Bugün bulmak neredeyse imkansızhala bir CRT monitör veya eski bir CRT TV kullanacak bir kişi. Bu teknik, sıvı kristal tabanlı LCD modelleriyle hızlı ve başarılı bir şekilde değiştirildi. Ancak matrisler eşit derecede önemlidir. Sıvı kristaller ve matrisler nelerdir? Bütün bunları makalemizden öğreneceksiniz.
tarih öncesi
Dünya sıvı kristalleri ilk kez 1888'de öğrendi.ünlü botanikçi Friedrich Reinitzer'in bitkilerde tuhaf maddelerin varlığını keşfettiği yıl. Başlangıçta kristal bir yapıya sahip olan bazı maddelerin ısıtıldığında özelliklerini tamamen değiştirmesine şaşırdı.
Yani, 178 santigrat derece sıcaklıktaİlk başta, bu madde bulanıklaştı ve sonra tamamen sıvı hale geldi. Ancak keşifler burada bitmedi. Elektromanyetik açıdan tuhaf sıvının kendisini bir kristal olarak gösterdiği ortaya çıktı. O zaman "sıvı kristal" terimi ortaya çıktı.
LCD matrislerinin çalışma prensibi
Matrisin çalışması buna dayanmaktadır.Matris nedir? Bu belirsiz bir terimdir. Anlamlarından biri dizüstü bilgisayar ekranı, LCD monitör veya modern bir 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 söylüyor. Bu nedenle iki adet 90 derecelik 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
Tipik bir LCD'de her zaman birkaç kalıcı parça bulunur:
- Arka ışık lambaları.
- Yukarıda bahsedilen aydınlatmanın homojenliğini sağlayan reflektörler.
- Polarizatörler.
- İletken kontaklara sahip cam alt tabaka.
- Bir dizi kötü şöhretli sıvı kristal.
- Başka bir polarizör ve substrat.
Böyle bir matrisin her pikseli,kombinasyonu mevcut renklerden herhangi birini elde etmenizi sağlayan kırmızı, yeşil ve mavi noktalar. Her şeyi aynı anda açarsanız sonuç beyaz olur. Bu arada, matris çözünürlüğü nedir? Bu, üzerindeki piksel sayısıdır (örneğin, 1280x1024).
Hangi matrisler var?
Basitçe söylemek gerekirse, pasiftirler (basit)ve aktif. Pasif - en basiti, içlerinde pikseller satırdan satıra sırayla 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 artmakla kalmadı, aynı zamanda voltaj arttı, bu da girişim sayısında keskin bir artışa neden oldu. Bu nedenle, pasif matrisler sadece küçük bir köşegen ile ucuz monitörlerin üretiminde kullanılabilir.
Aktif monitör türleri, TFT, izin vermilyonlarca pikselin her birini (!) ayrı ayrı yönetin. Gerçek şu ki, her piksel ayrı bir transistör tarafından kontrol ediliyor. Hücrenin şarjını erken kaybetmesini önlemek için, ona ayrı bir kapasitör eklenir. Tabii ki, böyle bir şema nedeniyle, her pikselin tepki süresini önemli ölçüde azaltmak mümkün oldu.
matematiksel gerekçe
Matematikte bir nesneye matris denir,öğeleri satırlarının ve sütunlarının kesiştiği yerde bulunan bir tablo şeklinde yazılmıştır. Matrislerin genellikle bilgisayarlarda yaygın olarak kullanıldığına dikkat edilmelidir. Aynı görüntü bir matris olarak yorumlanabilir. Çünkü her pikselin belirli koordinatları vardır. Bu nedenle, bir dizüstü bilgisayar ekranında görünen herhangi bir görüntü, hücreleri her pikselin renklerini içeren bir matristir.
Her değer tam olarak 1 bayt bellek kaplar.Küçük? Ne yazık ki, bu durumda bile, yalnızca bir FullHD kare (1920 × 1080) birkaç MB alacaktır. 90 dakikalık bir film için ne kadar alan gerekir? Bu yüzden görüntü sıkıştırılmıştır. Bu durumda determinant çok önemlidir.
Bu arada, matris determinantı nedir?Bir kare matrisin öğelerini, değeri transpozisyon ve satır veya sütunların doğrusal kombinasyonları boyunca korunacak şekilde birleştiren bir polinomdur. Bu durumda matris, renklerinin kodlandığı piksellerin konumunu tanımlayan matematiksel bir ifadedir. Aynı sayıda satır ve sütuna sahip olduğu için kare denir.
Bu neden bu kadar önemli?Gerçek şu ki, kodlama Haar dönüşümünü kullanıyor. Özünde, Haar dönüşümü, noktaların uygun ve kompakt bir şekilde kodlanabilecekleri şekilde döndürülmesidir. Sonuç, determinantın kodunun çözülmesinin sadece kullanıldığı ortogonal bir matristir.
Şimdi ana matris türlerine bakacağız (matrisin kendisi nedir, zaten öğrendik).
TN + filmi
En ucuz ve en yaygın olanlardan biribugün ekran modelleri. Nispeten hızlı tepki süresine sahiptir, ancak oldukça zayıf renk geriverimi vardır. Sorun şu ki, bu matristeki kristaller, görüş açıları ihmal edilebilecek şekilde konumlandırılmıştır. Bu fenomenle mücadele etmek için, görüş açılarını biraz genişletmenize izin veren özel bir film geliştirilmiştir.
Bu matristeki kristaller bir sütunda düzenlenmiştir, yanien çok geçit törenindeki askerleri andırıyor. Kristaller, birbirlerine mükemmel bir şekilde yapıştıkları için bir spiral halinde bükülür. Katmanların alt tabakalara iyi yapışması için, ikincisinin yüzeyinde özel girintiler yapılır.
Her kristale bir elektrot bağlanır,üzerindeki voltajı düzenler. Voltaj yoksa, kristaller 90 derece döndürülür, bunun sonucunda ışık içlerinden serbestçe geçer. Matrisin normal beyaz pikseli ortaya çıkıyor. Kırmızı veya yeşil nedir? O nasıl çalışır?
Gerilim uygulanır uygulanmaz, spiralsıkıştırılır ve sıkıştırma derecesi doğrudan akımın gücüne bağlıdır. Değer maksimum ise, kristaller ışığı iletmeyi tamamen durdurarak siyah bir arka planla sonuçlanır. Gri rengi ve gölgelerini elde etmek için, kristallerin spiral içindeki konumu, belirli bir miktarda ışığın geçmesine izin verecek şekilde ayarlanır.
Bu arada, varsayılan olarak bu matrisler her zamantüm renkler etkinleştirilir ve piksel beyaz olur. Bu nedenle, monitörde her zaman parlak bir nokta olarak görünen yanmış bir pikseli tespit etmek çok kolaydır. Bu tür matrislerin her zaman renk üretimi ile ilgili sorunları olduğu düşünüldüğünde, siyah renk üretimi de çok zordur.
Durumu bir şekilde düzeltmek için mühendislerkristalleri 210°'lik bir açıyla konumlandırarak renk kalitesini ve tepki süresini iyileştirdi. Ancak bu durumda bile, kaplamasız değildi: klasik TN matrislerinin aksine, 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, ancak monitörlerin ağırlığı ve maliyeti arttı.
TN + film tipi bir dizüstü bilgisayarda matris budur.
S-IPS
Hitachi, zor zamanlar geçirmişönceki teknolojinin dezavantajları, artık onu geliştirmeye çalışmamaya karar verdim, sadece kökten yeni bir şey icat etmeye karar verdim. Üstelik, 1971'de Gunter Baur, kristallerin bükülmüş sütunlar şeklinde değil, bir cam altlık üzerine birbirine paralel olarak yerleştirilebileceğini keşfetti. Tabii ki, bu durumda verici elektrotlar da oraya bağlanır.
İlk polarizasyon filtresi yoksavoltaj, ışık içinden serbestçe geçer, ancak polarizasyon düzlemi her zaman birincisine göre 90 derecelik bir açıda bulunan ikinci alt tabaka üzerinde geciktirilir. Bu nedenle, yalnızca monitörün tepki hızı önemli ölçüde artmaz, aynı zamanda siyah renk gerçekten siyahtır ve koyu gri gölgenin bir varyasyonu değildir. Ayrıca geniş görüş açıları büyük bir avantajdır.
Teknolojinin dezavantajları
Ne yazık ki, ama kristallerin dönüşündebirbirine paralel, çok daha uzun sürer. Ve bu nedenle, daha eski modellerdeki yanıt süresi, 35-25 ms gibi gerçek anlamda devasa bir değere ulaştı! Bazen imleçten bir iz gözlemlemek bile mümkündü ve kullanıcıların oyuncaklardaki ve filmlerdeki dinamik sahneleri unutması daha iyi oldu.
Elektrotlar aynı substrat üzerinde bulunduğundan,kristalleri istenen yöne çevirmek için çok daha fazla elektrik gerekir. Bu nedenle, tüm IPS tabanlı monitörler nadiren ekonomi için bir Energy Star alır. Tabii ki, alt tabakayı aydınlatmak için daha güçlü lambalar da gereklidir ve bu, artan güç tüketimi ile durumu hiçbir şekilde iyileştirmez.
Bu tür matrislerin imalatının üretilebilirliği yüksektir,ve bu nedenle, yakın zamana kadar çok, çok pahalıydılar. Kısacası, tüm avantajları ve dezavantajları ile bu tür monitörler tasarımcılar için mükemmeldir: renk kalitesi mükemmeldir ve bazı durumlarda tepki süresinden fedakarlık edilebilir.
Bir IPS matrisi budur.
MVA / PVA
Yukarıdaki matris türlerinin her ikisi deortadan kaldırılması neredeyse imkansız olan eksiklikler, Fujitsu'da yeni bir teknoloji geliştirildi. Aslında MVA / PVA, IPS'nin değiştirilmiş bir versiyonudur. Ana fark elektrotlardır. İkinci alt tabaka üzerinde bir tür üçgen şeklinde bulunurlar. Bu çözüm, kristallerin voltaj değişikliklerine daha hızlı tepki vermesini sağlar ve renk geriverimi çok daha iyi hale gelir.
Kameralar
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, ortaya çıkan akım o kadar güçlü olur. Buna göre karanlık kısımlarda akım oluşmaz. Sonuç olarak, matrisin belirli renklere duyarlı alanları tam teşekküllü bir görüntü oluşturur.
Bu arada, bilgisayarlar veya dizüstü bilgisayarlar hakkında konuşursak, matrisin boyutu nedir? Çok basit - bu ekran köşegeninin adıdır.
