Plazma czy LCD?

1. Krótka historia telewizora

Jedną z pierwszych osób, które przyczyniły się do powstania telewizora, był Anglik William Crookes. To on w 1878 roku wynalazł lampę elektronową emitującą promieniowanie katodowe. W 1884 roku w Niemczech Paul Nipkow zbudował urządzenie do mechanicznej analizy obrazu, tzw. tarczę Nipkowa. Była to obrotowa tarcza ze spiralnie umieszczonymi otworami. W tym samym kraju, ale w 1897 roku, Karl Ferdinand Braun zmodyfikował lampę elektronową Crookes?a, tworząc prototyp kineskopu. W 1906 roku w Rosji Boris Rosing eksperymentował z tarczą Nipkową i lampą elektronopromieniową i udało mu się przesłać pierwsze obrazy telewizyjne, które były bardzo złej jakości. W USA Vladimir Zworykin wynalazł pierwszą elektronową lampę analizującą obraz, był to ikonoskop. Stało się to w 1923 roku. Trzy lata później John Logie Baird zademonstrował działający system telewizyjny, używając mechanicznej tarczy Nipkowa do analizy obrazu. W 1928 roku doszło do powstania telewizji kolorowej. Zademonstrował ją Baird.
W 1929 roku BBC rozpoczęła eksperymentalne nadawanie programu telewizyjnego stosując system Blaira. W 1940 roku w USA rozpoczęto nadawać eksperymentalne transmisje telewizyjne w kolorze, stosując obecny system odtwarzania kolorów. Tymczasem w Polsce w 1952 roku Telewizja Polska zaczęła regularnie nadawać programy telewizyjne. Rok 1953 to rok, w którym zaczęto nadawać kolorowy program telewizyjny. W 1956 doszło do wyprodukowania pierwszego magnetowidu. Uczyniła to kalifornijska firma Ampex Corporation. Sześć lat później satelita TELSTAR przekazał przez Atlantyk pierwsze sygnały telewizyjne. W 1970 roku firmy Decca z Wielkiej Brytani i AEG-Telefunken z RFN poinformowały o zbudowaniu pierwszego systemu nagrywania i odtwarzania płyt wideo. System ten dopracowano jednak w latach 80., kiedy zaczęto stosować laser do odtwarzania płyt.. W 1973 roku BBC i Independent Television wprowadziły w Wielkiej Brytanii pierwsze na świecie systemy teletekstu. Dwa lata później firma Sony wprowadziła system kaset wideo do użytku domowego. Tego samego roku poczta brytyjska(British Telecom) oznajmiła
o wprowadzeniu systemu umożliwiającego oglądanie danych na ekranie TV. 1979 roku japońska firma Matsushita opracowała płaski, kieszonkowy odbiornik TV, w którym zastosowano wyświetlacz ciekłokrystaliczny. W 1986 roku wprowadzono cyfrowe systemy transmisyjne i udoskonalono systemy teletekstu. A już 3 lata później rozpoczęto w Japonii nadawać programy telewizyjne w wysokiej rozdzielczości obrazy, tymczasem w Wielkiej Brytanii wprowadzono telewizję satelitarną. W roku 1990 BBC wprowadziła cyfrowy system stereofoniczny (NICAM). Wprowadzono europejski system MAC. Umożliwiał uzyskiwanie ostrzejszego obrazu i większej liczby danych i liczby ścieżek dźwiękowych. Wreszcie w 1992 roku w USA zademonstrowano w pełni cyfrową telewizję wysokiej rozdzielczości.
Początki telewizora były bardzo marne. Niewielu ludzi również mogło sobie pozwolić na tak duży wydatek, który wiązał się z kupnem telewizora.
Dziś na szczęście, każdy z nas może mieć telewizor. I nie są to telewizory, które wyświetlają obraz w kolorach czarno-białym.
Dziś mamy problem, jakiego nikt nie miał 50 lat temu. Zastanawiamy się, który telewizor jest lepszy: plazmowy czy LCD?

2. Ekran plazmowy PDP (Plasma Display Panel)

W ekranach plazmowych wykorzystuje się właściwości gazów szlachetnych, które pobudzone wysokim napięciem przechodzą w stan plazmy. Reakcja ta odbywa się jednocześnie w kilku milionach pikseli na ekranie. Każdy piksel składa się z trzech subpikseli dla kolorów podstawowych: RGB. Subpiksel to rurka szklana z ksenonem, na jej końcach znajdują się elektrody do których przykładane jest napięcie zmienne. Różnica potencjałów rzędu kilkuset Voltów zmienia gaz w plazmę i następuje emisja promieniowania UV. Promieniowanie ultrafioletowe nie jest widoczne dla człowieka, dlatego jest tu warstwa fosforu, który pobudzony tym promieniowaniem emituje światło widzialne. Dla każdego z trzech subpikseli zastosowany jest inny kolor fosforu: czerwony, zielony i niebieski. Razem tworzą piksel, a miliony takich pikseli ekran. Aby sterować taką ilością punktów na ekranie, piksele połączone są w szyny w pionie i poziomie i każdemu przypisany jest adres. Układy sterujące matrycą synchroniczne z treścią obrazu zapalają poszczególne grupy pikseli. Dzięki zmianom napięcia sterującego dla każdego z nich można uzyskać pełna gamę kolorów. Dodatkowo układy sterujące muszą zadbać o regulacją jaskrawości świecenia, poszczególne piksele mają tylko dwa stany: zapalony lub zgaszony, dlatego stany pośrednie jaskrawości uzyskuje się dzięki modulacji impulsowo-kodowej PCM.

Wady paneli plazmowych
Oglądając ekran z bliskiej odległości mamy wyraźne odczucie zmęczenia wzroku. Efekt ten jest szczególnie widoczny przy ciemnych scenach. Ponieważ nie ma możliwości płynnej zmiany intensywności świecenia piksela, to zmiany jaskrawości uzyskuje się przez wielokrotne zapalanie i gaszenie go. Przy jasnych scenach częstotliwość ta jest na tyle duża, że oko ludzkie nie widzi efektu migania. Przy scenach ciemnych oko odbiera efekt migotania tylko mózg nie nadąża przetwarzać obrazy zmieniające się szybciej niż 85 Hz, więc choć przerw nie widać to wzrok się męczy. Również gorsza jest rozróżnialność półcieni na ciemniejszych scenach.
Istotną wadą ekranów PDP jest ich mniejsza trwałość niż LCD, a nawet od tradycyjnych kineskopów CRT. Luminofor zużywa się i obraz z czasem robi się mniej kontrastowy. Zużycie może następować nierównomiernie. Jeśli na ekranie przez długi czas wyświetlany jest statyczny obraz, to jasne jego punkty mocniej wypalają luminofor. Przykładowo, jeśli użytkownik zawsze ogląda jeden kanał to jego logo potrafi trwale wypalić się w jednym miejscu ekranu i nawet po zmianie na inny będzie w tym miejscu widoczny cień o słabszej intensywności (w niektórych nowszych modelach zminimalizowano ten problem stosując przesuwanie obrazu o jeden piksel).
Telewizory plazmowe nie nadają się do wyświetlania stałego obrazu. Jeśli dany fragment obrazu przez dłuższy czas się nie zmienia i świeci z dużą jaskrawością powoduje to nagrzewanie się fosforu i temperatury gazu w komórkach. Nawet po zmianie sceny powierzchnia luminoforu jest tak naelektryzowana, że nadal świeci powodując efekt zatrzymania poprzedniej fazy ruchu. Długotrwałe przytrzymywanie tej samej sceny na ekranie może powodować trwałe uszkodzenie ekranu.
Panele plazmowe są bardziej energochłonne, pobór prądu potrafi być prawie dwukrotnie większy niż dla telewizora LCD o tej samej przekątnej ekranu. Dużą niespodzianką może być dla użytkownika gdy telewizor się popsuje. Po mimo wysokiej ceny, usterki się zdarzają. Choć telewizor jest ogromnych rozmiarów nie jest możliwa naprawa w domu klienta.
Telewizor plazmowy, bardziej niż każdy inny narażony jest na uszkodzenia mechaniczne. Paski fosforu umieszczone są w otoczeniu gazów szlachetnych miedzy dwoma szybami,
w przypadku pęknięcia szyby, panel jest już nienaprawialny. Pęknięcie może nastąpić na skutek stuknięcia lub przenoszenia telewizora. Ekrany plazmowe można przenosić tylko w pozycji pionowej, takiej jak ma normalnie pracować. Przenoszenie go poziomo spowoduje trwałe uszkodzenie ekranu.
Zastosowanie unikalnych części, duży stopień złożoności i specjalna technologia montażu, skazują ich właścicieli wyłącznie na korzystanie z autoryzowanych punktów serwisowych. Ceny naprawy są wielokrotnie wyższe niż tradycyjnych telewizorów CRT. Często zdarza się, że naprawa jest nieopłacalna.

Zalety paneli plazmowych
Jednak telewizor plazmowy ma również zalety. Ich wysoka jakość odbioru przy wielkich ekranach, dynamiczny obraz o dużej rozdzielczości bez rozmywania krawędzi sprawia,
że jest to idealna technologia dla prezentacji w dużych salach oraz do zastosowań profesjonalnych.

3. Ekrany LCD (Liquid Crystal Display)

Wyświetlacz ciekłokrystaliczny, LCD (ang. Liquid Crystal Display) - to urządzenie wyświetlające obraz oparte na mechanizmie zmiany polaryzacji światła na skutek zmian orientacji uporządkowania cząsteczek chemicznych, pozostających
w fazie ciekłokrystalicznej, pod wpływem przyłożonego pola elektrycznego.
W panelach LCD wykorzystuje się właściwości ciekłego kryształu. W odróżnieniu od plazmy piksel w LCD nie świeci tylko służy jako filtr, który przepuszcza światło. Źródłem światła jest lampa fluoroscencyjna, emituje ona białe światło, które przechodzi przez ekran złożony z milionów pikseli. Każdy piksel składa się z trzech subpikseli, różniących się kolorem filtra: czerwonego, niebieskiego i zielonego. Wewnątrz znajduje się kryształ oraz dwa polaryzatory: poziomy i pionowy. Poprzez napięcie przyłożone do tych elektrod można regulować ilością światła przepuszczanego przez piksel i tym samym tworzyć na ekranie obraz z punktów o różnym kolorze i intensywności świecenia. Każdy piksel zachowuje się jak przełącznik o zmiennej przeźroczystości.
Sterowanie ekranem LCD odbywa się podobnie jak w panelach plazmowych, przez łączenie pikseli do wspólnych elektrod w kolumny i rzędy oraz nadanie każdemu pikselowi dwóch współrzędnych będących jego adresem.
W porównaniu z technologią plazmy, piksel LCD przełącza światło z pewnym opóźnieniem. W efekcie dynamiczne obrazy są rozmyte. Aby zmniejszyć ten efekt zmieniono technologię produkcji paneli LCD o dodatkowy tranzystor cienkowarstwowy TFT (Thin Film Transistor). Tranzystor przyśpiesza przełączanie i opóźnia rozładowanie ładunku kondensatora, w efekcie każdy piksel ma wystarczający czas na wysterowanie, nawet gdy już jest adresowany inny piksel. Taki panel nazywamy aktywną matrycą, która w odróżnieniu od pasywnych zapewnia kontrastowy obraz bez efektu migotania.

Rodzaje wyświetlaczy LCD

Transmisyjne, odbiciowe oraz administracyjne.

Wyświetlacze LCD mogą pracować w trybie transmisyjnym, odbiciowym lub administracyjnym. Transmisyjne wyświetlacze są oświetlane z jednej strony, a powstające na nich obrazy ogląda się od drugiej strony. Stąd aktywne piksele są w takich wyświetlaczach zawsze ciemne, a nieaktywne jasne. Tego typu wyświetlacze są stosowane w przypadku gdy potrzebna jest duża intensywność obrazu (np.: w projektorach multimedialnych czy monitorach komputerowych). Wyświetlacze transmisyjne są zwykle stosowane razem
z aktywnymi matrycami, choć czasem są też stosowane bierne wyświetlacze transmisyjne
w np. zegarkach z uchylnymi wyświetlaczami.

Wyświetlacze odbiciowe, posiadają na swoim dnie lustro, które odbija dochodzące
do powierzchni wyświetlacza światło. Tego rodzaju wyświetlacze mogą pracować wyłącznie
w trybie biernym i posiadają zwykle niezbyt dużą intensywność generowanego obrazu, ale za to mają one bardzo mały pobór mocy. Są one najczęściej stosowane w kalkulatorach
i zegarkach, aczkolwiek czasami możne je też spotkać w przenośnych komputerach
i palmtopach.

Istnieją także wyświetlacze mieszane - transreflektywne, które potrafią działać w obu trybach. Tryb odbiciowy jest stosowany gdy wyświetlacz pracuje przy niedoborze mocy
(np.: w laptopie pracującym na własnej, prawie wyczerpanej baterii) a tryb transmisyjny gdy mocy jest odpowiednio dużo.

Wady ekranów LCD

Oprócz wyższej ceny panele LCD również nie zapewniają takiej jakości obrazu jak tradycyjne kineskopy CRT czy plazma. Szczególnie wada ta ujawnia się przy dynamicznych obrazach, obraz który się szybko zmienia jest rozmyty.
Ograniczony jest kąt widzenia w porównaniu z kineskopami i plazmą, wynika to z technologii produkcji, że światło musi przejść przez dwa polaryzatory zanim dojdzie do ekranu. Patrząc na ekran pod kątem większym niż 50 stopni obraz jest ciemniejszy i niekontrastowy. Gorzej odtwarzana jest czerń. Przy ciemnych obrazach nie można rozróżnić gradacji półcieni. Ciemny ekran nigdy nie ma wystarczającej czerni, ponieważ nawet wyłączony piksel częściowo przepuszcza światło.
Wprawdzie trwałość paneli LCD jest większa niż plazmowych jednak zdarzają się wady luminoforu. Z upływem czasu może zwiększać się ilość zatkanych pikseli, co objawia się na ekranie ciemnymi punkcikami. Wady tej nie da się usunąć, pozostaje tylko możliwość wymiany całej matrycy LCD, a koszt porównywalny jest z ceną nowego odbiornika.

Zalety ekranów LCD

Technologia LCD ma wiele zalet dla branży IT. To właśnie tu pojawiły się pierwsze wyświetlacze LCD, zanim znalazły zastosowania gdzie indziej. Dzięki procesom litograficznym, zapożyczonym z przemysłu półprzewodników, piksele mogą być bardzo małe. Monitory LCD są poważną alternatywą dla nieporęcznych monitorów CRT, a już niedługo wręcz zmonopolizują rynek monitorów. Wyświetlacze LCD są też używane w urządzeniach przenośnych. W międzyczasie rozpoczęła się produkcja diod OLED (Organic Light-Emitting Diode), ale to dopiero początki.

Wyświetlacze LCD są tańsze od plazmowych, ale oczywiście trzeba też wziąć pod uwagę czynniki rynkowe. Kiedy brakuje paneli, nawet niedrogie technologie mogą osiągnąć kosmiczne ceny. Właśnie tak stało się rok temu.

Jeżeli chodzi o jakość obrazu, to LCD charakteryzuje się lepszą jasnością niż CRT. Piksele LCD nie migotają, co oznacza że można oglądać obraz z bliska, co zwiększa wrażenie "zatopienia" w obrazie.

Telewizory LCD mają bardzo stabilny obraz, co oznacza że można siedzieć blisko nich bez narażenia się na zmęczenie wzroku. Ponadto jasność jest doskonała, a obraz idealnie ostry. Jeżeli dodamy do tego rozsądną cenę - pomijając okres niedoborów - i niewielką zajmowaną przestrzeń, to widzimy, że LCD jest bardzo kuszącą propozycją.

4. Telewizor plazmowy czy LCD?

Powyżej przedstawiłam zasadę działania obu telewizorów : plazmowego i LCD. Każdy z nich ma zarówno zalety, jak i wady. Jeśli jednak decydujemy się na kupno nowego telewizora, warto przemyśleć, czy będzie on nam służył, jako zwykły telewizor do oglądania filmów, wiadomości, programów rozrywkowych, leżąc w łóżku, lub też siedząc w wygodnym fotelu, czy raczej będzie nam służył do oglądania meczy, programów rozrywkowych z większej odległości niż dwa metry?
Jeśli będziemy korzystać z niego, jak z telewizora przeznaczonego do użytku domowego, to zdecydowanie lepszym wyborem jest telewizor LCD. Osobiście wybrałabym ten telewizor ze względu na to, iż nie posiada takich wad, jak telewizor plazmowy, i zazwyczaj jego cena jest adekwatna do tego, co producent nam oferuje. Oglądając również w nim programy telewizyjne wzrok nie męczy się tak szybko, jak przy ekranie plazmowym.
Jeśli jednak będzie to telewizor, który do oglądania będzie służył większej liczbie osób z większej odległości (jak na przykład w barach), to lepszym wyborem jest telewizor plazmowy. Jego obraz nie ulega zniekształceniu wraz z zwiększaniem odległości. Jego wadą jest wysoka cena, która nie odpowiada oferowanym korzyściom, których wbrew pozorom nie ma tak dużo.
Gdybym miała pomóc komuś w wyborze telewizora, zdecydowanie poleciłabym mu LCD.