Ein Überblick über TV-Technologien

Fernseher kaufen kann verwirrend sein, insbesondere wenn Sie versuchen herauszufinden, welche der vielen Typen, Funktionen und Designs Sie benötigen. Vorbei sind die sperrigen CRT- und Rückprojektionsgeräte, die in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts die Wohnzimmer dominierten. In sind die Flachbild-Digital-LEDs und LCDs.

Doch wie funktionieren neue Fernseher? Dieser Überblick soll etwas Licht auf den Unterschied zwischen vergangenen und aktuellen TV-Technologien werfen.

CRT-Technologie

Obwohl Sie keine neuen finden können Röhrenfernseher in den Ladenregalen sind viele dieser alten Sets immer noch in Haushalten im Einsatz.

CRT steht für "Kathodenstrahlröhre", was im Wesentlichen eine große Vakuumröhre ist, weshalb CRT-Fernseher so groß und schwer sind. Um Bilder anzuzeigen, verwendet ein CRT-Fernseher einen Elektronenstrahl, der Reihen von Leuchtstoffen Zeile für Zeile abtastet, um ein Bild zu erzeugen. Der Elektronenstrahl stammt aus dem Hals einer Bildröhre. Der Strahl wird kontinuierlich abgelenkt, sodass er sich von links nach rechts über die Leuchtstoffzeilen bewegt und sich nach unten zur nächsten benötigten Zeile bewegt. Diese Aktion erfolgt so schnell, dass der Betrachter in der Lage ist, scheinbar bewegte Bilder zu sehen.

Abhängig von der Art des eingehenden Videosignals können die Phosphorzeilen abwechselnd abgetastet werden, was als Zeilensprungabtastung bezeichnet wird, oder sequentiell, was als bezeichnet wird Laufende kontrolle.

DLP-Technologie

Eine andere Technologie, die in Rückprojektionsfernsehern verwendet wird, ist die digitale Lichtverarbeitung (DLP). Diese Technologie wurde von Texas Instruments erfunden, entwickelt und lizenziert. Obwohl die DLP-Technologie in Fernsehgeräten nicht mehr erhältlich ist, ist sie in Videoprojektoren lebendig.

Der Schlüssel zur DLP-Technologie ist das Digital Micro-Mirror Device (DMD), ein Chip aus winzigen Kippspiegeln. Die Spiegel werden mit ihrem häufigeren Namen bezeichnet, Pixel. Jedes Pixel auf einem DMD-Chip ist ein reflektierender Spiegel, der so klein ist, dass Millionen davon auf einem Chip platziert werden können.

Das Videobild wird auf dem DMD-Chip angezeigt. Die Mikrospiegel auf dem Chip neigen sich schnell, wenn sich das Bild ändert. Dieser Prozess erzeugt die Graustufengrundlage für das Bild. Die Farbe wird dann hinzugefügt, wenn das Licht ein Hochgeschwindigkeits-Farbrad passiert und von den Mikrospiegeln auf dem DLP-Chip reflektiert wird, wobei es sich schnell zur Lichtquelle hin oder von ihr weg neigt. Der Neigungsgrad in jedem Mikrospiegel in Verbindung mit dem sich schnell drehenden Farbrad bestimmt die Farbe des projizierten Bildes. Wenn es von den Mikrospiegeln reflektiert wird, wird das verstärkte Licht durch die Linse geschickt, von einem großen Einzelspiegel reflektiert und auf den Bildschirm geleitet.

Plasmatechnologie

Plasma-Fernseher, die ersten Fernseher mit einem dünnen, flachen "Hang-on-Wall"-Formfaktor, werden seit den frühen 2000er Jahren verwendet. Ende 2014 stellten die letzten verbliebenen Plasma-TV-Hersteller (Panasonic, Samsung und LG) ihre Produktion ein. Viele sind jedoch noch in Gebrauch, und Sie können möglicherweise immer noch einen generalüberholten, gebrauchten oder auf Lager befindlichen Artikel finden.

Plasmafernseher eine einzigartige Technologie einsetzen. Ähnlich wie ein CRT-Fernseher erzeugt ein Plasma-Fernseher Bilder durch Beleuchten von Leuchtstoffen. Die Leuchtstoffe werden jedoch nicht durch einen Rasterelektronenstrahl beleuchtet. Stattdessen werden die Leuchtstoffe in einem Plasmafernseher von überhitztem geladenem Gas beleuchtet, ähnlich wie bei Leuchtstoffröhren. Alle Phosphor-Bildelemente (Pixel) können gleichzeitig beleuchtet werden, anstatt von einem Elektronenstrahl abgetastet werden zu müssen. Da außerdem kein Abtastelektronenstrahl erforderlich ist, entfällt die Notwendigkeit einer sperrigen Bildröhre (CRT), was zu einem dünnen Gehäuseprofil führt.

LCD-Technologie

In einem anderen Ansatz haben LCD-TVs auch ein dünnes Gehäuseprofil wie ein Plasma-TV. Sie sind auch die gebräuchlichste Art von Fernsehern. Anstatt Leuchtstoffe aufzuleuchten, werden die Pixel jedoch lediglich mit einer bestimmten Bildwiederholfrequenz aus- oder eingeschaltet.

Mit anderen Worten, das gesamte Bild wird jede 24., 30., 60. oder 120. Sekunde angezeigt (oder aktualisiert). Tatsächlich können Sie mit LCD Bildwiederholraten von 24, 25, 30, 50, 60, 72, 100, 120, 240 oder 480 (bisher) entwickeln. Die am häufigsten verwendete Bildwiederholfrequenz bei LCD-Fernsehern beträgt jedoch 60 oder 120. Denken Sie daran, dass die Bildwiederholrate ist nicht gleich Bildrate.

Zu beachten ist auch, dass LCD-Pixel kein eigenes Licht erzeugen. Damit ein LCD-Fernseher ein sichtbares Bild anzeigen kann, müssen die Pixel des LCD "von hinten beleuchtet" werden. Die Hintergrundbeleuchtung ist in den meisten Fällen konstant. Dabei werden die Pixel je nach Anforderung des Bildes schnell ein- und ausgeschaltet. Wenn die Pixel ausgeschaltet sind, lassen sie die Hintergrundbeleuchtung nicht durch. Wenn sie eingeschaltet sind, kommt die Hintergrundbeleuchtung durch.

Das Hintergrundbeleuchtungssystem für einen LCD-Fernseher kann entweder fluoreszierend (CCFL oder HCL) oder LED sein.

Es gibt auch Technologien, die in Verbindung mit der Hintergrundbeleuchtung verwendet werden, wie beispielsweise globales Dimmen und lokales Dimmen. Diese Dimmtechnologien verwenden ein LED-basiertes Full-Array- oder Edge-Backlight-System.

Globales Dimmen kann die Menge der Hintergrundbeleuchtung variieren, die alle Pixel für dunkle oder helle Szenen trifft, während lokales Dimmen ist entwickelt, um bestimmte Pixelgruppen zu treffen, je nachdem, welche Bereiche des Bildes dunkler oder heller sein müssen als der Rest des Bildes Bild.

Neben Hintergrundbeleuchtung und Dimmung wird bei ausgewählten LCD-TVs eine weitere Technologie zur Farbverbesserung eingesetzt: Quantenpunkte. Dabei handelt es sich um speziell „gewachsene“ Nanopartikel, die empfindlich auf bestimmte Farben reagieren. Quantenpunkte werden entweder entlang der LCD-TV-Bildschirm Kanten oder auf einer Filmschicht zwischen der Hintergrundbeleuchtung und den LCD-Pixeln. Samsung bezeichnet seine mit Quantenpunkten ausgestatteten Fernseher als QLED-Fernseher: Q für Quantenpunkte und LED für LED-Hintergrundbeleuchtung.

OLED-Technologie

OLED ist die neueste verfügbare TV-Technologie. Es wird seit einiger Zeit in Telefonen, Tablets und anderen Kleinbildschirmanwendungen verwendet, aber seit 2013 wird es erfolgreich auf Großbildfernsehern angewendet. Hersteller wie Samsung, Sony, Vizio und mehr stellen Fernseher mit OLED-Technologie her.

OLED steht für organische Leuchtdiode. Der Bildschirm besteht der Einfachheit halber aus pixelgroßen, organisch basierten Elementen. OLED hat einige Eigenschaften von LCD- und Plasma-Fernsehern.

Was OLED mit LCD gemeinsam hat, ist, dass OLED in sehr dünnen Schichten angeordnet werden kann, was ein dünnes TV-Rahmendesign und einen energieeffizienten Stromverbrauch ermöglicht. OLED-Fernseher unterliegen jedoch genau wie LCD- totes Pixel Mängel.

Was OLED mit Plasma gemeinsam hat, ist, dass die Pixel selbstemittierend sind – keine Hintergrundbeleuchtung, Kantenbeleuchtung oder lokales Dimmen ist erforderlich. Das sorgt für sehr tiefe Schwarzwerte. Tatsächlich kann OLED absolutes Schwarz erzeugen. Es kann auch einen weiten, unverzerrten Betrachtungswinkel mit glatter Bewegungsreaktion bieten. OLED unterliegt jedoch wie Plasma dem Einbrennen.

Es gibt Hinweise darauf, dass OLED-Bildschirme eine kürzere Lebensdauer als LCD oder Plasma haben, insbesondere im blauen Teil des Farbspektrums. Die aktuellen Produktionskosten für OLED-Panels für große Bildschirme sind im Vergleich zu anderen bestehenden TV-Technologien sehr hoch.

OLED wird jedoch von vielen als das beste Bild aller TV-Technologien angesehen. Ein herausragendes Merkmal von OLED ist, dass die Panels so dünn sind, dass sie flexibel gemacht werden können, was zur Herstellung von Fernseher mit gebogenem Bildschirm.

Die OLED-Technologie kann auf verschiedene Weise implementiert werden, aber ein von LG entwickeltes Verfahren ist das gebräuchlichste. Es wird als bezeichnet WRGB, und es kombiniert weiße selbstemittierende OLED-Subpixel mit roten, grünen und blauen Farbfiltern. Der Ansatz von LG soll den Effekt einer vorzeitigen blauen Farbverschlechterung begrenzen, die bei blauen selbstemittierenden OLED-Pixeln aufzutreten scheint.

Festpixel-Displays

Trotz der Unterschiede zwischen Plasma-, LCD-, DLP- und OLED-Fernsehern haben sie alle eines gemeinsam. Sie alle haben eine endliche Anzahl von Bildschirmpixeln, was bedeutet, dass es sich um "Festpixel"-Displays handelt. Eingangssignale mit höheren Auflösungen müssen so skaliert werden, dass sie der Pixelfeldzahl des jeweiligen Plasma-, LCD-, DLP- oder OLED-Displays entsprechen. Zum Beispiel ein typisches 1080i Das HDTV-Rundfunksignal benötigt eine Anzeige, die ein Bild mit 1920 x 1080 Pixeln für eine Eins-zu-Eins-Punktanzeige des HDTV-Bildes erzeugen kann.

Da Plasma-, LCD-, DLP- und OLED-Fernseher jedoch nur progressive Bilder anzeigen können, werden 1080i-Quellsignale immer entweder de-interlaced auf 1080p für die Anzeige auf einem 1080p-Fernseher oder de-interlaced und herunterskaliert auf 768p, 720p oder 480p, je nach Standardpixelauflösung des FERNSEHER. Technisch gesehen gibt es keinen 1080i-LCD-, Plasma-, DLP- oder OLED-Fernseher.

Die Quintessenz

Wenn es darum geht, ein bewegtes Bild auf einem zu platzieren Fernsehbildschirm, es ist viel Technik im Spiel, und jede Technik hat ihre Vor- und Nachteile. Das Bestreben war jedoch immer, diese Technologie für den Betrachter "unsichtbar" zu machen. Während Sie mit den Grundlagen vertraut sein möchten, hängt es fast immer von Größe, Platz und Preis ab, welche Art von Technologie Sie erhalten sollten.