Matrix - co to je? Typy matric

Dnes je téměř nemožné nalézt osobu, která by stále používala CRT monitor nebo starou kinezkopu. Tato technologie rychle a úspěšně nahradila modely LCD, které jsou založeny na kapalných krystalech. Ale matrice nejsou neméně důležité. Co jsou tekuté krystaly a matrice? To vše se dozvíte z našeho článku.

Prehistorie

Svět se poprvé dozvěděl o tekutých krystalech v roce 1888, kdy slavný botanik Friedrich Rainitzer objevil existenci podivných látek v rostlinách. Byl ohromen, že některé látky, které původně obsahovaly krystalickou strukturu, zcela mění své vlastnosti při zahřátí.

Takže při teplotě 178 stupňů Celsia je látka nejprve zakalená a pak se zcela změnila na kapalinu. Ale otevření v tomto nekončí. Ukázalo se, že podivná tekutina se elektromagneticky projevuje jako krystal. Tehdy se objevil termín "tekutý krystal".

Princip LCD matric

To je základ práce matrice. Co je matice? Toto je polysemantický termín. Jedním z jeho významů je přenosný displej, LCD monitor nebo moderní televizní obrazovka. Nyní víme, na čem je založen princip práce.

A je založen na obvyklém polarizace světla. Pokud si pamatujete průběh školní fyziky, pak je prostě řečeno, že některé látky jsou schopny vysílat světlo pouze jednoho spektra. To je důvod, proč dva polarizátory pod úhlem 90 stupňů nemohou vůbec propouštět světlo. V případě, že mezi nimi existuje nějaké zařízení, které může zapnout světlo, budeme schopni upravit jas jasu a další parametry. Obecně je to nejjednodušší matice.

Zjednodušená maticová zařízení

Obvyklý LCD displej bude vždy tvořen několika trvalými díly:

• Svítidla pro osvětlení.
• Reflektory, které zajišťují jednotnost výše uvedeného osvětlení.
• Polarizátory.
• Podklad je vyroben ze skla, na kterém jsou uloženy vodivé kontakty.
• Některé z notoricky známých kapalných krystalů.
• Další polarizátor a substrát.

Každý pixel této matice je tvořen červenými, zelenými a modrými tečkami, jejichž kombinace umožňuje získat libovolnou dostupnou barvu. Pokud vše zapnete současně, výsledek je bílý. Mimochodem, jaké je rozlišení matice? Toto je počet pixelů na něm (například 1280x1024).

Jaké jsou matrice?

Pokud jsou zjednodušené, pak jsou pasivní (jednoduché) a aktivní. Pasivní - nejjednodušší, v nich jsou pixely spouštěny postupně, od linky k linii. Proto se při pokusu o úpravu výroby displejů s velkou úhlopříčkou ukázalo, že je nutné nepřiměřeně prodloužit délku vodičů. V důsledku toho se náklady nejen výrazně zvýšily, ale také se zvýšilo napětí, což vedlo k prudkému nárůstu počtu rušení. Proto mohou být pasivní matice používány pouze při výrobě levných monitorů s malou diagonálou.

Aktivní odrůdy monitorů, TFT, umožňují ovládat každý (!) Milionů pixelů zvlášť. Faktem je, že každý pixel je řízen samostatným tranzistorem. Aby se zabránilo tomu, že buňka předčasně ztratí svůj náboj, přidá se k ní samostatný kondenzátor. Samozřejmě díky takovému schématu bylo možné několikrát snížit dobu odezvy každého pixelu.

Matematické zdůvodnění

V matematice se objekt nazývá matice, psaná ve formě tabulky, jejíž prvky jsou na křižovatce řádků a sloupců. Je třeba poznamenat, že matrice jsou obecně široce používány v počítačích. Stejný displej lze považovat za matici. Protože každý pixel má určité souřadnice. Jakýkoli obrázek, který je vytvořen na displeji notebooku, tedy obsahuje matici v buňkách, které obsahují barvy každého pixelu.

Každá hodnota trvá přesně 1 bajt paměti. Trochu? Bohužel, i v tomto případě bude zabírat pouze jeden rám FullHD (1920 × 1080). A kolik místa trvá, než film trvá 90 minut? Proto je obraz komprimován. Determinant má v tomto případě velkou důležitost.

Mimochodem, co je determinant matice? Jedná se o polynom, který kombinuje prvky čtvercové matice tak, že jeho hodnota je zachována při transpozici a lineárních kombinacích řádků nebo sloupců. Matrice v tomto případě je matematický výraz, který popisuje uspořádání pixelů, ve kterých jsou kódovány jejich barvy. Nazývá se čtverec, protože počet řádků a sloupců v něm je stejný.

Proč je to tak důležité? V tom smyslu je, že transformace Haar se používá při kódování. Ve skutečnosti transformace Haar je rotace bodů takovým způsobem, že mohou být pohodlně a kompaktně zakódovány. Výsledkem je získání ortogonální matice, pro její dekódování se použije determinant.

Nyní budeme zvažovat hlavní typy matic (co je samotná matice, již jsme zjistili).

TN + film

Jeden z nejlevnějších a nejobvyklejších modelů displejů dnes. Je charakterizována poměrně rychlou dobou odezvy, ale spíše špatnou barevností. Problém spočívá v tom, že krystaly v této matici jsou uspořádány tak, aby pozorovací úhly byly malé. Pro boj s tímto jevem byl vyvinut speciální film, který umožňuje trochu širší pozorovací úhel.

Krystaly v této matici jsou seřazené v sloupci, takže připomínají vojáky při přehlídce. Krystaly jsou zkroucené do spirály, takže se dokonale drží na sobě dokonale. Aby vrstvy dobře přiléhaly k substrátu, na povrchu podkladů se vyrábějí speciální zářezy.

Každá elektroda je dodávána s elektrodou, která reguluje napětí na ní. Pokud není napětí, krystaly se otáčejí o 90 stupňů, takže světlo je volně prochází. Ukazuje se obyčejná matice bílých pixelů. Co je červené nebo zelené? Jak to funguje?

Jakmile je napětí aplikováno, spirála se uzavře a kompresní poměr závisí přímo na intenzitě. Pokud je hodnota maximální, pak krystaly obecně nepřenášejí světlo, což má za následek černé pozadí. Chcete-li získat šedou barvu a její odstíny, nastaví se poloha krystalů ve spirále tak, aby procházelo určitým množstvím světla.

Mimochodem, v těchto matricích jsou všechny barvy ve výchozím nastavení aktivovány, což má za následek bílý pixel. Proto je snadné rozpoznat vypálený pixel, který se vždy objevuje jako jasná tečka na monitoru. Vzhledem k tomu, že barevná ztráta matric tohoto typu je vždy problémem, je také velmi obtížné dosáhnout černého mapování.

Nějakou situaci opravili, inženýři umístili krystaly pod úhlem 210 °, což vedlo ke zvýšení kvality barevného zobrazení a doby odezvy. Ale v tomto případě to nebylo bez překrytí: na rozdíl od klasických TN-matric, došlo k problému s odstíny bílé, barvy se ukázaly být rozmazané. Takže tam byla technologie DSTN. Podstatou toho je, že displej je rozdělen na dvě poloviny, z nichž každá je ovládána samostatně. Kvalita displeje se dramaticky zlepšila, ale zvýšila se hmotnost a cena monitorů.

To je to, co je matrix v notebooku typu TN +.

S-IPS

Hitachi, jelikož by měl trpět nevýhodami předchozí technologie, se rozhodl, že se už nebude snažit vylepšit, ale jednoduše vymyslet něco zcela nového. Zvláště, že Gunther Baur v roce 1971 zjištěno, že krystaly mohou být umístěny ne ve formě zkroucených sloupců, a položeny vzájemně rovnoběžně na skleněném substrátu. Samozřejmě v tomto případě jsou také vysílací elektrody fixovány.

Pokud první polarizační filtr neexistuje žádné napětí, světlo volně prochází, ale je zpožděno na druhém substrátu, jehož polarizace je vždy umístěna pod úhlem 90 stupňů vzhledem k prvnímu. Kvůli tomu se výrazně zvyšuje nejen rychlost odezvy monitoru, ale také černá barva je opravdu černá a nikoli variace tmavě šedé barvy. Navíc je velká důstojnost rozšířené úhly přezkoumání.

Nevýhody technologie

Bohužel, rotace krystalů, které jsou navzájem paralelní, trvá mnohem déle. To je důvod, proč doba odezvy na starých modelech dosáhla skutečně cyklopean hodnoty, 35-25 ms! Někdy bylo možné pozorovat i vlak z kurzoru a je lepší zapomenout na dynamické scény v hračkách a filmech.

Vzhledem k tomu, že elektrody jsou umístěny na stejném substrátu, je zapotřebí mnohem větší energie, aby se krystaly otočily v požadovaném směru. Proto všechny monitory založené na matricích IPS zřídka získají Star Energy Star pro ekonomiku. Samozřejmě, pro podsvícení je také nutné použít výkonnější lampy, což v žádném případě nezlepšuje situaci se zvýšenou spotřebou elektrické energie.

Vyrobitelnost výroby takových matric je vysoká, a proto byly až donedávna velmi, velmi drahé. Stručně řečeno, se všemi výhodami a nevýhodami těchto monitorů jsou ideální pro konstruktéry: kvalita barev mají výbornou a doba odezvy v některých případech můžete darovat.

To je to, co je IPS matice.

MVA / PVA

Vzhledem k tomu, že oba výše uvedené typy matic mají nedostatky, které nelze vyloučit, vyvinula společnost Fujitsu novou technologii. Vlastně MVA / PVA je upravená verze IPS. Hlavním rozdílem jsou elektrody. Jsou umístěny na druhém substrátu ve formě trojúhelníků. Toto řešení umožňuje rychlejší reakci krystalů na změnu napětí a vykreslení barev je mnohem lepší.

Kamery

A jaká je matrice ve fotoaparátu? V tomto případě je také známý takzvaný dirigentský krystal, který je také znám jako zařízení s nábojem spojeným s nábojem (CCD). Čím více buněk v matici kamery, tím lépe. Když se spoušť fotoaparátu otevírá, průchod elektronů prochází matricí: čím více z nich, tím větší je proud. Proto nejsou tvořeny žádné tmavé části proudu. Oblasti matice, které jsou citlivé na určité barvy, v důsledku toho tvoří úplný obraz.

Mimochodem, a co je velikost matrice, pokud mluvíme o počítačích nebo přenosných počítačích? Je to jednoduché - tzv. Diagonální obrazovka.