Кому нужно четвертое состояние вещества?

Арсений Ефремов,
"Экспресс-Электроника" №11/2003

Думается, что каждый из вас, будучи школьником, дремля или же, напротив, внимая учителю, должен был слышать страшные слова "четвертое агрегатное состояние вещества". Кто-то это учил, дабы потом воспроизвести, наверное, не однократно задумывался - и кому вообще это все надо? По-моему, вопрос вполне резонный. Давайте на него ответим.

В физическом смысле четвертое агрегатное состояние вещества - это плазма. По данному поводу учебник физики гласит: "ПЛАЗМА - частично или полностью ионизированный газ, в котором плотности положительных и отрицательных зарядов практически одинаковы. В лабораторных условиях плазма образуется в электрическом разряде в газе, в процессах горения и взрыва. Когда луч лазера сфокусировали линзой, в воздухе в области фокуса вспыхнула искра и там образовалась плазма. Это вызвало огромный интерес у физиков". Видимо, именно последнее предложение объясняет столь большой интерес к теме на уроках физики. К слову сказать, термин "плазма" был введен в 1929 году американскими учеными И. Ленгмюром и Л. Тонксом. Вот такой вопрос "с историей", а теперь давайте перейдем к современности. Плазменные панели - это фактически воплощение теоретических и практических изысканий вековой давности. Перечитывая цитату из учебника, даже трудно представить, для чего были созданы такие панели - то ли для уничтожения, то ли для расщепления на атомы? Однако если вы зайдете в любой крупный магазин, то сможете легко их там обнаружить - установленными и готовыми к продаже.

История плазменных панелей (Plasma Display Panel - PDP) берет свое начало в конце 1960-х годов. В какой-то степени плазменные панели приходятся родственницами неоновым вывескам, галогенным лампам дневного света. Одним словом, всем устройствам, чей принцип работы основан на свечении газа под воздействием электрического тока. Плазменная панель представляет собой две стеклянные пластины, между которыми заключены миллионы ячеек, заполненных инертным газом. Это и является пикселем. Заметьте, определение это вполне аппаратное (физическое) в данном случае. Из чего несложно сделать вывод: максимальное разрешение плазменной панели строго фиксировано. Каждый пиксель состоит из трех субпикселей RGB. С двух сторон эти пиксели окружены электродами. Причем между зрителем и экраном электроды прозрачные, а основной, адресный, располагается с тыльной стороны панели. Итак, каждый пиксель - это три субпикселя. Каждый субпиксель - замкнутое пространство, заполненное инертным газом с нанесенным люминофором. Для получения изображения, подведенные к каждой ячейке электроды вызывают тлеющий разряд инертного газа. Излучаемый при этом ультрафиолетовый свет заставляет люминофор конкретного субпикселя светиться соответствующим цветом. Обычно различают 256 градаций яркости свечения. Как следствие, это позволяет получить 16,7 млн различных цветов. Таков основной принцип работы плазменной панели. Конечно, это лишь способ отображения. А помимо него есть еще система управления, система подключения и звуковое сопровождение. Рынок насыщен плазменными панелями, плазменными телевизорами самых различных марок и производителей. Их на сегодняшний день насчитывается более четырех десятков. А вот сами матрицы производят всего семь компаний. В конце 1980-х первыми плазменные панели предложили разработчики из компании Fujitsu. Вместе с Hitachi они и являются одним из лидеров производства PDP. Известны своим качеством матрицы от Matsushita, NEC, Pioneer и Acer. Прорываются вперед и корейские компании - LG и Samsung. Заметьте, здесь нет столь известных компаний, как Sony, Philips, Yamaha, JVC, которые предлагают свои плазменные панели потребителям. Тем не менее гранды также используют приобретенные матрицы (подобная практика присуща и кинескопам телевизоров).

Давайте перейдем к обзору модельного ряда ведущих компаний. В нашем случае сосредоточимся на панелях с диагональю 50 и 60 дюймов, так как это наиболее востребованные размеры - будь то домашний кинотеатр или профессиональная система отображения информации, например, для аэропорта.

Panasonic TH-50PHW5RZ

Дата рождения данной панели - осень 2002 года. Габариты панели: высота - 72,4 см; глубина - 9,8 см; ширина - 121 см. Размер экрана (диагональ): 127 см. Формат экрана: 16:9. Разрешение: 1049088 (1366х768). Размер пикселя - 0,81. Воспроизводимые цвета - 16,77 млн. Коэффициент контрастности 3000:1. Яркость панели: 650 кд/м2. Яркость устройства - 500 кд/м2. Система цветности: NTSC/PAL/SECAM/PAL 60Гц/M-NTSC. Выходная мощность аудиосигнала - 16 (8х2) Вт. Имеется антибликовое/антистатическое покрытие экрана. Частота 50/60 Гц. Потребляемая мощность 495 Вт. Питание 220-240 В. Масса 43 кг.

Практически все плазменные панели оснащаются коаксиальным кабелем для композитных (а также отдельно для компонентных) видеосигналов, входом S-Video, аудиовходом RCA, входом для сигналов от ПК (15-контактный разъем D-sub), аудиовходом M3-стерео для сигналов от компьютера и интерфейсом RS232C для интеграции все с тем же компьютером и между собой. И данная панель Panasonic не исключение. Правда, некоторые поставщики предпочитают монтировать на панель что-то одно. То есть нужно знать, что входит в поставляемый комплект, и не получите ли вы плазменный телевизор (с соответствующим входом) вместо плазменного монитора (со специальной платой для подключения к ПК). Кстати, компьютерное разрешение при этом будет соответствовать стандарту XGA (но ничего не помешает поставить меньшее разрешение).

Ведущая панель компании Panasonic (матрица производства Matsushita) отличается от конкурентов технологией Plasma Reality. Это целая группа взаимодополняющих технологий по корректировке цвета, увеличению яркости и контрастности. Первая из них, Real Gamma Correction предоставляет возможность расширить диапазон цветопередачи плазменных дисплеев до 1024 оттенков. Выполняя оптимальную цветокоррекцию для каждой сцены, технология позволяет добиться гораздо более четкого воспроизведения малоосвещенных участков изображения. На экране это выглядит следующим образом: участки изображения, находящиеся, например, в тени, обретают большую плавность и объемность цветопередачи. Словно профессиональный художник, панель Panasonic создает постепенный переход из света в тень.

Нельзя не отметить показатель контрастности у панели - 3000:1! Японским разработчикам удалось сократить интенсивность и объем эмиссии перед управляющим разрядом. Это техническое достижение позволило снизить минимальный уровень яркости, а значит, обеспечить лучшую передачу черного цвета (Real Black Drive), а также добиться такого показателя контрастности. Это особенно важно для работы в разнородно освещенных помещениях или под воздействием дневного света.

Технология Advanced Plasma Al увеличивает частоту разрядных циклов при воспроизведении темных сцен и обеспечивает чрезвычайно точное управление уровнем яркости. В результате достигается хорошая яркость белого цвета.

Для борьбы с некорректным отображением красного и синего цветов панели Panasonic обладают асимметричной структурой ячеек. Каждый пиксель имеет подпиксели разной ширины. Красный - меньшей ширины, далее по расширению зеленый и, наконец, самый объемный - синий. Такая корректировка позволяет добиться более чистого и насыщенного синего и красного цветов. Технология Digital Cinema Reality автоматически определяет источник видеосигнала, а затем использует метод обработки неподвижных изображений по отношению к каждому кадру. Таким образом удается получить четкое, плавно движущееся изображение, мельчайшие детали которого передаются с почти кинематографической точностью.

Технология Advanced 3-D Progressive Scan значительно повышает точность преобразования прогрессивной развертки. Это предотвращает мерцание неподвижного изображения и сводит к минимуму зубчатость диагональных границ подвижного изображения. В результате картинка приобретает четкие контуры и значительно улучшенное разрешение.

Как видите, есть множество средств, позволяющих повысить качество изображения. В итоге мы имеем довольно дорогую панель, которая обладает высокой точностью цветопередачи, очень высокой контрастностью и рядом технологий, повышающих качество изображения. Из недостатков можно выделить большую чувствительность к перепадам напряжения. Малейшее изменение просто "выбивает" из строя целые линейки управляющих электродов и вызывает на экране полосы того или иного цвета (в зависимости от люминофора в вышедших из строя пикселях). Также нежелательно прикасаться к поверхности экрана любыми предметами, поскольку можно вывести из строя цепочки электродов.

Pioneer PDP-503MXE

Технические характеристики панели от Pioneer таковы. Габариты: высота - 71,4 см; глубина - 9,8 см; ширина - 121,8 см. Размер экрана (диагональ) - 127 см. Формат экрана - 16:9. Разрешение 1280х768. Размер пикселя 0,858 мм. Воспроизводимые цвета 576 млн. Коэффициент контрастности 900:1. Яркость панели 900 кд/м2. Частота 50/60 Гц. Потребляемая мощность 380 Вт. Питание 220-240 В. Масса 38,9 кг.

Сравнив PDP-503MXE с предыдущей панелью, отметим матрицу худшего качества. Меньше разрешение, больше зернистость у пикселей. Меньшую контрастность, но при этом более высокую яркость. Но основное, что считают в компании Pioneer плодом пятилетней работы на рынке плазменных панелей, - значительно большее количество цветов (оно достигается 832 градациями цветов для каждого подпикселя), чем у конкурентов, а также минимальное энергопотребление. Хотя, конечно, имеется ли существенная разница между 495 Вт и 380 Вт в домашних условиях (а уж тем более при коммерческой эксплуатации), где простой чайник потребляет 2 кВт. С другой стороны, плазма предназначена для долговременной работы и астрономических счетов за электричество стоит опасаться.

Решение от Pioneer отличается и большей долговечностью и надежностью. Панель использует линейный режим яркости, при котором фиксируется пиковая яркость и независимо от того, насколько велик уровень яркости, яркость линейно увеличивается по мере усиления входного сигнала. Именно линейный режим замедляет процесс угасания люминофора. Матрица Pioneer обладает так называемой вафельной структурой. Пиксель окружен черными защитными полосами, подобно рисунку на вафлях. К тому же глубина ячейки пикселя несколько больше, чем у панелей других производителей. Этим и объясняется большая яркость изображения (больше площадь нанесения люминофора и сильнее ультрафиолетовое излучение), а также большая степень градаций серого.

Есть и свои способы четкого отображения теневых элементов рисунка. Называется она CLEAR (High Contrast Low Energy Address and Reduction of False Contour Sequence). В большинстве плазменных дисплеев требуется постоянное использование фиксированного уровня разряда, известного как уровень сброса. Однако если данный уровень будет высоким, то приемлемого качества изображения добиться не удастся. Вышеназванная технология позволяет практически отказаться от необходимости использования напряжения сброса, а значит, можно получить четкое изображение даже в теневых участках. Мерцание устраняется при помощи 100 Гц прогрессирующего сканирования. Стоимость панели Pioneer находится на одном ценовом уровне с панелью от Panasonic.

JVC GD-V500PZU

Габариты панели GD-V500PZU производства JVC - 1210x724x99 мм. Диагональ 50 дюймов. Разрешение 1366x768. Формат 16:9. Вес 45 кг. Контрастность 3000:1. Яркость панели 300 кд/м2. Есть антибликовое и антистатическое покрытие. Прогрессивная развертка. Системы цветности: PAL, SECAM, NTSC.

Данная панель - последняя новинка от компании JVC. Очередным шагом в развитии технологии плазменных панелей является создание 50-дюймового экрана с высоким разрешением 1366x768 пикселей при яркости 300 кд/м2 и контрастности изображения 3000:1. Кроме того, модель совместима с форматом XGA компьютерной графики и позволяет работать с графикой более высокого уровня. Как видим, контрастность и разрешение не уступают ведущим образцам. Но панель несколько проигрывает в яркости. К слову, JVC использует матрицу производства Matsushita. Отсюда следуют и все преимущества, и недостатки. Другое дело - система управления, которая несколько уступает Panasonic.

LG MT-50PZ40

Размер экрана по диагонали 50 дюймов. Формат экрана 16:9. Разрешение 1366x768. Воспроизводимые цвета 16,77 млн. Коэффициент контрастности 600:1. Яркость панели 620 кд/м2. Есть антибликовое покрытие. Есть антистатическое покрытие. Поддерживаемые стандарты: PAL SECAM NTSC Напряжение 100-240 В. Потребляемая мощность 480 Вт. Габариты 1223x734x105 мм. Вес 45 кг.

Самое значительное преимущество продуктов корейской компании - их цена. Она значительно ниже, чем у конкурентов. При производстве данной панели LG удалось добиться высокого разрешения и неплохого показателя яркости. Однако у панели крайне низкий показатель контрастности. Но это, скорее, сознательная жертва - ведь компания LG способна производить высококонтрастные плазменные панели. В данном случае ставка сделана на технологию DRP (Digital Reality Picture), призванную подчеркнуть пограничные линии в зависимости от разницы в яркости экрана.

Не удивительно, что LG Electronics получила крупный контракт на поставку плазменных панелей для международного аэропорта в Бангкоке. Как отмечает пресс-служба компании, этот тендер был крупнейшим в своей категории, проводимым для одного международного аэропорта. В начале следующего года LG поставит бангкокскому аэропорту 153 плазменных панелей, среди которых - модели с диагональю 60 и 40 дюймов. Всего в международном тендере принимали участие пять производителей: LG Electronics, Sony, Panasonic, Pioneer и NEC. Компании LG и Panasonic вышли в финальный тур, в котором в качестве поставщика была выбрана LG, доказавшая свое технологическое преимущество и качество продуктов разработкой и запуском в коммерческое производство самой большой в мире плазменной панели с диагональю 60 дюймов.

LG MT-60PZ12

Габариты устройства 1455x83x99 мм. Диагональ экрана 60 дюймов. Разрешение 1280х720. Формат 16:9. Размеры экрана 1318х744 мм. Контрастность 800:1. Яркость панели 600 кд/м2. Коэффициент контрастности 800:1. Воспроизводимые цвета 16,77 млн. LG MT-60PZ12 - одна из первых и, главное, доступных 60-дюймовых панелей! Основное ее преимущество - цена, практически сопоставимая со стоимостью 50-дюймовых моделей от конкурентов. И хотя здесь нет ни прогрессивной развертки, ни антистатического и антибликового покрытия, все равно цена имеет значение. Коэффициент контрастности несколько лучше, чем у предыдущей модели, но, тем не менее, не так велик. Хотя, с другой стороны, для нужд аэропорта, полагаю, этого вполне достаточно.

Fujitsu P61XHS10

И наконец, нельзя обойти вниманием компанию Fujitsu, которая работает совместно с Hitachi и поставляет свои матрицы многим другим компаниям-производителям плазменных экранов. Модельный ряд представлен семейством 42-дюймовых панелей, одной моделью 50 дюймов и растущей линейкой 61-дюймовых панелей. Доступной продукцию Fujitsu не назовешь. При большей диагонали экрана - 61 дюйм - первопроходец в создании плазменных панелей обеспечивает большее разрешение - 1366x768 и превосходит LG в контрастности (3000:1). Яркость панели среднего качества - 600 кд/м2. Горизонтальная развертка в 120 кГц практически ликвидирует эффект мерцания. Потребляемая мощность - 700 Вт, что почти в два раза больше (и это всего за 10 дюймов экрана!). Панель оснащена антибликовым и антистатическим покрытием, прогрессивной разверткой. Из прочих функциональных возможностей выделим цифровой гребенчатый фильтр и цифровое шумоподавление. Вес 61 кг. Ширина 1452 мм, высота 862 мм, глубина 119 мм. Словом, чувствуется богатый опыт в производстве плазменных экранов.

Отличительная черта данной панели - надежность. Отчасти это объясняется технологией ALIS (Alternate Lighting of Surfaces). Она основана на чересстрочной развертке - методе формирования изображения, при котором попеременно выводятся четные и нечетные строки изображения. А картинка, воспроизводимая правильно установленной плазменной панелью, отличается безупречным качеством (изображение без искажений и цифровых артефактов), а кроме того, помогает продлить срок службы в полтора раза. Правда, свойственна она 42-дюймовым панелям компании.

Ваш выбор

Итак, мы рассмотрели модели пяти различных компаний. Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки. Например, если вам нужна надежная, но небольшая панель, то оптимальное решение в данном случае - Fujitsu. Эта же компания предлагает дорогие и качественные панели с 61-дюймовой диагональю экрана.

Если определяющий фактор - цена, то делайте выбор в пользу решений LG Electronic. Подчас аналоги японских и корейских фирм отличаются почти вдвое! Но будьте при этом готовы к невысокой яркости и невысокому разрешению. Для домашних кинотеатров подойдет многоцветие моделей Pioneer. Хотя смотреть такую панель лучше в темных помещениях. Все-таки контрастность немного подводит. Зато будете экономить на электричестве, - панель в качестве телевизора обычно работает довольно долго. А потребляемая мощность Pioneer самая невысокая.

Если есть желание использовать плазменную панель в качестве монитора, обратите внимание на разрешение. Неплохое оно у моделей Panasonic и JVC, да и зернистость минимальная. К тому же эти компании предлагают модели высокой контрастности. И лучи солнца, случайно упавшие на панель, не помешают наслаждаться большой картинкой. Да и для презентаций это существенное преимущество.