Em formação

Luzes LED

Luzes LED

As tecnologias de computador substituem umas às outras, se há dez anos as telas de LCD eram novas, hoje elas são as que ditam a moda. A nova tecnologia de iluminação LED que entrou neste nicho finalmente a conquistará nos próximos anos. E há boas razões para isso - começando com a notória simpatia ambiental, terminando com novidade, moda e, no final - realidades econômicas.

Mas, como qualquer tecnologia, esta possui suas próprias vantagens e desvantagens, que entenderemos. Normalmente, qualquer usuário familiarizado com a realidade da TI trocará com prazer seu monitor LCD por um similar com iluminação de fundo por LED, mas é improvável que uma pessoa seja capaz de descrever de forma clara e detalhada os benefícios da nova tecnologia. A resposta será complicada por muitos mitos, alguns dos quais consideraremos.

A própria tecnologia de retroiluminação LED é bastante simples de entender, o halo de seu mistério pode ser facilmente dissipado até que os usuários finalmente se confundam com o fluxo de slogans e pesquisas de marketing.

Os monitores LCD são, em princípio, piores que os displays de LED. Esse mito surgiu devido ao fato de que a confusão já havia surgido no nível dos conceitos fundamentais. O fato é que alguns fabricantes estão tentando separar seus dispositivos em uma classe especial, chamando-os de displays de LED. Bem, essa abordagem é compreensível do ponto de vista de marketing, mas analfabeta em termos técnicos. Telas de LED, ou telas de LED, referem-se a uma classe altamente especializada de dispositivos de visualização que nada têm a ver com monitores de computadores de mesa. Isso inclui exibições de publicidade e informações, localizadas nas ruas das grandes cidades. Nesses monitores, um pixel é formado usando um ou mais LEDs, razão pela qual o nome de monitores LED foi formado. Esses dispositivos têm alto brilho, mas baixa resolução. Os dispositivos que estamos considerando, que são telas de LCD de computador com luz de fundo de LED, não têm nada a ver com eles. De fato, neles, o pixel ainda é formado com a ajuda de uma matriz, nas células nas quais os cristais líquidos alteram o plano. Com a chegada dos LEDs nesses dispositivos, a fonte de luz mudou, cuja transmissão é controlada pela matriz. Os monitores LCD convencionais usam lâmpadas fluorescentes de cátodo frio (CCFLs). Em sua estrutura, eles se assemelham a lâmpadas fluorescentes tubulares, apenas muito menores. Para que eles funcionem de forma constante, é necessária uma fonte de alta tensão, mas os LEDs modernos e brilhantes podem brilhar quase da mesma maneira, apenas que não precisam de alta corrente e muita energia para isso. Uma vez que a tecnologia se tornou madura e economicamente viável, ela naturalmente assumiu uma escala industrial, aparecendo também em telas de computador. Voltando ao mito, podemos dizer que os verdadeiros displays de LED não podem ser percebidos como piores ou melhores que os LCDs, pois são classes de dispositivos completamente diferentes. Os monitores LCD que estamos considerando com diferentes tipos de luz de fundo não apresentam diferenças fundamentalmente vantajosas. No entanto, mais sobre isso abaixo.

A luz de fundo LED é a mesma em todos os lugares, como o CCFL. Esta afirmação está incorreta mesmo em relação à luz de fundo do CCFL, pois os tipos de lâmpadas utilizadas diferem seriamente nas características dos dispositivos produzidos. Por exemplo, o uso de lâmpadas com fósforo aprimorado tornou possível a produção de displays com gama de cores estendida. Na retroiluminação por LED, nem tudo é simples, o fato é que existem vários tipos, que diferem significativamente em seu princípio de operação. Essas duas abordagens são radicalmente diferentes uma da outra, a chave é a cor dos LEDs usados. A tecnologia mais simples de entender é simplesmente substituir as lâmpadas CCF por LEDs brancos da mesma forma e tamanho. Obviamente, é necessária a calibração da matriz, seleção cuidadosa de cristais para LEDs, mas esses monitores praticamente não diferem de suas contrapartes com o CCFL. O uso de LEDs coloridos possibilita a obtenção de luz branca combinada, a vantagem é a capacidade de obter qualquer tom da cor da luz de fundo, o que aumenta significativamente a gama de cores e melhora a reprodução de cores. Tais oportunidades se tornaram muito populares entre os profissionais. No entanto, o uso de LEDs coloridos complica significativamente e aumenta o custo do design.

Iluminação traseira e final. O design da unidade de luz de fundo pode ser qualquer, independentemente das tecnologias acima. Normalmente, a maioria dos monitores CCFL e muitos monitores de LED (geralmente LEDs brancos) usam uma luz de fundo da borda. As fontes de luz estão localizadas nas extremidades do painel, embaixo da matriz ou acima dela. Essa abordagem permite criar painéis de pequena espessura, e a dificuldade é conseguir a uniformidade da luz de fundo; ela não pode ser dinamicamente controlada no nível da zona; ela liga ou desliga completamente a tela inteira. Vendo um monitor ou tela com uma espessura de caixa menor que 2 cm, podemos dizer com confiança que esse tipo de luz de fundo é usada. A luz de fundo não usa réguas, mas grupos de LEDs ou módulos individuais localizados em uma determinada ordem atrás da matriz em toda a tela. A principal vantagem é a capacidade de controlar o brilho da luz de fundo, que é especialmente procurada, por exemplo, nas TVs. Essa tecnologia produz excelente contraste dinâmico, mas resulta em um espessamento significativo do painel, especialmente para LEDs RGB. Hoje, várias combinações de tecnologias são usadas - em laptops, é a iluminação final em LEDs brancos, em displays profissionais caros - RGB traseiro, subespécies exóticas também são possíveis. Em qualquer caso, não se pode julgar as vantagens ou desvantagens de um monitor com LEDs sem conhecer suas características exatas e as tecnologias utilizadas.

A luz de fundo LED permite expandir a gama de cores e melhorar a reprodução das cores. Depois de revisar o exposto, você já pode adivinhar qual é o motivo do mito. Inicialmente, a luz de fundo de LED apareceu em monitores profissionais, onde sua tecnologia RGB estava em demanda. Com a ajuda de LEDs multicoloridos, tornou-se possível obter a cobertura de cores mais ampla, para exibir os tons com mais precisão. Mas essa tecnologia é bastante cara, portanto, uma luz de fundo branca mais barata é usada no mercado de massa. Porém, os LEDs brancos têm um espectro de emissão menor do que as tríades de LEDs RGB, portanto a cobertura de cores nesses monitores é mais estreita. Nesse sentido, é possível fazer uma comparação com o CCFL tradicional. Mas a precisão das cores depende não apenas das propriedades da luz de fundo, mas também das características e do tipo de matriz do LCD - * as variedades VA e IPS são, de qualquer forma, mais vantajosas em comparação com a TN. Portanto, eles falam sobre reprodução de cores e gama de cores, no entanto, é necessário esclarecer que tipo de luz de fundo e matriz de LCD estamos falando.

Com luz de fundo LED, os monitores têm maior contraste. Primeiro, vamos esclarecer que, neste caso, estamos falando de contraste dinâmico, pois o contraste estático não depende, em princípio, da fonte de luz. O contraste dinâmico é um valor altamente ambíguo que depende do algoritmo da unidade de controle e da natureza do conteúdo que está sendo reproduzido. Porém, no caso da retroiluminação por LED, a influência da retroiluminação com controle de zona ou escurecimento local também é adicionada. Se houver áreas claras e escuras em um quadro de vídeo, o algoritmo de contraste dinâmico usual praticamente não funcionará, o contraste real será igual ao indicador estático. O uso do escurecimento local permite reduzir seletivamente a luz de fundo em áreas escuras e aumentar em áreas escuras. Isso permitirá o uso da diferença de brilho em um quadro, o que proporciona alto contraste. É claro que o uso de tal tecnologia requer uma unidade de controle especial e uma lógica especial; essas possibilidades são implementadas em TVs LCD premium. Para monitores com luz de fundo convencional, os fabricantes às vezes reivindicam taxas de contraste dinâmico de até 5.000.000: 1. Deve-se entender que os LEDs podem ser desligados e acesos quase instantaneamente, sem perder tempo com a estabilização. Para medir o contraste dinâmico, o brilho do branco e do preto é correlacionado, mas se a luz de fundo for desligada ao exibir o preto, a divisão pelo zero poderá gerar uma figura arbitrariamente grande, usada com sucesso pelos profissionais de marketing. Na realidade, sem o escurecimento local, será problemático ver cores negras profundas ao assistir filmes. Assim, podemos concordar com a afirmação de que a luz de fundo do LED oferece um alto contraste dinâmico, mas para os usuários de computador, o contraste estático é muito mais importante e, portanto, a presença ou ausência de LEDs não é decisiva.

A luz de fundo LED garante alta uniformidade. Iluminação irregular é inerente aos painéis LCD. Pode haver muitas razões para isso. Podem haver irregularidades na emissão de fontes de luz, como diferenças de brilho ao longo do comprimento da lâmpada CCF ou uma linha de LEDs, pode haver brilho e cromaticidade diferentes de tríades RGB, guias de luz, difusores, polarizadores podem se tornar outra fonte de irregularidade ... Como você pode ver, a luz de fundo não é o único problema possível ... Embora seja possível resolver esse problema. Você pode compensar a luminosidade e a irregularidade das cores do painel LCD com uma calibração de zona na fábrica e inserir fatores de correção da matriz em toda a tela. No entanto, isso requer equipamentos caros e muito tempo, porque cada monitor precisará ser calibrado. Esse procedimento é realmente realizado pela NEC e EIZO, mas apenas para monitores profissionais da categoria de preço mais alto. Parece, por que os fabricantes não podem fornecer software para calibração, para que cada usuário possa executar esse procedimento sozinho? Obviamente, nem todas as telas permitem a introdução de fatores de correção no nível de zonas individuais na área da matriz. Portanto, o problema de irregularidade do painel LCD não se limita apenas à luz de fundo, o que é uma questão bastante complexa. As medidas da uniformidade da luz de fundo em um fundo branco mostraram resultados comparáveis ​​ao CCFL, mas as imagens do campo branco e principalmente do preto ainda indicam que o problema com a irregularidade da luz de fundo do LED não foi completamente resolvido.

A luz de fundo do LED, ao contrário do CCFL, não pisca, por isso é mais fácil para os olhos trabalharem com ele. Note-se que muitos usuários nem suspeitam que seus monitores LCD pisquem, acreditando que esse fenômeno é inerente apenas aos monitores CRT. De fato, a maioria dos LCDs pisca, exceto que a taxa de oscilação é muito alta para ser notada a olho nu. Mas é bastante fácil verificar isso. Para fazer isso, pegue um lápis ou qualquer objeto alongado e leve-o ao monitor com um preenchimento branco. Segurando o objeto por uma das extremidades, você deve agitá-lo de um lado para o outro a uma frequência de várias vezes por segundo e com uma amplitude que a imagem borrada se assemelhe a um ventilador. Se o monitor tiver um brilho abaixo da média, o que geralmente é confortável para os olhos, em vez de um traço visual suave, o lápis deixará um discreto, consistindo em uma série de imagens relativamente claras. Porém, com o brilho máximo da tela, a imagem será igual à de qualquer fonte de luz contínua - uma lâmpada ou uma janela. Esse efeito estroboscópico, que ocorre quando o brilho da luz de fundo do LCD diminui, indica que ele apaga e acende com uma certa frequência, alta o suficiente para você vê-lo com os olhos. Essa maneira de escurecer é chamada de modulação por largura de pulso (PWM). Curiosamente, o efeito na visão de alterações no brilho com uma frequência de até 400 Hz ainda não foi adequadamente estudado, pode ser inseguro. Mas transformar o brilho ao máximo nas condições de iluminação do escritório ou da casa definitivamente causará muito mais dano à visão. Instalar um filtro adicional na frente do monitor com brilho máximo seria claramente redundante para o uso normal do computador. Até recentemente, os fabricantes não sabiam lidar com esse fenômeno, pois é possível controlar continuamente o brilho da luminescência CCFL apenas dentro de pequenos limites. Porém, para os LEDs, a faixa de alterações de brilho é muito maior, em teoria, alterando o consumo atual, você pode controlar o brilho sem o PWM. Mas, na prática, esse método é muito mais caro e oferece apenas a ausência de tremulação, algo que os consumidores não sentem. Como resultado, a maioria dos monitores de LED, como seus ancestrais no CCFL, ainda ajusta o brilho usando o PWM, ou seja, eles piscam da mesma maneira.

A luz de fundo do CCFL é desvantajosa em comparação com o LED. Digamos imediatamente que esta afirmação é verdadeira. E isso pode ser comprovado por uma simples visão geral das características dos monitores. São os LEDs de todas as fontes de luz artificiais que possuem o número máximo de lúmens por watt. Obviamente, a eficiência dos LEDs não é tudo, porque você ainda precisa levar em consideração a eficiência da fonte de alimentação e outros fatores, embora não tão importantes. Os estudos realizados demonstraram um fato interessante, que o consumo de energia de monitores profissionais com LED RGB ainda é bastante alto, mas os dispositivos com luz de fundo branca de borda são quase duas vezes menores do que os modelos similares do CCFL.

Os monitores de LED são muito mais ecologicamente corretos do que seus colegas da CCFL. É um fato bem conhecido que o maior dano ao meio ambiente é causado pelos produtos de TI na fase de sua produção e descarte. No primeiro estágio, padrões ambientais bastante sérios já foram introduzidos no nível corporativo. Mas o descarte não é tão simples, especialmente em nossas realidades. Sabe-se que as lâmpadas fluorescentes fluorescentes contêm mercúrio, mas geralmente são simplesmente jogadas em recipientes de lixo doméstico. Então tudo isso é queimado, e os vapores entram na atmosfera. Nesse contexto, o descarte de monitores LCD não parece ser um problema sério, embora as luzes de fundo do CCF também contenham mercúrio. Mas o uso de LEDs, em princípio, reduz esses riscos. Portanto, o uso de monitores de LED, em primeiro lugar, é um fator de economia de energia e, em segundo lugar, também é um passo na luta pelo meio ambiente. Assim, a afirmação sobre a compatibilidade ambiental dos painéis de LED não é um mito.

A luz de fundo LED é visivelmente mais cara que a CCFL. Alguns anos atrás, essa afirmação era indiscutível. Os sistemas LED RGB ainda exigem custos significativos de desenvolvimento e as vendas são extremamente pequenas. Não é de surpreender que os usuários geralmente escolham matrizes IPS com retroiluminação CCFL de espectro de dispersão de alta qualidade, pois esse conjunto é muito mais barato. Quanto aos LEDs brancos, podemos afirmar que a velocidade de sua penetração neste segmento de mercado atesta a política agressiva dos fornecedores. Afinal, o mercado de TVs e LCDs é quase ilimitado, então fundos significativos podem ser lançados na luta contra os produtos da CCFL. Portanto, os baixos preços dos LCDs de consumidor com retroiluminação LED são possivelmente uma conseqüência dessa guerra. Hoje o progresso do LED é óbvio, o CCFL praticamente não possui trunfos significativos.É impossível confirmar ou refutar completamente esse mito, porque não sabemos o preço real de custo da luz de fundo de borda de LED para os fabricantes. A lógica sugere que é improvável que exceda significativamente o custo dos sistemas CCFL. Mas os preços mais altos de varejo para monitores com retroiluminação por LED são explicados por políticas de marketing banais. A nova tecnologia atrai naturalmente os consumidores, criando um burburinho. Embora as pessoas ainda não tenham aprendido completamente sobre todas as nuances - por que não tirar proveito disso?


Assista o vídeo: FITA LED RGB - ILUMINAÇÃO (Julho 2021).