Er wordt licht geproduceerd door een achtergrondverlichting. Dit licht wordt door meerdere miljoenen vloeibare kristalcellen (ook wel Liquid Crystals genaamd, vandaar de naam LCD – Liquid Crystal Display) gestuurd. Iedere cel is een subpixel. De hoeveelheid licht die zo’n cel kan passeren wordt geregeld door middel van een transistor (waar er dus zoals gezegd vele van in een TFT scherm zitten).
Voor en na de transistor zitten twee polarisatiefilters die 90 graden ten opzichte van elkaar verdraaid staan. Door een bepaalde spanning aan te brengen op de transistor wordt de verdraaiing van de polarisatiefilters ten opzichte van elkaar minder en wordt er licht doorgelaten. Om de maximale helderheid te verkrijgen moet de verdraaiing van 90 graden compleet worden opgeheven.
Indien een transistor het licht (of een deel ervan) laat passeren, valt het op een kleurenfilter (per cel één kleur) waardoor één gekleurde subpixel ontstaat. Drie van deze verschillend gekleurde subpixels vormen dan samen een pixel.
De onderstaande afbeelding maakt de voorgaande uitleg wat duidelijker.
TFT technologieën
Super High Aparture (SHA) technologie
De laatste grootscherm LCD TV’s en monitoren konden niet gemaakt worden zonder deze techniek.
Hoe groter het pixel gebied is, hoe efficiënter de achtergrondverlichting door de pixel apartures komt. Dit zorgt voor nog heldere plaatjes, op dezelfde resolutie
In de volgende afbeelding wordt deze techniek iets beter toegelicht.
Black TFT LCD technologie
Hoe klein de TFT schermen ook mogen zijn ze kunnen niet goed gebruikt worden in te fel verlichtte omgevingen, omdat je dan slecht informatie van dit scherm lezen.
Hiervoor is de Black TFT technologie bedacht. Dit is een slecht reflecterende coating, zodat er een optimaal contrast bestaat in fel verlichtte omgevingen.De volgende twee afbeeldingen verduidelijken deze technolgie.
Advanced TFT LCD technologie
Het reflecterende HR-TFT LCD biedt een helder beeld met een hoog contrast in zowel buiten als binnen omgevingen.
Maar er is wel meer luminance nodig in binnen of andere lage lichtcondities omgevingen.
Advanced TFT LCD technologie is een combinatie van twee verschillende technieken (HR-TFT LCD en de back-lit trasmissive technologie)
Deze techniek wordt in onderstaande afbeelding verduidelijkt.
Zoals je in de hieronderstaande grafiek kan zien, functioneert de Advanced TFT LCD als een weinig verbruikend LCD scherm in buiten of andere sterke lichtbron omgevingen, en wisselt dan zelfstandig in een back-lit transmissive LCD scherm in binnen en andere omgevingen met weinig licht.
Specificaties van een TFT monitor
Aantal kleuren
Bij TFT schermen wordt, wat helderheid betreft, iedere subpixel apart digitaal aangestuurd.
Een extreem belangrijk punt is het aantal bits waarmee zo’n TFT scherm de subpixels aanstuurt. Stel een TFT monitor zou dit doen met 6 bits, dan zouden er 2^6 = 64 mogelijke helderheidwaarden zijn, per subpixel uiteraard! Aangezien een pixel opgebouwd is uit drie subpixels zouden er dan dus 64^3 = 262.144 verschillende kleuren mogelijk zijn. Het menselijke oog is echter zo goed dat bij dit aantal kleuren, de onderlinge verschillen waarneembaar zijn. Vooral bij detailfoto’s, zoals een foto van de menselijke huid, wordt dit duidelijk.
Een TFT beeldscherm dat gebruik maakt van 8 bits om de helderheid te regelen is beter. Op die manier 2^8 = 256 mogelijke helderheidwaarden worden ingesteld en daarmee 256^3= 16.777.216 kleuren worden geproduceerd.Meestal wordt door een fabrikant niet het aantal bits opgegeven maar het aantal haalbare kleuren of de zogenaamde bitdiepte. De bitdiepte is te berekenen door het aantal bits met drie te vermenigvuldigen. Bij 16 miljoen kleuren heeft een TFT scherm dus een bitdiepte van 8 x 3 = 24 bit.
Contrast ratio
Het contrast ratio van een TFT beeldscherm wordt verkregen uit de minimale en maximale waardes van de helderheid. In principe is het de verhouding tussen deze twee uitersten. Het contrast ratio bestaat altijd uit twee getallen, bijvoorbeeld 250:1 bij een gemiddeld TFT scherm. Een compleet zwart plaatje op een TFT scherm is moeilijk te creëren. Doordat de kristallen het licht van de achtergrondverlichting nooit volledig blokkeren is de kleur zwart niet zo zwart als bij een normale CRT monitor. Hoe verder deze twee waarden uit elkaar liggen des te beter onder andere de kleur zwart wordt weergegeven. Dit komt de kwaliteit van het beeld ten goede.
Refreshrate
De refreshrate bij TFT schermen heeft een iets andere betekenis dan bij CRT monitoren. Bij CRT monitoren is de refreshrate het aantal keren dat het beeld per seconde geschreven kan worden door het aanwezige elektronenkanon. Het is dus een maat voor het ‘flikkeren’ van het beeld.
Bij TFT schermen staat het beeld (mits een goede achtergrondverlichting is ingebouwd) stil. De aanduiding in Hz is dan een maat voor het kunnen omschakelen van de transistoren tussen de twee polarisatiefilters. Het is een maat voor de tijd die het scherm nodig heeft om bijvoorbeeld van een zwarte pixel over te gaan in een witte pixel en weer terug! Om bijvoorbeeld een refreshrate van 50 Hz te behalen moeten de pixels in 20 ms om kunnen schakelen.
TFT schermen met een omschakeltijd (ook wel response time genoemd) van 50 ms (en daar zijn er voldoende van!) zijn niet goed voor sommige veeleisende 3D spellen. Dit laatste is dus afhankelijk van de gebruiker en het spel, want de omschakeltijd is de tijd voor omschakelen van 100% zwart naar 100% wit. Indien een kleur op het scherm gevraagd wordt die ten opzichte van de huidige toestand niet veel afwijkt (qua samenstelling uit de drie basiskleuren rood, groen en blauw), dan is de omschakeltijd veel korter. Over het algemeen kan gesteld worden dat indien men bijvoorbeeld 25 frames per seconde op het scherm wil hebben, een response time van 1/25 = 40 ms vereist is.
Voor de standaard office toepassingen zijn schermen met een omschakeltijd van 50 ms in ieder geval wel geschikt. Doorgaans verandert bij die toepassingen het beeld niet zo snel. Opgemerkt moet worden dat de waarde van deze omschakeltijd, die een fabrikant opgeeft, niet altijd correct is. Er zijn namelijk fabrikanten die de tijd om van een zwarte pixel naar een witte pixel te komen, opgeven als omschakeltijd. Het moge duidelijk zijn dat een tijd van slechts 25 ms dan heel goed lijkt, maar in ware 50 ms is!
Kijkhoek(en)
Iets waar een koper van een TFT scherm erg moet letten zijn de kijkhoeken van een scherm. Een fabrikant heeft altijd twee hoeken op, de verticale en de horizontale hoek. Omdat het licht, dat geproduceerd wordt door een achtergrondverlichting, eerst een tweetal polarisatiefilters moet passeren, treedt het voornamelijk verticaal naar buiten (aan de voorkant van het TFT scherm). Dit verklaart waarom het beeld donkerder lijkt of de kleuren vervuild zijn, indien men niet recht voor een TFT scherm zit.
Je zou dus kunnen stellen dat de brightness afneemt naarmate de kijkhoek groter wordt. Zowel de horizontale als verticale kijkhoek die de fabrikant opgeeft zijn hoeken waarbij het contrast ratio nog maar slechts 10:1 bedraagt. Het beeld vanuit deze hoeken bekeken is extreem onduidelijk. Indien een TFT scherm grote kijkhoeken (viewing angles) heeft, hoeft de gebruiker van het scherm niet persé recht voor het scherm te zitten. Uiteraard is het beeld dan niet het meest optimale maar wel nog heel acceptabel (voor de meesten mensen, maar voor mij niet).
Een TFT scherm is niet echt geschikt voor het geven van bijvoorbeeld een presentatie. Als meerdere personen om het scherm heen staan, dan zijn er altijd een paar die geen goed beeld hebben. Diegene die recht voor het scherm zit heeft het beste beeld. Indien voor een presentatie al een monitor gebruikt wordt, is het aan te raden om een normale CRT monitor te nemen.
Interpolatie
Uit een zogenaamde substraatplaat worden meerdere TFT schermen gesneden. Afhankelijk van de grootte van de pixels en het beeldscherm zelf, ligt het aantal pixels per scherm vast. Daarmee wordt dan ook een optimale resolutie aan het scherm toegekend. Voor 15 inch schermen is deze resolutie bijna altijd 1024 x 768. Grotere TFT schermen hebben meestal een hogere aanbevolen resolutie.
Met behulp van zogenaamde interpolatietechnieken is het mogelijk om hogere of lagere resoluties op een TFT scherm te krijgen. De resolutie die de grafische kaart dan uitgeeft, wordt omgerekend naar een resolutie die voor het beeldscherm mogelijk is om weer te geven. Het scherm zelf kan, als de optimale resolutie 1024 x 768 is, een lagere resolutie (bijvoorbeeld 800 x 600) weergeven. Meerdere pixels die naast elkaar liggen worden dan hetzelfde aangestuurd, waardoor ze hetzelfde weergeven. Het beeld dat zo ontstaat, is niet echt natuurlijk en soms zelfs te afschuwelijk om aan te zien.
Een tweede mogelijkheid om een lagere resolutie te behalen is het gebruiken van minder pixels. Er ontstaat dan een zwarte rand om het beeld in het midden van het scherm.
Kwaliteitsnormen
Het zal wel bekend zijn dat bij TFT schermen zogenaamde dode pixels (dead pixels) kunnen bevatten. Om het even simpel te zeggen: dode pixels op zichzelf bestaan niet! Een pixel bestaat uit drie subpixels. Wil een pixel totaal defect zijn, dan moeten alle drie de subpixels defect zijn.
Om het allemaal nog wat ingewikkelder te maken bestaan er twee vormen van defect zijn: ‘bright-dot’ en ‘dark-dot defects’. Bij de eerste is een subpixel continu aan, oftewel helder (bright). Vooral bij een donker beeld, bijvoorbeeld een spel als Quake, vallen deze pixels erg op. Ook in het DOS commandoscherm, waar de achtergrond meestal zwart is, valt zo’n fout direct op.
Bij dark-dot defects is een pixel continu uit, donker dus. Deze fouten vallen het meeste op in een licht gekleurd beeld. Bij de meeste office applicaties kunnen deze fouten zeer hinderlijk zijn.
Een nieuwe norm, die alleen voor TFT schermen geldt, is de ISO 13406-2. Deze moet het aantal fouten dat per scherm is toegestaan aan banden leggen. Het klinkt misschien een beetje cru, veel betalen voor een scherm dat defecten heeft. Het is nou eenmaal niet anders en veel gebruikers valt één of meerdere defecte (sub)pixel(s) niet op, zeker niet als zo’n pixel helemaal aan de buitenste rand van het scherm zit.
In principe worden de TFT schermen dus in klasse (oplopend van I tot IV) ingedeeld. TFT schermen van klasse I zullen we in de winkels nooit tegenkomen. Deze schermen zijn namelijk onbetaalbaar, omdat ze absoluut geen defecte (sub)pixel mogen bevatten. In de winkels zullen er vooral schermen van klasse II te vinden zijn. Het is niet aan te raden een scherm te kopen van klasse III of IV, al zeker niet zonder het scherm eerst gezien te hebben
Geen opmerkingen:
Een reactie posten