Viale, ki vsebujejo kvantne pike: fluorescenčni nanodelci polprevodniškega materiala. Zasluga za sliko: PlasmaChem LED, LCD, OLED, 4K, UHD ... zadnja stvar, ki jo TV industrija trenutno potrebuje, je še ena tehno-kratica. Toda TV-tehnologija, ki je nenehno razvijajoča se napaka, je, da bomo morali nekoč sprejeti novo terminologijo. Izkazalo se je, da je ta točka zdaj in izraz - katerivoljabiti modna beseda leta 2015 - je kvantne pike. Čeprav smo veseli, da nam je prihranjena še ena kratica, izraz "kvantna pika" ne le pojasnjuje, kaj počne tehnologija, ampak je tudi zadeva precej moteča.
Brez skrbi, zaradi tega smo tu. Kateri koli psevdonim, ki ste ga slišali, se je na koncu skliceval nanje, kaj kvantne pike za vas resnično pomenijo: boljša barva.
Preprosto povedano, kvantne pike so drobni delci, ki se svetijo, ko jih osvetlite. Kup njih nataknite na folijo filma, osvetlite ta film in film zažari! Se ne sliši vse tako čarobno, kajne? Seveda v resnici ni tako preprosto in tako zapleteno, kot je morda znanost, ki stoji za kvantnimi pikami, kako delujejo za boljši videz LCD televizorjev, je res fascinantna stvar. S tem v mislih je tukaj razlaga, kako kvantne pike delujejo na televizijah, kot bi vam lahko povedal vaš nižji učitelj naravoslovja (ker verjemite nam, vas bo razložnik na fakulteti uspaval).
Najprej začnete z LCD-jem
Kvantne pike ali v znanstvenem jeziku nanokristalni polprevodniki ne pomenijo nove vrste zaslona ali ločljivosti. Kvantne pike so le nova komponenta na LCD zaslonu. Natančneje, kvantne pike delujejo po odpravljanje očitne težave neločljivo povezane z LCD televizorji z LED osvetlitvijo.
To pomeni, da bomo morali pojasniti, kako delujejo osnovni LCD zasloni, preden nadaljujemo, zato to obravnavajte kot osvežitev, če že veste.
Vaš osnovni LCD-televizor ima tri glavne dele: belo osvetlitev, ki ustvarja svetlobo, ki jo vidite, barvne filtre, ki bodo to svetlobo razdelili na rdeče, zelene in modre svetlobe, in modul s tekočimi kristali, ki deluje kot mreža majhnih oken (slikovne pike), da te barve združite v sliko. Vsaka slikovna pika ima svoje rdeče, zelene in modre podpiksele - tiste svetlobne koščke -, ki lahko odpirajo in zapirajo s tekočimi kristali, skoraj kot rolete. Ko bela svetloba iz LED-diod prehaja skozi slikovno piko z rdečimi in zelenimi podpiksli, ki so popolnoma zaprti, modri podpiksel pa popolnoma odprt, se vam zdi modro. Če so odprti vsi trije podpiksli, se rdeča, zelena in modra združijo v belo. Če jih vse zaprete, nastane črna barva. Z mešanjem količine svetlobe, ki prihaja iz različnih podpikslov, lahko televizor ustvari veliko različnih barv v različnih odtenkih in odtenkih. Kar vidite na drugem koncu, je slika.
Kaj vam pomeni: boljša barva.
Današnji televizorji uporabljajo LED-diode za zagotavljanje "bele" osvetlitve ozadja, toda tukaj je težava pri tej nastavitvi: LED-diode sesujejo pri ustvarjanju bele svetlobe. Kot vedo vsi, ki so prešli iz žarnic z žarilno nitko v kompaktne fluorescentne ali LED luči, stvari po vašem preklopu niso videti enako v vašem domu. Barve gledajo proč, sama svetloba pa se zdi hladna in sterilna. Izdelovalci žarnic so si prizadevali, da bi z različnimi metodami spremenili "temperaturo" teh luči, da bi se počutili toplejše in bolj naravno za naše oči, danes pa je z njimi lažje živeti. Kvantne pike na nek način naredijo nekaj podobnega tako, da pomagajo, da so LED osvetlitve v LCD televizorjih bolj ugodne za ustvarjanje natančnih barv.
Smešno pri LED-lučeh je, da ne svetijo belo naravno. "Bele" LED v vašem televizorju so pravzaprav modre LED, prevlečene z rumenim fosforjem, ki proizvaja "nekakšno" belo svetlobo. Toda ta navidezno bela svetloba ne dosega idealne. Če bi ga podali v prizmo (se spomnite tistih iz naravoslovnega razreda?), Ne bi ustvaril mavrice svetlobe, ki je enako močna v vseh odtenkih. Intenzivnost rdečih valovnih dolžin je na primer zelo kratka, zato bi bila rdeča po filtriranju videti temnejša od zelene in modre, kar vpliva na vsako drugo barvo, ki jo poskuša narediti televizor. Inženirji lahko to neenakomerno intenzivnost barv kompenzirajo tako, da jo uravnotežijo z zaobljenimi rešitvami (na primer lahko pokličete zeleno in modro barvo), vendar intenzivnost končne slike zaradi tega trpi.
Proizvajalci televizorjev potrebujejo "čistejši" vir bele svetlobe, ki je enakomerneje uravnotežen v rdečem, zelenem in modrem barvnem spektru. Tu pridejo kvantne pike.
Vnesite kvantno piko
Kot opomnik so kvantne pike drobni fosforescentni kristali, ki se svetijo, ko jih osvetlite. Lahko svetijo v različnih barvah, katera barva sveti pa je odvisna od njihove velikosti. Ker je zdaj velikost kvantne pike mogoče natančno nadzorovati (glede na to, koliko atomov je v njej - te stvari so manjše od virusa), lahko ravno tako natančno pokličete nastalo svetlobo, ki jo oddajo. Prav tako so izjemno stabilni, kar pomeni, da se učinek sčasoma ne obrabi ali spremeni. Kvantna pika, izdelana za žarjenje določenega odtenka rdeče, bo vedno zažarela ta odtenek rdeče. Vidiš kam gre to?
Film za izboljšanje s kvantnimi pikami (QDEF) se na koncu nahaja med osvetlitvijo zaslona in tradicionalnim modulom s tekočimi kristali (LCM). To, kar proizvajalci televizorjev zdaj počnejo, je, da vzamejo folijo in ga nasičijo s kopico kvantnih pik, ki so zasnovane tako, da se svetijo v zelo natančnih odtenkih rdeče in zelene. Nato odvrnejo rumeno LED s fosforjem, ki so jo uporabljali, in namesto tega uporabijo čisto modro LED.
Zdaj, na tej točki si morda mislite: Eureka! Zdaj imamo modro luč z rdečo in zeleno, ki prihajata iz kvantnih pik! RGB = končano! " Toda to dejansko ne deluje. Ne pozabite, da so kvantne pike na velikanskem, enotnem listu, ki niso lepo razporejene v mikroskopske podpiksele. Vse te barve so torej v mešalniku.
Ko modra LED zasveti na foliji, nasičeni s kvantnimi pikami, in pike začnejo žareti rdeče in zeleno, se vse tri združijo in ustvarijo idealno belo svetlobo. Zdaj imajo barvni filtri na LCD zaslonu boljši vir svetlobe za delo in lahko natančneje in učinkoviteje filtrirajo rdečo, zeleno in modro. Ker je v beli svetlobi manj nezaželenih "vrhov", jih barvnim filtrom ni treba iztisniti. Na primer, pri oranžni in rumeni valovni dolžini je malo intenzivnosti, ki jo lahko odstranimo pri ustvarjanju rdeče, zato dobimo svetlejše in natančnejše rdeče. In ko bodo rdeča, zelena in modra svetlejše in natančnejše, bo vsaka nastala barva, ki izhaja iz postopka mešanja barv, bolj natančna in svetlejša.
Voila. Zdaj imate LCD televizor z veliko boljšimi barvnimi zmožnostmi. In ta širša barvna lestvica bo še posebej dobra za televizorje 4K UHD, ki lahko obdelajo veliko več barvnih informacij kot televizorji 1080p HD.
Obstaja samo en ulov.
Še vedno je LCD televizor
Večina LCD-televizorjev se trudi, da bi ustvarila črnino, ki ni videti sivo, ker moduli s tekočimi kristali - tisti "polkni", ki lahko blokirajo svetlobo - niso popolni. Tudi ko so popolnoma zaprti, nekaj svetlobe iz zadnjih luči pronica skozi. Zato je prikaz "črnega" zaslona na televizorju videti nekoliko siv, ko pa ga izklopite, postane črno črn. Ta siva barva, ki jo vidite, je minimalna količina svetlobe, ki pronica skozi.
Cilj kvantnih pik je izboljšati zmogljivost na nekaterih od teh področij, vendar ima LCD-plošča na koncu svoje omejitve - nikoli ne bo mogel popolnoma izključiti vse svetlobe za seboj. Iz tega razloga bo kakovost slike vedno ogrožena glede na tehnologijo OLED, ki ima slikovne pike, ki lahko ob pravem signalu popolnoma prenehajo proizvajati svetlobo, kar ustvarja črnilo, črno-črno kakovost slike.
Kljub temu, da so plazemski televizorji, ki so zdaj v pokoju, in televizorji OLED (LG je edino podjetje, ki jih izdeluje) za večino še vedno predragi, je lepo vedeti, da si bodo LCD televizorji pomagali kvantne pike.
