Технологията Quantum dot – защо бихте искали следващият ви телевизор да я има?

LG-Quantum-Dot-TV-2

През последните няколко години нарастващата конкуренция сред производителите на ТВ панели доведе до истинска мини революция в този сегмент от пазара. Едно от най-важните събития, до които доведе тя се случи в началото на века – преход от екрани с катодно – лъчеви тръби към плоскоекранни телевизори използващи течнокристална (LCD) или плазмена технология. В резултат от 2010 година насам този клас телевизори на практика се превърнаха в доминиращ, световен стандарт.

Последващите стъпки напред обаче бяха белязани от една обща черта – основен двигател за тях беше по-скоро съдържанието, а не толкова самата технология. Да нарастването на разделителната способност първо от HD Ready (720p) до Full HD (1080p), а след това и до 4К и интегрирането на 3D възможности бяха безспорни иновации, но безсмислени екстри сами по себе си без филми, програми и ТВ предавания, които да ги поддържат. Иначе казано – какъв е смисълът да притежавате 4K 3D телевизор, ако няма какво 4К 3D да гледате на него?

Междувременно самата технология за изработка на панелите се развиваше доста по-бавно, борейки се трудно с редица слабости, най-важната, от които свързана с точността на цветопредаване. Тя засяга най-вече течнокристалните (LCD) панели, които обаче заради многобройните си други предимства, като по-добрата си енергоефективност например постепенно се наложиха над плазмените на пазара. През последните години водещите производители в сектора непрекъснато търсят начин за справяне с този проблем, но до момента решенията, които те предлагаха бяха или твърде скъпи или недостатъчно ефикасни. Една нова технология, за която се заговори активно по време на тазгодишния CES обаче идва с щедри обещания в това отношение – тя твърди, че може да направи LCD/LED панелите от следващо поколение едновременно по-висококачествени и евтини.

 

 

cotlet-chemcomm-cover-hr
Защо Quantum dot
Нека за момент оставим настрана чисто технологичната страна на нещата и принципа на действие. Вместо това ще се опитаме да отговорим на въпроса с какво Quantum dot може да ви бъде от полза. Да започнем с някои фундаментални разлики между качеството на картината предлагано от LCD/LED и плазмените панели. Причината много хора да предпочитат плазмената (а в по-ново време OLED) технология се заключава най-вече във факта, че подобни екрани могат да се похвалят с много по-богати и наситени цветове, отколкото класическите LCD/LED панели. С особена сила това се отнася за черния цвят, който е значително по-дълбок и плътен върху OLED/плазмен дисплей.

Интересното е, че при първата генерация LCD панели това не беше толкова голям проблем поради спецификата на използваната технология за подсветка на екрана. Тя се реализираше с помощта на така наречените флуоресцентни тръби (CCFL), излъчващи бяла светлина. При преминаване през многобройните точки на екрана (пиксели) тази бяла светлина се трансформираше, в какъвто цвят е необходимо. Проблема беше, че CCFL технологията не позволяваше намаляване физическите размери на панела под определена граница, а освен това не беше особено енергоефективна. С времето тя беше заменена от екрани със светодиодна (LED) подсветка, които се нуждаят от много по-малко енергия, генерират значително по-скромно количество топлина при работата си и позволяват създаването на изключително тънки и леки панели.

Лошата новина относно LED обаче е, че те използват синя, а не бяла светлина, която след това преминава през различни филтри, за да се преобразува в другите основни цветове. В резултат обаче тъмните тонове изглеждат неестествено ярки, а цветовете по-бледи и ненаситени. Един от методите, които производителите използват за справяне с този проблем е така наречената технология за локално затъмняване, която на практика редуцира силата на LED подсветката в някои участъци от панела. За съжаление това решение е несъвършено и в крайна сметка не може да предложи дълбочина и наситеност на черния цвят сравнимо с това на плазмените или OLED панелите.

 

UofToronto_CQD_cell_hz
Алтернативата Quantum dot.
Макар, че около тази технология започна да се шуми през последните 1-2 години, тя съществува доста отдавна – изобретена е от Bell Labs още през 1982 година. В основата й стоят така наречените „квантови точки“ – специфичен вид нанокристали способни да поглъщат светлина с една дължина на вълната, а след това да я трансформират и излъчват с друга.

Това тяхно свойство спомага за значително подобрение в качеството на картината (и по точно в цветопредаването) на класическите LED панели. Добавянето на допълнителен слой нанокристали (квантови точки) върху обичайната LED матрица води до трансформиране на синята светлина, която светодиодите й излъчват в бяла, която пък съдържа цялото богатство на цветовия спектър. Една такава комбинация предлага картина с много по-наситени, плътни черни тонове и значително по-богати, ярки и естествени цветове. Резултатът е изображение с качество почти неразличимо от това на кой да е плазмен или OLED панел, но на значително по-ниска цена и без драматично увеличение енергийните нужди на панела.

 

 

1

 

Защо е целият този труд – не е ли по-добре просто да заложим на плазмен, или OLED екран?
Ако говорим единствено и само за качество на картината отговорът на този въпрос вероятно би бил да, но тук трябва да вземем под внимание и редица други фактори. Има редица обективни причини, поради които плазмените панели на практика вече не се произвеждат и предлагат, а OLED технологията е сравнително малко разпространена в света на ТВ екраните.

Въпреки по-доброто качество на картината, което предлагаха плазмените телевизори бяха прекалено обемисти, тежки, лакоми за енергия и генерираха значително количество топлина при работа. Освен това те бяха податливи и на други дефекти – например ако върху един такъв екран се визуализираше едно и също изображение за продължителен период от време (например логотипите на различните ТВ канали), на това място се получаваше специфична „сянка“ повтаряща неговите контури.

OLED панелите от друга страна печелят все повече привърженици, но най-вече в сферата на мобилните устройства – таблети и смартфони. Причината е, че те са изключително атрактивни от гледна точка цена/качество, но само когато говорим за екрани с относително скромен диагонал. С нарастване на размерите цената на един OLED панел расте експоненциално и ТВ с диагонал 40-50 инча често струва пет цифрена сума. Тъй като при тях всеки отделен пиксел излъчва светлина, реализирането на плътно черно не е особен проблем – на практика е достатъчно просто точките от този сегмент на екрана да не са активни. Факта, че всеки пиксел от панела е активен източник на светлина обаче затруднява и оскъпява в значителна степен производството на OLED дисплеи. Поради спецификата на технологията това означава цели 2 073 600 идеално работещи пиксела при стандартен Full HD екран – ако дори един от тях е дефектен той би се визуализирал като постоянно черна точка, което сами разбирате е неприемливо.

За сметка на това Quantum dot панелите почти не се различават от класическите LED дисплеи що се отнася до технология на производство. Те на практика изискват само добавяне на един екстра слой нанокристали върху типичната LED матрица – минимална корекция в сложния производствен процес, която няма да изисква значителни инвестиции от страна на водещите компании в сектора. Именно за това LG, Samsung, Sony и още редица производители възприемат технологията с ентусиазъм.

 

TCL_TV_with_QD
Защо бихте искали следващият ви телевизор да е с Quantum dot?
Много просто – за разлика от 4К и 3D, Quantum dot е технология, която предлага реални, видими подобрения в качеството на изображението и то независимо от наличието или отсъствието на съответно съдържание.
Иначе казано – ако днес купите 3D или 4К панел ще се изправите пред неприятна дилема – как да се сдобиете с достатъчно като количество и качество развлекателно съдържание, което да ви позволи да се възползвате максимално от предимствата на тези две технологии?

3D филмите, които се произвеждат през последните години рядко успяват да впечатлят с визия и честно казано твърде малко успяват да реализират в пълнота възможностите на така наречените стереоскопични ефекти. Дори зрелищни продукции като Хобит не изглеждат драматично по-добре в 3D – всъщност много зрители бяха разочаровани от специфичната триизмерна визия на филма, придаваща му вид на „ТВ театрална постановка на ВВС от 80-те“.

Проблемът с 4К е още по-голям – въпреки че от близо 2 години тази технология се налага активно, киното и телевизията – двете основни съвременни развлекателни медии все още трудно наваксват с прехода. На практика днес основният източник на 4К съдържание са…видео игрите, които отдавна поддържат подобни ултра високи резолюции. За да играете комфортно на 4K обаче ще ви е нужен доста мощен (и скъп) хардуер – далеч над възможностите на масовия потребител.

Евентуален ъпгрейд към Quantum dot панел обаче, би означавал незабавно повишаване качеството на картината без оглед на съдържанието, с което разполагате. Дори старите ви VHS видео записи на практика ще изглеждат по-добре върху подобен телевизор, просто защото цветопредаването му ще е по-добро от това на масово достъпните в момента LED панели.

Въпреки това длъжни сме да отбележим, че предстоящата 2015 едва ли ще е подходяща година за подобен преход. Макар и относително по-евтина за производство от OLED технологията, Quantum dot все още е доста скъпа, тъй като е прекалено нова. Ако обаче получи нужната подкрепа и започне да се интегрира масово в ТВ панелите от следващо поколение това бързо ще се промени и кой знае – може би след няколко години Quantum dot матриците ще заменят LED така както самите LED екрани замениха LCD дисплеите от първо поколение.

Author: Драгомир Дончев

Share This Post On

Submit a Comment

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *