Jak działa telewizor?
Telewizor wytwarza serię drobnych kropek na ekranie, które jako całość wyglądają jak obraz. Starsze telewizory wykorzystują lampę katodową do generowania obrazów i działają z sygnałem analogowym. W miarę postępu technologii i transmisji sygnałów z analogowych na cyfrowe, powstały telewizory plazmowe i LCD (wyświetlacz ciekłokrystaliczny). Te telewizory są bardziej kompaktowe i mają wyraźniejszy obraz niż ich odpowiedniki z katodą, ponieważ używają cienkiej siatki pikseli do tworzenia obrazów, a nie lampy próżniowej.
Oczy i mózg
Większość rodzajów telewizji działa według tej samej podstawowej zasady. Małe kropki światła wytwarzane na ekranie telewizora, zwane pikselami, migają zgodnie z określonym wzorem dostarczanym przez sygnał wideo. Oczy osoby przekazują ten wzór do mózgu, gdzie jest interpretowany jako rozpoznawalny obraz. Telewizor odświeża te wzory setki razy na sekundę - szybciej niż ludzkie oko widzi - co daje złudzenie ruchu.
Rura katodowa
Lampa elektronopromieniowa (CRT), najstarsza wersja telewizora, składa się z lampy próżniowej o wąskim końcu i szerokim końcu. Wąski koniec zawiera działo jonowe, które wystrzeliwuje szereg naładowanych cząstek elektryczności. Seria elektromagnesów prowadzi cząsteczki do określonych punktów na szerokim końcu rurki, ekranu, na który patrzą widzowie. Fosfory, substancje, które zapalają się, gdy trafi je naładowana cząstka elektryczna, pokrywają wewnętrzną powierzchnię ekranu. Pistolet jonowy zasadniczo rozpyla obraz na ekranie, podobnie jak pistolet lakierniczy rozpyla farbę na powierzchnię.
Różne rodzaje luminoforów wytwarzają różne kolory, ale do telewizji kolorowej potrzebne są tylko czerwone, niebieskie i zielone. Używając tych kolorów w różnych kombinacjach i intensywnościach można stworzyć wszystkie kolory, które może zobaczyć ludzkie oko. Gdy energia przemieszcza się z pistoletu jonowego do luminoforów, jest filtrowana, aby trafić dokładnie w punkt na ekranie potrzebny do wytworzenia określonego odcienia. Wszystkie te kolorowe piksele łącznie tworzą kolorowy obraz.
Lampy katodowe są dość ciężkie ze względu na dużą ilość szkła, które zawierają, i są stosunkowo nieefektywne, szczególnie gdy są stosowane w telewizorach z dużym ekranem. Z tego powodu opracowano nowe technologie umożliwiające tworzenie lżejszych zestawów z wyraźniejszym obrazem. Ponadto rozwój cyfrowych sygnałów telewizyjnych w wysokiej rozdzielczości (HD) spowodował, że większe ekrany stały się bardziej popularne, ponieważ obrazy były wyższej jakości. W odpowiedzi powstały telewizory plazmowe i LCD.
Ekran plazmowy
Telewizor plazmowy składa się z kilku małych komórek wypełnionych gazami neonowymi i ksenonowymi. Każde ogniwo jest połączone z elektrodą, która po uruchomieniu wzbudza gazy zawarte w ogniwie. Gazy emitują cząsteczki ładunku, podobnie jak działo jonowe, które oddziałują z luminoforami pokrywającymi szkło wewnątrz każdej komórki. Luminofory zapalają się, tworząc obraz widziany na ekranie telewizora. Duża liczba komórek na ekranie plazmowym zapewnia dużą liczbę pikseli, dzięki czemu obraz jest wyraźniejszy i jaśniejszy.
W porównaniu z innymi technologiami telewizory plazmowe wytwarzają niektóre z najgłębszych czerni, co oznacza, że współczynnik kontrastu jest bardzo wysoki. Mają także bardzo wysokie częstotliwości odświeżania, więc obrazy z dużym ruchem nie rozmazują się tak, jak w przypadku innych telewizorów. Jeśli jednak obraz pozostaje statyczny, może wypalić się na ekranie, powodując trwałe przebarwienie; jest to częstsze w starszych telewizorach plazmowych i może również wystąpić w przypadku ekranów CRT. Ekrany plazmowe można ustawić na bardzo jasne, co wymaga dużo prądu. Są one również grubsze niż telewizory LCD, choć znacznie cieńsze niż kineskopy.
Ekran LCD
Telewizory LCD również używają komórek do tworzenia zdjęć. Jednak zamiast ekscytujących gazów, takich jak telewizory plazmowe, komórki zawierają zestaw czerwonych, niebieskich i zielonych filtrów pokrytych warstwą ciekłych kryształów umieszczonych pomiędzy dwoma kawałkami szkła. W zależności od rodzaju wyświetlacza każde ogniwo jest połączone z elektrodami lub tranzystorami cienkowarstwowymi (TFT), które wyzwalają komórki niezbędne do utworzenia obrazu. Podświetlenie - najczęściej lampa fluorescencyjna z zimną katodą - oświetla ekran, dzięki czemu można zobaczyć obraz.
Chociaż LCD są bardzo lekkie i cienkie, podlegają „martwym” pikselom, w których jedna lub więcej komórek na ekranie się nie zmienia. Oglądanie ekranów LCD pod kątem może również obniżyć jakość obrazu. Mają również krótsze czasy reakcji niż telewizory plazmowe lub CRT, więc obrazy mogą „zamykać się” lub rozmazać w ruchu.
Nowsze wersje telewizora LCD wykorzystują diody elektroluminescencyjne (LED) jako źródło światła, a nie lampy fluorescencyjne z zimną katodą. Telewizory LED zużywają mniej prądu niż zwykłe ekrany LCD i zajmują jeszcze mniej miejsca. Ponadto diody LED generują jaśniejsze białe światło, dzięki czemu ekrany te są szczególnie żywe.