FAKULTET ELEKTROTEHNIKE
I
RAČUNARSTVA, ZAGREB
Zavod za elektroničke sustave
i obradbu informacija
Plazma –
televizori
Marko
Šipek
0036356100
Uvod
U posljednje vrijeme zbog naglog pada cijena,
plazma – televizore mogu si priuštiti i «mali ljudi». Nekada smo plazma - televizore
mogli vidjeti samo na filmu ili u nekom TV prilogu iz Japana, što previše ne
čudi s obzirom na njihovu cijenu od oko 100 tisuća kuna naviše.
Pogledamo li situaciju danas, recimo u «bolje opremljenim» trgovinama
tehničkom robom, možemo vidjeti desetak izloženih plazma - televizora
prosječne cijene od oko 20 tisuća kuna za 42-inčne ED plazma -
televizore, a oni «na akciji» se mogu dobiti za otprilike 15 tisuća kuna.
Možda se ovo nekome na prvi pogled čini puno, no treba uzeti u obzir da je
riječ o dijagonali od otprilike 107 cm.
Povijest
Ideja
plazma – televizora rođena je daleke 1964. godine na Sveučilištu
Illinois u SAD-u. U početku to je bilo tek par izvora svjetla stvorenih u
laboratorijskim eksperimentima. Od tada, tehnologija se poboljšavala i
napredovala, te omogućila znanstvenicima da od tih izvora svjetla naprave
geometrijske likove. Daljnje napredovanje je bilo veoma sporo zbog nepostojanja
boljih materijala i brzih digitalnih procesora. U takvim uvjetima ekrani su
bili mali, a slika veoma loše kvalitete.
Što je to
plazma?
Električki
neutralna, visoko ionizirana tvar, sastavljena od iona, elektrona te neutralnih
dijelova. U «normalnim» plinovima broj protona i elektrona koji kruže oko
jezgre je jednak i zbog toga atomi su električki neutralni. Ako se na te
neutralne atome djeluje tako da im se dovodi energija(toplinska ili
električna) dolazi do otpuštanja pojedinih elektrona iz električnog
omotača atoma. Na taj način dobivamo slobodne elektrone koji se mogu
kretati i uzrokovati naboj u plinu, te ionizirati atome. Takvu smjesu nazivamo
plazmom onda kada je broj slobodnih elektrona toliki da vidljivo utječe na
električna svojstva plina.
Kako rade
plazma – televizori?
Tisuće
staklenih, hermetički zatvorenih ćelija(pixela) napuni se sa smjesom
plemenitih plinova(neon, ksenon, argon). Te ćelije organizirane se u
matrice. Do svake ćelije dovode se elektrode, a međusobno su odvojene
zaštitnim slojem magnezij-oksida. Kao što je vidljivo sa slike svaka
ćelija je podijeljena u tri manje ćelije. Iza tih ćelija nalazi
se obojeni fosfor: crveni, plavi i zeleni.
Pomoću elektroda
do svake ćelije(odnosno njihovih podćelija) dovodi se električni
napon. Plin se pod utjecajem napona ionizira i pretvara u plazmu. Prilikom toga
dolazi do emitiranja topline i UV zračenja. Zbog emitiranja topline svi
plazma – televizori imaju ugrađeni sistem hlađenja. No puno
interesantnije je emitiranje UV zračenja koje djeluje na fosfor, koji
emitira svjetlost: crvenu, plavu ili zelenu, ovisno o tome o kojoj
podćeliji je riječ. Korištenjem modulacije bira se određeni
intenzitet svake od tri boje, te njihovim miješanjem dobijemo željenu boju
svakog pojedinog pixela. Svi pixeli zajedno daju sliku. Pixeli određenom
frekvencijom mijenjaju boju, a zbog tromosti oka mi te promjene doživljavamo
kao pokretnu sliku.
Karakteristike,
usporedba plazma i LCD televizora
Plazma
ili LCD televizor? Odgovoriti na ovo pitanje nije jednostavno jer se ovdje bira
između dvije tehnologije koje imaju vrlo slične karakteristike. Razlike
u cijeni su svakim danom sve manje i manje tako da je odluku još teže donijeti.
Kontrast
Definira
se kao omjer «najtamnijeg crnog» i «najsvijetlijeg bijelog». Novije plazme
imaju kontrast od čak 3000:1, dok je neka prosječna vrijednost
1000:1. Ovako velike vrijednosti plazme postižu koristeći algoritme koji
isključuju napajanje pojedinim pixelima tako da bi oni bili što tamniji. Tim
postupkom se postižu vrlo velike vrijednosti kontrasta ali se gubi
određeni broj nijansi sive boje.
Kod
LCD-a pod utjecajem električnog napona dolazi do zakretanja tekućih
kristala koji onda blokiraju svjetlo. Čim veći napon dovedemo na
određeni pixel, više se zakreće tekući kristal i pixel je
tamniji. Ovo je vrlo složeni proces, i unatoč posljednjim poboljšanjima,
čak i kod najboljih LCD-a kontrast ne prelazi vrijednost od 1000:1, dok je
tipična vrijednost 450:1.
Problem
kod mjerenja kontrasta je u tome da nisu standardizirani uvjeti u kojima se
mjeri. Neki proizvođači kontrast mjere u potpuno zatamnjenim
prostorijama dok drugi rade to u prostorijama sa normalnim osvjetljenjem. Nije
definirano ni što je to normalno osvjetljanje tako da ima vrlo različitih
vrijednosti. Generalno gledajuči vrijednosti kontrasta nešto znače
tek kod usporedbe televizora od istog proizvođača dok je u ostalim
slučajevima najbolje pouzdati se u svoje oči. Razlike su uglavnom
puno, puno manje od vrijednosti koje možete vidjeti na specifikacijama.
Svjetlina
Na
ovom području kao i na prošlom plazme su nadmočne. Tipična
vrijednost od 1000 cd/m2 u odnosu prema 450 cd/m2 kod
LCD-a posebno če doći do izražaja kod noćnih scena. One će
puno bolje izgledati na plazmama ali još uvijek slabije nego na «starim» CRT
televizorima.
Zasičenost
bojama
Kod
plazmi svaki pixel sastoji se od crvene, plave i zelene boje. Tipično
svaka boja je kodirana sa 8 bita, pa ukupno ima 256(2 na osmu)*256*256=16.77
milijuna boja.
Kod LCD-a boja se dobiva
manipulacijom valnim duljinama, te se «izvlači» iz bijelog svjetla. Ovo je
vrlo komplicirani postupak i zbog toga zasičenost bojama i njihova
točnost kod LCD nije tako dobra kao kod plazmi.
Kut gledanja
Plazme imaju kut gledanja
od približno 160°, što mogu zahvaliti tome da je svaki pixel
izvor svjetla sam za sebe, za razliku od LCD-a gdje postoji središnji izvor
svjetla.
Osim
kod najboljih(čitaj najskupljih) LCD-a kut gledanja je oko 130 do 140°. Vidljiv je veliki napredak proizvođača LCD-a na ovom
području ali oni još uvijek zaostaju za plazmama.
Spajanje na računalo
Plazme nisu pogodne za gledanje
statičnih slika. Ovdje je največi problem relativno niska rezolucija
i «burn-in» o čemu će biti više riječi kasnije.
LCD-i tipično imaju puno
veču rezoluciju i ne postoji mogučnost «burn-ina». Zbog veče
rezolucije pogodni su za prikazivanje slika gdje je bitna oštrina npr. tablice
u Excelu.
Gledanje videa
Ovdje do punog izražaja dolaze odlične performanse plazmi u brzim
scenama. Odličan kontrast, svjetlina i zasičenja bojama daju veliku
prednost Plazmi nad LCD-ima.
Iako je došlo do velikog poboljšanja
vremena odziva kod LCD-a ono je još uvijek oko 24ms. Za usporedbu kod plazmi
vremena odziva su oko 8ms.
Životni vijek
Pobornici LCD-a ovdje dolaze na
svoje. Kod plazmi definira se nakon koliko sati će razina osvjetljenja
biti upola manja od početne i to je 30.000 radnih sati. Nekima će se
možda činiti to malo ali ako uzmemo u obzir da prosječni korisnik
gleda TV između 4 i 6 sati dnevno, dolazimo da brojki od 13 do 20 godina.
Treba reći da će nakon toliko godina razina osvjetljenja biti
dvostruko manja od početne ali još uvijek u rangu LCD televizora. Smanjenje
osvjetljenja događa se cijelo vrijeme, tako da je ta promjena
nevidljiva.Od tih promjena pate i «stari CRT» televizori, čiji je životni
vijek oko 10.000 radnih sati. Životni vijek plazmi može se znatno produžiti
racionalnim korištenjem o čemu više u poglavlju kalibracija.
Na drugoj strani pozadinsko
osvjetljenje LCD-a ima životni vijek od 50.000 do 75.000 radnih sati. Osim
pozadinskog osvjetljenja nema drugih dijelova koji se troše, pa nakon zamjene
dotičnog LCD-i normalno rade. Ovdje zamjena ima i ekonomsku osnovicu za
razliku od plazmi, gdje zamjena samog monitora nije isplativa jer on košta
koliko cijeli TV.
Vidimo da su ovdje LCD-i u velikoj
prednosti, pogotovo ako se koriste 24 sata na dan 7 dana u tjednu npr.:
zračne luke, reklamni panoi i sl. Za kućnu primjenu životni vijek
nije parametar od presudne važnosti jer vjerojatno nitko neće gledati isti
TV više od 20 godina.
Potrošnja
električne energije
Još jedan parametar u kojem su LCD-i
superiorniji. Ukratko, oni troše približno dvostruko manje električne
energije (100-140 W/h) od plazmi. To ipak ne bi trebala biti ozbiljna zamjerka,
jer ako već odvojite 20.000 kuna onda malo veći račun za struju
ne bi trebao biti problem. Zanimljivo je da kod plazmi potrošnja ovisi o
sadržaju koji se prikazuje, pa tako npr. brze scene sa puno boja zahtijevaju
puno više energije od statičnih scena sa malo boja kakav je npr.
teletekst. Zbog toga se kod nekih modela mogu pronaći dvije vrijednosti za
potrošnju električne energije. Jedna od njih se odnosi na maksimalnu
potrošnju, dok druga predstavlja prosječnu potrošnju. Pošto nije definiran
prosječni sadržaj koji korisnici gledaju ovdje ima šarenih vrijednosti i
vrijedi ista priča kao i za kontrast.
Rezolucija – više je bolje, ili ?
Zanimljivo je kako između dvije
plazme iste veličine postoji razlika u cijeni od 10.000 kuna, pa i više.
Pogađate postoji kvaka, a ta kvaka zove se rezolucija. Postoji podjela na
ED – Enhanced Definition i HD – High Definition plazme. Prve uglavnom imaju rezoluciju
od 854 * 480, dok tipična vrijednost kod drugih je 1024 * 768 ili 1024 *
1024 za veličinu ekrana od 107 cm.
Često se spominje veličina
ekrana od 107 cm(42 inča) iako se plazme u kućnoj primjeni proizvode
do veličine od čak 160 cm (63 inča). Naravno za to postoji logično
objašnjenje, a to je da je optimalna udaljenost sa koje se gleda televizor tri
do četiri dijagonale. Kada pomnožimo ove dvije brojke dobijemo udaljenost
od tri do četiri metra što je prosječna veličina sobe. Veče
dijagonale osim što su prevelike za prosječne sobe mnogostruko su skuplje.
Vratimo se natrag na rezoluciju.
Večina ljudi sada si postavlja pitanje: OK, veća rezolucija veća
cijena, ali da li se to isplati? Da bi na to znali odgovoriti trebate znate za
što ćete koristiti plazmu(bar veći dio vremena). Gore spomenuta
rezolucija je nazivna rezolucija i bez obzira kakav signal dovedete na ulaz on
će uvijek biti prikazan u nazivnoj rezoluciji. Televizijski signal kod nas
se emitira po PAL standardu kod kojeg postoji 576 linija(ista stvar je i kod
DVD-a). Tih 576 linija se pretvara u 854 ili 1024 linije na plazmi, zavisno
več od toga kakvu rezoluciju ima plazma. 854 je bliže 576 nego 1024 što u
praksi rezultira do 10% boljom slikom na plazmi sa manjom rezolucijom. Drugim
riječima platite 10.000 kn više a dobijete lošiju sliku? Plazme sa
večom rezolucijom dolaze do izražaja kod spajanja na računalo ili
kada im se na ulaz dovede HD signal. Pogađate, kod nas nema nade za to,
bar u bližoj budućnosti ali satelitska televizija je tu. Iako i na ovom
području ima vrlo malo programa koji se emitiraju u HD svakim danom sve ih
je više, tako da ipak treba razmisliti jer kupnja plazme je investicija u
budućnost.
Nedostaci
Burn - in
Prije ili poslije kod razgovora o
plazmama iskoči strašan izraz : burn - in! Definira se kao nejednoliko
trošenje ekrana na svim njestima. Do ovih problema dolazilo je i kod starijih
jednobojnih monitora. To je osobito dolazilo do izražaja kod rada u nekim
tablicama, tipično na autobusnim i željezničkim kolodvorima, bankama
i sl. Nakon prestanka rada na tim monitorima ostali su obrisi tabela aplikacija
u kojima se recimo cijeli dan radilo.
Sve plazme dolaze u 16:9 formatu, pa
kod gledanja klasičnog 4:3 sadržaja sa lijeve i desne strane ostane
neiskorišteni dio koji se zbog toga manje troši. Drugi i mnogo gori način
nastanka burn – ina je ostavljanje statične slike na ekranu dulje od pola
sata. To se događa kod spajanja računala na plazmu bez
uključenog screen saver-a ili ostavljanja izbornika DVD-a u pravilu dulje
od pola sata. U slučaju gledanja klasičnog TV sadržaja problem se
može riješiti razvlačenjem slike preko cijelog ekrana, dok u ostalim
slučajevima preporuča se uključivanje screen saver-a i pažnja.
Već nastala oštećenja kod nekih plazmi mogu se popraviti
invertiranjem slike a sad koliko je to praktično...
Mrtvi pixeli
Slično kao i kod LCD monitora
neki proizvođači toleriraju određeni broj mrtvih pixela, a drugi
ne. Jedan mrtvi pixel ako nije u sredini kod plazmi sa većom rezolucijom i
nije tako strašna stvar, no definicija mrtvog pixela je različita kod
različitih proizvođača. Crnu točku možda i preživite, ali
jednu zelenu ili više njih kao na slici ispod već teže. Tragikomično
je i to da neki proizvođači zelene(ili neke druge boje) pixele ne
tretiraju kao mrtve. Po njima oni rade, to što emitiraju samo jednu boju to je
već druga stvar. Uglavnom isplati se raspitati i kupiti negdje gdje ne
toleriraju mrtve pixele.
Upotreba na velikim visinama
Na visinama iznad 2000 metara nije
preporučljiva upotreba plazmi. Zbog promjena u tlaku potrebno je puno više
energije za pobuđivanje plina, zbog čega je otežano hlađenje.
Ventilatori se puno brže vrte i emitiraju neugodan zvuk. Osim toga zbog
grijanja dolazi i do smanjenja životnog vijeka.
Kalibriranje
Ovo ustvari nije nedostatak već
potreba. Kad ste već odvojili poveču sumu novaca za plazmu onda
želite i najbolju moguću sliku. Zbog večeg osvjetljenja u trgovinama
kontrast i svjetlina na večini plazmi je podešen na preveliku razinu za
kućnu upotrebu što u konačnici smanjuje kvalitetu slike ali i životni
vijek. Osim ovih ovnovih parametara postoji još mnogo sitnih ali ne i manje
važnih. Najjednostavnije je kalibrirati uz pomoč nekog DVD-a koji se
koriste za kalibraciju i televizora i monitora. Kako izgledaju testni uzorci
možete vidjeti na donje dvije slike. Uz bolje programe obične se dobije i
aplikacija za podešavanje zvuka. Naravno uvijek možete angažirati i
profesionalce da ta naprave umjesto vas.
Više o ovim
temama možete saznati na: