Как работает телевидение?

Телевидение производит серию крошечных точек на экране, которые, если смотреть в целом, выглядят как изображения. Старые телевизоры используют электронно-лучевую трубку для получения изображений и работают с аналоговым сигналом. По мере развития технологий и трансляции сигналов с аналоговых на цифровые были созданы плазменные и жидкокристаллические (жидкокристаллические дисплеи) телевизоры. Эти телевизоры более компактны и имеют более четкое изображение, чем их катодно-лучевые аналоги, поскольку для создания изображений используется тонкая сетка пикселей, а не вакуумная трубка.

Глаза и мозг

Большинство видов телевидения работают по одному и тому же базовому принципу. Крошечные точки света на экране телевизора, называемые пикселями, вспыхивают в соответствии с определенной схемой, обеспечиваемой видеосигналом. Глаза человека передают этот паттерн мозгу, где он интерпретируется как узнаваемый образ. Телевизор обновляет эти схемы сотни раз в секунду - быстрее, чем видит человеческий глаз, - что создает иллюзию движения.

Катодно-лучевая трубка

Катодно-лучевая трубка (ЭЛТ), самая старая версия телевизора, состоит из вакуумной трубки с узким концом и широким концом. Узкий конец содержит ионную пушку, которая выбрасывает ряд заряженных частиц электричества. Серия электромагнитов направляет частицы к определенным точкам на широком конце трубки, экране, на который смотрят зрители. Люминофоры, вещества, которые загораются при попадании на них заряженной электрической частицы, покрывают внутреннюю поверхность экрана. Ионная пушка по существу распыляет изображение на экране, так же, как краскопульт распыляет краску на поверхность.

Различные виды люминофоров дают разные цвета, но для цветного телевидения нужны только красный, синий и зеленый. Использование этих цветов в различных сочетаниях и интенсивностях может создать все цвета, которые может видеть человеческий глаз. Когда энергия проходит от ионной пушки до люминофоров, она фильтруется, чтобы достичь точной точки на экране, необходимой для получения определенного оттенка. В сочетании все эти цветные пиксели создают цветное изображение.

Катодно-лучевые трубки довольно тяжелые из-за большого количества стекла, которое они содержат, и относительно неэффективны, особенно при использовании в телевизорах с большим экраном. По этой причине были разработаны новые технологии для создания более легких наборов с более четкими изображениями. Кроме того, развитие сигналов цифрового вещания высокой четкости (HD) сделало большие экраны более популярными, поскольку изображения были более высокого качества. Плазменные и ЖК-телевизоры были созданы в ответ.

Плазменный экран

Плазменный телевизор состоит из множества крошечных ячеек, заполненных неоновыми и ксеноновыми газами. Каждая ячейка связана с электродом, который при срабатывании возбуждает газы, содержащиеся в ячейке. Газы испускают заряженные частицы, подобно ионной пушке, которые взаимодействуют с люминофорами, покрывающими стекло внутри каждой ячейки. Люминофоры загораются, создавая изображение, видимое на экране телевизора. Большое количество ячеек на плазменном экране создает большое количество пикселей, обеспечивая более четкое и яркое изображение.

По сравнению с другими технологиями плазменные телевизоры производят самые глубокие оттенки черного, что означает, что контрастность очень высока. Они также имеют очень высокую частоту обновления, поэтому изображения с большим количеством движения не размываются, как на других телевизорах. Однако, если изображение остается статичным, оно может выгореть на экране, создавая постоянное изменение цвета; это чаще встречается в старых плазменных телевизорах, а также может происходить на экранах с ЭЛТ. Плазменные экраны могут быть очень яркими, что требует много электричества. Они также имеют тенденцию быть толще, чем ЖК-телевизоры, хотя намного тоньше, чем ЭЛТ.

ЖК-экран

ЖК-телевизоры также используют клетки для создания изображений. Однако вместо того, чтобы возбуждающие газы, как у плазменных телевизоров, ячейки содержат набор красных, синих и зеленых фильтров, покрытых слоем жидких кристаллов, зажатых между двумя кусочками стекла. В зависимости от типа дисплея каждая ячейка связана либо с электродами, либо с тонкопленочными транзисторами (TFT), которые запускают необходимые ячейки для создания изображения. Подсветка - чаще всего люминесцентная лампа с холодным катодом - освещает экран, чтобы можно было увидеть изображение.

Хотя ЖК-дисплеи очень легкие и тонкие, они подвержены «мертвым» пикселям, когда одна или несколько ячеек на экране не изменяются. Просмотр ЖК-экранов под углом также может снизить качество изображения. Время отклика у них медленнее, чем у плазменных телевизоров или телевизоров с ЭЛТ, поэтому изображения могут «запутываться» или размываться при движении.

Более свежие версии ЖК-телевизоров используют светодиоды (светодиоды) в качестве источника света, а не люминесцентные лампы с холодным катодом. Светодиодные телевизоры требуют меньше электроэнергии, чем обычные ЖК-экраны, и занимают еще меньше места. Кроме того, светодиоды обычно излучают более яркий белый свет, что делает эти экраны особенно яркими.