Domov Odgovori na vprašanja Ukrivljenost slike

Ukrivljenost slike

Piše:

21. 1. 2000

Kvarkadabra – časopis za tolmačenje znanosti

Zakaj pri menjavi običajnega računalnišekga zaslona s ploskim vidimo vbočeno sliko?

Domnevam, da gre za (ne)prilagoditev oči oz. možgan. Če je tako, ali je tudi sicer slika, ki jo sprejema oko (možgani) deformirana, zaradi gledanja na neraven zaslon?

Kvarkadabra:

Tudi sam sem se pred kratkim soočil s tem vprašanjem. Ko mi je namreč odpovedal stari monitor z zakrivljenim zaslonom, sem si priskrbel takega z ravnim. A glej ga, slika na zaslonu ni bila ravna, pač pa je delovala bolj vbočeno. Morda največ o tem pove zapis iz Monitorja, september 2000, kjer so preizkušali 17 palčne monitorje: “… In končno je tudi slika na ravnem zaslonu bolj naravna kot na ukrivljenem. Kar pa ne velja, če smo navajeni ukrivljenih zaslonov. Prehod iz ukrivljenega na ravni zaslon je lahko neprijeten, saj se nam zdi slika nekako vbočena. Enako je neprijeten prehod nazaj na ukrivljen zaslon, ko se nam zdi, kakor da bi gledali sliko na okrogli buči. No, v nekaj minutah se gotovo navadimo tako enega kakor drugega monitorja.” V mojem primeru teh nekaj minut na primer traja že kar nekaj dni, pa se še vedno nisem navadil ravnega zaslona. A očitno gre za optično prevaro, saj mi pogled pod različnimi koti zagotavlja, da so črte, ki se zdijo drugače zakrivljene, v resnici ravne…

Eden iz množice ploskih monitorjev s katodno cevjo – Philips 107P20.

Če bi torej imeli le ravne monitorje, tovrstnih problemov ne bi bilo. In zakaj sploh ima večina monitorjev ukrivljen zaslon? Razlog se skriva v tehnologiji. Monitor je namreč (podobno kot televizija) miniaturni pospeševalnik elektronov. Iz segrete katode na zadnji strani monitorja izhajajo elektroni, ki jih nato z napetostjo pospešimo. Curek elektronov (pravzaprav trije- za vsako barvo, rdečo, modro in zeleno, po eden) potuje znotraj evakuirane katodne cevi do zaslona, kjer trči ob fosforni premaz, ki zasveti. Curek elektronov odklanjajo ploščati kondenzatorji ali tuljave, ki ustvarjajo prečno električno oz. magnetno polje. Če hočemo povsem nepopačeno sliko, je to najlažje doseči z linearnim odklanjanjem, a zato zakrivljenim zaslonom. Nasprotno pa je potrebno nelinearno odklanjanje (in s tem natančnejša in hitrejša elektronika) če želimo raven zaslon. Slika se pač nekoliko drugače raztegne v kotih kot na sredini zaslona.

Prikaz delovanja katodne cevi v monitorju (ali televizorju).

Zanimivo ob vsej silni množici ponudnikov monitorjev je, da je proizvajalcev katodnih cevi na svetu le nekaj. Vsi ostali proizvajalci potem “le” skrbijo za elektroniko, ki usmerja elektronski curek. Katodna cev ima pred zaslonom (oz. za zaslonom s stališča opazovalca) tudi zasenčevalno masko, ki bolj podrobno usmerja curek v točke na zaslonu. Ločimo navadne cevi, trinitronske cevi in cevi tipa in-line. Navadne cevi imajo za zasenčevalno masko mrežico, ki je videti kot drobno naluknjana pločevina. Narejena je iz posebne zlitine Invar, ki se ob segrevanju zelo malo raztegne. To je posebno pomembno, saj bi ob morebitni deformaciji mrežice lahko slika postala neostra in s tem neuporabna. Trinitronsko cev je že v šestdesetih letih izumil Sony in jo takrat namenil svojim televizorjem. Tu je sedaj namesto preluknjane plasti kovine za zaslonom množica zelo malo razmaknjenih žic. Da se žice ne bi slučajno približale, skrbita še ena ali dve vodoravni žici, ki učvrstita navpične žice. Vodoravni žici nato vidimo na zaslonu kot tanki, skoraj neopazni, vodoravni črni črti (kar naj bi bila tudi ena redkih slabosti trinitronskih monitorjev). Ker so žice tanke, manj senčijo kot običajna mrežica iz Invarja, tako da zasloni s trinitronsko cevjo navadno nudijo bolj kontrastne barve. Poleg gornjih dveh obstaja še vmesna rešitev, kjer je zasenčevalna maska sicer še vedno perforirana mrežica, a luknjice niso okrogle, temveč podolgovate ter naj bi tako posnemale trinitronske cevi. Ta tehnologija nosi ime in-line, nekaj izboljšana verzija, ki jo jezačel pred leti izdelovati NEC, pa se imenuje CromaClear.

Prikaz zasenčevalne maske pri a) navadni cevi (kovinska mrežica) in b) trinitronski cevi (navpično postavljene žice)

Lani so se na tržišču zelo množično začeli pojavljati monitorji s katodno cevjo, ki so na prednji strani popolnoma ploski. Kljub zahtevnejši elektroniki, ki mora tako cev krmiliti, ima namreč ploski pred ukrivljenim monitorjem precejšnjo prednost, saj bistveno manj odseva svetlobo iz okolišnjih virov (svetilk, oken). Lažje pač najdemo smer v kateri se zaslon ne sveti. Ker so ravni zasloni bolj prijazni do človeških oči je mogoče najti tudi monitorje (televizorje), ki imajo sicer raven zaslon, a je fosforna plast (tam kjer nastaja slika) v resnici ukrivljena. Plast stekla je tako debelejša na robu ekrana kot na sredini. Sliko seveda sedaj nekoliko popači neenakomerna oblika stekla, ki deluje kot plankonveksna leča.

Omenimo še, da je pri monitorjih lažje doseči raven zaslon, ker je razmerje med diagonalo in dolžino katodne cevi precej manjše, pri TV sprejemnikih pa bi bilo to dokaj nerodno. Vzemimo za primer televizor z diagonalo 70cm. Pri tako velikem zaslonu bi morala biti dolžina katodne cevi podobno dolga kot diagonala, to pa bi privedlo do tega, da takega TV-ja praktično nihče ne bi mogel postaviti v omaro v dnevni sobi, kar seveda ne bi pripomoglo k komercialnemu uspehu. Pri majhni diagonali in dolgi katodni cevi pa ni nikakršen problem doseči popolnoma ravnega zaslona. Vzemimo na primer ekran osciloskopa. Tam je diagonala vsaj dvakrat manjša od dolžine katodne cevi, zaslon pa je popolnoma raven.

Seveda pa monitorji s popolnoma ravno katodno cevjo niso edini ploski monitorji. Najbolj razširjena alternativa so LCD zasloni. Ti izkoriščajo optične lastnosti tekočih kristalov, ki se v prisotnosti električnega polja spremenijo. Navadno so monitorji LCD bolj kontrastni od običajnih katodnih, poleg tega pa imajo tudi nekaj ostalih prednosti: slika na primer ne utripa (pri klasičnih monitorjih curek elektronov sliko “osvežuje”, nenehno pač drsi po zaslonu, a vedno osvetljuje le eno piko). Boljši je tudi izkoristek prostora ( LCD zasloni so neprimerno tanjši od običajnih). Imajo pa tudi svoje slabosti, kot so na primer nespremenljiva ločljivost in pa precejšnja cena. Poleg zaslonov LCD je v laboratorijih na pohodu še nekaj novih tehnologij. Najbolj razširjena je verjetno plazemska tehonologija, ki jo uporabljajo za prikaze na informacijskih tablah na letališčih, … Vendar pa ta tehnologija verjetno ne bo nikoli prišla v rabo za majhne prikazovalnike (računalniške monitorje), saj je pri majhnih plazemskih celicah svetilnost premajhna (slika postaja z večjo ločljivostjo vse temnejša). Morda najbolj obetavna tehnologija za ploske zaslone prihodnosti pa je FED (Field Emitting Device). Tehnologijo je prva razvila francoska agencija za atomsko energijo, sedaj pa razvoj nadaljujejo v več različnih podjetjih. Pri FED gre za kombinacijo zaslona s katodno cevjo in tankega in lahkega oblikovanja monitorjev LCD. Namesto, da bi za vir elektronov, ki zadevajo ob fosforne elemente (ti pa proizvajajo svetlobo), uporabili tri velike topove (kot je to v navadnih monitorjih), “monitorji” FED uporabljajo milijone majhnih stožčastih “oddajnikov” elektronov, ki jih mikroskopske luknjice usmerjajo na fosforne celice. Monitor, ki bi bil sicer lahko debel tudi pol metra, je na ta način debel le 3,5 mm!