Плазма или жидкие кристаллы?
Эра плоских экранов началась с приходом на рынок домашних кинотеатров плазменных панелей. Достаточно долго альтернативы им не было, но несколько лет назад появились первые модели ЖК-телевизоров с достаточно большими размерами экрана. Вначале считалось, что им уготована ниша с диагоналями до 32 дюймов, а все, что больше, так и останется за «плазмой». Но для современного ЖК-телевизора и 60 дюймов — далеко не предел, так что с размером экрана все в порядке. К тому же ЖК-телевизоры при сравнимых диагоналях стоят несколько дешевле плазменных панелей и обладают рядом неоспоримых преимуществ. Впрочем, есть и недостатки, так что противостояние технологий в самом разгаре.
Плазма — все очень просто
Прежде чем говорить о плюсах и минусах того или иного решения, следует коротко остановиться на принципах работы плазменных панелей и ЖК-телевизоров. Это поможет лучше понять «родовые болезни» и сильные стороны обеих технологий.
Что представляет собой плазменная панель? Как это ни удивительно, она является дальней «родственницей» привычных всем по неоновым вывескам флуоресцентных трубок. По сути, она состоит из множества миниатюрных «лампочек» подобного типа, создающих изображение. Да, но лампы неоновых вывесок освещают все вокруг каким-то одним цветом, а изображение на экране телевизора цветное — как это получается? Все очень просто: чтобы добиться любого из доступных человеческому глазу оттенков цвета, достаточно разложить изображение на три составляющих — три базовых цвета: красный, зеленый и синий*. Используя их в равной степени, можно получить все оттенки серого, а смешивая в нужной пропорции — любой оттенок цвета (рис. 1).
*Поскольку экран сам является источником света, речь здесь идет о так называемой аддитивной цветовой модели. В случае отражающих свет поверхностей (страницы журнала, картины) основные цвета другие — пурпурный, желтый и голубой (субтрактивная цветовая модель). Они хорошо знакомы полиграфистам и художникам.
Рис. 1. Формирование оттенка из трех базовых цветов
На самом деле, данный принцип формирования цвета — не прерогатива только плазменных панелей. Он используется практически в любых экранах, будь то электронно-лучевые трубки, ЖК-панели и т.д. Подойдя вплотную к любому цветному телевизору или дисплею, вы увидите множество субпикселей, каждый своего основного цвета, формирующих цветное изображение (рис. 2). При удалении от экрана глаз перестает различать отдельные субпиксели, воспринимая изображение как единое целое.
Рис. 2. Цветное изображение, формируемое субпикселями основных цветов
Но вернемся к рассказу о плазменных панелях. Как уже говорилось, они состоят из множества миниатюрных флуоресцентных «ламп» — субпикселей, излучающих один из основных цветов (рис. 3). Три разноцветных субпикселя образуют единую ячейку — пиксель. Как работает флуоресцентный субпиксель? С двух его сторон расположены электроды, а сам он внутри заполнен инертным газом. Если к электродам приложить высокое переменное напряжение, то инертный газ превращается в плазму, испускающую фотоны света. Правда, излучаемый плазмой свет невидим — он находится в ультрафиолетовой части спектра. Для решения этой проблемы стенки субпикселя покрыты люминофором — специальным составом, преобразующим ультрафиолетовое излучение в один из основных цветов — красный, зеленый или синий (в зависимости от того, за какой цвет отвечает данный субпиксель). Регулируя яркость свечения субпикселей, можно получить для пикселя любой оттенок цвета.
Рис. 3. Строение плазменной панели
Но добиться нужной яркости субпикселя не так-то просто. Если уменьшить напряжение, то разряд просто погаснет, так что этот способ не годится. А вот если очень часто зажигать и гасить каждый субпиксель, то в силу инерционности человеческого зрения будет казаться, что он светится «вполнакала». Регулируя длительность горения и величину паузы, можно получить необходимую яркость. Увы, это мерцание, хоть оно и не видимо напрямую, все же вызывает усталость глаз. Так что просиживать сутки напролет перед плазменной панелью явно не стоит**.
**Впрочем, незаметное глазу мерцание свойственно и обычным ЭЛТ-телевизорам.
Достоинства и недостатки «плазмы»
Субпиксели светятся весьма ярко, и перед ними нет никаких цветных светофильтров, что позволяет получать экраны с хорошей яркостью. При отсутствии сигнала субпиксель не излучает свет, значит, можно добиться глубокого черного и, как следствие, великолепной контрастности — по этому показателю «плазме» нет равных. Зажечь и погасить субпиксель плазменной панели можно практически мгновенно, а излучаемый свет распространяется во все стороны. Следовательно, нет проблем с инерционностью изображения и углами просмотра — динамичные сцены не будут «смазаны», а перед экраном сможет расположиться солидная компания. Еще одним достоинством современных плазменных панелей является широкий цветовой охват, гарантирующий сочные и насыщенные цвета.
Неужели у плазменных панелей нет недостатков (не считая высокой цены)? К сожалению, это не так. Об одном из них — мерцании изображения — мы уже упомянули. Давайте рассмотрим остальные. Как вы понимаете, создать миниатюрный субпиксель достаточно сложно — ведь это, по сути, полноценная флуоресцентная «лампа». Из-за этого не выпускается плазменных панелей малых диагоналей, а многие модели начального уровня имеют невысокое разрешение. С приходом эры телевидения и видео высокой четкости это не может не расстраивать. Впрочем, уже есть модели с истинным HD-разрешением (1080i или 1080p — 1920x1080 пикселей***), но они весьма дороги. Большинство же, без ухудшения качества, способны воспроизводить только сигнал 720p (тоже относящийся к HD, но его разрешение меньше и составляет 1280x720 пикселей). Ну а бюджетные плазменные панели (если, конечно, слово «бюджетный» применимо к столь дорогому аксессуару) и модели прошлого поколения рассчитаны максимум на разрешение сигналов PAL (720x576 пикселей). При этом многие из них несут логотип HD Ready. Увы, это говорит только о том, что панель «понимает» сигнал высокой четкости, но не о том, что она способна его воспроизвести без падения разрешения и, как следствие, потери качества.
***Индексы i и р означают чересстрочное (interlaced) и прогрессивное (progressive) сканирование соответственно. Проще говоря, в первом случае вначале выводится полукадр, состоящий из четных строк изображения, а затем — из нечетных, а во втором случае изображение обновляется сразу целыми кадрами. Как вы понимаете, второй способ обеспечивает более четкую «картинку».
Еще один недостаток выражается в том, что со временем пиксели изображения выгорают и изображение становится менее ярким и сочным. Конечно, сейчас эта проблема не стоит так остро, как несколько лет назад, но по сроку службы плазменные панели до сих пор проигрывают ЖК-телевизорам (около 50 тыс. часов у первых и более 60 тыс. часов у вторых). Но основной проблемой выгорания пикселей является так называемый эффект памяти. Если на плазменной панели долго выводить одно и то же статичное изображение, то со временем в ярких областях пиксели выгорят, и на экране останется призрачный след этой картинки. К сожалению, примерами подобных ярких изображений могут служить логотипы некоторых телеканалов. В обычных же условиях — при просмотре фильмов — этот эффект себя не проявляет.
Крупные пиксели приводят к тому, что изображение на плазменной панели кажется идеальным только с большого расстояния. Стоит приблизиться к экрану, как проявляется «зернистость» — «картинка» распадается на отдельные элементы-пиксели. Так что для просмотра потребуется комната солидной площади. Примененный способ управления яркостью субпикселей, помимо мерцания, вызывает и еще один недостаток изображения — потерю детализации в темных областях. Впрочем, этот недостаток свойствен и конкурирующей ЖК-технологии.
И наконец, стоит отметить высокое энергопотребление «плазмы», хотя для нашей страны с невысокой стоимостью электроэнергии это не так актуально. Уж если вы можете позволить себе отдать несколько тысяч (а то и десятков тысяч) долларов за плазменную панель, вряд ли вас расстроят лишние двести-триста рублей в месяц за электричество.
Жидкие кристаллы — многослойный «сэндвич»
По сравнению с плазменной панелью ЖК-экран покажется, наверное, весьма сложной конструкцией. Основной принцип, используемый в этом устройстве, — поляризация света. Хотя человеческий глаз не способен отличать состояния поляризации, есть множество материалов, пропускающих свет только с определенной поляризацией. Скажем, пропускается свет с вертикальной поляризацией, а вот с горизонтальной — полностью задерживается. При промежуточных значениях поляризации свет задерживается только частично. Таким образом, управляя поляризацией, можно обеспечивать формирование элементов изображения. На роль управляющих элементов лучше всего подходят жидкие кристаллы. При приложении к ним электрического поля они способны изменять свою ориентацию в пространстве, заодно изменяя и угол поляризации проходящего через них света.
Экран ЖК-телевизора представляет собой, если можно так выразиться, многослойный «сэндвич» (рис. 4). Свет от лам подсветки, проходя через рассеиватель (обеспечивающий равномерность засветки всего экрана) и первый поляризационный фильтр, приобретает определенную поляризацию. Минуя стеклянную подложку с управляющими электродами (и схемами управления), свет проходит через слой жидких кристаллов. Далее следует общий прозрачный электрод и второй поляризационный фильтр. В зависимости от того, какое напряжение приложено между двумя прозрачными электродами (общим и управляемым), жидкие кристаллы изменяют поляризацию света на определенный угол (чем больше напряжение, тем меньше угол). Соответственно, второй поляризационный фильтр, следующий за общим прозрачным электродом, пропустит только часть света, формируя изображение пикселя, по размерам совпадающего с прозрачным электродом, той или иной яркости.
Рис. 4. Принцип формирования изображения ЖК-панелью: 1 — источник света, 2 — рассеиватель, 3 — первый поляризационный фильтр, 4 — стеклянная подложка с прозрачными электродами и схемами управления, 5 — слой жидких кристаллов, 6 — общий прозрачный электрод, 7 — светофильтры трех основных цветов, 8 — второй поляризационный фильтр, 9 — защитное стекло
Чтобы получить цветное изображение, между общим электродом и вторым поляризационным фильтром помещают цветные светофильтры трех основных цветов. В этом случае один пиксель цветного изображения формируется с помощью трех цветных субпикселей, расположенных рядом (аналогично плазменной панели).
Плюсы и минусы жидких кристаллов
Жидкие кристаллы — субстанция достаточно «неповоротливая». Поэтому после подачи или изменения напряжения на электродах проходит какое-то время, прежде чем жидкие кристаллы займут новое положение. И хотя в современных моделях ЖК-телевизоров научились бороться с этим недостатком, по времени отклика ЖК-панели все равно проигрывают «плазме». Еще один недостаток связан с тем, что свет проходит через два поляризатора — из-за этого угол комфортного обзора у ЖК-телевизоров заметно меньше, чем у конкурирующей технологии. Взглянув на экран под маленьким углом (сильно отклонившись от нормали к экрану), вы обязательно отметите, как минимум, существенное падение яркости и контрастности изображения.
Темные сцены даются жидким кристаллам чуть хуже, чем «плазме». Хотя, если только не поставить два экрана конкурирующих технологий рядом, вы вряд ли это заметите. Эра ЖК-телевизоров, полностью «заваливающих» изображение в тенях и светах, давно прошла.
Проигрывают ЖК-телевизоры плазменным панелям и по контрастности, ведь выключенный пиксель в силу своей неидеальности все равно пропускает какое-то небольшое количество света от лампы подсветки. Из-за этого не удается достичь по-настоящему глубокого черного. А вот по яркости никакого отставания уже нет. Более того, при яркой внешней засветке (например, в солнечный день в комнате, окна которой выходят на юг) ЖК-телевизоры даже предпочтительнее «плазмы», обеспечивая как большую яркость изображения, так, субъективно, и большую контрастность.
Меньший размер пикселя матрицы и полное отсутствие мерцания дают возможность устанавливать ЖК-телевизоры ближе к зрителю, обеспечивая, таким образом, более глубокое погружение в фильм. Используемая технология без особого удорожания позволяет создавать ЖК-панели с HD-разрешением (1920x1080 пикселей), что исключает интерполяцию (и, как следствие, падение качества) при просмотре видео высокой четкости. И хотя большинство представленных моделей пока обладают меньшим разрешением, это объясняется в основном инерционностью рынка.
Стоит еще раз напомнить и о более низкой в среднем цене ЖК-телевизоров по сравнению с плазменными панелями сравнимой диагонали, а также о существенно меньшем энергопотреблении. Выигрывает эта технология и по сроку службы.
Подводим некоторые итоги
Так что же предпочтительнее в настоящий момент — плазменная панель или ЖК-телевизор? Однозначного ответа нет. «Плазма» скорее подойдет любителям смотреть фильмы с DVD. ЖК-телевизор — устройство более универсальное и с успехом может быть использовано как для просмотра фильмов, так и для приема эфирных и спутниковых каналов. Почему так? Попробуем объяснить.
Традиционное предназначение плазменных экранов — работа в системе домашних кинотеатров — определило тот факт, что далеко не все модели имеют встроенный тюнер: часть комплектуются внешним блоком, а некоторые вообще лишены тюнера. Предполагается, что, подбирая систему, покупатель сам выберет источник сигнала, будь то DVD, приемник спутниковых или (и) тюнер эфирных каналов. Не стоит забывать и об эффекте памяти — яркие логотипы телекомпаний могут вызвать ускоренное выгорание пикселей.
ЖК-телевизор более «демократичен» — уж на встроенный тюнер можно точно рассчитывать. Отсутствие каких-либо негативных последствий при выводе статичных изображений позволяет использовать ЖК-телевизор даже в качестве компьютерного монитора, что явно противопоказано для «плазмы». Меньший размер пикселя и отсутствие мерцания изображения дают возможность расположить экран ближе к зрителю, что может стать решающим фактором для небольших комнат.
Если же говорить о качестве изображения, то современные ЖК-телевизоры вплотную приблизились к плазменным панелям. Так что этот фактор уже нельзя считать определяющим — удовольствие от просмотра обеспечат обе технологии.
Диагональ и соотношение сторон
Поскольку мы сейчас говорим о телевизорах больших диагоналей, рассчитанных на работу в составе домашнего кинотеатра, для них уже давно стало стандартом «кинотеатральное» соотношение сторон 16:9 (широкий экран). А вот саму диагональ следует выбрать исходя из размера комнаты. Считается, что для плазменных панелей наиболее комфортное расстояние просмотра равно четырем-пяти диагоналям экрана. То есть «бюджетная» модель на 37 дюймов (94 см) должна находиться от зрителя примерно в четырех метрах, а 60 дюймовая модель (152 см) — уже не ближе шести метров. Не всякая комната позволит с удобством разместиться для просмотра.
ЖК-телевизор можно расположить и поближе — на расстоянии от трех диагоналей. И не надо бояться за зрение: на экраны тех же офисных ЖК-мониторов мы смотрим с гораздо более близкой дистанции.
Готовимся к приходу HD
Еще пару лет назад основным источником сигнала для домашнего кинотеатра служил DVD-проигрыватель, спутниковые или эфирные каналы. Невысокая детализация сигнала PAL (максимум 720x576 пикселей) позволяла с успехом использовать в тех же плазменных панелях экраны с разрешением всего 852x480 пикселей. Но сейчас индустрия переходит на видео высокой четкости: уже есть бытовые HD-видеокамеры стандарта 1080i, в этом разрешении вещают несколько спутниковых каналов, производители постепенно осваивают производство Blu-Ray и HD DVD-проигрывателей, да, и в нашей стране принята соответствующая программа развития телевидения. Так что современная «плазма» должна воспроизводить без потери качества, как минимум, сигнал 720p, а в идеале — и 1080i/1080p. Что ж, разрешение большинства панелей как раз и составляет 1366x768 пикселей, что вполне достаточно для 720p. Ну а самые дорогие модели с разрешением 1920x1080 пикселей способны «справиться» с любым сигналом высокой четкости (рис. 5).
Рис. 5. Pioneer PDP-5000EX — 50 дюймов «плазмы» с HD-разрешением
Впрочем, иногда производители идут на ухищрения, позволяющие снизить себестоимость модели. Скажем, установив панель 1024x768 пикселей вместо привычных 1366x768, можно заявить, что «плазма» без потерь воспроизводит все 720 строк сигнала 720p. Да, это так, вот только горизонтальное разрешение этого сигнала — 1280 точек, что явно больше 1024 пикселей панели. Еще пример компромисса — матрицы 1024x1080. Здесь вертикальное разрешение соответствует уже сигналам 1080i/1080p, но горизонтальное — почти в два раза меньше необходимых 1920 пикселей, и это на широком экране!
К счастью, ситуация с ЖК-телевизорами гораздо лучше. Сама технология позволяет без проблем создавать панели высокого разрешения, был бы спрос на рынке. Так что разрешение 1366x768 пикселя уже давно стало стандартом для ЖК-телевизоров больших диагоналей. Модели высшего ценового сегмента все чаще оснащаются матрицами 1920x1080 пикселей (рис. 6).
Рис. 6. JVC LT-46Z70BU — 46-дюймовый ЖК-телевизор с матрицей 1920x1080 пикселей
Правда, высокое разрешение является палкой о двух концах (это, кстати, касается и плазменных панелей). При просмотре фильмов с DVD, эфирных телевизионных программ приходится экстраполировать сигнал PAL (или SECAM, это не важно, размер кадра у них одинаковый) до разрешений 1366x768 или даже 1920x1080. Увы, не все модели справляются с этим идеально, иногда изображение получается чересчур «замыленным» (нечетким). Так что, выбирая телевизор большой диагонали, надо обязательно проверить, как он «справляется» с воспроизведением фильмов с классических DVD и показом эфирных каналов.
И еще один общий момент. Часто на аппарате присутствует надпись HD Ready. Неопытный покупатель может подумать, что данная модель способна отображать сигналы высокой четкости. Увы, в большинстве случаев это не так — надо смотреть на разрешение панели. Если оно не соответствует хотя бы 720p, перед вами классический пример телевизора, снижающего разрешение сигнала высокой четкости до обычного PAL.
Без HDMI — никак!
Все плазменные панели и ЖК-телевизоры представляют собой цифровые устройства. Видео на DVD, Blu-Ray и HD DVD также хранится в цифровом виде. Так что было бы разумным передать сигнал от проигрывателя к телевизору в аутентичной цифровой форме, избежав, таким образом, потерь преобразования в аналоговую форму и обратно****. До недавнего времени с этой ролью прекрасно справлялся компьютерный интерфейс DVI. Но с приходом видео высокой четкости кинокомпании настояли на усилении защиты цифрового сигнала, исключающей его перехват. Так на свет появился интерфейс HDMI, шифрующий передаваемые данные (технология HDCP). Добавили шифрование и в DVI. Но HDMI все равно предпочтительнее — в отличие от DVI, он способен передавать не только изображение, но и звук.
****Аналоговые интерфейсы были подробно рассмотрены в статье «Смотрим DVD», опубликованной в номере 1/2006 журнала «Потребительский компас».
Так что, если вы планируете в дальнейшем оснастить свой домашний кинотеатр устройством воспроизведения Blu-Ray и HD DVD-дисков, обязательно уточните, есть ли у телевизора HDMI- (или, в крайнем случае, DVI-) вход с поддержкой шифрования (HDCP).
Вместо заключения
Ну а как же всевозможные сервисные функции, почему о них не было сказано ни слова? Все дело в том, что плазменная панель, модель на жидких кристаллах, по сути, обычный телевизор со всеми его возможностями. Как и в любых высококлассных устройствах, в плазменных панелях и ЖК-телевизорах уже давно применяются цифровые процессоры обработки сигналов. Если модель оснащена двумя тюнерами или используется один тюнер и сигнал с одного из входов, есть возможность организовать режим «картинка в картинке» или «картинка рядом с картинкой». Часть телевизоров оснащена цифровыми тюнерами DVB-T. Нормой стал многофункциональный пульт, способный управлять не только телевизором, но и другой техникой (например, DVD-проигрывателем). И так далее и тому подобное — почти все технологии, применяемые производителями в «обычных» телевизорах, находят свое отражение и в плазменных панелях, и в моделях на жидких кристаллах.