Vandag is dit amper onmoontlik om 'n persoon te vind wat steeds 'n CRT-monitor of 'n ou CRT-TV sal gebruik. Hierdie tegniek is vinnig en suksesvol vervang deur LCD-modelle gebaseer op vloeibare kristalle. Maar matrikse is nie minder belangrik nie. Wat is vloeibare kristalle en matrikse? Jy sal dit alles uit ons artikel leer.
Backstory
Vir die eerste keer het die wêreld in 1888 van vloeibare kristalle geleer, toe die beroemde plantkundige Friedrich Reinitzer die bestaan van vreemde stowwe in plante ontdek het. Hy was verbaas dat sommige stowwe, wat aanvanklik 'n kristallyne struktuur het, hul eienskappe heeltemal verander wanneer dit verhit word.
Dus, by 'n temperatuur van 178 grade Celsius, het die stof eers troebel geword en toe heeltemal in 'n vloeistof verander. Maar die ontdekkings het nie daar geëindig nie. Dit het geblyk dat die vreemde vloeistof hom elektromagneties as 'n kristal manifesteer. Dit was toe dat die term "vloeibare kristal" verskyn het.
Hoe LCD-matrikse werk
Dit is waarop die matriks gebaseer is. Wat is 'n matriks? Ditdubbelsinnige term. Een van sy betekenisse is 'n skootrekenaarskerm, LCD-monitor of moderne TV-skerm. Nou sal ons uitvind waarop die beginsel van hul werk gebaseer is.
En dit is gebaseer op die gewone polarisasie van lig. As jy die skoolfisikakursus onthou, dan vertel dit net dat sommige stowwe in staat is om lig van net een spektrum oor te dra. Dit is hoekom twee polarisators teen 'n hoek van 90 grade dalk glad nie lig deurstuur nie. In die geval wanneer daar 'n toestel tussen hulle is wat die lig kan draai, sal ons die helderheid van die gloed en ander parameters kan aanpas. Oor die algemeen is dit die eenvoudigste matriks.
Vereenvoudigde matriksreëling
'n Normale LCD-skerm sal altyd uit verskeie permanente dele bestaan:
- Verligtingslampe.
- Reflektors wat die eenvormigheid van bogenoemde beligting verseker.
- Polarisators.
- Glas substraat met geleidende kontakte.
- 'n bietjie van die berugte vloeibare kristalle.
- Nog 'n polarisator en substraat.
Elke pixel van so 'n matriks word gevorm uit rooi, groen en blou kolletjies, waarvan die kombinasie jou toelaat om enige van die beskikbare kleure te kry. As jy hulle almal op dieselfde tyd aanskakel, is die resultaat wit. Terloops, wat is die resolusie van die matriks? Dit is die aantal pieksels daarop (byvoorbeeld 1280x1024).
Wat is matrikse?
Om dit eenvoudig te stel, hulle is passief (eenvoudig) en aktief. Passief - die eenvoudigste, in hullepixels brand opeenvolgend, reël vir reël. Gevolglik, toe ons probeer om die produksie van uitstallings met 'n groot diagonaal vas te stel, het dit geblyk dat dit nodig was om die lengte van die geleiers buite verhouding te vergroot. As gevolg hiervan het nie net die koste aansienlik toegeneem nie, maar die spanning het ook toegeneem, wat gelei het tot 'n skerp toename in die aantal steurings. Daarom kan passiewe matrikse slegs gebruik word in die vervaardiging van goedkoop monitors met 'n klein diagonaal.
Aktiewe variëteite van monitors, TFT, laat jou toe om elke (!) van die miljoene pixels afsonderlik te beheer. Die feit is dat elke pixel deur 'n aparte transistor beheer word. Om te verhoed dat die sel voortydig lading verloor, word 'n aparte kapasitor daarby gevoeg. Natuurlik, as gevolg van so 'n skema, was dit moontlik om die reaksietyd van elke pixel aansienlik te verminder.
Wiskundige regverdiging
In wiskunde is 'n matriks 'n voorwerp wat as 'n tabel geskryf is, waarvan die elemente by die kruising van sy rye en kolomme is. Daar moet kennis geneem word dat matrikse oor die algemeen algemeen in rekenaars gebruik word. Dieselfde vertoning kan as 'n matriks geïnterpreteer word. Aangesien elke pixel sekere koördinate het. Dus, enige beeld wat op die skootrekenaarskerm gevorm word, is 'n matriks waarvan die selle die kleure van elke pixel bevat.
Elke waarde neem presies 1 greep geheue op. N bietjie? Helaas, selfs in hierdie geval sal slegs een FullHD-raam (1920 × 1080) 'n paar MB neem. Hoeveel spasie het jy nodig vir 'n 90 minute fliek? Dis hoekomdie beeld is saamgepers. In hierdie geval is die determinant van groot belang.
Terloops, wat is die matriksdeterminant? Dit is 'n polinoom wat die elemente van 'n vierkantige matriks op so 'n manier kombineer dat die waarde daarvan behoue bly deur transposisie en lineêre kombinasies van rye of kolomme. In hierdie geval word 'n matriks verstaan as 'n wiskundige uitdrukking wat die rangskikking van pixels beskryf waarin hul kleure geënkodeer is. Dit word vierkant genoem omdat die aantal rye en kolomme daarin dieselfde is.
Hoekom is dit so belangrik? Die feit is dat die Haar-transform in kodering gebruik word. In wese gaan die Haar-transform oor die roterende punte op so 'n manier dat hulle gerieflik en kompak geënkodeer kan word. As gevolg hiervan word 'n ortogonale matriks verkry, vir die dekodering waarvan die determinant gebruik word.
Nou gaan ons kyk na die hooftipes van die matriks (ons het reeds uitgevind wat die matriks self is).
TN+film
Een van die goedkoopste en mees algemene vertoonmodelle vandag. Dit het 'n relatief vinnige reaksietyd, maar eerder swak kleurreproduksie. Die probleem is dat die kristalle in hierdie matriks so geleë is dat die kykhoeke weglaatbaar is. Om hierdie verskynsel te bekamp, is 'n spesiale film ontwikkel wat voorsiening maak vir effens wyer kykhoeke.
Die kristalle in hierdie matriks is in 'n kolom gerangskik en lyk dus soos soldate op parade. Die kristalle word in 'n spiraal gedraai, waardeur hulle perfek styf aan mekaar vasklou. Om die lae goed aan die substrate te kleef, spesialekerwe.
'n Elektrode is aan elke kristal gekoppel, wat die spanning daarop reguleer. As daar geen spanning is nie, draai die kristalle 90 grade, waardeur lig vrylik daardeur beweeg. Dit blyk die gewone wit pixel van die matriks. Wat is rooi of groen? Hoe werk dit?
Sodra die spanning toegepas word, word die spiraal saamgepers, en die mate van kompressie hang direk af van die sterkte van die stroom. As die waarde maksimum is, hou die kristalle gewoonlik op om lig uit te stuur, wat 'n swart agtergrond tot gevolg het. Om die grys kleur en sy skakerings te kry, word die posisie van die kristalle in die spiraal aangepas sodat hulle bietjie lig inlaat.
Terloops, alle kleure word by verstek altyd in hierdie matrikse geaktiveer, wat 'n wit pixel tot gevolg het. Daarom is dit so maklik om 'n verbrande pixel te identifiseer, wat altyd as 'n helder kolletjie op die monitor verskyn. Aangesien matrikse van hierdie tipe altyd probleme met kleurreproduksie het, is dit baie moeilik om ook swart vertoon te kry.
Om die situasie op een of ander manier reg te stel, het die ingenieurs die kristalle teen 'n hoek van 210° geplaas, wat tot verbeterde kleurkwaliteit en reaksietyd gelei het. Maar selfs in hierdie geval was daar 'n paar oorvleuelings: anders as die klassieke TN-matrikse, was daar 'n probleem met skakerings van wit, die kleure blyk uitgewas te wees. Dit is hoe DSTN-tegnologie gebore is. Die essensie daarvan is dat die skerm in twee helftes verdeel word, wat elkeen afsonderlik beheer word. Die vertoonkwaliteit het dramaties verbeter, maarhet die gewig en koste van monitors verhoog.
Dit is wat 'n matriks in 'n TN+film tipe skootrekenaar is.
S-IPS
Hitachi, wat genoeg gely het onder die tekortkominge van die vorige tegnologie, het besluit om dit nie meer te probeer verbeter nie, maar bloot iets radikaal nuuts uit te vind. Boonop het Günter Baur in 1971 uitgevind dat kristalle nie in die vorm van gedraaide kolomme geplaas kan word nie, maar parallel aan mekaar op 'n glassubstraat gelê kan word. Natuurlik, in hierdie geval is die uitsaaielektrodes ook daar geheg.
As daar geen spanning op die eerste polariserende filter is nie, gaan lig vrylik daardeur, maar word op die tweede substraat behou, waarvan die polarisasievlak altyd teen 'n hoek van 90 grade met betrekking tot die eerste is. As gevolg hiervan neem nie net die reaksiespoed van die monitor dramaties toe nie, maar die swart kleur is regtig swart, en nie 'n variasie van 'n donkergrys tint nie. Boonop is die uitgebreide kykhoeke 'n groot voordeel.
Foute van tegnologie
Ai, maar die rotasie van die kristalle, wat parallel aan mekaar is, neem baie meer tyd. En daarom het die reaksietyd op ouer modelle 'n werklik siklopiese waarde bereik, 35-25 ms! Soms was dit selfs moontlik om 'n lus vanaf die wyser waar te neem, en dit was beter vir gebruikers om van dinamiese tonele in speelgoed en films te vergeet.
Omdat die elektrodes op dieselfde substraat is, word baie meer krag benodig om die kristalle in die vereiste rigting te draai. En daarom allesIPS-monitors verdien selde 'n Energy Star vir ekonomie. Natuurlik, om die substraat te verlig vereis ook die gebruik van kragtiger lampe, en dit verbeter nie die situasie met verhoogde kragverbruik nie.
Die vervaardigbaarheid van sulke matrikse is hoog, en daarom was hulle tot onlangs baie, baie duur. Kortom, met al die voordele en nadele, is hierdie monitors wonderlik vir ontwerpers: hul kleurgeh alte is uitstekend, en reaksietyd kan in sommige gevalle opgeoffer word.
Dit is wat 'n IPS-paneel is.
MVA/PVA
Aangesien beide bogenoemde tipes sensors foute het wat feitlik onmoontlik is om uit te skakel, het Fujitsu 'n nuwe tegnologie ontwikkel. Trouens, MVA / PVA is 'n gewysigde weergawe van IPS. Die belangrikste verskil is die elektrodes. Hulle is op die tweede substraat geleë in die vorm van eienaardige driehoeke. Hierdie oplossing laat kristalle toe om vinniger op spanningsveranderinge te reageer, en kleurweergawe word baie beter.
Kamera
En wat is 'n matriks in 'n kamera? In hierdie geval is dit die naam van die geleierkristal, wat ook bekend staan as 'n ladinggekoppelde toestel (CCD). Hoe meer selle in die kameramatriks, hoe beter is dit. Wanneer die kamera-sluiter oopmaak, gaan 'n stroom elektrone deur die matriks: hoe meer daar is, hoe sterker word die stroom. Gevolglik word geen stroom in die donker dele gevorm nie. Gebiede van die matriks wat sensitief is vir sekere kleure, inresultaat en vorm 'n volledige beeld.
Terloops, wat is die grootte van die matriks as ons van rekenaars of skootrekenaars praat? Dit is eenvoudig - dit is die naam van die skerm diagonaal.
