TRIKROMATSKI MONITORJI IN ZASLONI 6 MOJ NAJLJUBŠI MONI- TOR: CRT, LCD, PDP, OLED, FED ALI ...? Slika 1. Televizijska kamera in sprejemnik za trikromatsko reprodukcijo barvnih učinkov. Oznake pomenijo: prizma (1), zrcalo (2), snemalne cevi (3), elektronski barvni izvlečki (4), krmilne elektrode oz. elektronski topovi (5), odklonski sistem (6), luknjičasta maska (7), luminiforji (8). NAMESTO UVODA: BARVNA TELEVIZIJA Barvna televizija upodablja bar- ve na podlagi optičnega mešanja. To pomeni, da v oko prihajajo posamični barvni dražljaji, ki na retini povzročajo nastajanje pri- marnih barvnih učinkov, a tako hitro, da tega ne opazimo oziro- ma se po aditivnem načelu meša- jo v en sam barvni učinek. Do te- ga pride zaradi ločilne sposobno- sti in sposobnosti zaznavanja (persistence) očesa. Primarne barvne dražljaje moduliramo z jakostjo elektronskih žarkov v katodni cevi, tako da dobimo na zaslonu tri primarne svetlobne vire, ki oddajajo modre, zelene in rdeče barvne dražljaje različnih jakost; sliki 1, 2. V barvni televizijski kameri so tri snemalne cevi, torej trije elek- trofotografski zasloni in trije elektronski žarki za odčitavanje. Ko pride barvni dražljaj skozi objektiv kamere, se najprej raz- kloni na svoje sestavne kompo- nente modro, zeleno in rdečo. Razklonjeni barvni dražljaji po- tujejo prek zrcal in modrega, ze- lenega in rdečega barvnega filtra do treh elektrofotografskih zaslo- nov, tu pa nastane moder, zelen in rdeč barvni izvleček. Proces, ki sledi, je enak tistemu pri črno- beli televiziji, le da dobimo na- mesto enega tri sinhrone elek- trične signale, tj. elektronsko si- mulacijo posnetega motiva. Označujemo jih z Eb, Eg, Er in vodimo v slikovno cev, vsakega do njegove krmilne elektrode. V barvni, to je trikromatski sli- kovni cevi, so trije elektronski to- povi, tako da fluorescenčni za- slon preletajo hkrati trije elek- tronskižarki. Trikromatski fluo- rescenčni zaslon tvorijo modre, zelene in rdeče fluorescenčne točke; na zaslonu so razporejene v obliki satovja oziroma mozai- ka; sliki 1, 2. Izdelane so iz lumi- niforjev, snovi, ki lahko oddajajo vidno svetlobo, ne da bi se segre- le. Rdeče tvori itrijev vanadat, ze- lene cinkov silikat, modre pa cin- kov sulfid, v vseh pa so tudi po- sebni kemijski dodatki. Vsaka zaslonska točka ima premer 0,43 mm, na vsem zaslonu pa je v si- stemu PAL približno 1,323.000 aktivnih. Centimeter pred zaslo- nom je maska z luknjicami pre- mera 0,35 mm. Maska ima vsega 442.000 luknjic, ki so glede na ! " # $%&’$()&* )*)+,- ,. ,/ ,0 1 2 3 4 5 6 7 8 TELEVIZIJA 7 primarne zaslonske točke po 0,74 mm narazen. Primarne toč- ke so namreč izmenično razpore- jene, prav tako kot primarni učinki pri aditivnem mešanju, a se ne prekrivajo. Množici treh primarnih zaslonskih točk ustre- za ena luknjica v kovinski maski oziroma en slikovni element – piksel. Ker vse tri elektronske žarke odklanja en sam odklonski si- stem, potujejo skozi isto luknjico na kovinski maski. Potem se spet ločijo, tako da tisti, ki simulira kakšno točko modrega barvnega izvlečka, zadene modro fluore- scenčno točko, tisti, ki simulira ustrezno točko na zelenem izvlečku, zadene zeleno, in tisti, ki simulira isto točko na rdečem izvlečku, zadene rdečo zaslonsko točko. Primarne zaslonske točke so subpiksli in zasvetijo soraz- merno z jakostjo elektronskih žarkov. Ko zasvetijo vse enako in se barvni učinki v očesu združijo v en sam barvni vtis, vidimo belo barvo; če sveti le en par primar- nih točk, pa vidimo take barvne učinke kot pri aditivnem meša- nju. Seveda je pri tem pogoj, da opazujemo zaslon s primerne razdalje, da nastane optično me- šanje. Elektronske žarke lahko na- mesto z analognimi tv-signali moduliramo z digitalnimi raču- nalniškimi podatki. V tem pri- meru ne potrebujemo nekaterih televizijskih komponent (demo- dulator, kanalnik ipd.) in dobi- mo monitor. V analitičnem delu vsakega reprodukcijskega procesa razsta- vimo barvni dražljaj C, ki ga od- daja kakšna točka motiva na pri- marne barvne dražljaje in barvne izvlečke, ki jih v televizijski teh- nologiji simulirajo trije električni signali: Er, Eg in Eb. V sintetičnem delu repro- duciramo barvni učinek točke C s televizijsko tehnologijo tako, da jo na trikromatskem fluorescenč- nem zaslonu upodobimo s po- močjo modrega, zelenega in rde- čega svetlobnega vira v obliki drobcenih fluorescenčnih točk – luminiforjev. Barve posameznih delov motiva zaznamo na trikromat- skem zaslonu zaradi ločilne spo- sobnosti očesa, reprodukcijo kot celoto pa zaradi vztrajnosti za- znavanja (persistenca). Jakost primarnih barvnih dražljajev, ki jih dobimo hkrati na fluore- scenčnem zaslonu, moduliramo z jakostjo elektronskih žarkov. HDTV­ visokoločljiva televizija Ne glede na ločljivost in fre- kvenco osveževanja so opisani te- levizijski sistemi analogni, v naj- boljšem primeru digitalizirani. Pri digitalizirani televiziji gre za digitalno modulacijo signalov v televizijskem sprejemniku, da bi dosegli višjo upodobitveno ka- kovost slike, sistem in signali pa še vedno temeljijo na analogni tehnologiji. Osnovna razlika pri digitalni televiziji je digitalna na- rava njenega signala, ki se v kom- primirani (zgoščeni) obliki MPEG-2 prenaša po digitalnih kanalih zmogljivosti 19,39 Mbit/s. HDTV pomeni High Definiti- on Television, poslovenjeno vi- sokoločljiva televizija. Ta je bo- disi analogna bodisi digitalna. Pa je v bistvu niso razvili zato, da bi povečali ločljivost, marveč vidno polje oz. sporočilni naboj upo- dobitve. Razmerje stranic 16 : 9 pri visokoločljivi televiziji se op- timalno približa vidnemu polju človeškega očesa; slika 3. Od leta 1995 se visokoločljiva televizija razvija samo še v svoji digitalni izvedbi. SDTV pomeni Standard Defi- nition Television in je oznaka za konvencionalno analogno televi- zijsko tehnologijo s 625 vrstica- mi in slikovno frekvenco 25 Hz; evropski standard. Ameriški standard ima 525 vrstic in fre- kvenco 30 Hz. Razmerje stranic je tu 4 : 3, medtem ko imajo kla- sični fotografski formati razmer- je 3 : 2. Analogne televizijske po- staje bodo menda v Združenih državah Amerike prenehale delo- vati do leta 2009. MPEG je oznaka za format, s katerim se komprimirajo digi- talne gibljive slike. Ločljivost slike pri digitalni te- leviziji HDTV je lahko različna; razdelili so jo v pet standardnih razredov oz. formatov: 480i – ločljivost 704 x 480 pi- kslov, frekvenca 30 Hz, razmerje stranic 4 : 3, Slika 2. Trikromatski fluorescenčni zaslon televizijskega sprejemnika: elektronski topovi (1), elektronski žarki oz. barvni izvlečki RGB (2), odklonski sistem (3), luknjičasta maska (4), zaslon z mozaikom luminiforjev (5). 1 2 3 4 4 5 5 UPODOBITVENI FORMATI 8 Slika 3. Posnetki istega motiva z različnim razmerjem stranic. Vidnemu poljučloveka je najbolj podobno razmerje 16 : 9, zato so ga uporabili pri visokoločljivi televiziji HD- TV. Od zgoraj navzdol so posnetki z razmerjem stranic 4 :3 SDTV, 3 : 2 fotografija formata leica in 16 : 9 HDTV. Digitalna fotografija se bo v prihodnje zanesljivo prila- godila razmerju 16 : 9, vendar bodo le najboljši in najdražji digitalni tv-sprejemniki primerni tudi za prikazovanje mirujočih fotografij. Njihova zaslonska ločljivost v no- benem primeru namreč ni večja kot dva megapiksla. 480p – ločljivost 704 x 480 pi- kslov, frekvenca 60 Hz, razmerje stranic 4 : 3, 720p – ločljivost 1280 x 720 pikslov, frekvenca 60 Hz, raz- merje stranic 16 : 9, 1080i – ločljivost 1920 x 1080 pikslov, frekvenca 30 Hz, raz- merje stranic 16 : 9, 1080p – ločljivost 1920 x 1080 pikslov, frekvenca 60 Hz, raz- merje stranic 16 : 9. Oznaka i pomeni interlaced, tj. upodabljanje vsake druge vrste pri enem prehodu elektronskega žarka (po analognih standardih bi bile te frekvence še enkrat ve- čje, torej 60 Hz), oznaka p pa pomeni, da elektronski žarek pri enem prehodu odčita oz. upodo- bi vse zaslonske točke. Formata 480i in 480p približno ustrezata analogni televiziji, zato nosita oznako SD (Standard Definiti- on). Drugi trije formati so bolj napredni in nosijo oznako HD (High Definition). Digitalnih televizijskih signa- lov HDTV ne moremo upoda- bljati na analognih televizijskih sprejemnikih, pa tudi vsa druga studijska in prenosna oprema ni primerna. Sistem digitalne televizije HD- TV je treba popolnoma na novo razviti, kar je glavni razlog, da se ne uveljavlja hitreje. Digitalno satelitsko televizijo in DVD ne smemo enačiti z digi- talno televizijo. Četudi je DVD- format utemeljen s kompresijo MPEG-2, je vseeno namenjen za upodabljanje na standardnem (analognem) televizijskem spre- jemniku. Digitalni zapis se mora pred tem konvertirati v klasične analogne signale. Podobno je z »digitalno« satelitsko televizijo, kjer se analogni signali digitalizi- rajo, komprimirajo po standardu MPEG-2 za prenašanje do spre- jemnika, ki jih ponovno spreme- ni v analogno obliko. Digitaliza- cija signalov v obeh primerih za- gotavlja visoko kakovost slike, ki pa je še vedno približno 10-krat nižja kot pri pravi digitalni tele- viziji HDTV. Digitalno televizijo HDTV je konec sedemdesetih in v prvi po- lovici osemdesetih let 20. stoletja razvila in uvedla filmska indu- strija za izvajanje visokokakovo- stnih filmskih trikov in iluzij.Še- le potem so začeli razvijati misel, da bi jo uporabili za izboljšanje televizijskih prenosov in upodo- bitev. Optimalna razdalja za opazova- nje klasične analogne televizije je enaka 6-kratni višini televizijske- ga zaslona, visokoločljivo HD- TV pa lahko opazujemo že pri 2,5-kratni razdalji. To je razda- lja, pri kateri so detajli še dobro vidni, ne da bi opazovali posa- mezne zaslonske točke. MONITORJI S TRIKROMATSKIMI SLIKOVNIMI ZASLONI Za upodabljanje digitalnih slik na zaslonih so na voljo številne metode oziroma tehnologije: klasične katodne cevi CRT (Cat- hode Ray Tube) kot pri televiziji, ploske katodne cevi (Thin- CRTs), zasloni LCD (Liquid Crystal Display), plazma PDP (Plasma Display Panels), FED (Field Emission Display), SED (Surface-conduction Electron- emitter Display), zasloni s svetle- čimi diodami OLED (Organic Light Emitting Diodes), s svetle- čimi polimeri LEP (Light Emit- ting Polymers), holografski za- sloni HAD (Holographic Auto- stereoscopic Display), DLP (Di- gital Light Processing) in še kaj bi se našlo. V grafični dejavnosti so pomembne prve tri, prevladu- jejo pa monitorji LCD. Druge tehnologije trenutno ne igrajo vidnejše vloge. Monitorji CRT delujejo po enakih načelih kot trikromatske slikovne oziroma katodne cevi in jih ni treba več natančno opiso- vati. Pred drugimi vrstami imajo nekatere prednosti, glavni po- manjkljivosti pa so velika poraba energije, razmeroma veliko seva- nje in okornost. Ker so veliki, težki in zavzemajo veliko prosto- ra, so razvili tako imenovane tan- ke katodne cevi (ThinCRT); opisane so v nadaljevanjučlanka, Grafičar 4/2006. Prednosti trikromatskih moni- torjev CRT so: ◆ izjemno kratek odzivni čas, okoli 15 ms, ◆ nastavljanje poljubne zaslon- ske ločljivosti (dokler ne preseže največje mogoče), ◆ neproblematična kalibracija, ◆ vidno polje 180 stopinj, ◆ razmeroma nizke cene. 9 ALPE PAPIR d.o.o. Letaliπka cesta 16 SI - 1122 LJUBLJANA Telefon: (01) 546 64 50 Telefaks:(01) 546 64 95 http: www.alpepapir.si e-mail: info@alpepapir.si ALPE PAPIR d.o.o. - PE Maribor ©pelina ulica 1 SI - 2000 MARIBOR Telefon: (02) 426 11 16 Telefaks:(02) 426 11 17 http: www.alpepapir.si e-mail: info@alpepapir.si ALPE Trgovina na debelo d.o.o. PAPIR Alpe papir je vaπa naveza ! Alpe papir je vaπa naveza TRIKROMATSKI ZASLONI 10 Slika 4. Molekule tekočih kristalov med dvema graviranima ploščama se zasu- kajo v obliki spirale, medtem ko so tiste v graviranih kanalčkih pravokotne ena na drugo. Monitorji z zasloni CRT, PDP, OLED in FED so aktivni moni- torji, ker sevajo svetlobo kot pri- marni viri, monitorji LCD pa so pasivni, ker kot sekundarni viri svetlobo zgolj prepuščajo ali ne prepuščajo. Samo klasični monitorji CRT lahko neposredno upodobijo sli- ko, ki jo simulirajo analogni si- gnali, vsi drugi so namenjeni upodabljanju digitalnih slik ozi- roma podatkov. Zasloni LCD Kot pove ime, delujejo zasloni LCD (Liquid Christal Display) s tekočimi kristali, zelo komple- ksnimi kemijskimi spojinami or- ganskega izvora; njihove mole- kule so paličaste in zelo dolge. V naravni obliki so med seboj ne- povezane, a skoraj vzporedne, njihovo usmeritev pa je mogoče upravljati različno. Če je tekoči kristal na stekleni plošči, ki ima precizno in vzporedno gravirane kanale (kot denimo stekleni ra- ster), molekule zapolnijo kanale, tako da so povsem vzporedne ena z drugo. Če dve taki plošči sesta- vimo s kanali pod pravim kotom, so tudi molekule tekočih krista- lov v gravuri usmerjene pod ko- tom 90 stopinj, medtem ko se ti- ste v sloju med obema ploščama zasukajo v obliki spirale; slika 4. Tak »sendvič« ne prepušča nobe- ne svetlobe. Kakor hitro pa se v tekočem kristalu pojavi električ- na napetost, se molekule preure- dijo oziroma postavijo vertikalno po sloju in prepuščajo svetlobo. Ta pojav so odkrili v ameriškem radiodifuzijskem podjetju RCA. Poenostavljeno rečeno je kri- stalna struktura brez napetosti usmerjena tako, da svetlobe ne prepušča, pod napetostjo pa se preusmeri, da jo.Če je pod gravi- ranima ploščama s tekočimi kri- stali med njima zrcalo, se v pr- vem primeru svetloba tam ne od- bije in vidimo kakšno temno barvo, v drugem pa se, zato vidi- mo kakšno zelo svetlo barvo. Bolj napredno upodabljanje s tekočimi kristali temelji na pola- rizaciji svetlobe; slika 5. Naravni svetlobni valovi so okoli smeri, v kateri se širijo, prostorsko razpo- rejeni pod različnimi koti. Pola- rizacijski filter ni nič drugega kot množica izjemno drobnih vzpo- rednih linij. Te so vzporedne z gravuro v zgornji stekleni plošči. Delujejo kot nekakšna svetlobna past in zadržijo vse tiste svetlob- ne valove, ki z njimi niso (na- ključno) vzporedni. Ko pride ta- ko polarizirana svetloba do dru- gega polarizacijskega filtra, ki je glede na prvega (kot tudi stekle- na plošča) zasukan pod pravim kotom, ne more skozi. To se zgo- di samo, če je drugi polarizator popolnoma vzporeden s prvim aliče so se svetlobni valovi v sloju tekočih kristalov tako zasukali, da so ponovno vzporedni z nje- govimi linijami. Da bi to dosegli, je med graviranima steklenima ploščama zasukan tekoči kristal TN (Twisted Nematic) kot v prejšnjem primeru. Ta za 90 sto- pinj zasuka tudi polarizirano sve- Slika 5. Tipični zaslon LCD tvorita gravirani stekleni plošči pod pravim kotom (1), te- koči kristali med njima (2) in polarizacijska filtra nad njima (3). Usmeritev polarizacij- skih filtrov je enaka usmeritvi gravure. Vir električne napetosti (4) je priključen na eno stekleno ploščo in na en polarizator. Vpadna nepolarizirana svetloba (5), modulira- na prepuščena svetloba (6). tlobo, ki sedaj lahko prodre skozi drugi polarizacijski filter. Če pa se zaradi električne napetosti molekule postavijo pokončno, svetloba sicer prehaja skozi dru- go gravirano steklo, ne more pa skozi polarizacijski filter. Učinek je ravno nasproten kot v prvem primeru: kristalna struktura brez električne napetosti svetlobo prepušča, pod napetostjo pa ne. Ko električna napetost molekule tekočega kristala le deloma usmeri, se sorazmerno s tem pre- pušča tudi svetloba, tako da na- stane vtis večje ali manjše svetlo- sti. Uporaba zrcala v tem prime- ru ne pride v poštev, ker bi bile upodobitve pretemne. Dovolj svetlobe lahko zagotovi zgolj pri- marni svetlobni vir, najpogosteje fluorescenčna svetilka z difuzor- jem za enakomerno osvetlitev vse površine. Ker je nameščena na dnu zaslona, se njena svetloba imenuje podsvetlitev (backligh- ting) in se nastavlja glede na osvetljenost prostora. Tekoči kristali so paličasto oblikovane molekule, ki svetlobo odklanjajo glede na električno napetost. Zasloni so lahko izde- lani tako, da se svetloba prepušča bodisi z električno napetostjo bodisi brez nje. Da bi prihranili energijo, največkrat svetlobo prepuščajo brez električne nape- tosti. V vseh primerih delujejo tekoči kristali kot zaklop v fotoa- paratu, vzorec »zaprtih« in »od- prtih« kristalov pa na zaslonu oblikuje podobo. Ker so zasloni LCD pasivni in ne potrebujejo energije za ak- tiviranje luminiforjev, so energij- sko zelo učinkoviti, upodobitve- ne sposobnosti pa tudi ne morejo oslabeti zaradi staranja. Moni- torji z zasloni LCD porabijo do 60 % manj energije kot monitor- ji s katodnimi cevmi. ! " # $ % & $ OGLAS 11 LCD je kratica za Liquid Crystal Display ali Liquid Cry- stal Diode. Zaslon LCD mora biti za upo- dabljanje barvnih slik razdeljen na rdeče, zelene in modre zaslon- ske točke (subpiksle). Zaslonske točke definira že gravura v obeh steklenih ploščah, opremiti jih je treba le z ustreznimi filtri; slika 6. Plast barvnih filtrov je namešče- na nad slojem tekočih kristalov, pod njim pa je mreža oziroma matrica prozornih krmilnih elek- trod. Z njo se vključuje električ- na napetost v posameznih za- slonskih točkah, ki glede na nje- no velikost bolj ali manj depola- rizirajo svetlobo. Krmilna mreža oziroma matrica v zaslonu LCD je bodisi pasivna bodisi aktivna. Pasivne matrice sprva niso bile primerne za upodabljanje slik: prenos električnih signalov in odzivni čas v elementarnih toč- kah sta bila predolga, zato so bile zlasti gibljive slike, denimo ka- zalnik za miško ali video, zama- zane in podvojene. Zaslon pre- prosto ni mogel slediti hitrim spremembam podatkov, to je upodobitveni vsebini. Nova slika se pojavi, še preden stara izgine. Zadrego je moč izboljšati z loče- nim naslavljanjem zaslonskih točk po abscisi in ordinati. V ta namen so krmilno mrežo razdeli- li na dve polovici in dobili zaslon LCD z oznako DSTN (Double layer Super Twist Nematic); sli- ka 7 na strani 12. Še bolj so iz- boljšani zasloni HPD (Hybrid Passive Display), ki ne dajejo zgolj krajših odzivnih časov, marveč tudi večji kontrast. Tu so uporabili novo kemijsko struk- turo in reološke lastnosti tekočih kristalov. Nizkoviskozni kristali namreč laže in hitreje sledijo spremembam električnih signa- lov. Odzivni čas pri zaslonih DSTN je 300 ms, pri HPD samo pol tega, to je 150 ms, dodatno pa ga lahko izboljša tudi optimi- rano naslavljanje HPA (High Performance Addressing). Kon- trastni obseg prvih je 40 : 1, dru- Slika 6. Monitor LCD ima zaslon, ki ga tvori devet slojev: spredaj je steklena zašči- tna plošča (1), zadaj pa fluorescenčne svetilke (9), katerih svetloba seva skozi sloje nad njimi. Enakomerno osvetlitev zagotavlja bel difuzni sloj za svetilkami. Nad njimi je prozoren vertikalni polarizacijski filter (8), nato steklena plošča (7) in krmilna mreža oziroma krmilna matrica, ki kristalom v posameznih zaslonskih točkah vklaplja in iz- klaplja elektriko (6). Sledi sloj tekočih kristalov (5), sloj barvnih filtrov RGB (4), nad nji- mi pa še ena steklena plošča (3). Ta je na spodnji strani jedkana v obliki mreže za- slonskih točk in skupaj z mrežo elektrod definira njihovo velikost oziroma ločljivost zaslona. Pod zaščitnim steklom je še en prozoren, tokrat horizontalni polarizacijski filter (2). Namesto sloja elektrod najnaprednejši zasloni uporabljajo sloj tranzistorjev TFT (Thin Film Transistor). Njihova naloga je, da zelo hitro vključujejo ali izključujejo tekoče kristale v posameznih zaslonskih točkah. ! " # $ % & ’ ( ) ZASLONI LCD 12 Slika 7. Zaslon DSTN ima mrežo krmilnih elektrod razdeljeno na dve polovici – vo- doravno za absciso in navpično za ordinato. Na dnu je steklena plošča s prema- zom kovinskega oksida v obliki trakov (1). To so vodoravne elektrode (2). Kovinski oksid je povsem prozoren in ne more vplivati na kakovost upodobitev. Sledi plast polimera z vgraviranimi žlebiči. To je prvi usmeritveni sloj, ki veže in orientira mole- kule tekočega kristala (3). Na robovih so nameščeni distančniki, ki nosijo drugo ste- kleno ploščo s pripadajočimi sloji (4). Nad njim je drugi usmeritveni sloj zžlebiči pra- vokotno na prvega (5), nato prozorne navpične elektrode (6) ter prozoren polimer z izmenoma nameščenimi trakovi rdečih, zelenih in modrih optičnih filtrov (7). V režo, ki jo določajo distančniki, se pod vakuumom vbrizgajo tekoči kristali (8). Vezati se morajo v vse žlebiče in zapolniti vse kotičke reže, sicer se ne upodabljajo vse za- slonske točke. Z zunanje strani obeh steklenih plošč sta polarizacijska filtra (9), (10). Polarizacijski usmeritvi filtrov morata ustrezati usmeritvižlebičev in elektrod na njuni strani, torej morata biti pravokotni ena na drugo. Opisani »sendvič« na zunanjem robu tesni epoksismola, za njim pa so fluorescenčne svetilke za podsvetlitev (11). Pri sodobnejših zaslonih, kot so HPD, ni nujno, da so kanalčki v usmeritvenih slojih pod pravim kotom, pač pa se ta glede na značilnosti tekočih kristalov spreminja med 90 in 270 stopinjami. gih 50 : 1, ne eni ne drugi pa se ne morejo povsem kosati z zaslo- ni, ki imajo aktivne krmilne ma- trice TFT. Aktivna krmilna matrica ni mreža elektrod, marveč tanka plast z mozaikom drobcenih tranzistorjev TFT (Thin Film Transistor). Vsako zaslonsko točko, rdečo, zeleno ali modro, krmili en tranzistor, zato je od- zivni čas izjemno kratek: 25 ms pri kontrastnem obsegu od 200 : 1 do 400 : 1 in svetlostjo od 200 do 250 cd/m². Monitor, ki pod- pira navadno ločljivost VGA, mora imeti 921.000 tranzistor- jev (640× 480× 3), tisti, ki pod- pira ločljivost 1024 × 768, 2,359.296, vsi drugi še toliko več. In vsak mora biti popoln, brez napak. Mozaik tranzistorjev je izdelan na silikonskem sloju; že majhne sledi nečistoč v siliko- nu povzročijo, da tranzistorji ne delujejo, kot bi morali. Bodisi zaslonske točke svetijo rdeče, ze- leno ali modro na črni podlagi bodisi so črne (mrtve, manjkajo- če) na beli podlagi. Manjkajoči subpiksli so bolj pogosti; povzro- čajo jih tranzistorji v kratkem sti- ku, ki so vseskozi pod napetostjo. Te napake se ne da odpraviti, svetleče točke pa odpravijo tako, da z laserskim žarkom v ustre- znem tranzistorju namenoma povzročijo kratek stik. Seveda se pojavi črna zaslonska točka, ki se je ne da odpraviti. Če jih je pre- več, morajo tak monitor zavreči. Previsok izmet preprečujejo do- kaj ohlapne tolerance do 0,0008 % pokvarjenih zaslonskih točk. Da bi izboljšali vidno polje, svetlost in kontrastni obseg za- slonov LCD, so razvili številne metode, ki se razlikujejo po delo- vanju tekočih kristalov pa tudi po vrsti podsvetlitve. Metodo s tekočimi kristali v obliki spirale so razvili leta 1971 in ima oznako TN (Twisted Ne- matic). Njeni največji pomanj- kljivosti sta razmeroma majhno vidno polje, zato tudi kontrastni obseg. Zadrego je skušalo podje- tje Hitachi rešiti z električnim poljem, ki skozi kristale v zaslon- skih točkah ne poteka vertikalno, pač pa vzporedno (horizontalno) s polarizatorjem. Oznaka te me- tode je IPS (In Plane Switching), primerjavo s TN pa prikazuje sli- ka 8. Tam vidimo, da so svetle zaslonske točke pod električno napetostjo, temne brez nje; pora- ba energije je zato nekaj večja.Še bolj napredni izvedbi zaslonov LCD sta Fujitsijeva MVA (Mul- tidomain Vertikal Alignment) in Samsungova PVA (Patterned Multidomains Vertical Align- ment). Razlike med njima se vidi na sliki 9, stran 14. Tudi v teh dveh primerih se svetle zaslonske točke upodobijo pod napetostjo, temne brez nje, poraba energije je nekaj večja. Seveda pridobimo vidno polje in kontrastni obseg. Slika 8. Delovanje zaslonov LCD po načelih TN – Twisted Nematic (zgoraj) in IPS – In Plane Switching (spodaj). Oznake na slikah pomenijo: (A) zaslonska točka pod napetostjo, (B) zaslonska točka brez napetosti, 1, 7 stekleni plošči, 2, 6 polarizator- ja, 3, 5 elektrodi, 4 molekule tekočih kristalov, 8 vir električne napetosti. Brez elek- trične napetosti so tekoči kristali TN, zaviti v spiralo (4), ki svetlobne valove zasuka za 90 stopinj, tako da jih prepušča tudi drugi polarizator (2). Zaslonska točka je sve- tla. Pod električno napetostjo se spirala razvije, molekule tekočih kristalov se po- stavijo pokonci, polarizirana svetloba prehaja skozi sloj nezasukana in jo zadrži dru- gi polarizator; skozenj prehaja le neznaten delež, vseeno dovolj velik, da zmanjšuje kontrast. Tekoči kristali učinkujejo kot svetlobni ventil, ki glede na napetost prepu- ščajo več ali manj polarizirane svetlobe. V primeru spodaj so tekoči kristali IPS brez napetosti zasukani vzporedno z drugim polarizatorjem. Ker polariziranih svetlobnih valov ne zasukajo, ne morejo skozenj. Zaslonska točka brez napetosti je temna, kontrastni obseg pa večji tudi pri stranskem opazovanju. Pod napetostjo se obrne- jo za 90 stopinj, tako tudi svetlobni valovi, ki jih drugi polarizator (2) lahko prepušča. Na zaslonu je svetla točka, a ne tako kot pri načelu TN. Ker zaslon pod napetostjo prepušča manj svetlobe, potrebujemo močnejšo podsvetlitev, zato porabimo več energije.To pomanjkljivost je Hitachi odpravil z metodo AP-IPS (Advanced Super In Plane Switching), kjer dosega ne le večjo svetlost, marvečše večje vidno polje inše boljše upodabljanje barv. ! !" # $ % & ! ’ ( ) * !! ! " # ! " # $ % & ! # % ’ " ! # ’ " $ & ( ) ’ ’ ( * * ) ) ( * ) ( * Vaπa velika ideja. Zamislili ste si jo, razvijali in sedaj je Ëas, da jo pokaæete svetu. Z njo boste navduπili. Obenem pa boste tudi vi navduπeni nad novimi Canonovimi tiskalniki velikega formata. Opremljena z 12 loËenimi pigmentnimi Ërnili (veË kot katerikoli drug tiskalnik v tem razredu) lahko nova 17-palËni iPF5000 in 60-palËni iPF9000 ustvarita najπirπo barvno paleto ter zagotovita najviπjo kakovost in konsistenco barv. Natisnite idejo na papir v velikosti, ki si jo zasluæi. Za veË informacij o Canonovi paleti tiskalnikov velikega formata obiπËite www.canon.si/lfp Velikost, ki navduπuje W6400 W8400 iPF9000 iPF5000 Najviπjo kakovost izpisa zagotavljajo samo Ërnila in mediji Canon. Canon Adria d.o.o., Dunajska 128A, 1000 Ljubljana ZASLONI LCD, TFT, MVA, LED 14 Slika 9. Delovanje zaslonov LCD po načelih MVA – Multidomain Vertical Alignment (zgoraj) in PVA – Patterned Multidomains Vertical Alignment (spodaj). Oznake na sli- kah pomenijo: A zaslonska točka brez napetosti je v obeh primerih temna, B zaslon- ska točka pod napetostjo pa svetla, 1, 7 stekleni plošči, 2, 6 polarizatorja, 3, 5 elek- trode, 4 molekule tekočih kristalov, 8 vir električne napetosti. Molekule tekočih kri- stalov MVA so bolj ali manj pravokotne na polarizacijski ravnini, ki pa sta ravninsko še vedno križno zasukani ena na drugo. Brez napetosti polarizirana svetloba linearno prehaja skozi sloj, zato ne more skozi drugi polarizator, zaslonska točka je temna. Pod električno napetostjo se molekule postavijo poševno ali celo vzporedno s polarizacijskima ravninama, zasukajo sve- tlobne valove, tako da lahko prehajajo skozi drugi polarizacijski sloj; zaslonska točka je svetla. Električno polje se razteza navpično med obema ravninama, molekule v sosednjih zaslonskih točkah (celicah) pa zasuka ravno v nasprotni smeri. To zago- tavlja enakomerno svetlost, veliko vidno polje (160°) in visok kontrastni obseg (400 : 1). Podobno delujejo tudi zasloni PVA, ki naj bi dosegališe odličnejše rezultate: vi- dno polje 170° in še večji kontrastni obseg. Molekule tekočih kristalov so tu popol- noma pravokotne na polarizacijski ravnini, tesno ena zraven druge v isti vrsti. Kot ta- ke ne morejo depolarizirati svetlobe, zaslonska točka ostane temna. Pod električno napetostjo se nagnejo v različnih smereh, svetlobnim valovom spremenijo smer in druga polarizacijska ravnina jih lahko prepušča. Molekule kristalov v eni vrsti omo- gočajo kratek odzivni čas, veliko svetlobno prepustnost, zato tudi visok kontrastni obseg in široko vidno polje. Zasloni MVA imajo zaslonske točke razdeljene v več manjših celic (subpikslov, zato ime Multi Domain). V centralni celici za- slonske točke pod napetostjo so kristali zasukani v določeni sme- ri, da lahko prepuščajo svetlobo, v mejnih celicah pa so zasukani ravno v nasprotni smeri. S tem so dosegli izjemno vidno polje, ena- komerno svetlost in kontrastni obseg, neodvisen od zornega ko- ta. Izdelava zaslonov MVA je zahtevna in draga, zato niso večji kot 23 palcev, namenjeni zgolj za profesionalno uporabo. Podobno velja tudi za zaslone s tehnologijo PVA. Pri zaslonih LCD je podsvetli- tev izjemno pomembna. Ne le da določa svetlost, njen spektralni ustroj določa, bolje omejuje barvni prostor, ki se še upodobi. Podsvetlitev zagotavljajo zvečine fluorescenčne svetilke (CCFL), ki paše zdaleč nimajo enakomer- nega spektralnega ustroja, niti njihova emisivnost ne ustreza primarnim barvnim dražljajem; slika 10, zgoraj. Predvsem je po- manjkljiva v rdečem spektral- nem območju. Mnogo boljši Slika 10. Podsvetlitev s fluorescenčnimi žarnicami (zgoraj) in svetlečimi se diodami LED (spodaj). V prvem primeru je skladnost med spektralno naravo podsvetlitve in spektralno prepustnostjo barvnih filtrov LCD komaj zadovoljiva, v drugem primeru je zelo dobra, zato so tudi upodobitve briljantne. Medtem ko fluorescenčna pod- svetlitev omogoča le eno fizikalno barvno temperaturo, lahko s svetlečimi se dioda- mi fizikalno nastavimo katero koli v območju 5000­9300 K. Svetloba diod tudi ni di- fuzna, marveč usmerjena, izgub ni, svetilnost, vidno polje (kotna vidljivost) in kon- trastni obseg zaslona so večji. spektralni ustroj podsvetlitve do- sežejo s svetlečimi diodami LED rdeče, zelene in modre barve (RGB). Seveda morajo biti raz- porejene tako kot zaslonske toč- ke, kar zahteva izjemno preci- znost izdelave. Podsvetlitev iz svetlečih diod zagotavlja 100-od- sotno upodobitev barvnega pro- stora Adobe-RGB in 97-odsto- tno televizijskega NTSC, zato so te vrste monitorji zelo primerni za grafično dejavnost. Monitorji z zasloni LCD so zasnovani tako, da tekoči kristali svetlobo prepuščajo brez elek- tričnih signalov, pod njihovim vplivom pa je zadržijo večji ali manjši delež. Ker so upodobitve večinoma svetle, taka rešitev hra- ni energijo, ni pa nujna. Monitor LCD je lahko zasnovan tudi na nasprotnem načelu, a vseeno po- rabi 60 odstokov manj energije kot monitor CRT. Zasloni LCD nimajo slojev z luminiforji tako kot CRT in plazma, pač pa barvne filtre, zato se slike nanje ne morejo »zapeči«, a tudi optimalna ločljivost je ena sama. Zasloni s tranzistorji TFT so izjemno precizne naprave: 17- palčni zaslon ločljivosti 1280 × 1024 pikslov ima trikrat toliko, to je štiri milijone zaslonskih točk (subpikslov) in tranzistor- jev. ! " # $ % & ’ ! " $ % & ’ # ( ) * ! ’ # ) " $ & % ! ’ " $ & % ( * # ! "## $# %# &# ’# # ()# &)# ))# %)# *+ ! "## $# %# &# ’# # ()# &)# ))# %)# *+ OGLAS 15 ! " # $% & ’ ( ) $ * MONITORJI Z ZASLONI PDP 16 Slika 11. Plazma je električno nevtralna, visokoionizirana substanca iz negativnih elektronov, prostih ionov (električno nabitih atomov) in nevtralnih delcev. Ker je električno nevtralna, imajo njeni atomi enako število elektronov in protonov. To pa se spremeni pod električno napetostjo, zaradi katere začnejo atomi izgubljati svoje elektrone. Postanejo pozitivno nabiti ioni – kationi. Osvobojeni elektroni drvijo proti pozitivnemu polu plazme, kationi pa proti negativnemu. V tej zmedi se nenehno za- letavajo v atome plina, ki začne oddajati fotone energije. To je nevidna ultravijoliča- sta svetloba, ki pa lahko aktivira luminifor, da zasveti – rdeče, zeleno ali modro. Plemeniti plini so na plazemskem zaslonu med dvema steklenima ploščama ujeti v stotisoče majhnih celic. V istem »sendviču« so z obeh strani križno nameščene tudi vzdolžne elektrode. Ob spodnji stekleni plošči (1) so naslovne elektrode (3), pod zgornjo (10) so v izolacijskem materialu prozorne upodobitvene elektrode (8); pre- krite so z zaščitnim slojem magnezijevega oksida (7). Obe vrsti elektrod se razteza- tačez ves zaslon: horizontalno so prozorne upodobitvene elektrode, vertikalno na- slovne, skupaj pa tvorijo naslovno mrežo. Da bi ionizirali plin v zaslonski celici raču- nalnik električno nabije elektrodi na križišču te celice. Vsako celico naelektri tisoč- krat v delcu sekunde. Ko se elektrodi na presečišču naelektrita, nastane med njima razlika napetosti (potencialov), zato skozi plin steče električni tok, tako da se sproži prej opisano dogajanje. Glede na razliko potencialov steče skozi celico večji ali manjši električni tok: večji je, bolj zasveti rdeč, zelen ali moder luminifor (4), tako da se z njihovim optičnim mešanjem upodobiželen barvni učinek piksla (5), z njihovim optičnim mešanjem na podlagi ločljivosti in persistence pa barvna, navadno gibajo- ča se slika na zaslonu. Zaščitni sloj naslovnih elektrod (2), distančniki (6), izolacijski sloj (9). Barvni prostor monitorjev CRT je devet odsotkov večji kot barvni prostor Adobe RGB (1998) in štiri odsotke večji kot NTSC; najsodobnejši zasloni LCD s svetlečimi diodami lahko upodobijo barvni prostor, ki je šest odsotokov večji kot prvi in odsotek kot drugi pri svetilnosti 200 cd/m², vidnem polju (kotni vidljivosti) 176° vertikalno in horizontalno ter kontrastnem obsegu 430 : 1. Plazemski zasloni PDP Plazemske zaslone tvorijo mili- joni točk oziroma celic s pleme- nitimi plini, kot so neon, argon ali ksenon; ti zaradi električnih signalov aktivirajo rdeče, zelene in modre luminiforje, da upodo- bijo definirano barvo kakšnega slikovnega elementa ­ piksla. Vsaka zaslonska točka (subpi- ksel) je v bistvu mikroskopsko majhna fluorescenčna svetilka, ki oddaja primarne barvne dražlja- je. V tem smislu so podobni za- slonom s katodno cevjo. Elek- trične signale pošilja elektrosta- tično silikonsko vezje, tako kot narekuje programska oprema monitorja. Fluorescenčne za- slonske točke so tu ločene z re- brasto polvodniško mrežo med steklenima ploščama. Na vsaki plošči je pol mreže, torej linije sa- mo v eni smeri, sestavljeni pa sta tako, da se križajo in tvorijo ko- ordinatni sistem X-Y. Ko elek- trični signal potuje skozi določe- no horizontalno in vertikalno li- nijo, plin v celici na njunem seči- šču povzroči, da luminifor zasve- ti. Tu so plazemski zasloni zelo podobni zaslonom LCD. Delo- vanje zaslonske točke bolj na- tančno opisuje slika 11. Dejstvo, da na zaslonih PDP svetijo lumi- niforji, pomeni, da zagotavljajo odlično vidno polje, kontrastni obseg in upodabljanje barv. Spr- va so bili kontrastni obsegi skro- mni, ker so morale biti celice vse- skozi pod napetostjo, zato so ve- dno oddajale malo svetlobe. Če bi napetost izključili, bi prišlo do dolgega odzivnegačasa in slabega upodabljanja gibajočih se slik. Kontrastni obseg je bil samo 70 : 1 in se je začel izboljševati po letu 1990, ko je podjetje Fujitsu uve- dlo nov postopek naslavljanja. Leta 2000 so dosegli kontrastni obseg 500 : 1, zdaj pa poročajo o izjemno visokih razmerjih med svetlostjo belih in črnih zaslon- skih točk, kar 1500 : 1.Žal je tu s kontrastnim obsegom v obra- tnem sorazmerju tonski obseg, kar onemogoča zvezno prelivanje tonov od bele dočrne. Zaslonske točke ne morejo upodobiti do- volj tonov, zato se pojavljajo ton- ski preskoki in posterizacija. Ta je očitna predvsem pri temnih gi- bajočih se scenah (film, video). Glavna težava v proizvodnji za- slonov PDP je velikost zaslon- skih točk. Te niso manjše kot 0,3 mm, zato zasloni niso primerni za računalnike, pač pa zgolj za te- levizijske sprejemnike in moni- torje diagonale od 25 do 70 pal- cev, ki jih opazujemo z večje raz- dalje. Tudi trajnost 10.000 ur močno omejuje njihovo uporab- nost v informacijski tehnologiji, kjer monitorji navadno delujejo 24 ur dnevno. Da bi izboljšalo ločljivost zaslo- nov PDP, je podjetje Fujitsu ra- zvilo zaslon ALiS: Alternate Lighting of Surfaces. Temelji na prepletenem (interlaced) in ne na zaporednem, neprepletenem (non-interlaced, progressive) u- podabljanju slik. Klasični pla- zemski zasloni se razelektrijo za- radi napetosti na vzporednih elektrodah. Vsako vrsto zaslona tvori par elektrod, med njimi pa mora biti dovolj velik razmik, da ne pride do interference med vertikalno razporejenimi celica- ! " # $ %& ’()*+*,-’.-*& # $/ 0 1 " 17 ZASLONI OLEDs mi. Pri zaslonih ALiS so elektro- de v enakomernih razmikih, pro- stori med njimi pa so upodobi- tvene linije. Ločljivost pri istem številu elektrod se torej podvoji, naslavljanje električnih signalov in razelektritev pa se izvaja pose- bej za vsako drugo vrsto; slika 12. Zasloni OLEDs V sedemdesetih letih 20. stole- tja (1970) so spoznali vodniške in polvodniške lastnosti polime- rov, ki so tradicionalno veljali za električne izolatorje. V zadnjih petdesetih letih so bili gonilna si- la digitalne dobe keramični pol- vodniki, ki pa jih je težko struk- turirati v pravilne geometrične oblike. Zdaj imajo polimeri lah- ko kombinacijo različnih lastno- sti, tako da so uporabni tam, kjer si prej nismo mogli niti zamisliti. V kratkem času so razvili organ- ske prevodnike s prevodnostjo, ki jo imajo sicer kovine, kot je baker, tako da lahko govorimo o organski elektroniki, ki zaobje- ma fotoelektrične celice, diode, samosvetleče diode (LED), laser- je in tranzistorje. Plastični mate- riali oz. umetne mase, še zlasti konjugirani polimeri, hitro izpo- drivajo naravne polimere, deni- mo les, kovine, keramiko in ste- klo povsod tam, kjer je pomemb- na kombinacija njihovih lastno- sti (majhna masa pri veliki tr- dnosti), enostavno (netežavno) procesiranje (sposobnost obliko- vanja, vlivanja v kalupe ali ekstrudiranje v pole). To pomeni, da lahko organske svetleče diode (OLED: Organic Light Emitting Diodes) uporabi- mo v številnih elektronskih na- pravah, zlasti za zaslone. Aktivne komponente zaslona, substrati in logična elektronika, vse je lahko iz polimerov; OLED imajo po- tencialno možnost za uporabo v osebnih računalnikih, mobilnih telefonih, televizorjih, za razsve- Slika 12. Primerjava delovanja konvencionalnega zaslona PDP in izboljšanega za- slona AliS: 1 distančnik, 2 barvni dražljaj, 3 upodobitvena elektroda, 4 naslovna elektroda, 5 luminifor, 6 razelektritev. tljavo, na prometnih znakih, pa- nojih ipd. OLED je v bistvu »sendvič« tankih organskih plasti med transparentno anodo in kovin- sko katodo; slika 13. Struktura organskih slojev, anode in kato- de so tako izbrane, da čim bolj pospešijo rekombinacijski proces v emisijskem sloju in s tem dose- žejo največji svetlobni izkoristek v kakšni celici vezja. Emisijski sloj je namreč polvodnik z nosilci elektronov in vrzeli. Elektroni v njem se vesčas gibajo, pri tem pa zapolnjujejo stare in ustvarjajo nove vrzeli. Nastajajo tudi pari elektron-vrzel, ki se rekombini- rajo nazaj v prvotno stanje, pri tem pa oddajajo energijo – poja- vi se elektroluminiscenca. Učin- kovitost te in nadzor barvnih dražljajev se zelo povečata z »do- pingom« emisijske plasti z majh- no količino visokofluorescenč- nih molekul. Da bi upravljali pasivni matrič- ni zaslon OLED, teče električni tok skozi izbrane zaslonske toč- ke, tako da dovajamo električno napetost na izbrani vodili matri- ce, tj. na izbrano vodoravno vr- sto in navpično kolono. Vhodno energijo, informacijski videosi- gnal in multipleksno preklaplja- nje zagotavlja zunanje nadzorno vezje. Videosignal pošilja na ver- tikalna vodila (stolpce), kar je sinhronizirano s skeniranjem horizontalnih vodil. Ko nadzor- no vezje izbere kakšno horizon- talno vodilo, pošlje signal tudi v ustrezno vertikalno vodilo, na njunem sečišču zasveti ustrezna zaslonska točka oz. celica v rdeči, zeleni ali modri barvi. Skeniranje oziroma upodabljanje vseh treh barvnih izvlečkov ne traja več kot 1/60 sekunde. Elektroluminiscenca je elektrooptični pojav, ko kakšna snov emitira svetlobo zaradi električnega toka, ki teče sko- znjo, ali pod vplivom močnega električnega polja. Elektrolumi- niscenca je posledica rekombi- nacije elektronov in elektronskih vrzeli, pri čemer se sproščajo fo- toni, tj. svetloba. Umetne polimere so toliko razvili, da so postali nenadome- stljivi v vsakdanjemživljenju; iz- podrinili so že skoraj vse druge materiale vključno s kovinami in steklom tudi na najzahtevnejših področjih uporabe, kot so avto- mobilska industrija, optika, fo- tografija ipd. Konjugirani poli- meri imajo izmenično enojne in dvojne kovalentne vezi in se uporabljajo v elektronski indu- striji za prozorne polvodniške premaze, uporniške elektrolite in v tiskanih vezjih. Marko KUMAR Staša PIHLAR (izris slik) Razen zaslonov OLED s pasiv- no matrico obstajajo tudi taki z aktivno (AMOLED: Active Ma- trix Organic Light Emittive Di- odes). Ti imajo integrirano elek- tronsko hrbtišče, na katerem vsak piksel iz treh zaslonskih točk RGB krmilita po dva tran- zistorja. Tranzistorji so zapore- doma povezani s pravokotnimi anodnimi in katodnimi vodili in lahko aktivirajo zaslonske točke oz. celice za dalj časa, tj. vse do naslednje periode skeniranja. Zaradi dodatnih komponent so ti zasloni bolj kompleksni, dajejo pa svetlejšo in bolje definirano sliko kot cenejši s pasivnim ma- tričnim vezjem; slika 7.76. Slika 7.76. Zaslon OLED z ak- tivnim matričnim vezjem se s kra- tico imenuje AMOLED; Active Matrix Organic Light Emittive Diodes.(1) je baza, (2) steklena podlaga, (3) tranzistorji, (4) kato- da, (5) opornik, (6) emisijski sloj oziroma organske svetleče diode. Ker zasloni OLED svetlobo emitirajo vidno polje ni vprašlji- vo kot denimo pri LCD, niti ni zadreg z ločljivostjo in velikostjo zaslonov. Poškodovane zaslon- ske točke so lahko samo temne (začrnjene), kar je mnogo manj opazno kot svetle ali barvaste po- škodovane zaslonske točke na za- slonih LCD. Za zdaj pa sta naj- večji pomanjkljivosti teh zaslo- nov kratka življenjska doba in slab izkoristek. Kljub temu pri- čakujejo, da bodo zasloni OLED prevzeli dominantno tržno vlogo zaslonov LCD okoli leta 2010. Zasloni OLED se glede na veli- kost molekul v materialih, ki jih sestavljajo tvorijo na dve veliki skupini: tisti z velikimi moleku- lami so svetleči polimeri (LEP: Light Emitting Polymers), oni z majhnimi molekulami, celo z monomeri so SMOLED (Small Molecule Organic Light Emit- ting Diodes). Oboji generirajo svetlobo pod vplivom električne- ga toka v tankih plasteh. Tvorijo se elektroni in elektronske vrzeli, ki se rekombinirajo v dve stanji. V enojno stanje, ko emitirajo svetlobo in v trojno stanje, ko je ne morejo. 7.2.2.4 Zasloni LEP Zasloni te vrste temeljijo na podobni tehnologiji kot OLED, ni pa potreben vakuum, ker se organski sloji lahko nanašajo kar s tehniko kapljičnega tiska! Leta 1989 so raziskovalci na univerzi v Cambridgeu odkrili, da neka- teri konjugirani polimeri pod vplivom električnega toka lahko emitirajo svetlobo. Imenovali so jih svetlobno emitivni polimeri s kratico LEP: Light Emitting Po- lymers; po naše z analogijo na svetleče diode torej svetleči se polimeri. Ker je njihovo delova- nje zelo podobno delovanju sve- tlečih diod jih poznamo tudi pod imeni PLEDs: Polymer Light Emitting Diodes ali poly- LED. Bolj natančno je opisano ob sliki 7.77. Na začetku so sve- tleči polimeri LEP emitirali zgolj rdečo svetlobo, sedaj lahko vse tri primarne dražljaje, zato so primerni tudi za izdelavo trikro- matskih zaslonov. V primerjavi z zasloni LCD je to zelo enostav- no, tudi zato, ker se lahko v ta namen uporablja kar kapljični tisk. Razen tega namesto dveh steklenih plošč zadostuje podla- ga iz umetne mase, podsvetlitev ni potrebna, poraba enrgije je ze- lo majhna, ker se svetloba emiti- ra na površini ni zadreg z vidnim poljem. Velikost podlage iz umetne mase je skoraj poljubna, ker je prožna jo lahko upogiba- mo v različnih oblikah. Glede na vse navedeno obstaja potencial- na možnost, da bodo zasloni LEP že v bližnji prihodnosti iz- podrinili LCD. Slika 7.77. Svetleči polimeri LEP imajo dva polimerna sloja: sloj za transportiranje elektronskih vrzeli (3) je navadno PPV poli(p- phenilene vinylen) in sloj, ki seva svetlobo (4), navadno derivat PPV s substituti cyana s kratico CN-PPV. Ko se elektroni in vrzeli – med elektrodama se gibajo v na- sprotnih smereh – srečajo, elektro- ni padejo v prazne prostore, prebi- tek svoje energije pa oddajo kot svetlobo. Z energijsko razliko med elektroni in elektronskimi vrzelmi se spreminja spektralni sestav od- dane svetlobe: večja je, bliže je mo- dremu območju, manjša je, bliže je rdečemu območju. To je bila na začetku resna zadrega, zato so šele leta 1999 izdelali take sloje, ki lahko emitirajo svetlobo zgolj v določenih spektralnih obmo- čjih.Druge številke pomenijo: pro- zorna podlaga (1), prozorna elek- troda (2), vrhnji elektrodi (5), ne- gativni kontakti (6), pozitivni kontakt (7). 7.2.2.5 Zasloni FED Ti monitorji imajo zaslon sve- tlečega polja FED (Field Emissi- on Display) in temeljijo na uve- ljavljeni katodno-anodni tehno- logiji z luminiforji. Za razliko od katodnih cevi je tu kombinirana s celično oziroma točkovno ma- trično strukturo kot pri zaslonih LCD. Namesto ene same kato- dne cevi s tremi elektronskimi žarki svetleče polje tvorijo drob- cene mini katodne cevi iz kovine ali karbonskih vlaken (nanotu- bes) – po ena ali več za vsako za- slonsko točko. To je na prvi po- gled komplicirano, vendar so za- sloni FED lahko prav tako veliki kot LCD. Delovanje takega za- slona ponazarja slika 7.78. Za- sloni FED potrebujejo energijo samo za aktivne zaslonske točke, zato je poraba odvisna od infor- macijske vsebine slike in načelo- ma manjša kot pri LCD. Tu tudi ni zadreg z vidnim poljem, ki je po horizontali in vertikali večje od 160 stopinj. Pokvarjene za- slonske točke ne predstavljajo re- snejših zadreg, ker se svetlost upodobitev ne zmanjša četudi jih kar 20 % ne deluje. Ne naza- dnje so odzivničasi krajši kot pri zaslonih LCD, kar obenem z re- produkcijo enake kakovosti kot pri klasičnih zaslonih CRT po- meni, da imajo v primerjavi z LCD mnoge prednosti in poten- cialne možnosti za razvoj. Slaba stran je masovna proizvodnja, ker je v kratkemčasu težko izde- lati kar 480.000 mini katodnih cevi za, denimo SVGA zaslon FED. Razen tega mora biti mo- nitor s takim zaslonom mehanič- no zelo močan, da zračni tlak ne povzroči poškodb zaradi vakuu- ma v mini katodnih ceveh. Slika 7.78. Delovanje zaslona s svetlečim poljem. Vsaka zaslonska točka (sub-pixel) je miniaturna katodna cev. Medtem koi ma kla- sični zaslon CRT en sam elektron- ski žarek za vse točke ima FED na hrbtni strani na tisoče ostrih kato- dnih točk (6); imenujejo se nano- konice. Izdelane so iz molibdena ali karbonskih vlaken, ki zaradi razlike potencialov (napetosti) z lahkoto oddajajo elektrone (5). Elektroni na sprednji strani zada- nejo bodisi rdeče, zelene, bodisi modre luminiforje (7), ki zasvetijo sorazmerno z njihovo jakostjo. Sli- ka se upodobi z optičnim meša- njem na podlagi ločljivosti in per- sistence, kajti barvni izvlečki se upodabljajo zaporedoma (field se- quential colour), najprej zasvetijo vse zelene točke, nato rdeče in za- dnje modre, tako hitro, da barvni dražljaji na posameznih mestih tvorijo piksle določenih barv. Ker so načela delovanja zaslona FED enaka kot pri zaslonu CRT - negativno nabita elektroda 3 (ka- toda, elektronski top) pošilja žarke elektronov skozi vakuumski pro- stor s fluorescenčnim zaslonom na drugi strani – se imenujejo tudi ploski zasloni CRT (thin- CRTs).Elektronske topove, od- klonski sistem in kovinsko masko je nadomestila perforirana plast hladnih katod (Spindt Cathodes). Spredaj je trikromatski fluore- scenčni zaslon, vse skupaj pa je de- belo 8 mm. Plosko katodo tvorita stekleni plošči z milimetrsko režo med njima. V njej je na milijone mikroskopsko majhnih elektron- skih oddajnikov; to so hladne ka- tode. Vsaka meri zgolj 200 nm, zato jih eno zaslonsko točko akti- vira več skupaj. Hladne katode ge- nerirajo elektrone pri sobni tempe- raturi in ker tudi ni kovinske ma- ske je poraba električne energije minimalna. Oporo dajejo zaslonu zelo tanki keramični distančniki 10 (debelina 0,05 mm). Ti so do- volj močni, da se uprejo zunanjim mehanskim obremenitvam a do- volj tanki, da se skrijejo med za- slonske točke in ne ovirajo elek- tronskih žarkov. Druge številke pomenijo: (1) katodno naslavlja- nje v vrstah, (2) izhodno nasla- vljanje stolpcev, (8) anodno nasla- vljanje v vrstah, (3) katodna plo- šča, (9) anodna plošča. 7.2.2.6 Monitorji HAD Skupni imenovalec vseh poprej opisanih zaslonov, ne glede na tehnologijo in izdelavo je dvodi- menzionalna reprodukcija. Tri- dimenzionalno reprodukcijo omogočajo edino holografski za- sloni HAD: Holographic Auto- stereoscopic Display. Ti zasloni temelje na tehnologiji zaslonov LCD s tem da namesto navadne podsvetlitve uporabljajo holo- grafski optični element HOE (Holographic Optical Element); slika 7.79. Ta je razdeljen na dve množici horizontalnih trakov, posebej za levo in desno oko. Ker z enim očesom vidimo eno, z drugim pa istočasno drugo po- dobo, se obe zlijeta v tridimenzi- onalno sliko.Če sta leva in desna podoba enaki, dobimo nabva- dno dvodimenzionalno upodo- bitev. Slaba stran je, da se opazo- valec ne sme premikati, ker bi pri tem prišlo do distorzije slike. Slika 7.79. Podsvetlitev holo- grafskega zaslona HAD: (1) pod- svetlitev za desno oko, (2) podsve- tlitev za levo oko, (3) leva cona, (4) desna cona, (5) očesi. 7.2.2.7 ZA ZDAJ: LCD ALI PLAZMA, CRT PA V POZA- BO Monitorjem z zasloni LCD in plazma PDP je skupna jasna kri- stalno čista slika, nasičene barve pri enakih formatih, debelini okoli 8 cm, in izenačenih cenah. Popolnoma različni pa sta teh- nologiji upodabljanja. Njihove prednosti in pomanjkljivosti pa so: Kontrastni in tonski obseg Kontrastni obseg je razmerje med najtemnejšo in najsvetlejšo barvo, ki jo zaslon še lahko upo- dobi. Kontrastni obseg plazma zaslonov je izjemno velik, do 1500 : 1. Tako visok kontrastni obseg dosežejo z algoritmi za upodabljanje, ki blokirajo ener- gijo tistim zaslonskim točkam, ki upodabljajočrne barve.Žal pa je s tem nekako obratno soraz- meren tonski obseg, to je število tonov, ki se lahko upodobijo med belo in črno barvo. Kontrastni obseg zaslonov LCD je bistveno manjši, nava- dno okoli 400 : 1, le pri najbolj- ših (Sharp in Sony) je okoli 1000 : 1. To je zato, ker tekoči kristali vedno prepuščajo kakšen mini- malen delež podsvetlitve in za- slonske točke nikoli nisočistočr- ne marveč temno sive. Kontra- stni obseg se tu zmanjšuje tudi z zornim kotom; bolj ko je odda- ljen od pravega kota, manjši je. Te pomanjkljivosti zasloni plaz- ma ne poznajo. Kontrastni obseg se zaradi zornega kota ne spremi- nja. Motive z izrazitimi svetlob- nimi konicami in globinami za- sloni plazma upodabljajo mnogo bolje. Upodabljanje barv Monitorji plazma učinkovito upodabljajo 16,77 milijonov barv. Vsak piksel lahko s trojko zaslonskih točk RGB upodobi vsako barvo spektra! Bolj preci- zno kot s katerokoli drugo teh- nologijo. Medtem ko zasloni LCD ne morejo upodobiti tako nasičenih barv kot plazma, pa se ne razlikujejo pri upodabljanju sivih in nevtralnih barv, to je sive skale. Zasloni plazma upodablja- jo bolj naravne barve kot LCD, pri katerih so pogosto prenasiče- ne: zelene so preveč zelene in rdeče so »pretople«, zato so upo- dobitve tudi bolj svetle. Barve na zaslonih plazma so bolj odvisne od osvetlitve prostora kot na LCD. Primerni so za prostore s šibko ali normalno osvetlitvijo, za prostore z razmeroma močno zunanjo osvetlitvijo pa je moni- tor LCD bolj primeren. Na splo- šno imajo zasloni LCD od vseh tehnologij največ zadreg z upo- dabljanjem temnih barv. Zasloni plazma barve na splošno upoda- bljajo bolj precizno in živo. Vidno polje oziroma zorni kot in zorna razdalja Vidno polje monitorjev plazma je več kot 160 st. po hotrizontali in vertikali. Zaslon je viden sko- raj pod vsakim zornim kotom. To je zato, ker vsaka zaslonska točka proizvaja svojo lastno sve- tlobo in velja za vsa barvna ob- močja, tudi najtemnejše barve. Pri LCD, kjer je en sam centralni svetlobni vir se zlasti pri upoda- bljanju temnih barv vidno polje zmajša pod 90 stopinj. Le naj- boljši in najdražji zasloni te vrste imajo vidno polje 150 do 170 stopinj horizontalno in 130 sto- pinj vertikalno, drugi 100 ali manj. Za kakovostne zaslone LCD štejejo tisti z vidnim po- ljem od 120 do 130 stopinj. Zorna ali opazovalna razdalja (viewing distance) je manjša pri zaslonih LCD, ker so zaslonske točke manjše. Upodobitve pri enaki velikosti zaslona, enaki lo- čljivosti in enaki zorni razdalji so bolj ostre na zaslonih LCD. Če- tudi opazujemo zaslon s priporo- čene razdalje, tj. dvakratnik dia- gonale, a je ta manjši od devet čevljev, vidimo na zaslonu LCD boljšo sliko. Računalniška grafika (uporaba) Zasloni LCD upodabljajo sta- tično računalniško grafiko zelo dobro: z nasičenimi barvami, de- tajli, brez utripanja in »zapeče- nih« oziroma »vžganih« slik (image burning-in), čistimi in jasnimi slikami Tudi zaslonska ločljivost je višja kot pri drugih tehnologijah. Zasloni plazma se tu niso obnesli: računalniške po- datke upodabljajo robato in na- zobčano, zaradi kontinuirane istega motiva se slika hitro »zape- če« oziroma »vžge« na zaslon. Za grafično dejavnost mora ka- terikoli monitor omogočati: numerično nastavljanje svetlo- sti in kontrasta najmanj s 100- stopenjsko skalo, ločeno numerično nastavljanje barvnih kanalov RGB, pri monitorjih LCD numerič- no nastavljanje podsvetlitve, premikanje nastavitvenega okna po vsem zaslonu … instrumentalno kalibriranje Video (filmi) Zaradi visokega kontrastnega obsega in kratkih odzivnihčasov imajo pri upodabljanju gibajo- čih se motivov prednost zasloni plazma. Dolgi odzivničasi zaslo- nov LCD so še zlasti moteči pri opazovanju hitro spreminjajočih se športnih dogodkov. Nadmorska višina Zasloni LCD niso občutljivi na spremembe nadmorske višine, zato so izključna izbira za upora- bo v letalih. Njihova uporabnost je konsistentna ne glede na loka- cijo. Zaradi plinov v zaslonskih celicah to ne velja za zaslone plazme; nižji zračni tlak na viši- nah povzroča brenčanje moni- torja in slabše upodabljanje. To se dogaja nad 2000 m nadmor- ske višine. Trajnost Zasloni LCD neoporečno de- lujejo od 50.000 do 60.000 ur (po tem času se njihova svetlost prepolovi). To je okoli 7 let pri vsakodnevni 24-urni uporabi, pri osemurni pa 20 let. Načelo- ma ti zasloni trajajo tako dolgo kot svetlobni viri za podsvetlitev, paše ta se da pogosto nadomesti- ti. Manj znano je dejstvo, da se zaradi staranja tega vira zlagoma spreminjajo tudi barve oziroma belo ravnovesje. Tak monitor je potrebno rekalibrirati ali celo za- menjati podsvetlitveni vir. Tudi fluorescenčna sposobnost zaslonskih celic na monitorjih plazma PDP sčasom upada, zato njihova življenjska doba ni dol- ga. Navajajo, da luminiforji osla- bijo za polovico po 30.000 do 60.000 urah. To je življenjska doba monitorja ali televizije plazma in pomeni, da po temča- su zaslonske točke svetijo pol manj kot na začetku, upodobitve so torej pol manj svetle in zame- gljene, zato je treba napravo za- menjati. A vseeno: pri življenski dobi 30.000 ur inšesturni dnev- ni uporabi postane zaslon posto- pno neuporaben po dvanajstih letih! Na splošno je trajnost zaslonov LCD ali plazma PDP enaka ali višja od trajnosti zaslonov CRT. Ne smemo pa prezreti dejstva, da na zaslonih LCD ni mogoče popravljati mrtvih zaslonskih točk, tako kot na zaslonih plaz- ma ni mogoče menjati plemeni- tih plinov v zaslonskih točkah. V obeh primerih je treba zamenjati napravo, kar glede na »razvoj« tehnike tako ali tako storimo prej kot v sedmih letih (No ja. Moj televizor CRT je star že dvajset let in nima niti daljinca!). Slikovna retencija (image reten- tion) To je zapekanje oziroma vžiga- nje slike (Burn-in) in pomeni, da se statične slike (kot je računalni- ško namizje) stalno upodabljajo, četudi je na zaslonu kakšna dru- ga podoba. Pri zamenjavi motiva ostanejo na zaslonu kot nekakšni strahovi, ki motijo novo upodo- bitev. Kdaj se to zgodi je zelo po- gojeno s kakovostjo monitorja in metodami, ki pojav preprečuje. Zasloni plazma so na vžiganje ze- lo občutljivi (najbolj so občutlji- vi CRT). Zlasti prvih 200 ur obratovanja je bolje, da ne obra- tujejo pri visokem kontrastu in svetlosti. To je zato, ker se sveži luminiforji laže vžigajo kot že malo obrabljeni. Nekdaj se je pojavljalože po petnajstih minu- tah, sedaj se pojavi po uri ali več, tako, ki nič več ne izgine pa po desetih urah. Zasloni LCD so na vžiganje skoraj neobčutljivi in tudi zato zelo primerni za raču- nalniško uporabo. Tehnično je vžiganje posledica poškodovanih zaslonskih točk ali celic; nastane zaradi perma- nentnega staranja luminiforjev. Zaslonske celice s postaranimi luminiforji svetijo seveda manj kot tiste v okolici, zato se pred- hodna podoba na zaslonu ohrani kot nekakšen duh. Pri novih za- slonih se vžiganje slike lahko po- javiže po pol ure, na srečo pa ka- sneje po večurni uporabi izgine. Zelo nevarno je vžiganje zaradi stalnega upodabljanja različnih nadzornih ali sivih klinov, pa tu- di predvajanje slik v formatu 4 : 3 na zaslonu z razmerjem 16 :9. Tu nastane trajno vžiganje slik, ki ga ni več mogoče odpraviti. Zasloni LCD so za grafično dejav- nost nedvomno boljša izbira. Velikost in zaslonska ločljivost Velikost vseh zaslonov se poda- ja z diagonalami. Monitorje plazma proizvajajo z zasloni do 100 palčnih (254 cm) diagonal brez zadreg z zanesljivostjo. To ni primer pri LCDjih, ki še ne presegajo diagonale 45 palcev (115 cm) Zaslonska ločljivost pri enaki velikosti je večja pri zaslonih LCD. 40-palčni LCD ima, deni- mo, 1366 x 768, 41-palčni plaz- ma pa 1024 x 768 zaslonskih točk. Zdi se, da bodo zasloni LCD bolj primerni za visokolo- čljivo televizijo HDTV kot plaz- ma. Imajo pa monitorji LCD sa- mo eno optimalno ločljivost, pri drugih prihaja do popačenih in zamegljenih upodobitev. Velikost zaslonskih točk oziroma razdalja med njimi (dot pitch) je 0,28 mm ali manj. Pri večjih zaslonih LCD (nad 37 palcev) so barve lahko bolj blede, manj nasičene, ker je teže zagotoviti enakomerno podsve- tlitev, pa tudi zaslonske točke so pri isti ločljivosti večje. Zasloni LCD imajo eno samo največjo, obenem optimalno (fizikalno) ločljivost. Programsko lahko na- stavimo tudi manjše, vendar se piksli pri tem interpolirajo glede na zaslonske točke kar vodi do bistveno nižje upodobitvene ka- kovosti. Konec koncev velja to tudi za CRT in plazma PDP, le da izguba upodobitvene kakovo- sti ni tako očitna. Na splošno lahko zaključimo, da so plazma zasloni bolj primer- ni za večje upodobitve (40 do 50 palcev) , zasloni LCD pa za manjše (pod 40 palcev). Mrtve zaslonske točke (dead pi- xels, dead sub-pixels) Pogosteje se pojavljajo na za- slonih LCD kot plazma in so ti- ste, ki stalno svetijo rdeče, zeleno ali modro, tiste, ki so črne na svetli podlagi (te zaslonske točke se nikoli ne vključijo) ali bele na temni podlagi (te zaslonske toč- ke so vedno vključene). Posame- zne mrtve zaslonske točke so ko- maj opazne, s staranjem pa se jih pojavi vedno več in postanejo moteče. Proizvajalci neradi pri- znavajo reklamacije zaradi mr- tvih točk, zato se je ob nakupu monitorja ali tv sprejemnika vre- dno prepričati, kakšne tolerance dopuščajo. Izrek, da reklamacijo priznajo le v primeru, ko je »šte- vilo mrtvih točk izven normal- nih tržnih toleranc« pomeni, da reklamacije ne bodo nikoli pri- znali. Tudi numerične tolerance so lahko varljive: če tolerirajo 0,002 % mrtvih točk pri ločlji- vosti 1024 x 780 = 786.432 ali 15 x 3 = 54 mrtvih zaslonskih točk, kar je lahkože zelo moteče. Pred nakupom se torej raje do- bro prepričajte o »spikslani poli- tiki« proizvajalca in dobavitelja, ker boste sicer dolga leta zrli v za- slon, ki vas bo vedno sproti spra- vljal v slabo voljo. Energija in stroški Monitorji plazma porabijo okoli 30 odstotkov več energije, največ, ko upodabljajo bele in svetle barve. Pri nekakovostnih monitorjih se ob tem pogosto pojavijo tudi neželeni zvoki, kot je brenčanje. Večji monitorji te vrste porabijo 675 W, manjši 330 W na uro. Obratno monitorji LCD pora- bijo največ energije pri upoda- bljanju temnih in črnih barv. Njihova poraba električne enrgi- je je pol manjša kot pri plazmah. Na splošno monitorji LCD in plazma porabijo pol manj ener- gije kot monitorji CRT in skoraj ne sevajo elektromagnetnih va- lov, ki interferirajo z drugimi električnimi napravami. Proizvodnja monitorjev z za- sloni LCD je bolj zahtevna kot proizvodnja monitorjev z zasloni plazma, zato so prvi okoli 33 od- stokov dražji od drugih. Primerjava z monitorji CRT Monitorji LCD in plazma PDP so svetlejši in bolj kontra- stni kot CRT, zato so bolj pri- merni za opazovanje v svetlih prostorih. Niti eni niti drugi ne utripajo kot CRT zaradi polovičnega, prepletenega (interlaced) osveže- vanja slike . Vsaka točka zaslona LCD sveti permanentno in ne zasveti zgolj vsako stotinko se- kunde. Na zaslonih LCD in plazma se slika ne upodablja v navideznih horizontalnih linijah Zaslone LCD lahko upravlja- mo neposredno digitalno; z digi- talno grafično kartico in digital- nim priključkom DVI na moni- torju (večinoma so opremljeni tudi z analognim priključkom D/VGA). Pri neposrednem digi- talnem upravljanju odpade za- mudno pretvarjanje digitalnih signalov iz računalnika v analo- gne signale grafične kartice in potem ponovno pretvarjanje v digitalne signale za monitor LCD, kar se dogaja če jih pri- ključimo analogno. 7.2.3 Simuliranje barvnih učinkov in kalibriranje Upodabljanje barv na katerem- koli zaslonu temelji na simulira- nju z majcenimi celicami tj. za- slonskimi točkami, ki emitirajo rdečo, zeleno ali modro svetlo- bo. Ker so tesno druga poleg druge, jih oko na primerni raz- dalji ne more več razlikovati. V očesu pride na aditivni podlagi do optičnega mešanja barvnih učinkov. Po tri zaslonske točke upodobijo barvo enega slikovne- ga elementa oziroma piksla. Za- to se rdeče, zelene in modre za- slonke točke, v nekaterih prime- rih dobesedno zaslonske celice v literaturi imenujejo tudi sub-pi- ksli (sub-pixels). Vsi trikromatski zasloni razen LCD tvorijo primarne barvne dražljaje s primarnimi viri sve- tlobe; to so luminiforji, lumini- scenčnimi plini, organskimi pol- prevodniki. Razlikujejo se edino zasloni LCD, ki v ta namen upo- rabljajo sekundarne svetlobne vire v obliki majcenih celičnih optičnih filtrov. To so pravzaprav aktivni optič- ni filtri, kar pomeni, da na po- dlagi subtraktivnega mešanja (filtriranja bele svetlobe) prepu- ščajo večjo ali manjšo količino spektralno definiranih primar- nih dražljajev (navadni optični filtri ne morejo spreminjati jako- sti prepuščenega svetlobnega to- ka). Tudi tu trojke zaslonskih točk, po ena rdeča, zelena in mo- dra, upodobijo barvo enega sli- kovnega elementa oziroma pi- ksla: z optičnim mešanjem pri- marnih barvnih učinkov v očesu se na ustreznem mestu zaslona upodobi barva po aditivnem na- čelu.Zaslon LCD lahko smatra- mo kot nekakšen dinamični op- tični filter, ki lahko točkovno spreminja delež rdečih, zelenih in modrih barvnih dražljajev … Pri večjih zaslonih LCD (nad 37 palcev) so barve lahko bolj blede, manj nasičene, ker je teže zagotoviti enakomerno podsve- tlitev vse površine, pa tudi za- slonske točke so pri isti ločljivo- sti večje. S tem je funkcionalno povezana tudi opazovalna razda- lja: diagonala 20 do 27 palcev, opazovalna razdalja 75 do 150 cm, diagonala 32 do 37 palcev, opazovalna razdalja 185 do 245 cm, diagonala 42 do 46 palcev, opazovalna razdalja 305 do 430 cm, diagonala 50 ali več palcev, opazovalna razdalja 365 do 490 cm. V nasprotnem ne opazuje- mo slike, marveč posamezne za- slonske točke (sub-piksle). Na zaslonih LCD in plazma se slika ne upodablja v obliki mote- čih linij kot pri zaslonih CRT. Noben, niti tehnično še tako izpopolnjen monitor nič ne ko- risti, če upodablja popačene barvne učinke. To se dogaja že zaradi njegovih tovarniških na- stavitev, ki niso optimalne: pre- visoka sta kontrast in svetlost, barvna temperatura neprimerna (9300 ali več kelvinov), gradacija (gama) nikogar ne skrbi. Vse to ne nazadnje ni odvisno samo od monitorja, marveč tudi od stroj- ne opreme računalnika, konkre- tno od grafične kartice, njenih procesnih in spominskih zmo- gljivosti. Monitor je treba tako nastaviti, da popolnoma izrabi barvni prostor, ki ga je sposoben upodabljati in da lahko najbolje simulira kar največ drugih, stan- dardnih barvnih prostorov RGB: sRGB, Adobe (RGB) 1998, ColorMatch RGB, NTSC … To se lahko doseže sa- mo z instrumentalno kalibracijo. Na različna programska orodja kot so Adobe Gamma, Colorific, iCSync, DQ-Tools ter tista, ki jih ponujajo dobavitelji grafič- nih kartic in temelje na vizual- nem opazovanju, kar pozabite. Pozabite tudi na barvne profile, ki jih z monitorjem dobavljajo proizvajalci, še zlasti pa v vseh teh primerih pozabite na simuli- ran preskusni tisk v barvnih pro- storih CMYK. Rezultati niso niti precizni, niti ponovljivi niti pri- merljivi. Tudi instrumentalna kalibraci- ja je lahko bodisi programska (softwareska) bodisi strojna (hardwareska). V prvem prime- ru na podlagi meritev program- sko spreminjamo nastavitve gra- fične kartice, kar pa je vedno po- vezano z izgubo tonskega obsega v kakšnem barvnem kanalu. Zgodi se, da modri kanal po ko- rekturi barvne temperature lah- ko upodobi samo še 220 in ne 256 tonov, kar ne le zmanjša barvni prostor marveč vodi tše do progastih upodobitev in nee- nakomerno prelivajočih se barv. Za resno (profesionalno) delo v grafični in fotografski reproduk- ciji je obvezna strojna kalibraci- ja, to je nastavljanje elektronskih komponent samega monitorja. Zgolj odstopanja glede na želene vrednosti, ki jih ni mogoče od- praviti s strojno kalibracijo sme- mo korigirati z nastavitvami gra- fične kartice. Za instrumentalno kalibracijo potrebujemo spektrofotometer z ustrezno programsko opremo. Ta omogoča tudi korektno pro- filiranje monitorja za barvno upravljanje grafičnih procesov. Barvni profil monitorja je v bi- stvu profil sistema in pove, kako ta upodablja barve. Vsebuje po- datke o barvnem obsegu, barvni temperaturi to je belem in sivem ravnovesju, gradaciji in tonskem obsegu, skratka vse podatke, ki so potrebni, da lahko upodobi tudi kakšen drug barvni model RGB ali CMYK. Barvni profil sistema je shranjen na ravni ope- racijskega sistema in ga lahko uporabljajo tiste aplikacije, ki »razumejo« oziroma podpirajo barvno upravljanje. Profil siste- ma se določi tako, da aplikacija za kalibriranje na zaslonu upoda- blja barvna polja znanih in žele- nih vrednosti RGB, spektrofoto- meter jih izmeri, da bi program odstopanja primerjal z želenimi vrednostmi in izdelal barvni pro- fil sistema; ta kasneje korigira vse vrednosti RGB, tako da se barve korektno upodobijo. Instrumentalno kalibracijo in profiliranje je potrebno preverja- ti s preskusnimi motivi kot je ECI Monitortest; slika XXX. Tudi zato, ker se s staranjem raz- mere na sistemu spreminjajo in barvni profil sčasoma preveč od- stopa od trenutnega stanja. Slika 7.80. ECI Monitortest V1.0. (Grafičar 5/2005, str. 14-15) … 7.2.3.1 Eye-One Match 3.6 To je najnovejša programska oprema, ki jo je Gretagmac- hbeth pripravil za svoja spektro- fotometra Eye-One Display 2 (o njem smo poročali v Grafičarju št. 2/2005 na strani 28) in Eye- One Pro. Ponaša se z naslednji- mi novitetami: Workgroup Match omogoča kalibracijo monitorjev oziroma delovnih postaj v vsem delov- nem toku, tudi na različnih loka- cijah. Parametri za kalibracijo te- melje na kakšnem obstoječem,še bolje standardnem barvnem profilu in so podlaga za kalibra- cijo vseh drugih monitorjev. S tem se doseže največja možna konsistenca upodobitev od ene delovne postaje do druge. Upo- rabnik lahko poljubno definira gradacijo (gamo), belo ravnoves- je (belo točko) in svetlost (lumi- nance c cd/m2). Ambient Check and Match so funkcionalnosti za precizno merjenje osvetljenosti v prosto- ru, da bi zagotovili kar najbolj stalne opazovalne razmere. Sedaj lahko v sistemski barvni profil vključimo tudi te podatke in ta- ko zagotovimo kar največjo skla- dnost z drugimi opazovalnimi razmerami, denimo v galerijah, trgovinah, na cestah, pasažah, torej povsod tam kjer bodo slike na ogled. Push-Button Calibration je popolnoma avtomatska izvedba kalibracije najbolj priljubljenih monitorjev (Mitsubishi Dia- mond Pro 2070SB, LaCie Elec- tron 19b3, 19b4, 22b3, 22b4, IBM P272, NEC MultySync 2060NX, 2141SB, 930SB, FP13755X, Eizo CG220, Sony S205F/K, HP p12), Posodobitve kalibracije; večji izbor barvnih temperatur (4000-10000 K), definicija bele točke s kromatičnima koordina- tama xy, definicija bele točke z barvno temperaturo svetlobe v prostoru, izbor gradacije gama 1,0-3,0, uporaba lastne gradacije monitorja, merjenje želene sve- tlosti na drugem monitorju. Nadzor kalibracije; po konča- ni kalibraciji lahko preverimo ra- zliko v videzu monitorjo pred in po njej. Validation je baza podatkov s katerimi lahko sledimo kako se spreminja upodabljanje barv za- radi staranja. Kakovost monitor- ja preverjamo z barvnimi razmi- ki dE. Barvni profili; izdelamo bodisi po specifikaciji ICC2 ali ICC4. V starejših profilih lahko pro- gram prepozna belo točko, gra- dacijo (gamo) in svetlost. Kalibracija monitorja s progra- mom Eye-One Match 3.6 v kombinaciji s spektrofotome- trom Eye-One Display 2 poteka tako kot ponazarjajo slike od 7.81 do 7.90 (?) s komentarji. 7.81. Predno pričnemo s kali- bracijo moramo v operacijskem sistemu nastaviti 32-bitni barvni prostor (barvno globino), da ra- čunalnik na zaslonu upodobi 16,7 milijona barv, primerno lo- čljivost, ki mora pri monitorjih LCD ustrezati zaslonski ločljivo- sti in generični ali privzet barvni profil RGB za dani tip mnitorja. V programu Eye-One Match 3.6 nato izberemo način kalibra- cije. Ker vemo kaj hočemo nare- diti se odločimo za »Advanced«. 7.82. V drugem koraku izbere- mo vrsto monitorja: LCD, CRT ali notesnik. 7.83. V tem oknu izberemože- leno barvno temperaturo bele barve takoimenovano belo točko (white point), gradacijo (gam- ma) in svetlost (luminance = 120 Cd/m2 za monitorje LCD in 100 Cd/m2 za monitorje CRT). Tu lahko privzamemo tudi para- metre iz kakšnegaže obstoječega profila kar je uporabno, če kali- briramo več monitorjev na isti standard; ta opcija deluje samo pri profilih, ki smo jih pripravili z verzijo Eye-One Match 3.6 ali naslednicami). Preverimo lahko tudi svetlobne razmere v prosto- ru in ugotovimo ali je razsvetlja- va primerna za opazovanje barv. Vrednotenje svetlobnih razmer ne vpliva na barvni profil moni- torja. Barvna temperatura 5000 K daje rumenkasto-belo barvo in jo uporabljamo za vrednotenje barv v grafičnih procesih po standardu SIST ISO 12647-1, 2, 3.Če tiskamo na zelo bele pa- pirje z optični belili ali v digitalni fotografiji bomo izbrali svetlobo D 65 z barvno temperaturo 6500 K, medtem ko hladna, ze- lenkasto-bela svetloba D75 s 7500 K ni primerna. V primerih, ko na monitorju ne moremo nastavljati barvne temperature v posameznih kana- lih RGB ali ko želimo zgolj pro- filirati monitor s privzetimi na- stavitvami pa izberemo naravno barvno temperaturo (Native White Point). 7.84. Poljubno nastavljanje barvne temperature omogoča okno Custom White Point Defi- nition. V ta namen uporabljamo drsnik v območju 4000-10000 K, okenci za vpisovanje koordi- nat xy, ali pa spektrofotometer s katerim izmerimo barvno tem- peraturo svetlobe v prostoru. 7.85. Merjenje s spektrofoto- metrom je je uporabno, ko želi- mo popolnoma izenačiti beli barvi zaslona in svetlobe v pro- storu ali, denimo v svetlobni ka- bini. Seveda je tak postopek pri- meren le pri izvedbi kakšnih prav specifičnih ali zelo zahtev- nih projektov, drugače pa je bo- lje, da se držimo standardov. 7.86. Gradacijo ali gamo izbi- ramo med 1,0 in 3,0; priporoča- jo gamo 2,2 ker je najbliže narav- ni gradaciji sodobnih, zlasti mo- nitorjev LCD. Na starejših raču- nalnikih z monitorji CRT, pred- vsemče so Macintosh, bomo ra- je uporabili gradacijo 1,8. Bliže ko ježelena gama naravni grada- ciji, bolj uravnovešeno bo moni- tor kalibriran. Praksa z barvno tablico ECI Monitortest V1.0 kaže, da se pri tej gradaciji zveči- ne slabo upodabljajo podrobno- sti v temnih območjih slik (logo- tip ECI na temni podlagi se ne vidi). Neoporečne rezultate do- bimo tu zgolj pri gradaciji z ga- mo 1,8, na obeh platformah, Windows ali MacOS. V kombinaciji z naravno barv- no temperaturo izberemo vedno tudi naravno gradacijo (Native Gamma), da bi monitor profili- rali brez kalibracije. To je upo- rabno tudi takrat, ko se barvna temperatura in gradacija na mo- nitorju nastavita avtomatično ali ročno (strojna, hardwareska na- stavitev) 7.87 Svetlost (Luminance) ostane naravna, če želimo moni- tor zgolj profilirati, sicer za mo- nitorje CRT priporočajo 100, za LCD pa 120 Cd/m2. Mnogi sta- rejši monitorji ne dosežejo več kot 80, notesniki ne več kot 90 Cd/m2. V takih primerih mora- mo izbrati na vseh monitorjih v skupini svetlost najšibkejšega in poskrbimo, da so tudi barvne temperature in gradacije na vseh enake. 7.88. Svetlost zaslona lahko na- stavimo po svojih potrebah, de- nimo tako, da ustreza svetilnosti kakšnega drugega monitorja. Tam jo na belem polju izmerimo s spektrofotometrom (Spectroli- no, Color-Eye Display 2). Pra- ksa kaže, da so monitorji LCD ob priporočeni svetlosti 120 Cd/m2 presvetli in je bolje na- staviti 100-110 Cd/m2. 7.89. Če smo izbrali opcijo za merjenje svetlobnih razmer v prostoru, to storimo v treh kora- kih neposredno pred kalibrira- njem. 7.90 Z vrednotenjem ugotovi- mo, ali so svetlobne razmere v prostoru primerne za vrednote- nje barv in ali bo jih morali opti- mizirati po standardu SIST ISO 3664, ki velja za grafično dejav- nost in fotografijo. 7.91. Kalibracija poteka v treh korakih: najprej kontrast, potem barvna temperatura in končno svetlost. Spektrofotometer sme- mo postaviti kamorkoli, kajti program sam prepozna njegovo pozicijo. Vseeno je najbolje, da je v sredini zaslona ali tam, kjer najpogosteje opazujemo slike. 7.92. Kalibracija kontrasta. Če monitor tega ne omogoča, jo preskočimo. 7.93. Kalibracija barvne tem- perature. Glede na vrsto moni- torja izberemo bodisi privzete nastavitve RGB ali ročno nasta- vljanje (RGB controls), da bi do- segliželeno barvno temperaturo. Program prikaže tudi želeno in izmerjeno svetlost zaslona. 7.94. Pri kalibraciji svetlosti se morata izenačiti želena in dose- žena svetlost v Cd/m2. 7.95. Na koncu Eye-One Match 3.6 s spektrofotometrom izmeri barvno tablico in doseže- ne vrednosti primerja z želenimi barvnimi opisi ter na tej podlagi izdelal ustrezen barvni profil monitorja oziroma sistema (mo- nitor in grafična kartica). Pre- gled želenih in doseženih vre- dnosti izpiše v zaključnem oknu pod grafično prikazanim barv- nim obsegom in potrebnimi ko- rekturami gradacije v grafični kartici. Bolj linearne so korekcij- ske krivulje, bolj optimalno je bila izvedena kalibracija. Barvni obseg je informativne narave in ni namenjen za resno vrednote- nje. Rezultati so ustrezni, če do- sežena barvna temperatura ne odstopa več kot +/- 100 K odže- lene in gradacija ne več kot +/- 1,0 game. Kalibracija pa ni ustrezno izvedena, če svetlost glede na želeno odstopa več kot +/- 5 Cd/m2. 7.96. V zaključnem oknu ima- mo možnost, da presodimo vi- dez testne slike pred in po kali- braciji. Kalibracijo moramo po- noviti,če z doseženim nismo za- dovoljni, predvsem pa, če napa- ke opazimo tudi na barvni tablici ECI. Program Eye-One Match 3.6 je brezplačno dostopen na sple- tni strani , rubrika Product & Services/Color Management/ Popular Downloads. SKLEP Slovenska »strokovna« literatu- ra (predvsem tista za amatersko in polprofesionalno fotografijo) v zvezi s kalibriranjem monitor- jev in barvnim upravljanjem objavlja populistične članke s še bolj populističnimi naslovi. Eden teh je Barvni nadzor – ali pravljica o kalibriranem monitor- ju v katerem mrgoli strokovnih neumnosti; avtor je Franci Mu- eller objavila pa ga je revija za »digitalno fotografsko izobraže- vanje« (ki to ni) e-Fotografija št. 22. Tu komentiram samo naj- bolj sporne odlomke: Kalibriranje monitorja ni prav nobena pravljica marveč nujna realnost brez katere ni uspeha ni- ti v analogni ali digitalni fotogra- fiji, niti v grafičnem oblikovanju inše manj v grafični reprodukciji in tisku. Tudi barvni nadzor je v tem primeru popolnoma opore- čen izraz. S kalibriranjem moni- torja barve ne le nadziramo mar- več upravljamo, kar ne nazadnje sledi iz angleškega izraza colour management in ne morda color control. Ker amaterji, a tudi mnogi »profesionalci« o barv- nem upravljanju nimajo pojma, spretno pa so se vrinili v foto- grafsko ali še slabše v oglaševal- sko dejavnost, njihovi »izdelki« in »polizdelki« povzročajo zadre- ge in motnje v grafičnih procesih kjer sedaj obstajajo delovne po- staje s programi za korekcijo nji- hovih napak, bolje rečeno neu- mnosti.Žal nikoli ni in nikoli ne bo obstajal tak tehnološki proces ali operacija, ki bi vzdržal pred neznajem uporabnikov. Monitorja nikoli ne smemo ka- librirati na podlagi testnih slik in programčkov kot so Adobe Gamma, Colorific, iCSync, DQ-Tools ter tista, ki jih ponu- jajo dobavitelji grafičnih kartic in temelje na vizualnem opazo- vanju. Rezultati niso niti preci- zni niti primerljivi in kar je naj- huje niti ponovljivi (odstopanja znašajo vse do nedopustnih barvnih razmikov dE = +/-20, medtem ko instrumentalne me- tode zagotavljajo dE = +/-3). Re- zultat te kalibracije je tudi napa- čen barvni profil sistema, kar se odraža v vsem reprodukcijskem procesu. Najhujše motnje po- vzroča pa v primeru, če ni prilo- žen oddani sliki ali dokumentu. Pri resni uporabi barvnega upra- vljanja moramo programska orodja te vrste deaktivirati, še bolje, odstraniti iz operacijskega sistema kamor se ponavadi na- mestijo. Gama 1,8, 2,2 ali morda 2,0? Gama predvsem ni kontrast! Medtem ko je kontrast razlika med najtemnejšo in najsvetlejšo barvo (tonom) na zaslonu grada- cija pove, kako se v tem območju stopnjujejo toni; spomnimo se gradacije v fotografiji – normal- ne, »mehke« ali »trde«. Vsak mo- nitor ima svojo naravno gradaci- jo, ki pa za upodabljanje slik ni nujno optimalna. Tu so korek- ture v grafični kartici resda naj- manjše, zato pa se temne barve in toni slabo ali se sploh ne upo- dobijo. V grafični dejavnosti in fotografiji je primerna gradacija pri gami 1,8, ker se toni tu v pol- mračnih ambientih upodabljajo vizualno linearno. Naravna barvna temperatura bele točke na monitorju je tista, ko monitor upodablja belo bar- vo s triobmočnim opisom R=B=G= 255. Z odtenekom be- le barve se od primera do prime- ra spreminja tudi svetlost (višja ko je barvna temperatura, bolj svetel je monitor) in ju je treba na vseh napravah standardizirati s kalibracijo. Zaradi razmer v tehnoloških procesih grafični in fotografski standardi definirajo barvno temperaturo 5000 K to- rej svetlobo D50 (zakaj tako, presega okvir tega prispevka). Za opazovanje slik na internetu ve- ljajo evropski televizijski stan- dardi ETS (european Television Standard), ki predpisujejo barv- no temperaturo 6500 K, tj. sve- tlobo D65. je standardizirana za- to ker … Na podlagi vsega navedenega kalibracija in nastavitev moni- torja pač ni in ne more biti oseb- na zadeva. Razlikuje se lahko zgolj zaradi tehnološkega proce- sa kateremu je namenjena. Mo- nitor torej lahko kalibrira vsak- do, ki ve,čemu je namenjen.Če pa boste z rezultati kalibracije za- dovoljni samo vi in nihče drug, vas vljudno prosim, da s svojimi »izdelki« grafični dejavnosti pri- zanesete in jih občudujete zgolj na praznovanju kakšnega roj- stnega dne. Najboljši dokaz tega je kar omenjenaštevilka revije e- Fotografija kjer mrgoli nemogo- če reproduciranih slik. Paše to. Trije »xy«številčni pa- ri, ki jih zahteva program Adobe Gamma niso opis barv iz »lab« barvnega prostora. Ravno obra- tno. Trije številčni pari so stan- dardizirani barvni deleži, kroma- tične koordinate CIE xy, ki jih izračunamo iz triobmočnih vre- dnosti CIE X, Y, Z. Na isti po- dlagi izračunamo tudi triobmoč- ni opis barve CIELAB z barvni- mi vrednostmi L*, a*, b*. Več o komuniciranju in nadziranju barv pri upodabljanju barv v gra- fični dejavnosti najdete v članku Barvni vednik in geslovnik I.-V. del v reviji Grafičar 2-6/2003, samo geslovnik tudi na naši sple- tni strani . Koristen bo tudi čla- nek Kalibracija in barvno upra- vljanje monitorjev v številki 2/2003. Marko KUMAR VIRI Marko Kumar Barvni vednik in geslovnik I.- V. Grafičar 2-5/2003 Leopold Scheicher, Marko Ku- mar Kalibracija in barvno upravlja- nje monitorjev Grafičar 2/2003, str. 16, 20-22 Franci Mueller Barvni nadzor ali pravljica o kalibriranem monitorju e-Fotografija št. 22, letnik 5(2006), str. 14-15 Slika 13. Zasloni OLED imajo več organskih slojev, in sicer injekcijski sloj elektron- skih vrzeli (1) (hole injection layer), rdeč, zelen in moder emisijski sloj svetlečih diod (2) (emissive layer), transportni sloj elektronov (3) (electron-transport layer), kovin- sko katodo (4), vir električne napetosti (5), anodo (6), vse skupaj na prozorni stekleni podlagi (7). Ko se v taki celici pojavi napetost (zadostuježe nekaj voltov), se pozitivni in negativni naboji rekombinirajo v emisijskem sloju, pojavi se prebitek energije, tako da začne oddajati svetlobo (elektroluminiscenca). ! " # $ % & ’(’ )*+, ! " # $ % & ’ ()*+,-./*)012)2 &.3.’4.5 NADALJEVANJE VŠTEVILKI 4/2006