Основы монитороведения. Типы матриц: TN

Основы монитороведения. Типы матриц: TN

Выбор монитора - вопрос непростой. Прежде всего по причине довольно большого количества предлагаемых вариантов. Ведь одно только число технологий производства матриц, лежащих в основе того или иного дисплея, уже приближается к двадцати.

В этом цикле статей мы знакомимся с основными моментами, которые необходимо учитывать при выборе монитора, дабы избежать неприятных сюрпризов после покупки. Рассмотрев ранее основные принципы работы матриц, перейдём к более детальному их изучению.

Далёкий 1973 год. Первая технология производства ЖК-дисплеев, увидевшая свет, основывалась на матрицах TN (Twisted Nematic). По названию уже можно понять суть - twisted переводится как «скрученный». В TN-матрицах кристаллы между поляризаторами располагались параллельно друг другу от одного поляризатора к другому, а контакты, на которые подавалось напряжение и которые регулировали состояние кристаллов, находились на противоположных сторонах.

Относительно друг друга кристаллы были повёрнуты так, что когда система находилась в неактивном состоянии, то свет, войдя с одной стороны и проходя последовательно через каждый кристалл, менял свою поляризацию, как бы слегка доворачиваясь (как мы помним, поляризаторы в матрице расположены под прямым углом друг к другу). Так что ко второму поляризатору он подходил уже повёрнутым перпендикулярно относительно своей начальной поляризации. Соответственно, вся ячейка в этом случае оказывалась «прозрачной» - ведь получалось, что свет просто проходил матрицу насквозь (кстати, именно по этой причине все «мёртвые пиксели» выглядят на TN-экранах как светящиеся точки).

Так вот, данная технология с успехом применялась при производстве калькуляторов и первых электронных часов (то есть там, где требовалось вывести только несколько символов), но в связи с некоторыми инженерными ограничениями оказалась непригодной в производстве экранов для компьютеров. Решение появилось с технологиями STN (Super Twisted Nematic) и DSTN (Double STN). Не вдаваясь в подробности, просто заметим, что они позволили улучшить контрастность при увеличении диагонали (STN) и позволили изготовить первый цветной ЖК-дисплей (DSTN).

Схематическое изображение ячейки в матрице TN

Как уже говорилось, если напряжения не было, свет беспрепятственно проходил через матрицу со всеми светофильтрами и на выходе получался белый пиксель (красный, зелёный и синий одновременно дают белый свет). Если же на контакты подавался ток, то кристаллы сдвигались, меняли свою ориентацию, вся спираль «сжималась» и поляризованный свет оставался «закрытым» в матрице, наподобие воды в кране. При промежуточных значениях напряжения получались различные степени яркости. Поскольку весь процесс довольно простой, да и энергии на то, чтобы слегка повернуть кристалл, много не надо, TN-матрицы являются самыми дешёвыми и быстрыми.

Но по причине той же простоты они обладают довольно весомыми недостатками. Во-первых, технически не всегда удаётся точно позиционировать (повернуть) кристаллы относительно друг друга, в результате эти небольшие неточности выливаются в большие искажения и проблемы с цветопередачей. Во-вторых, по той же причине, TN-матрицы испытывают некоторые проблемы с чёрным цветом (часть света всё равно проходит), соответственно, и с контрастностью. Вы можете даже столкнуться с заявлением, что в TN-матрицах чёрного цвета нет как такового - есть только оттенки серого. В-третьих, у них наихудшие углы обзора, особенно вертикальные.

Кстати, тут стоит сделать некоторое пояснение. Если вы считаете, что маленькие углы обзора - это не критично, то, скорее всего, вы просто не сталкивались с этим явлением. В Интернете даже встречается термин «матрица одного зрителя». Так вот, это как раз про TN-матрицы. Два человека (не говоря уже про компанию), сидящие рядом у монитора, рискуют столкнуться с некоторыми трудностями при просмотре фотографий или фильма. Да, если вы сидите прямо напротив монитора, то особых неудобств вы, скорее всего, не ощутите, но стоит лишь сдвинуться, и начнётся такая цветовая анархия, что невольно задумаешься, а действительно ли стоило экономить. Кстати, учтите, что реальные углы обзора всегда будут намного отличаться в худшую сторону от заявленных в спецификации.

Наглядный пример искажения цветопередачи в матрицах TN

Поскольку проблема маленьких углов обзора возникла с момента появления этих матриц, то, соответственно, с самого начала появились и попытки её решения. Одним из решений было использование специальной плёнки, которая накладывалась на матрицу и расширяла углы обзора. В какой-то мере ситуацию она подправила, но проблемы не решила. Кстати, раньше в спецификации это указывалось как TN+film, сейчас практически все TN-матрицы уже по умолчанию имеют такую плёнку, поэтому не удивляйтесь, если вы не найдёте этого «+film» - скорее всего, эта плёнка уже присутствует в самой матрице.

Если вы считаете, что подобный минус должен был похоронить TN-матрицы сразу же с появлением более современных технологий, то вы ошибаетесь. Матрицы TN не просто популярны до сих пор, но и занимают большую часть рынка. Прежде всего по причине своей скорости и цены.

Чем медленнее матрица (или, что то же самое, чем больше время её реакции), тем размытее будет изображение на экране - оно просто не будет успевать обновляться. У отдельных элементов могут появиться шлейфы, да и разобрать, что творится на экране, будет довольно сложно. Посмотрите на современные 3D-игры-боевики. На медленной матрице даже простая перестрелка рискует превратиться в элементы творчества художника-абстракциониста. Вы просто ничего не сможете понять. Да, TN-матрицы можно ругать и за контраст, и за слабую цветопередачу, но вот что касается скорости, то тут они вне конкуренции. Даже если некоторые последние разработки альтернативных технологий и приближаются по данному параметру к TN-матрицам, то наилучшее отношение цены и скорости стабильно сохраняется у технологии TN.

Asus ML228H
Недорогой монитор на базе матрицы TN

Так вот, заканчивая краткий обзор TN-технологии, остановимся ещё раз на плюсах и минусах. Покупать монитор на TN-матрице вам имеет смысл, если:

• вы очень ограничены в деньгах. Что бы ни говорили, но в вопросе цены эти матрицы конкурентов не имеют до сих пор;
• вы большую часть времени собираетесь проводить за играми типа «если движется - стреляй». Эти матрицы до сих пор самые шустрые, с минимальным временем реакции. Причём если раньше они занимали в основном сегмент небольших мониторов, то в последнее время эти матрицы усиленно смещаются и в сектор «тяжеловесов»;
• вы не ставите никаких сверхзадач, предоставляемое качество с лихвой покрывает ваши запросы, а монитор вам нужен для простой «офисной» работы.

Не рассматривайте мониторы с данными матрицами, если:

• вы собираетесь серьёзно работать с графикой. Цветопередача будет нарушена, и никакими настройками вы это не исправите. Ни высокой контрастностью, ни хорошей цветопередачей эти матрицы похвастаться не могут. Более того, для цветопередачи они могут использовать только 6 бит (262 000 цветов), остальные оттенки получаются путём смешивания доступных цветов (технология FRC);
• вам нужно чёткое изображение, которое бы не зависело от вашего положения относительно монитора. Любой просмотр фильма с компанией или демонстрация фотографий могут принести больше разочарования, чем удовольствия.

На этом знакомство с TN-технологией можно считать состоявшимся. В последующих обзорах мы аналогично ознакомимся с оставшимися двумя типами матриц, а в последней статье рассмотрим современные реалии рынка ЖК-мониторов и дадим несколько практических советов по выбору.

Кстати, в магазинах монитор на TN-матрице вычислить очень легко - просто посмотрите на изображение под различными углами по вертикали и горизонтали. Если даже при небольшом отклонении вы увидите, что экран темнеет (ещё до потемнения вы увидите, что стремительно меняется цветопередача), то это - TN-технология.