오늘은 거의 찾아보기 힘든여전히 CRT 모니터나 오래된 CRT TV를 사용하는 사람. 이 기술은 빠르고 성공적으로 액정 기반 LCD 모델로 대체되었습니다. 그러나 행렬도 똑같이 중요합니다. 액정과 매트릭스는 무엇입니까? 이 모든 것을 우리 기사에서 배울 것입니다.
선사 시대
1888년 세계 최초로 액정에 대해 배웠습니다.유명한 식물학자 프리드리히 라이니처가 식물에서 이상한 물질의 존재를 발견한 해. 그는 초기에 결정 구조를 갖고 있던 일부 물질이 가열되면 그 성질이 완전히 변한다는 사실에 놀랐습니다.
따라서 섭씨 178도의 온도에서처음에 이 물질은 흐려졌다가 완전히 액체로 변했습니다. 그러나 발견은 여기서 끝나지 않았습니다. 전자기적 측면에서 이상한 액체가 결정체로 나타남이 밝혀졌습니다. 그때 "액정"이라는 용어가 등장했습니다.
LCD 매트릭스의 작동 원리
매트릭스 작업은 이를 기반으로 합니다.매트릭스 란 무엇입니까? 이것은 모호한 용어입니다. 그 의미 중 하나는 노트북 디스플레이, LCD 모니터 또는 현대적인 TV 화면입니다. 이제 우리는 그들의 작업 원리가 무엇을 기반으로하는지 알아낼 것입니다.
그리고 그것은 빛의 일반적인 편광을 기반으로 합니다.학교 물리학 과정을 기억한다면 일부 물질은 한 스펙트럼의 빛만 전달할 수 있다고 말합니다. 이것이 두 개의 90도 편광판이 빛을 전혀 투과하지 못하는 이유입니다. 그들 사이에 빛을 돌릴 수있는 장치가있는 경우 글로우 및 기타 매개 변수의 밝기를 조정할 수 있습니다. 일반적으로 이것은 가장 단순한 행렬입니다.
단순화된 매트릭스 배열
일반적인 LCD에는 항상 몇 가지 영구 부품이 있습니다.
- 백라이트 램프.
- 앞서 언급한 조명의 균일성을 보장하는 반사판.
- 편광판.
- 전도성 접점이 있는 유리 기판.
- 수많은 악명 높은 액정.
- 또 다른 편광판 및 기판.
이러한 행렬의 각 픽셀은빨강, 녹색 및 파랑 점을 조합하여 사용 가능한 색상을 얻을 수 있습니다. 동시에 모든 것을 켜면 결과가 흰색입니다. 그건 그렇고, 매트릭스 해상도는 무엇입니까? 이것은 픽셀의 수입니다(예: 1280x1024).
어떤 매트릭스가 있습니까?
간단히 말해서 수동적(단순)입니다.그리고 활성. 수동 - 가장 단순하며 픽셀이 라인에서 라인으로 순차적으로 실행됩니다. 따라서 대각선이 큰 디스플레이의 생산을 확립하려고 할 때 도체의 길이를 불균형적으로 늘릴 필요가 있음이 밝혀졌습니다. 그 결과 비용이 크게 증가했을 뿐만 아니라 전압이 높아져 간섭 횟수가 급격히 증가했습니다. 따라서 패시브 매트릭스는 대각선이 작은 저렴한 모니터 생산에만 사용할 수 있습니다.
능동형 모니터, TFT, 허용수백만 픽셀의 각(!)을 개별적으로 관리합니다. 사실 각 픽셀은 별도의 트랜지스터에 의해 제어됩니다. 셀이 조기에 전하를 잃는 것을 방지하기 위해 별도의 커패시터가 추가됩니다. 물론 이러한 방식으로 인해 각 픽셀의 응답 시간을 획기적으로 줄일 수 있었다.
수학적 정당화
수학에서는 객체를 행렬이라고 합니다.행과 열의 교차점에 요소가 있는 테이블 형태로 작성됩니다. 행렬은 일반적으로 컴퓨터에서 널리 사용됩니다. 동일한 디스플레이가 매트릭스로 해석될 수 있습니다. 각 픽셀에는 특정 좌표가 있기 때문입니다. 따라서 랩톱 디스플레이에 나타나는 모든 이미지는 각 픽셀의 색상을 포함하는 셀이 있는 매트릭스입니다.
각 값은 정확히 1바이트의 메모리를 차지합니다.조금? 아아, 이 경우에도 하나의 FullHD 프레임(1920 × 1080)만 몇 MB를 차지합니다. 90분짜리 영화에 얼마나 많은 공간이 필요합니까? 그래서 이미지가 압축됩니다. 이 경우 행렬식이 매우 중요합니다.
그건 그렇고, 행렬 행렬식이란 무엇입니까?행 또는 열의 전치 및 선형 조합에서 값이 보존되는 방식으로 정방 행렬의 요소를 결합하는 다항식입니다. 이 경우 행렬은 색상이 인코딩된 픽셀의 위치를 설명하는 수학적 표현입니다. 행과 열의 수가 같기 때문에 정사각형이라고 합니다.
이것이 왜 그렇게 중요한가?사실 인코딩은 Haar 변환을 사용합니다. 본질적으로 Haar 변환은 편리하고 간결하게 인코딩할 수 있는 방식으로 포인트를 회전하는 것입니다. 결과는 행렬식 디코딩이 사용되는 직교 행렬입니다.
이제 우리는 행렬의 주요 유형을 살펴볼 것입니다(행렬 자체가 무엇인지, 우리는 이미 알아냈습니다).
TN + 필름
가장 저렴하고 일반적인 것 중 하나오늘의 디스플레이 모델. 응답 시간은 비교적 빠르지만 연색성이 좋지 않습니다. 문제는 이 매트릭스의 결정이 시야각을 무시할 수 있도록 위치한다는 것입니다. 이 현상을 방지하기 위해 시야각을 약간 넓힐 수 있는 특수 필름이 개발되었습니다.
이 매트릭스의 결정은 기둥으로 배열되어 있으므로퍼레이드에서 가장 기억에 남는 군인. 결정은 나선형으로 꼬여서 서로 완벽하게 달라 붙습니다. 층이 기판에 잘 접착되도록 하기 위해 후자의 표면에 특수 홈이 만들어집니다.
전극은 각 결정에 연결되고,그것에 대한 전압 조절. 전압이 없으면 결정이 90도 회전하여 빛이 자유롭게 통과합니다. 매트릭스의 일반적인 흰색 픽셀이 나타납니다. 빨간색 또는 녹색은 무엇입니까? 어떻게 작동합니까?
전압이 인가되자마자 나선형압축되고 압축 정도는 전류의 강도에 직접적으로 의존합니다. 값이 최대이면 수정이 빛의 전송을 완전히 중지하여 배경이 검은색이 됩니다. 회색과 그 음영을 얻기 위해 나선에서 결정의 위치가 조정되어 어느 정도의 빛이 투과됩니다.
그건 그렇고, 기본적으로 이러한 행렬은 항상모든 색상이 활성화되어 픽셀을 흰색으로 만듭니다. 그렇기 때문에 항상 모니터에 밝은 점으로 나타나는 탄 픽셀을 식별하기가 매우 쉽습니다. 이러한 유형의 행렬은 항상 연색성에 문제가 있다는 점을 고려할 때 검정 색상 재현도 달성하기가 매우 어렵습니다.
어떻게든 상황을 개선하기 위해 엔지니어들은크리스탈을 210 ° 각도로 배치하여 색상 품질과 응답 시간이 향상되었습니다. 그러나 이 경우에도 오버레이가 없는 것은 아닙니다. 고전적인 TN 매트릭스와 달리 흰색 음영에 문제가 있었고 색상이 바랜 것으로 나타났습니다. DSTN 기술은 이렇게 탄생했습니다. 그 본질은 디스플레이가 두 부분으로 나뉘고 각각은 별도로 제어된다는 것입니다. 디스플레이 품질은 비약적으로 향상되었지만 모니터의 무게와 비용이 증가했습니다.
이것이 TN + 필름형 노트북의 매트릭스입니다.
S-IPS
고생한 히타치이전 기술의 단점을 더 이상 개선하지 않고 근본적으로 새로운 것을 발명하기로 결정했습니다. 게다가 1971년 Gunter Baur는 결정이 꼬인 기둥 형태가 아니라 유리 기판에 서로 평행하게 배치될 수 있음을 발견했습니다. 물론 이 경우 송신 전극도 거기에 부착됩니다.
첫 번째 편광 필터가 없는 경우전압에서 빛은 자유롭게 통과하지만 두 번째 기판에서는 지연되며 편광면은 항상 첫 번째 기판에 대해 90도 각도로 위치합니다. 이로 인해 모니터의 응답 속도가 급격히 증가할 뿐만 아니라 검은색도 짙은 회색 색조의 변형이 아닌 실제로 검은색입니다. 또한 넓은 시야각이 큰 장점입니다.
기술의 단점
아아, 하지만 결정의 차례에서서로 평행을 이루면 훨씬 더 오래 걸립니다. 따라서 이전 모델의 응답 시간은 35-25ms의 진정한 Cyclopean 값에 도달했습니다! 때로는 커서에서 궤적을 관찰하는 것도 가능했고, 장난감이나 영화의 역동적인 장면은 사용자가 잊어 버리는 것이 더 좋았습니다.
전극이 같은 기판에 위치하기 때문에,결정을 필요한 방향으로 돌리려면 훨씬 더 많은 전기가 필요합니다. 따라서 모든 IPS 기반 모니터는 경제성을 위한 Energy Star를 거의 받지 못합니다. 물론, 기판을 비추기 위해서는 더 강력한 램프가 필요하며, 이는 전력 소비 증가로 상황을 개선하지 못합니다.
이러한 매트릭스 제조의 제조 가능성이 높고,따라서 최근까지 매우 매우 비쌌습니다. 한마디로 모든 장점과 단점이 있는 이러한 모니터는 디자이너에게 완벽합니다. 색상 품질이 우수하고 경우에 따라 응답 시간이 희생될 수 있습니다.
이것이 바로 IPS 매트릭스입니다.
MVA / PVA
위의 두 가지 유형의 행렬이 모두 있기 때문에사실상 제거가 불가능한 결점을 Fujitsu에서 새로운 기술로 개발했습니다. 사실 MVA/PVA는 IPS를 수정한 버전입니다. 주요 차이점은 전극입니다. 그들은 일종의 삼각형 형태로 두 번째 기판에 위치합니다. 이 솔루션을 사용하면 크리스탈이 전압 변화에 더 빨리 반응할 수 있으며 색상 표현이 훨씬 더 좋아집니다.
카메라
그리고 카메라의 매트릭스는 무엇입니까?이 경우 CCD(전하 결합 소자)라고도 하는 도체 수정의 이름입니다. 카메라 매트릭스에 셀이 많을수록 좋습니다. 카메라 셔터가 열리면 전자 흐름이 매트릭스를 통과합니다. 전자가 많을수록 전류가 더 강해집니다. 따라서 어두운 부분에는 전류가 발생하지 않습니다. 결과적으로 특정 색상에 민감한 매트릭스 영역은 본격적인 이미지를 형성합니다.
그건 그렇고, 우리가 컴퓨터 또는 랩톱에 대해 이야기한다면 매트릭스의 크기는 얼마입니까? 간단합니다. 이것은 화면 대각선의 이름입니다.
