Компьютерра - Журнал «Компьютерра» № 23 от 19 июня 2007 года
В том ничего страшного нет. Ведь не жабры, конечно, и не клыки начнут в первую очередь отращивать вурдалаки. А станут совершенствовать мыслительный аппарат. Развивать логическую шишку, математическую, музыкальную – у кого какая склонность. И придет на Землю Золотой Век Разума.
Продолжение будет
ТЕМА НОМЕРА: Дорогие товарищи телевизоры! Часть первая
Автор: Евгений Козловский
На телевизионном рынке происходит некоторое оживление. Что тому причиной? «Побогатение» российской публики, подтверждаемое оживлением и на других рынках, скажем, автомобильном?
Заметно подешевевшие «плоские» решения – начиная от уплощенных ЭЛТ-телевизоров (традиционных аппаратов на кинескопе, электронно-лучевой трубке), через жидкокристаллические и плазменные – к проекционным телевизорам и проекторам в чистом виде? Мощное маркетингово-рекламное давление – мол, панель дома не столько экономит место, сколько становится символом престижа? Начало эпохи HDTV, Телевидения Высокой Четкости? Или в связи с широчайшим распространением персоналок, подключенных к Интернету по сравнительно толстым каналам, народ так и рвется вывести на большой экран почерпнутый в Сети мультимедийный контент? А может, просто с тех пор, когда на нашем рынке вместо «Витязей» и «Горизонтов» появились телевизоры западного стандарта, прошло как раз лет десять – время, через которое пора менять телевизор?..
Так или иначе, оживление наблюдается, а значит, настала пора рынок этот обозреть, отделив зерна действительных достижений от плевел маркетинговых заклинаний и, главное, попытавшись понять, кому и для чего имеет смысл выбрать то или иное решение.
Для начала проведем разделение по технологическим принципам, коих насчитывается всего четыре:
1. Устройства на ЭЛТ (кинескопах), к которым относится основная масса традиционных телевизоров и очень узкий сектор дорогих ЭЛТ-проекторов для гурманов, эстетов и перфекционистов.
2. Жидкокристаллические телевизоры, которые позже мы поделим по типу панели (основных – три), способу подсветки и, наконец, разного рода добавкам вроде, например, специальных фильтров, учерняющих черный, которые у разных фирм зовутся по-разному.
3. Плазменные (газосветные) панели.
4. Проекторы – тоже делящиеся на два больших отряда: с жидкокристаллическими матрицами и с матрицами микрозеркальными.
В этом делении будет иметь место некоторое перекрестное смешение, ибо проекционные телевизоры вроде бы попадают в разряд проекторов, проекторы на ЭЛТ-трубках органично примыкают к ЭЛТ-телевизорам, а разницы в принципе формирования и передачи изображения у ЖК-панелей и проекторов с ЖК-матрицами нет почти никакой, – но это, думаю, не беда: разберетесь.
Старый друг лучше
Автор: Козловский Евгений
Изобретение позапрошлого века (в нынешнем году ей исполняется ни много ни мало – 110 лет), детище немецкого физика Карла Фердинанда Брона, представляет собой колбу, из которой откачан воздух и передняя поверхность которой покрыта изнутри люминофором, светящимся при попадании на него электронов.
Испускает электроны нагреваемый нитью накала катод, покрытый специальным веществом с малой "работой выхода", после чего они с разной интенсивностью потока, которая регулируется напряжением на катоде (результат – разная яркость экрана), летят к люминофору, ускоряемые специальными анодами (в телевизорах их как минимум два – для ступенчатого разгона), напряжение на последнем из которых может достигать 50 киловольт. За остронаправленность электронного луча отвечает фокусирующая система электростатического типа (один или несколько электродов с высоким, в единицы киловольт, напряжением), а отклоняющая система в виде катушек заставляет луч вести себя так, как нужно нам с вами. Бомбардируемый люминофор сам начинает испускать электроны, порождая эффект так называемой вторичной эмиссии, для борьбы с которой поверхность люминофора покрывается специальным заземленным слоем на основе алюминия.
Луч электронной пушки весьма узок, и, чтобы засветить всю поверхность кинескопа, лучу приходится сканировать ее, проходя узкими – слева направо – полосками сверху донизу. Поскольку глаз обладает инерционностью, да и люминофор гаснет не в тот момент, когда электронный луч его покидает, а чуть позже, – мы не замечаем процесса сканирования, или так называемой развертки, и видим картинку целиком. Для этого, правда, частота развертки должна быть не менее 25 кадров в секунду (кино с пленки показывают нам с похожей частотой: 24 кадра в секунду). Однако традиционный телевизионный стандарт – для экономии передающего канала – предусматривает трансляцию кадров не целиком, а половинками: сперва нечетные строки, потом – четные (благодаря той же инерционности зрения, они сливаются в единые кадры уже в нашем мозгу), – так что, чтобы получить эти самые комфортные для мозга 25 полных кадров в секунду, частота обновления экрана устанавливается двойной: 50 Гц (60 – для американского стандарта NTSC). Все ухищрения "стогерцовости", которыми вот уже лет пятнадцать гордятся производители ЭЛТ-телевизоров, естественно, не могут изменить количество выводимой на экран информации, ибо оно стандартно, – но стараются обработать ее таким образом (в основном за счет интерполяции), чтобы картинка казалась глазу более гладкой и меньше утомляла и его, и мозг.
А как же мальчик?Как известно, Евгений Козловский – большой художник. И как любой большой художник, он терпеть не может заниматься нудной работой. Поэтому на предложение выражаться немного конкретнее и, скажем, пройтись по самым популярным телевизорам от 42 дюймов и выше Козловский с грустью ответил, что все эти телевизоры надо смотреть, а он к такому трудовому подвигу пока не готов. И не будет готов в ближайшие десять тысяч лет. "Вам бы какого мальчика найти, – сказал Козловский, – который все разузнает, посмотрит и расспросит. А так, по описаниям, я не буду. Вы уж как-нибудь сами".
Так что эти врезки были задуманы как мелкая, но приятная месть. Предполагалось, что благодаря им читатель поймет, какой телевизор ему нужен, а Козловскому станет стыдно, когда он поймет, что своими рассуждениями только вселял в читателя неуверенность, тогда как некий мальчик пришел, за пять минут во всем разобрался и еще за пять – рассказал. Отсюда и название врезок: "засады". Загвоздка только в том, что Козловский оказался прав. Смотреть нужно глазами. Больше никак. – В.Г.
В цветном кинескопе три пушки, каждая – для одного из основных цветов: красного, зеленого и синего, – и луч каждой попадает на зернышки люминофора своего цвета, которые располагаются на экране кинескопа в разном порядке – в зависимости от технологии и поддерживающего ее производителя. А чтобы луч «красной» пушки не задевал зеленых зернышек, а «синей» – красных, перед экраном в цветных кинескопах устанавливается специальная металлическая решетка, или маска. В "импортном обозначении" есть три типа технологий и порядков расположения зерен люминофора: Shadow Mask, Aperture Grill, Slot Mask, что по-русски выглядит как "теневая маска", "апертурная решетка" и "щелевая маска". По сути все три технологии – это теневые маски, просто первое название появилось, когда остальных двух еще не было. Но коль уж переводим на русский дословно, пусть так. Итак: теневая маска – треугольная триада точек люминофора, плохая яркость, хорошая четкость, нет ступенек диагональных линий. Апертурная решетка – вертикальные линии люминофора, заметные на экране горизонтальные нити поддержки решетки, диагональные ступеньки, хорошая яркость [Выпускались Trinitron и Mitsubishi Diamondtron, которые сравнительно давно уже не выпускаются]. Щелевая маска – нечто промежуточное: люминофор – по вертикальным линиям, но нитей нет, зато есть заметный муар [LG Flatron]. Насыщенность цветов определяется лишь точностью совмещения маски с люминофором (и самим люминофором), и от типа маски не зависит. Чем больше на поверхности кинескопа зернышек люминофора, тем глаже и лучше картинка, так что одним из главных показателей качества кинескопа можно считать расстояние между зернами одного цвета, или шаг маски, который для разных ее типов определяется по-разному: у теневой маски – по диагонали, у двух остальных – по горизонтали, то есть сравнивать их напрямую нельзя. У современных ЭЛТ-телевизоров этот показатель вертится вокруг значения 0,25 мм.
Сделав несложные математические расчеты, мы выясним, что при таком шаге уместить нужные для HDTV 1920 точек (столбцов) можно на совсем не рекордной ширине кинескопа – около 50 сантиметров. Однако тут таится засада: разрешение соответствовало бы шагу маски, если б удалось сфокусировать электронный луч до размера каждого отверстия маски. Реально же он заметно шире и засвечивает сразу несколько отверстий. Так что надо либо сильно сужать луч (что мало реально, ибо технологии кинескопов выбраны практически до предела), либо – так же заметно расширять шаг решетки, что должно приводить к гигантским диагоналям, которые не смогут выпускаться из-за неподъемно-непроходимых объемов и веса. Впрочем, внимательный просмотр на девятнадцатидюймовом компьютерном ЭЛТ-мониторе (правда, весьма дорогом и хорошем) Видео Высокого Разрешения показывает, что отличие от видео стандартного вполне замечается, хотя, наверное, реально разграниченных 1920 точек углядеть все равно не удается. Итожим: теоретически принцип позапрошлого века вполне совместим с новейшим стандартом, – но хотя ЭЛТ-телевизоры, способные понимать HDTV, уже несколько лет можно встретить на прилавках, ЭЛТ-телевизоров, способных HDTV адекватно воспроизводить, нет и, боюсь, уже не будет. (Хотя до меня доносились смутные слухи, будто в Японии кто-то такие телевизоры видел.) То есть надо предполагать, что эпоха HDTV выведет за скобки и эти «понимающие» модели: хоть постепенно, но окончательно. Трудно сказать, что станет тому главной причиной: мода на плоские ли панели, падение ли затрат на их производство, развращенность ли покупателей сравнительно большими, за метр, диагоналями (как замечено выше, изготовление кинескопов с такими диагоналями не только непросто технологически, но и приводит к пропорциональному росту объемов кинескопов и громоздкости телевизоров) или, возможно, аналоговость принципа кинескопа: разумеется, цифровой сигнал Высокого Видео при подаче на кинескоп приходится ухудшать (что прежде, в эпоху стандартного традиционного телевидения, было ровно наоборот: аналоговый сигнал раскидывался по ячейкам цифровых мониторов с явно заметными дефектами), а проблемы сведения лучей на таких больших логических поверхностях становятся трудноразрешимыми. К тому же у кинескопов добиться идеального сведения лучей "по цветам" и идеальной «геометрии» не удавалось никогда, и в случае с HD-картинкой несведение и геометрические искажения могут оказаться заметнее. Еще один непреодолимый недостаток ЭЛТ – ограничение тока луча: средний катодный ток не может превышать определенного значения, так что при выводе на экран больших белых полей их абсолютная яркость падает. Этот эффект на некоторых моделях телевизоров может еще и заметно усилиться из-за некоторой связи тока луча с ускоряющим напряжением, то есть с размером картинки.
