نظرة عامة على تقنيات التلفزيون

شراء جهاز تلفزيون يمكن أن يكون مربكًا ، لا سيما عند محاولة الفرز من بين العديد من الأنواع والميزات والتصميمات التي تحتاجها. لقد ولت مجموعة CRT الضخمة ومجموعات الإسقاط الخلفي التي هيمنت على غرف المعيشة في النصف الثاني من القرن العشرين. يوجد في شاشات LED الرقمية وشاشات LCD المسطحة.

لكن كيف تعمل التلفزيونات الجديدة؟ يجب أن تلقي هذه النظرة العامة بعض الضوء على الاختلاف بين تقنيات التلفزيون السابقة والحالية.

تقنية CRT

على الرغم من أنه لا يمكنك العثور على جديد تلفزيونات CRT على أرفف المتاجر ، لا يزال الكثير من تلك المجموعات القديمة يعمل في المنازل.

يرمز CRT إلى "أنبوب أشعة الكاثود" ، وهو عبارة عن أنبوب مفرغ كبير ، وهذا هو السبب في أن أجهزة تلفزيون CRT كبيرة وثقيلة جدًا. لعرض الصور ، يستخدم تلفزيون CRT شعاعًا إلكترونيًا يمسح صفوفًا من الفوسفور ، سطراً بسطر ، لإنتاج صورة. ينشأ شعاع الإلكترون من عنق أنبوب الصورة. تنحرف الحزمة على أساس مستمر بحيث تتحرك عبر خطوط الفوسفور بطريقة من اليسار إلى اليمين ، وتنتقل إلى الخط المطلوب التالي. يتم تنفيذ هذا الإجراء بسرعة كبيرة بحيث يتمكن المشاهد من رؤية ما يبدو أنه صور متحركة.

اعتمادًا على نوع إشارة الفيديو الواردة ، يمكن مسح خطوط الفوسفور بالتناوب ، والذي يشار إليه بالمسح المتشابك ، أو بالتتابع ، والذي يشار إليه باسم المسح المستمر.

تقنية DLP

هناك تقنية أخرى تُستخدم في تلفزيونات الإسقاط الخلفي وهي معالجة الضوء الرقمي (DLP). تم اختراع هذه التكنولوجيا وتطويرها وترخيصها بواسطة شركة Texas Instruments. على الرغم من أن تقنية DLP لم تعد متاحة للبيع في أجهزة التلفزيون ، إلا أنها لا تزال حية وجيدة في أجهزة عرض الفيديو.

مفتاح تقنية DLP هو جهاز المرآة الدقيقة الرقمية (DMD) ، وهي شريحة مكونة من مرايا صغيرة مائلة. يشار إلى المرايا باسمها الأكثر شيوعًا ، بكسل. كل بكسل على شريحة DMD هو مرآة عاكسة صغيرة جدًا بحيث يمكن وضع الملايين منها على شريحة.

يتم عرض صورة الفيديو على شريحة DMD. تميل المرايا الصغيرة الموجودة على الرقاقة بسرعة مع تغير الصورة. تنتج هذه العملية الأساس الرمادي للصورة. يُضاف اللون بعد ذلك عندما يمر الضوء عبر عجلة ألوان عالية السرعة وينعكس على المرايا الدقيقة على شريحة DLP ، ويميل بسرعة نحو مصدر الضوء أو بعيدًا عنه. تحدد درجة الميل في كل مرآة صغيرة مقترنة بعجلة الألوان سريعة الدوران لون الصورة المعروضة. عندما يرتد عن المرآة الدقيقة ، يتم إرسال الضوء المكبر عبر العدسة ، وينعكس على مرآة واحدة كبيرة ، وعلى الشاشة.

تقنية البلازما

تم استخدام أجهزة تلفزيون البلازما ، وهي أول أجهزة التلفزيون التي تتمتع بعامل شكل رفيع ومسطح "معلق على الحائط" ، منذ أوائل القرن الحادي والعشرين. في أواخر عام 2014 ، توقف آخر صانعي أجهزة تلفزيون البلازما المتبقية (باناسونيك وسامسونج وإل جي) عن تصنيعهم. ومع ذلك ، لا يزال العديد منها قيد الاستخدام ، وقد لا يزال بإمكانك العثور على واحدة تم تجديدها أو استخدامها أو إزالتها.

تلفزيونات بلازما توظف تقنية فريدة. على غرار تلفزيون CRT ، ينتج تلفزيون البلازما الصور عن طريق إضاءة الفوسفور. ومع ذلك ، لا يضيء الفوسفور بواسطة شعاع الإلكترون الماسح. بدلاً من ذلك ، يتم إشعال الفوسفور في تلفزيون البلازما بواسطة غاز مشحون شديد السخونة ، على غرار ضوء الفلوريسنت. يمكن إضاءة جميع عناصر صورة الفسفور (وحدات البكسل) في وقت واحد ، بدلاً من الاضطرار إلى مسحها ضوئيًا بواسطة شعاع إلكتروني. أيضًا ، نظرًا لأن شعاع الإلكترون الماسح ليس ضروريًا ، يتم التخلص من الحاجة إلى أنبوب صورة ضخم (CRT) ، مما ينتج عنه ملف تعريف خزانة رفيع.

تقنية ال سي دي

باتباع نهج آخر ، تتمتع أجهزة تلفزيون LCD أيضًا بمظهر خزانة رفيع مثل تلفزيون البلازما. وهي أيضًا أكثر أنواع التلفزيون المتاحة شيوعًا. ومع ذلك ، بدلاً من إضاءة الفوسفور ، يتم فقط إيقاف تشغيل وحدات البكسل أو تشغيلها بمعدل تحديث محدد.

بمعنى آخر ، يتم عرض الصورة بأكملها (أو تحديثها) كل 24 أو 30 أو 60 أو 120 من الثانية. في الواقع ، مع شاشة LCD ، يمكنك هندسة معدلات تحديث تبلغ 24 أو 25 أو 30 أو 50 أو 60 أو 72 أو 100 أو 120 أو 240 أو 480 (حتى الآن). ومع ذلك ، فإن معدلات التحديث الأكثر استخدامًا في أجهزة تلفزيون LCD هي 60 أو 120. ضع في اعتبارك أن ملف معدل التحديث ليس هو نفسه معدل الإطارات.

وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن وحدات البكسل LCD لا تنتج الضوء الخاص بها. لكي يعرض تلفزيون LCD صورة مرئية ، يجب أن تكون وحدات البكسل في شاشة LCD "مضاءة من الخلف". الإضاءة الخلفية ، في معظم الحالات ، ثابتة. في هذه العملية ، يتم تشغيل وحدات البكسل وإيقاف تشغيلها بسرعة اعتمادًا على متطلبات الصورة. إذا كانت وحدات البكسل معطلة ، فإنها لا تسمح بمرور الضوء الخلفي. عندما يكونون في وضع التشغيل ، تأتي الإضاءة الخلفية.

يمكن أن يكون نظام الإضاءة الخلفية لتلفزيون LCD إما فلورسنت (CCFL أو HCL) أو LED.

هناك أيضًا تقنيات مستخدمة مع الإضاءة الخلفية ، مثل التعتيم العالمي والتعتيم المحلي. تستخدم تقنيات التعتيم هذه نظامًا كاملًا قائمًا على LED أو نظام إضاءة خلفية على الحافة.

يمكن أن يؤدي التعتيم العام إلى تغيير مقدار الإضاءة الخلفية التي تصل إلى جميع وحدات البكسل للمشاهد المظلمة أو الساطعة ، بينما يكون التعتيم المحلي هو مصمم لضرب مجموعات محددة من البكسل ، اعتمادًا على مناطق الصورة التي يجب أن تكون أغمق أو أفتح من باقي أجزاء الصورة صورة.

بالإضافة إلى الإضاءة الخلفية والتعتيم ، يتم استخدام تقنية أخرى في أجهزة تلفزيون LCD مختارة لتحسين اللون: النقاط الكمومية. هذه هي الجسيمات النانوية "النامية" بشكل خاص والتي تكون حساسة لألوان معينة. يتم وضع النقاط الكمومية على طول شاشة تلفزيون ال سي دي حواف أو على طبقة فيلم بين الإضاءة الخلفية ووحدات البكسل LCD. تشير Samsung إلى أجهزة التلفزيون المجهزة بنقاط الكم على أنها تلفزيونات QLED: Q للنقاط الكمية و LED للإضاءة الخلفية LED.

تقنية OLED

OLED هي أحدث تقنيات التلفزيون المتاحة. تم استخدامه في الهواتف والأجهزة اللوحية وتطبيقات الشاشات الصغيرة الأخرى لفترة من الوقت ، ولكن منذ عام 2013 تم تطبيقه بنجاح على أجهزة التلفزيون ذات الشاشات الكبيرة. الشركات المصنعة مثل Samsung و Sony و Vizio وغيرها تصنع أجهزة تلفزيون بتقنية OLED.

OLED تعني الصمام الثنائي العضوي الباعث للضوء. لتبسيط الأمر ، تتكون الشاشة من عناصر عضوية بحجم البكسل. تتميز OLED ببعض خصائص كل من تلفزيونات LCD والبلازما.

ما تشترك فيه OLED مع شاشات الكريستال السائل هو أنه يمكن وضع OLED في طبقات رفيعة جدًا ، مما يتيح تصميم إطار تلفزيون رقيق واستهلاك طاقة موفر للطاقة. ومع ذلك ، تمامًا مثل شاشات LCD ، تخضع تلفزيونات OLED بكسل ميت عيوب.

ما تشترك فيه OLED مع البلازما هو أن البكسلات ذاتية الانبعاث - لا يلزم وجود إضاءة خلفية أو إضاءة حافة أو تعتيم محلي. هذا يجعل مستويات سوداء عميقة للغاية. في الواقع ، يمكن أن ينتج OLED اللون الأسود المطلق. يمكن أن يوفر أيضًا زاوية عرض واسعة غير مشوهة مع استجابة حركة سلسة. ومع ذلك ، مثل البلازما ، فإن OLED عرضة للاحتراق.

هناك مؤشرات على أن عمر شاشات OLED أقصر من شاشات LCD أو البلازما ، خاصة في الجزء الأزرق من طيف الألوان. تعتبر تكاليف إنتاج لوحة OLED الحالية للشاشات الكبيرة مرتفعة جدًا مقارنة بتقنيات التلفزيون الحالية الأخرى.

ومع ذلك ، يعتبر الكثيرون أن OLED توفر أفضل صورة لأي تقنية تلفزيونية. إحدى السمات البارزة لـ OLED هي أن الألواح رقيقة جدًا بحيث يمكن جعلها مرنة ، مما يؤدي إلى تصنيع تلفزيونات بشاشة منحنية.

يمكن تنفيذ تقنية OLED بعدة طرق مختلفة ، ولكن العملية التي طورتها LG هي الأكثر شيوعًا. يشار إليه باسم WRGB، ويجمع بين وحدات البكسل الفرعية ذات الباعث الذاتي OLED البيضاء مع مرشحات الألوان الأحمر والأخضر والأزرق. يهدف نهج LG إلى الحد من تأثير تدهور اللون الأزرق السابق لأوانه والذي يبدو أنه يحدث مع وحدات البكسل OLED ذات اللون الأزرق التي تنبعث منها ذاتيًا.

شاشات ثابتة البكسل

على الرغم من الاختلافات بين أجهزة تلفزيون البلازما و LCD و DLP و OLED ، إلا أنها تشترك جميعًا في شيء واحد. تحتوي جميعها على عدد محدود من وحدات البكسل على الشاشة ، مما يعني أنها شاشات "ثابتة البكسل". يجب تحجيم إشارات الإدخال التي تحتوي على دقة أعلى لتلائم عدد مجال البكسل لشاشة عرض بلازما أو LCD أو DLP أو OLED معينة. على سبيل المثال ، نموذجي 1080 ط تحتاج إشارة بث HDTV إلى شاشة يمكنها إنتاج صورة 1920 × 1080 بكسل لعرض نقطة واحدة لصورة HDTV.

ومع ذلك ، نظرًا لأن أجهزة تلفزيون البلازما و LCD و DLP و OLED يمكنها فقط عرض الصور التقدمية ، فإن إشارات مصدر 1080i تكون دائمًا إما غير متشابكة إلى 1080 بكسل للعرض على تلفزيون 1080 بكسل ، أو فك التشابك وتصغيره إلى 768 بكسل أو 720 بكسل أو 480 بكسل ، اعتمادًا على دقة البكسل الافتراضية لـ تلفزيون. من الناحية الفنية ، لا يوجد شيء مثل 1080i LCD أو بلازما أو DLP أو تلفزيون OLED.

الخط السفلي

عندما يتعلق الأمر بوضع صورة متحركة على ملف شاشة التلفزيون، هناك الكثير من التكنولوجيا ، ولكل تقنية مزاياها وعيوبها. ومع ذلك ، كان المسعى دائمًا هو جعل هذه التكنولوجيا "غير مرئية" للمشاهد. بينما تريد أن تكون على دراية بالأساسيات ، فإن أي نوع من التكنولوجيا يجب أن تحصل عليه دائمًا تقريبًا يتعلق بالحجم والمساحة والسعر.