Битва технологий: LCD против плазмы

Прототип плазменной панели продемонстрировали в 1964 году в Иллинойсском университете профессора Дональд Битцер и Джин Слотоу вместе с выпускником Робертом Уилсоном. В 2002 году они получили премию «Эмми» за свое изобретение. Думали они не о кино или телевидении, а об обучении школьников — их дисплей призван был облегчить процесс интерактивного образования. Промышленное производство плазменных панелей начала в 1983 году компания IBM (модель 3290), правда, в 1987 эту модель уже сняли с производства как не оправдавшую надежд. И только в 1999 году мир увидел прототип 60-дюймовой (150 cм по диагонали) плазменной панели, разработку которой финансировала компания Matsushita (торговая марка Panasonic).

Прототип LCD-дисплея (в русской транскрипции ЖК-дисплея) продемонстрировал в 1971 году американский изобретатель и предприниматель Джеймс Фергасон. Он не изобрел LCD-технологию, но до него такие дисплеи потребляли много энергии, были недолговечны и не могли похвастать высокой контрастностью. Индустрия подхватила разработку, и дисплеи стали появляться в часах, калькуляторах и других устройствах. Со временем появились и цветные дисплеи.

Принцип действия ЖК-дисплеев основан на эффекте линейной поляризации света. В школе демонстрируют простой опыт — берут два поляризующих фильтра и складывают их вместе. Прозрачность полученного «сэндвича» может варьироваться в очень широких пределах — он может быть почти прозрачным, не очень прозрачным и даже почти черным, в зависимости от того, насколько развернуты фильтры друг относительно друга. Почему так происходит? Естественный свет не поляризован. Через первый фильтр проходит только линейно поляризованный свет (плоскость колебаний вектора напряженности электрического поля которого совпадает с плоскостью поляризации фильтра).

Если направление поляризации второго фильтра совпадает с направлением поляризации первого фильтра, свет проходит с минимальными потерями. Если же эти направления перпендикулярны, почти весь свет поглощается. Невооруженный человеческий глаз не различает поляризацию (в отличие, скажем, от глаза пчелы), поэтому такие фокусы со светом, если они не затрагивают интенсивность, для нас незаметны.

Теперь вернемся к дисплеям. Если вместо второго фильтра взять жидкокристаллический полимер, то под воздействием электрического поля (то есть напряжения) его молекулы будут менять свою ориентацию (поворачиваться), в результате чего изменятся поляризующие свойства материала. Изменяя поле, можно задавать угол вращения вектора поляризации слоя жидких кристаллов и управлять тем, какое количество света проходит через такую ЖК-ячейку. Теперь достаточно сделать вместо одной ячейки три, и у нас готов цветной ЖК-дисплей.

Принцип действия плазменных дисплеев основан на том, что электрический разряд в некоторых газах вызывает ультрафиолетовое излучение. Каждый, кто видел люминесцентную лампу «дневного света», наблюдал прототип плазменного дисплея. Внутри лампы находится газ. При пропускании электрического тока происходит ионизация газа (в плазменных дисплеях используются обычно неон и ксенон), возбуждение и в конечном итоге излучение света. Только свет излучается не в видимом, а в ультрафиолетовом диапазоне. Поэтому поверхность и лампы «дневного света», и плазменного дисплея покрыты люминофором, который и светится в видимом глазу диапазоне.

Достоинство «плазмы» — «черный гораздо чернее», то есть черный цвет на плазменных дисплеях гораздо ближе, чем на ЖК, к тому, что мы в повседневной жизни называем черным. Объясняется этот эффект тем, что у ЖК сзади находится лампа подсветки, которая работает «на просвет» сквозь поляризатор и слой жидких кристаллов. Даже при полностью «закрытых» ЖК-ячейках часть света через них все равно проходит. В то же время у ЖК «белый гораздо белее», то есть яркость выше. Особенно это заметно, когда два телевизора ставят рядом и показывают картинку с небом — у ЖК небо гораздо более однородное, нет зерна.

Часто приводят следующий довод: плазма лучше, поскольку она может показать фактически неограниченное количество цветов, в то время как LCD не покажет больше 16 миллионов (ведь цвет складывается из трех основных цветов, у каждого из которых всего 256 градаций яркости). Аргумент настолько смешной, что с ним бы и спорить не имело смысла, однако есть одно но — в черно-белых фильмах, получается, всего 256 цветов? Не мало ли? Ответ — нет: ведь на том же DVD, с которого вы этот фильм смотрите, цвет закодирован именно теми же самыми 256 градациями. В плазменных ТВ стоят специальные декодеры, которые делают из 8-битного цвета «улучшенный» цвет, который и показывается на экране. Но важно помнить, что на DVD и в цифровом телевизионном сигнале все основные цвета кодируются 8 битами, так что все, что больше восьми бит, — высосано из пальца.

Единственное, пожалуй, несомненное достоинство плазмы — размер дисплея. Плазменные экраны бывают до 80 дюймов (200 cм) по диагонали, типичный размер — 65 дюймов (160 cм). ЖК до такого еще далеко — самый большой ЖК-телевизор, который можно купить сегодня, — 46 дюймов (120 cм). Правда, и тут не все гладко — на 80-дюймовом экране вы не получите больше стандартных 1920х1080 точек. И если такого разрешения вполне достаточно для экрана размером 30 дюймов, на 80 это уже откровенно мало. А больше не сделать — ограничения плазменной технологии. Кстати, технология ограничивает и нижний размер экрана — не менее 22 дюймов (иначе не уместить нужное количество ячеек). В то же время ЖК может похвастать количеством точек 3840x2400 (что дает разрешение 200dpi на 22-дюймовом мониторе).

Остается вопрос контрастности. Изготовители плазмы обманывают клиентов, заявляя значения вроде 3000:1. Даже в темноте вы столько не получите. Изготовители хитрят с методиками, меряя, например, по отдельным парам соседних пикселей, в то время как более правдоподобным является интегральное измерение по «шахматной доске». Независимые тесты показывают, что реальная контрастность редко бывает лучше 1000:1 (но чаще ближе к 200:1), в то время как у LCD это значение варьируется от 500:1 до 800:1.

Вообще, изображение на плазменном дисплее видно лучше только в том случае, если вы готовы выключить свет в помещении. В нормально освещенной комнате ЖК дает картинку гораздо более высокого качества. Ну а если вам нужен двухметровый экран — не проще ли купить проектор? Уж дешевле-то наверняка.

Технологически плазменные дисплеи уже достигли всего, чего могли. Они практически не дешевеют. А у ЖК есть еще некоторое время, пока им на смену не придут более совершенные технологии.