Журнал "Компьютерра" №720 - Компьютерра

Поэтому буду рад, если ошибусь, утверждая, что революционных прорывов от ЖК-технологии ждать больше не стоит.

А тем временем недостатки последней (те самые, "о которых говорили большевики", ностальгирующие по ЭЛТ-монстрам) никуда не делись, и, кажется, деваться не намерены. К ним относятся чрезмерная контрастность, "зашарпленность" картинки (ну, в профессиональных hi-end-моделях ее отчасти преодолевают, вот только стоят те модели…), малые углы обзора (нормального для восприятия, а не по формальному контрасту 10:1, когда любой цвет становится неотличим от оттенка солдатского хэ-бэ четвертого срока носки) и большое, несмотря на все рекламные заявления, время отклика (не забудьте, что о дисплеях с декларируемыми временами отклика 0,2 мс в приличном обществе вслух не говорят).

Последнее свойство напрямую не препятствует, как часто пишут в обзорах, по-казу динамических изображений. Обычное кино имеет 24 кадра в секунду, то есть 20–30 мс отклика (реального, конечно) в принципе достаточно для показа фильмов, а характерные для большинства современных качественных дисплеев 6–8 мс уже удовлетворяют требованиям даже профессионального видеомонтажа. Фишка в другом: исследования показали, что человеческое зрение лучше приспособлено к четким стробоскопичным изображениям, которые следуют друг за другом с достаточной скоростью, нежели к постепенно перетекающим друг в друга размытым картинкам. В современные видеопроцессоры даже закладывают возможность синхронного выключения подсветки между кадрами или отображения каждого второго кадра темным - как показали эксперименты, это значительно увеличивает четкость, но обеспечить такой режим на ЖК-матрицах очень непросто. Понятно теперь, почему на всех пло-ских телевизорах в картинке, особенно эфирной, всегда что-то есть от пережатого по недосмотру JPEG?

Крупнейший органический недостаток ЖК-технологии заключается в том, что жидкие кристаллы не могут светиться самостоятельно. Причем ЖК - единственная такая технология для дисплеев, если не считать трафаретных табличек на матовом стекле с надписью "М" или "Ж", до сих пор встречающихся в общественных местах. Все остальные способы получения электронных изображений (кроме электронной бумаги), начиная с древних неоновых цифровых индикаторов, послуживших родоначальниками современной "плазме", используют элементы, которые светятся сами. Альтернативных дисплейных технологий наплодили столько, что впору удивляться, почему, кроме "плазмы", в наших домах и офисах мы так и не видим ни одной из них. "Плазму", как альтернативу ЖК, даже в области приема телевидения, не говоря уж о компьютерных делах, рассматривать невозможно - ее уделом остаются экраны в концертных студиях и на стадионах (благодаря, в том числе, почти уникальной способности работать при температурах до минус 60). Но есть и другие разрекламированные задумки, от давно не дающей покоя изобретателям идеи "каждому пикселу - по своей электронной пушке", воплощенной в технологии FED (Field Emission Display), до попыток реанимации электролюминесцентных дисплеев, физические принципы работы которых уходят корнями аж в начало ХХ века (советские настольные часы с тусклыми зеленоватенькими индикаторами помните?).

В этом ряду особые надежды издавна возлагались на органические светодиоды - OLED. В принципе, дисплей на светодиодах (не в качестве подсветки, а впрямую, как формирователей цветной триады субпикселов) мог бы быть идеальным устройством для демон-страции изображений: светодиоды дают очень чистые цвета во всем диапазоне видимого спектра, могут обеспечить высокую яркость, будучи, разумеется, совершенно черными в выключенном виде. Однако изготовить такой монитор почти нереально - практические конструкции не выходят за рамки светофорных указателей и информационных табло, вроде часов в метро. Многоцветная матрица из светодиодов потребляет чересчур много энергии, не говоря уж о цене такого устройства, а приемлемого разрешения добиться все равно не удастся, так как вырастить мелкие светодиоды на одной пластине невозможно.

Могу предположить (см. врезку), что проблемы, свойственные ЖК-технологии, OLED-дисплеи в ближайшем будущем не решат (по крайней мере, не решат в принципе). У ЭЛТ было одно свойство, которое резко отличает ее от всех остальных технологий: это способ формирования сигнала разверткой последовательности импульсов, каждый из которых соответствует одному пикселу изображения (то есть фактически ТВ-изображение было цифровым в пространственном отношении еще тогда, когда самого этого термина не существовало). Под это свойство даже пришлось подгонять стандарты ТВ. Поэтому там проблемы формирования последовательности "четких стробоскопичных изображений" и в помине не было - целиком изображения как такового в традиционном телевидении не возникает ни на каком этапе. В отличие от этого, способы формирования изображения на матрице любой природы, по сути, есть запись в память последовательности цельных растровых картинок, и для изображений динамических не удастся обойтись без промежуточных преобразований. Кстати, по указанным причинам ТВ-приемники всегда были плохими мониторами и наоборот. И как бы ни старались производители размыть границу между этими устройствами, телевизор пока остается телевизором, а монитор - монитором.

Мы с коллегой по "Домашнему компьютеру" Денисом Степанцовым (как и некоторые авторы "КТ") полтора-два года назад предрекали большое будущее ЖК-матрицам, совмещенным со светодиодной подсветкой (вместо неэкономичных, плохо управляемых и "не совсем белых" люминесцентных ламп), но, кажется, воз и ныне там. Что-то у производителей не сложилось, если и сейчас в линейке мониторов SpectraView Reference 21 той же NEC стоит один-единственный LCD2180, анонсированный еще на CeBIT 2003. Долго пугала "светодиодными" мониторами Samsung, которая всегда впереди планеты всей хоть в пылесосах, хоть в дисплеях, но что-то среди наиболее рекламируемых на сайте этой фирмы моделей я так ни одного с LCD-подсветкой и не вижу. Проблемы разработчиков понятны: тот же Reference 21 имеет всего 48 светодиодов в матрице подсветки (и, кстати, не белых, а трехцветных), но при этом весит 18 кило за счет огромного радиатора для их охлаждения (вы, кажется, говорили об экономичности?). Да и процессоры далеко не всех, мягко говоря, современных дисплеев хорошо справляются с основными задачами (например, с преобразованием чересстрочного ТВ-сигнала в прогрессивный мониторный, особенно если последний HDTV-формата), - а тут предполагается их еще и нагружать задачей динамического управления матрицей подсветки, без чего "светодиодная" технология почти перестает отличаться от обычной люминесцентной. Так что понятно, почему LaCie и Eizo светодиодной подсветкой заморачиваться не стали.

Поэтому вопрос с динамическими изображениями принципиально решится тогда, когда все плоские экраны смогут манипулировать картинкой в реальном времени с лихостью электронного луча, обегающего экран традиционного кинескопа. И лимитирующий фактор здесь далеко не одно лишь время отклика матрицы - вы только представьте, через сколько преобразований проходит видеоклип в формате MPEG4, пока сформируется в последовательность несжатых растровых цветных 2-мегапиксельных (как и положено для HDTV) изображений со скоростью 60 штук в секунду. И это еще худо-бедно решается - кино для нас, как известно, важнейшее из искусств по количеству прибыли на душу производителя. Но не меньше, если не больше проблем возникает при переводе всех этих многочисленных PAL/SECAM/NTSC (всего их несколько десятков, если учитывать традиционные ТВ-стандарты не только кодирования, но и передачи сигнала, а также цифровое HDTV) в те же самые расжатые растровые картинки в буфере дисплея. Будем надеяться, что тут мы находимся только в начале пути.

Не существовало для ЭЛТ и проблемы "зашарпленного" изображения и углов обзора, которые перейдут по наследству к OLED и другим матричным технологиям (e-paper поставим отдельно - как замену обычной бумаге; тут она, несомненно, свое возьмет). Поэтому осмелюсь обратить ваше внимание на одну набирающую обороты технологию, которая потенциально может послужить заменой ЭЛТ, сохранив ее достоинства и объединив их с достоинствами технологий полупроводниковых на новом уровне. Это - лазерное телевидение.

В отличие от обычных LED, OLED всех нужных цветов и в нужном количестве могут быть сформированы на одной подложке, но все упирается в химию: органические соединения нестойки, могут деградировать со временем и в результате взаимодействия с кислородом воздуха. Срок их службы ограничен (для синих пока не превышает 10 тысяч часов, что приемлемо для мобильных телефонов, но слишком мало, например, для ноутбуков). В результате ситуация с этой технологией начинает напоминать ту, что сложилась с электронной бумагой (e-paper, которую в Штатах чаще называют "электронные чернила", e-ink), - ежеквартально из десятков лабораторий мы получаем победные реляции, а мировая революция как откладывалась на конец очередного "следующего года", так и откладывается. И даже проблемы у OLED с электронной бумагой похожие: кроме всего прочего, изображение надо сформировать. Чтобы сделать это с матрицей OLED, на нее, как и на обычные ЖК-ячейки, нужно наложить матрицу тонкопленочных транзисторов (TFT) и объединить последнюю с управляющими схемами. Ясно, что такой подход плохо сочетается с органической матрицей - делать управляющие транзисторы и микросхемы из органики пока не научились, эта проблема, пожалуй, еще сложнее, чем собственно сформировать матрицу OLED, - а кремнийорганический гибрид выходит дорогим и сложным в производстве. Аналогичная ситуация и с e-paper, главное достоинство которой - сверхмалое потребление - теряется, как только дело доходит до обвязки из формирующих изображение схем. В результате за десятилетие активной разработки на рынке появилось всего несколько устройств на основе той и другой технологии, к тому же в довольно узких областях: для e-paper это воспетая Козловским читалка Sony Reader с ее аналогами, а для OLED - сравнительно недавно (в октябре 2007-го) поступивший в продажу 11-дюймовый телевизор от той же Sony. Вездесущая Samsung, правда, выставила на CES 2008 опытную модель с диагональю 31 дюйм, но обещала начать промышленное производство OLED-телевизоров среднего и крупного размера лишь ближе к 2010 году.