شاشات الكريستال السائل: الأنواع والجهاز والخصائص

جدول المحتويات:

شاشات الكريستال السائل: الأنواع والجهاز والخصائص
شاشات الكريستال السائل: الأنواع والجهاز والخصائص
Anonim

معظم الناس على دراية بحقيقة أن شاشات الكريستال السائل (LCD) تأتي في مجموعة متنوعة من الدقة والأحجام ، ويمكن أن تكون غير لامعة أو لامعة ، وميزات مثل معدل التحديث 120 هرتز والدعم ثلاثي الأبعاد. يمكن أن يكون نطاق الشاشات والاختلافات في المواصفات معقدًا للغاية ، والأكثر من ذلك ، أنه لا يمكنك دائمًا الوثوق بالأرقام. يعد نوع اللوحة أحد أهم الجوانب الأساسية لشاشات الكريستال السائل ، وتحديد أدائها والمهام التي ستؤدي بشكل أفضل. على الرغم من وجود العديد من الأصناف ، إلا أن جميع الشاشات الحديثة تقع عمومًا في فئة واحدة من ثلاث فئات ، ولكل منها خصائص مختلفة.

مبدأ عرض الكريستال السائل

تتكون الشاشة من طبقتين من مادة مستقطبة بينهما طبقة LCD. متيفي شاشة العرض البلورية السائلة ، يتم توفير الطاقة لهذه الطبقة ، حيث يتسبب التيار الكهربائي في محاذاة البلورات بحيث يمر الضوء (أو لا) من خلالها. بعد التغلب على اللوحة الأمامية المستقطبة ، يصادف الضوء مرشحًا في مساره يمر فقط بمكونه الأحمر أو الأخضر أو الأزرق. تشكل مجموعة من هذه الألوان الثلاثة بكسلًا على الشاشة. باستخدام الإضاءة الانتقائية ، يمكنك إنشاء مجموعة واسعة من الظلال.

يختلف جهاز شاشات الكريستال السائل والبلازما اختلافًا جوهريًا. في الحالة الأخيرة ، بدلاً من الإضاءة ومجموعة من المرشحات ، يتم إنشاء الصورة بواسطة غاز مؤين (بلازما) ، والذي يضيء عند مرور تيار كهربائي عبره.

شاشات الكريستال السائل
شاشات الكريستال السائل

يعرضTN

لعدة سنوات ، كانت شاشات لوحة TN هي الأكثر شيوعًا في السوق. يحاول المصنعون دائمًا توصيل استخدام نوع "بديل" من شاشات الكريستال السائل في مواصفاتهم. إذا لم يكن مدرجًا ، فمن المرجح أن يكون TN. تشمل الخصائص العامة لهذه التقنية تكلفة إنتاج منخفضة نسبيًا ومستوى استجابة مرتفعًا نسبيًا. تتغير حالة البكسل بسرعة ، مما يسمح بصور متحركة أكثر سلاسة. ضاعفت بعض شاشات Twisted Nematic معدل التحديث (120 هرتز بدلاً من 60 هرتز) ، مما يسمح لها باستخدام تقنيات "مصراع ثلاثي الأبعاد نشط" وعرض ضعف المعلومات للحصول على تجربة ألعاب أكثر سلاسة. بأحدث الموديلاتتمت زيادة معدل تحديث الصورة إلى 144 هرتز ، ولكنه مصمم حصريًا للثنائي الأبعاد وليس ثلاثي الأبعاد.

مشاكل لوحة TN

على الرغم من تحسن الأمور على مر السنين ، تعتبر جودة الصورة غالبًا ضعفًا نسبيًا في تقنية TN. شاشة جيدة من هذا النوع قادرة على تقديم صورة حادة وساطعة مع نسبة تباين محترمة ، عادةً 1000: 1 مع إيقاف تشغيل "التباين الديناميكي".

العيب الرئيسي لهذا النوع من تكنولوجيا شاشات الكريستال السائل هو زوايا المشاهدة المحدودة نسبيًا. القيم الأكثر شيوعًا هي 170 درجة أفقيًا و 160 درجة رأسيًا ، وهي أقل بشكل هامشي فقط من تقنيات اللوحات الأخرى. في الواقع ، هناك تغير ملحوظ في اللون وحتى "انعكاس" عند النظر إلى الشاشة من الجانب أو الأعلى أو الأسفل.

خصائص شاشات الكريستال السائل
خصائص شاشات الكريستال السائل

نظرًا لأن هذه اللوحات تميل إلى أن تكون كبيرة نسبيًا (حتى 28 بوصة) ، فإن زوايا المشاهدة المحدودة نسبيًا تؤثر في الواقع على الأداء ، حتى عند الجلوس مباشرة أمام الشاشة. في هذه الحالة ، ستزيد زوايا الرؤية من وسط الشاشة إلى المناطق الطرفية. يمكنك أن ترى أن نفس الظل يتم تقديمه بشكل مختلف قليلاً اعتمادًا على موضعه على اللوحة - فهو أغمق بشكل ملحوظ في الأعلى وأخف في الأسفل. تتأثر دقة الألوان والتشبع نتيجة لذلك ، مما يجعل هذا النوع من العرض خيارًا سيئًا للعمل الذي يتطلب دقة ألوان عالية ، مثل التصميم والتصوير الفوتوغرافي. مثال على ذلك شاشة ASUSPG278Q ، وهو نموذجي إلى حد ما فيما يمكن رؤيته على الشاشة من موضع الجدول العادي.

لوحات VA

عندما تحاول شاشة LCD عرض اللون الأسود ، يتم تظليل المرشحات بحيث يأتي أقل قدر ممكن من الضوء من الإضاءة الخلفية. تقوم معظم شاشات LCD بعمل ذلك بشكل جيد ، لكن المرشح ليس مثاليًا ، لذلك قد لا يكون عمق اللون الأسود بالعمق المطلوب. تتمثل القوة المحددة للوحات VA في كفاءتها في حجب ضوء الإضاءة الخلفية عندما لا تكون هناك حاجة إليه. ينتج عن هذا لون أسود أعمق ونسب تباين أعلى ، من 2000: 1 إلى 5000: 1 مع تعطيل "التباين الديناميكي". هذا أعلى بعدة مرات من تقنيات الكريستال السائل الأخرى. تعد لوحات VA أيضًا أقل عرضة لنزيف الضوء أو الضباب عند الحواف ، مما يجعلها رائعة لهواة الأفلام ومتعة استخدامها في أعمال الأغراض العامة.

جهاز عرض الكريستال السائل
جهاز عرض الكريستال السائل

جودة الصورة

ميزة رئيسية أخرى لشاشات VA LCD هي زوايا الرؤية المحسنة وإعادة إنتاج الألوان مقارنةً بـ TN. يكون تغير اللون عبر الشاشة أقل وضوحًا ، بينما يمكن الحصول على الصبغات بدقة أكبر. في هذا الصدد ، فهم أفضل المرشحين للوظائف ذات الأهمية اللونية ، لكنهم ليسوا أقوياء في هذا المجال مثل تقنيات IPS أو PLS. عند مقارنة تدرج في وسط الشاشة بنفس درجة اللون في الحافة أو الجزء السفلي ،في زاوية المشاهدة العادية ، عادة ما يكون هناك انخفاض في التشبع. بالإضافة إلى ذلك ، يكون تحول جاما ملحوظًا ، وهو أكثر وضوحًا في درجات اللون الرمادي ، ولكن يمكن أن يحدث أيضًا للألوان الأخرى. في هذه الحالة يظهر الظل أفتح أو أغمق حتى مع حركة طفيفة للرأس.

عيوب شاشات VA

تقليديًا ، لا يعد تحول جاما عيبًا رئيسيًا في لوحات VA نظرًا لأنها ميسورة التكلفة بشكل عام ومتوفرة في مجموعة جيدة من شركات مثل Philips و BenQ و Iiyama و Samsung. العيب الحالي لهذا النوع من أجهزة العرض البلورية السائلة هو سرعة التفاعل البطيئة نسبيًا. تنتقل وحدات البكسل من حالة إلى أخرى ببطء نسبيًا ، مما يؤدي إلى تشويش أكثر وضوحًا أثناء الحركة السريعة. في بعض الحالات الخطيرة ، يمكن أن تبدو الأشياء ضبابية للغاية بحيث تترك أثراً شبيهاً بالدخان (مثل BenQ EW2430).

تقنية عرض الكريستال السائل
تقنية عرض الكريستال السائل

أنواع مختلفة من تكنولوجيا فرجينيا

تشمل الأنواع الحديثة من لوحات VA المستخدمة على شاشات الكمبيوتر MVA (محاذاة عمودية متعددة المجالات) أو AMVA (تحسين MVA) أو AMVA + (AMVA بزوايا رؤية أوسع قليلاً). عادةً ما تستخدم طرازات لوحة AMVA (+) مضاعفة البكسل الفعالة بحيث لا تعاني من مسارات "شبيهة بالدخان" واسعة النطاق. إنها على قدم المساواة مع طرز IPS الحديثة من حيث سرعة بعض انتقالات البكسل. التحولات الأخرى ، عادة من الألوان الفاتحة إلى الداكنة ، لا تزال بطيئة نسبيًا. مثالقد يكون بمثابة Samsung S34E790C ، والذي يعمل بشكل عام بشكل أفضل من نظيره IPS ، Dell U3415W ، عندما يتعلق الأمر بالاستجابة.

الشركة المصنعة لشاشات الكريستال السائل AU Optronics (AUO) أنشأت لوحة UltraWide VA مقاس 35 بوصة بمعدل تحديث 144 هرتز. يتم استخدامه في أجهزة مثل BenQ XR3501 و Acer Z35. على الرغم من معدل التحديث المرتفع ، لا تزال بعض انتقالات البكسل بطيئة بشكل ملحوظ. تقوم كل من AUO و Samsung بعمل لوحات VA أخرى بمعدلات تحديث LCD تزيد عن 100 هرتز. تمتلك Sharp العديد من مصفوفات MVA المخصصة المستخدمة في العديد من الطرز (بما في ذلك FG2421) التي تدعم 120 هرتز. ومع ذلك ، فإن مضاعفة معدل التحديث سيصاحبها تحسن في جودة الصورة إذا كانت وحدات البكسل توفر هذه الإمكانية. للمساعدة في التغلب على هذه القيود ، تستخدم الشاشات المثبتة على Sharp الإضاءة الخلفية القوية جنبًا إلى جنب مع ضعف معدل الإطارات المسمى Turbo240 ، والذي يخفي بشكل كبير سلوك البكسل أثناء الانتقال ويقلل من ضبابية الحركة اللافتة للنظر.

أنواع شاشات الكريستال السائل
أنواع شاشات الكريستال السائل

لوحاتIPS و PLS و AHVA

عندما يتعلق الأمر بالنتيجة النهائية ، فإن هذه التقنيات متشابهة جدًا في الأساس. يتمثل الاختلاف الرئيسي بينهما في أن IPS تم تطويره بشكل أساسي بواسطة LG Display و PLS بواسطة Samsung و AHVA بواسطة AUO. في بعض الأحيان يطلق عليهم ببساطة لوحات من نوع IPS. الميزة التسويقية الحقيقية هي تفوقهمدقة الألوان والاستقرار وزوايا الرؤية الواسعة مقارنة بتقنيات الكريستال السائل الأخرى. يتم عرض كل لون بدقة بغض النظر عن موضعه على الشاشة.

تختلف شاشات IPS عن TN و VA في أن جزيئاتها البلورية تتحرك بالتوازي مع اللوحة ، وليست متعامدة معها. هذا يقلل من كمية الضوء التي تتسرب عبر المستشعر ، مما يؤدي إلى أداء أفضل للشاشة.

تقنية IPS المتقدمة

تذهب بعض طرز IPS و PLS الأغلى ثمناً إلى أبعد من ذلك من خلال تقديم الدعم لنطاقات الألوان الممتدة ، وبالتالي زيادة النطاق المحتمل لإعادة إنتاج تدرج الألوان وعمق الألوان ، وتحسين دقة الصورة. هذا يجعل لوحات IPS و PLS مرشحين جيدين لمهام الرسوميات الحرجة. بالإضافة إلى ذلك ، توفر شاشات IPS الكبيرة دقة أعلى من معظم نظيراتها من TN و VA ، على الرغم من النطاق الواسع من الدقة المتاحة اليوم لجميع أنواع اللوحات. يؤدي اختيار عدد البكسل والسعر المتناقص باستمرار وإعادة إنتاج الألوان الممتازة إلى زيادة جاذبية هذا النوع من العرض إلى ما هو أبعد من تطبيقات الرسومات ، بما في ذلك الألعاب وعمل سطح المكتب فقط.

شاشة الكريستال السائل الكريستال السائل
شاشة الكريستال السائل الكريستال السائل

استجابة

تقدم الشركات المصنعة مثل Dell و LG و AOC و ASUS مجموعة جيدة من شاشات IPS ذات الأسعار المعقولة. هذا يعني أن المصورين أو المصممين أو المستخدمين العاديين ذوي الميزانية المحدودة يمكنهم الاستفادة من هذه التقنية. العديد من شاشات IPS و PLS الحديثةهم أيضًا أكثر استجابة من نظرائهم في VA وحتى شاشات TN المنافسة ، على الرغم من أن هذا عادة ما يكون أكبر عيب في لوحات IPS. بسبب هذه التحسينات المثيرة للإعجاب ، تجد بعض الطرز الحالية استحسانًا لدى اللاعبين الذين يمكنهم الاستمتاع بألوان أكثر وضوحًا دون أن يفسدهم تأثير الزائدة القبيح.

معدل تحديث لوحة IPS

في بعض النماذج الحديثة من هذا النوع ، وصل وقت استجابة البكسل في الواقع إلى مستوى لا تكون فيه الحركة أكثر وضوحًا من أي شاشة بمعدل تحديث 60 هرتز. استجابة العرض لـ 120 هرتز ليست مثالية تمامًا ، على الرغم من أن الأداء الأمثل لا علاقة له بمعدل تحديث الصورة. ومع ذلك ، فقد أحرزت الشركات المصنعة تقدمًا كافيًا في هذا المجال ، مما سمح لـ AUO و LG بإصدار لوحات من نوع IPS بمعدلات تحديث تزيد عن 144 هرتز.

شاشة الكريستال السائل الملونة
شاشة الكريستال السائل الملونة

تباين شاشة IPS

نقطة ضعف تقليدية أخرى لهذا النوع من اللوحات هي التباين. يُلاحظ أيضًا تقدمًا ملحوظًا هنا ، وقد استوعبت شاشات IPS من هذا المؤشر منافسيها باستخدام تقنية TN. تصل نسبة التباين الخاصة بهم إلى قيمة 1000: 1 (بدون تباين ديناميكي). ومع ذلك ، فقد لاحظ بعض المستخدمين مشكلة واحدة مزعجة في هذا النوع من تصميم شاشات الكريستال السائل - وهج أو "توهج" المحتوى الداكن الناجم عن سلوك الضوء في هذه اللوحات. يصبح هذا عادةً أكثر وضوحًا عند النظر إليه من زاوية كبيرة (على سبيل المثال ،سامسونج S27A850D). أيضًا ، يميل التوهج إلى الظهور في زوايا الموديلات التي يزيد ارتفاعها عن 21.5 بوصة عند الجلوس مباشرة أمام الشاشة على مسافة قصيرة.

وبالتالي ، فإن شاشات IPS هي أفضل شاشات LCD ملونة بألوان نابضة بالحياة ، ولكن الأمر يستحق دائمًا النظر إلى أكثر من مجرد الأرقام.

الخلاصة

تستخدم شاشات LCD الحديثة 3 فئات رئيسية من اللوحات: TN و VA و IPS. حاليًا ، تعد تقنية TN هي الأكثر شيوعًا ، حيث تقدم جودة صورة لائقة واستجابة عالية بسعر مناسب. تضحي VA بالاستجابة وهي عمومًا أبطأ نوع لوحة ، ولكنها توفر تباينًا ممتازًا واستنساخًا محسنًا للألوان عبر تقنيات TN. تقود IPS و PLS و AHVA الطريق في جودة الصورة ، حيث تقدم الألوان الأكثر تناسقًا ودقة مع توفير زوايا مشاهدة ممتازة واستجابة محترمة وتباين معقول. يمكن للمستخدم أن يوازن بين مزايا وعيوب الشاشات من خلال مقارنتها ، ويعتبر فهم الخصائص العامة لشاشات LCD نقطة انطلاق رائعة.

موصى به: