Lapos külalak

Problémák az LCD technológiával

Az LCD kijelzők egyik nagy hátránya az, hogy sok esetben gyakorlatilag csak szemből nézve látható megfelelően képük. Bár a transzmisszív, háttérvilágítással ellátott LCD-k cellafelépítése fizikai kialakítását tekintve valójában egyáltalán nem hasonlít a szívószáléra, fényvezető tulajdonságaik azonban nagyfokú hasonlóságot mutatnak. Egy szívószálat valamilyen fényforrás felé irányítva szemből látjuk a rajta áthaladó fényt. Amennyiben viszont kissé oldalról nézzük a szívószálat, nem látjuk benne a fényt, noha az ugyanúgy keresztülhalad rajta, mint eddig.

A legegyszerűbb megoldás a problémára az úgynevezett diffúziós réteg felvitele a kijelző felületére. A diffúziós réteg szétszórja az egyirányban kifelé haladó fénysugarakat, így azok nagyobb szögtartományból láthatóak. A hatás azonban korántsem tökéletes. A "multi-domain" technológia során a kijelző minden egyes celláját régiókra osztják, amelyeket különböző irányokba döntenek el. Az eljárással megoldható, hogy a kijelző képe oldalról, sőt alulról és felülről is jól látható legyen. Hátránya azonban, hogy meglehetősen bonyolult, így megvalósítása költséges.

A folyadékkristályos kijelzők másik problémája a színmélység. A katódsugárcsöves (CRT) monitorok gyakorlatilag végtelen számú színárnyalat megjelenítésére képesek, mivel analóg elven működnek. A katódsugárcső esetében a gyorsítófeszültség változtatásával viszonylag egyszerűen beállítható az adott képpont fényessége. A CRT-khez hasonlóan a folyadékkristályos kijelzők esetében is a feszültséggel lehet változtatni a képpont fényességét, a pixelek külön vezérlésére azonban csak az aktív-mátrix változatoknál van lehetőség. A passzív-mátrix megoldások esetében a színárnyalatok száma korlátozott, mivel ezeket a kijelzőket csak soronként, illetve oszloponként lehet vezérelni.

Akárcsak a színes katódsugárcsövek esetében, a színes LCD-k esetében is a vörös, zöld, és kék (RGB) alapszínek additív keverésével jönnek létre az árnyalatok. A folyadékkristálynak nincs színe, ezért a különböző színű alpixelek esetében vörös, zöld, illetve kék filtereket használnak. Jelenleg a legtöbb aktív-mátrix LCD digitális jelvezérlővel rendelkezik, és csak kevésbe építenek analóg változatot. Egy 8 bites vezérlő 256 különböző szürkeárnyalatot képes megjeleníteni, ami a három színű filterekkel 256^3, azaz 16777216 különböző színt jelent. Az így kapott 24 bites színmélység megfelelőnek tűnhetne, mivel azonban az emberi szem a kisebb fényességű tartományokban jóval érzékenyebb a színek változására, mint a fényesebb területeken, ezen tartományban még tökéletesebb színreprodukcióra van szükség.


A kijelzőkben a színárnyalatok növelésére térbeli, illetve időbeli szürkeárnyalást alkalmaznak (spatial, illetve temporal dithering). A térbeli szürkeárnyalás a nyomtatónál is használatos megoldással egyező, vagyis minden képpont több, általában négy részre van bontva. Két szürkeárnyalat fokozat közötti sötétségű pont hozható létre, amennyiben a szorosan egymás mellett lévő pontokból az egyik sötétebb, a másik világosabb a kívánt árnyalatnál. A megoldás hátránya, hogy csökkenti a kép felbontását, ezért a gyártók nem is kedvelik. Az időbeli szürkeárnyalás során az adott képpont egy képkocka megjelenési ideje alatt többször árnyalatot vált. Amennyiben mindez elég gyorsan zajlik, a szemlélő köztes sötétségű árnyalatot lát. Mivel ez a technológia nem csökkenti a felbontást, a gyártók ezt alkalmazzák szélesebb körben.

Az LCD kijelzők jelentős hátrányban vannak a CRT változatokkal szemben a megjelenítési sebességet illetően is. A katódsugárcsöves monitorok esetében az elektronágyú feszültségének változásával egyidőben az aktuális képpont fényessége szinte azonnal megváltozik. Az LCD-k esetében azonban olyan változásoknak kell végbemenni a folyadékkristályok elhelyezkedését illetően, amelyhez több idő szükséges.

A jelenlegi leggyorsabb passzív-mátrix LCD kijelzők képfrissítési ideje 150 ms (7 kép/mp) körül mozog, ami nem elegendő gyorsan mozgó képek, például videók megjelenítésére. A korszerű aktív-mátrix változatok 25 ms körüli frissítési ideje azonban már elfogadható, 40 kép/másodperces (Frame Per Second) képváltást tesz lehetővé.