технічні характеристики монітора

Вступ

На цій сторінці розглянемо деякі технічні характеристики монітора.

1. Види підсвічування рідких кристалів IPS-монітора

Деякі види підсвічування рідких кристалів дисплея та колірний гамут:
1) CCFL-підсвічування (колірний гамут близький sRGB).
2) Wide Gamut CCFL-підсвічування (колірний гамут близький AdobeRGB).
3) White LED-підсвічування (колірний гамут близький sRGB).
4) GB-r LED-підсвічування або MG LED-підсвічування (колірний гамут близький AdobeRGB).
5) RGB LED-підсвічування (колірний гамут близький AdobeRGB).
6) BlueLED-підсвічування з прошарком з квантових точок (with Quantum Dot technology) - колірний гамут залежить від моделі матриці екрана. В деяких екранах може бути колірний гамут більше sRGB. В деяких екранах може бути колірний гамут близький DCI-P3.

На малюнках представлені спектри для моніторів з різними видами підсвічування рідких кристалів дисплея. Чорним кольором виділено спектр для білого кольору, червоним - для червоного, зеленим - для зеленого, синім - для синього.



Ліворуч - спектри для монітора з CCFL-підсвічуванням.
Праворуч - спектри для монітора з Wide Gamut CCFL-підсвічуванням.



Ліворуч - спектри для монітора з White LED-підсвічуванням.
Праворуч - спектри для монітора з GB-r LED-підсвічуванням.



Ліворуч - спектри для монітора з RGB LED-підсвічуванням.
Праворуч - спектри для монітора з BlueLED-підсвічуванням з Quantum Dot прошарком.

2. Quantum Dot

Quantum Dot (Квантові точки) - це напівпровідники нанокристали, котрі під дією світла або електричного струму починають світитися.
Наприклад, під дією випромінювання синього світлодіода (BlueLED) нанокристали селеніду кадмію діаметром 6 нанометрів почнуть світитися червоним світлом, а нанокристали діаметром 4 нанометри - зеленим світлом.
Технологія квантових точок передбачає додавання в LCD-панель або плівки з покриттям з квантових точок (нанокристалів селеніду кадмію двох діаметрів, 4 та 6 нанометрів), або скляних пластин з покриттям з квантових точок.

3. OLED монітори

OLED - Organic Light Emitting Diode, органічний світлодіод.
Головна особливість цієї технології - використання органічних сполук,
які при проходженні через них електричного імпульсу випромінюють світло.
Переваги OLED-моніторів, порівняно з LCD:
- широкі кути огляду;
- дуже низький час відгуку;
- широкий колірний гамут, NTSC > 100%;
- класичний OLED не вимагає додаткового підсвічування, завдяки чому дисплей може бути тоншим, може мати добру рівномірність відтінку і яскравості по площині екрану;
- можна отримати вищу яскравість;
- можна отримати вищу контрастність (до 40000:1 і вище).
Недоліки:
- для відтворення відео потрібно більше енергії (але менше для відтворення тексту);
- дорожнеча;
- менший термін служби, та менша надійність.

4. Pulse Width Modulation, PWM

ШІМ (Pulse Width Modulation, PWM) - широтно-імпульсна модуляція блоку підсвічування матриці монітора.

ШІМ - це один із найпростіших способів досягнення широкого діапазону регулювання яскравості в екранах моніторів. Принцип дії - дуже швидке циклічне включення і виключення підсвічування. Чергування включення/виключення відбувається настільки швидко, що людське око
не помічає мерехтіння.

І хоча шкідливість ШІМ для людського зору не доведено, але в деяких випадках ШІМ ймовірно може бути причиною швидкої стомлюваності очей
у чутливих людей.

ШІМ використовується в переважній більшості LCD-моніторів.

В деяких сучасних моніторах використовуються технологія Flicker Free.

5. Bit depth

Bit depth (Глибина кольору) - кількість бітів, що використовуються для зберігання кожного пікселя зображення. Кожен додатковий біт додає вдвічі більше колірних комбінацій до доступної кількості. 1 Bit (чорний і білий), 8 біт (256 кольорів).
Наприклад:
Матриця монітора містить піксели трьох базових кольорів (Red, Green, Blue):
256 відтінків (Red) x 256 відтінків (Green) x 256 відтінків (Blue) = 16 777 216 відтінків кольорів (16,77 мільйонів відтінків кольорів) або 8 Bit.

6. Про кількість відтінків кольорів матриці монітора, A-FRC

Для більшості моніторних матриць заявлено підтримку 16,77 мільйонів відтінків кольорів. А деякі матриці моніторів здатні відтворювати 1,073 мільярд відтінків кольорів, такі матриці передають більше відтінків (градацій).

Advanced Frame Rate Control (A-FRC) - технологія, що дозволяє штучно розширити кількість відтінків кольорів.

Наприклад, для матриць 6 bit (262 144 кольорів) технологія дозволяє штучно розширити кількість відтінків кольорів до 16,77 млн.;
а для матриць 8 bit (16,77 млн. кольорів) - розширити кількість відтінків кольорів до 1,073 мільярда.

A-FRC працює за принципом змішування кольорів у часі, тобто, швидкого мерехтіння послідовності чотирьох кольорових кадрів для створення відчуття нового кольору.

В інтерпретації Samsung ця технологія називається Hi FRC.

Зауваження: Навіть якщо монітор має 8bit драйвер (драйвер - система керування рідкими кристалами, що використовуються у LCD-панелі),
це зовсім не означає, що дизеринг взагалі відсутній.
Такий 8bit драйвер продукує напругу, що може змінювати кут піксела в 256 положень, але, на жаль, кількість світла, що пропускається пікселом, дуже нелінійно залежить від напруги.
Щоб виправити цю нелінійність, доводиться застосовувати дизеринг.
Навіть якщо заявлено, що матриця 8bit, дизеринг все одно застосовується.

7. Розрядність LUT монітора

LCD-монітори відрізняються від CRT-моніторів з точки зору сприйняття гамма характеристик для кожного базового кольору.

Наприклад, CRT-монітори мали однакові криві гама-розподілу для кожного базового кольору.

Але для LCD-моніторів криві гамма-розподілу кожного кольору відрізняються, що створює шкалу сірого, яка не збалансована від чорного до білого.

Тому корекція LUT кожного базового кольору: Red, Green, Blue, дуже важлива для того, щоб отримати точний баланс сірого за шкалою рівнів сірого кольору.
LUT (Look-up table) - внутрішня таблиця корекції кольорів.

Для звичайних моніторів для кожного з каналів Red, Green, Blue, як правило, використовується 1D LUT 8bit.

Розрядність LUT 8bit - може призводити до похибок в розрахунках
(як наслідок - певні градації можуть бути втрачені, а певні градації, чи навіть всі, можуть отримати ледь помітне просочування іншого кольору).

Розрядність LUT 10bit - це вже досить добре, але може бути не достатньо
для темних ділянок зображень (особливо там, де різниця між двома відтінками сірого дуже мала). Тому для користувачів з найвищими вимогами до кольоропередачі, може знадобитись ще вища розрядність LUT монітора.

В професійних моніторах EIZO ColorEdge розрядність LUT може сягати 14-16 bit - це забезпечує максимально плавні градієнти практично без втрат градацій, найкращий результат в темних ділянках зображень, та відсутність просочування іншого кольору.

8. 3D-LUT

В деяких топових моніторах EIZO, Dell, Benq, HP, LG може використовуватись 3D LUT, що надає певні переваги.

Для традиційного 1D LUT фактично використовується три окремі LUT:
один для Red, один для Green, та один для Blue. 1D LUT може контролювати лише gamma, RGB balance (grey scale) та white point. Але не може контролювати колірний гамут монітора чи якісь нелінійні атрибути монітора (наприклад saturation).

В 3D LUT використовується єдина тривимірна внутрішня таблиця корекції кольорів. 3D LUT дозволяє контролювати gamma, RGB balance (grey scale)
та white point, але окрім цього здатен контролювати нелінійні атрибути монітора (наприклад saturation) та здійснює емуляцію цільового колірного простору.



Зауваження, 3D LUT реалізовано якісно в топових моніторах EIZO.

В моніторах Dell, Benq, HP, LG інколи важко знайти хоч якусь користь від 3D LUT (оскільки комплектне програмне забезпечення для створення 3D LUT може працювати не стабільно або видавати не коректний результат, або взагалі не працювати).

9. Uniformity

Монітори можуть мати нерівномірність яскравості (brightness), кольору (color tones) та гами (gamma) по всій площині екрану.

Для виправлення нерівномірності в деяких професійних моніторах EIZO є функція Uniformity.

Uniformity працює по всій площині екрану, для яскравості (brightness)
та кольору (color tones) одночасно, для всіх greyscale levels.

Також подібна функція почала з'являтись в моніторах інших брендів (щоправда, Uniformity від інших брендів має певні обмеження, а ефективність, в більшості випадків, дорівнює нулю).



Теги: Технічні характеристики монітора. Про кількість відтінків кольорів монітора. 6Bit, 8bit, A-FRC. Характеристики матриць моніторів. Колірний гамут монітора. Монітори 4K UHDTV.