Вещательные мониторы

Из всего электронного оборудования, применяемого в современном телевизионном производстве, старейшим являются, по-видимому, телевизионные мониторы.

 ЭЛТ

Появившиеся в начале ХХ века первые мониторы на электронно-лучевых трубках (ЭЛТ, или кинескопы, или, как они именуются в иностранной печати, CRT — Cathode Ray Tube), собственно, стали тем толчком, который в конце концов и привел к появлению современного телевидения. За десятилетия производства мониторы на ЭЛТ прошли долгий путь эволюции от первых черно-белых до цветных мониторов ТВЧ. Однако, несмотря на свои высокие технические характеристики: малое время отклика, прекрасную цветопередачу, широкий угол обзора, — в последние годы они практически полностью были вытеснены как с рынка вещательных, так и бытовых мониторов, устройствами, построенными на базе более современных технологий.

Одной из основных причин, вероятно, стала более сложная технология производства мониторов на базе электронно-лучевых трубок. Свою лепту внесли и недостатки, свойственные всем ЭЛТ: изменение со временем характеристик цветопередачи, яркости и контрастности из-за потери эмиссии, что, в свою очередь, приводило к необходимости периодической их подстройки и калибровки; большее по сравнению с мониторами других типов потребление электроэнергии, выделение тепла и тяжелый вес. Определенную роль, возможно, сыграло и снижение спроса у вещательных компаний. Так, все чаще для использования мониторных стеллажей стали применяться большие плазменные панели или панели LCD (диагональ экрана от 117 см/46 дюймов) с системами полиэкранных отображений, в которых стеллаж из 3–4 панелей заменял 15…20 профессиональных мониторов.

При этом практически отпадала необходимость производить достаточно трудоемкую операцию по сведению характеристик ЭЛТ мониторов для получения одинакового качества изображения. В любом случае на смену мониторам на ЭЛТ пришли мониторы LCD, причем во всех областях. Хотя инженеры со стажем еще долго будут вспоминать мониторы Sony серии BVM, которые по праву считались образцовыми устройствами для оценки качества изображения.

ЖК

Идея создания структуры, впоследствии получившей название LCD — Liquid Cristal Diode (жидкокристаллический диод, ЖК), которая является основой всех мониторов LCD, была озвучена еще в конце XIX века*. Но только во второй половине ХХ столетия с развитием интегральных технологий появилась техническая возможность использования их для создания мониторов различного назначения. В современном мире подавляющее большинство мониторов построено с использованием интегральной технологии.

В отличие от ЭЛТ, где источником света являлся люминофор, нанесенный непосредственно на экран, а яркость определялась силой тока пучка электронов, структура LCD не является светоизлучающей, а работает как клапан, пропуская свет от стороннего источника. Именно в этом и заключается основное отличие мониторов ЭЛТ от ЖК. В зависимости от типа используемого источника подсветки различаются три типа: собственно LCD, LED и OLED. В настоящее время наиболее широко используются мониторы LCD, так как технология их производства хорошо налажена, да и стоимость по сравнению с LED или OLED существенно ниже.

В данных мониторах для подсветки панели экрана используются лампы с холодным катодом. В отличие от LCD, технология LED предполагает использование светодиодов, а технология OLED — органических светодиодов с активной матрицей. Применение этих технологий позволило существенно повысить контрастность и яркость изображения, приближая, а в некоторых случаях и превосходя традиционно высокую контрастность, свойственную мониторам на ЭЛТ.

Несмотря на ряд преимуществ по сравнению с традиционными мониторами на ЭЛТ: высокую стабильность характеристик, отсутствие геометрических искажений, меньшие габариты, массу и потребляемую мощность, плоский экран, — мониторы, построенные на базе панелей LCD, не лишены и существенных недостатков, обусловленных в первую очередь особенностями технологии. Это более высокое время отклика, что в отдельных случаях приводит к смазыванию изображения, особенно на быстро движущихся объектах, меньший угол обзора и отличающаяся от мониторов на ЭЛТ кривая «гамма», то есть зависимость яркости изображения от уровня входного сигнала. Еще одной характерной особенностью мониторов LCD является необходимость применения специальной цифровой обработки сигнала (масштабирования) для работы с требуемым разрешением. Это объясняется тем, что матрицы LCD имеют фиксированную разрешающую способность (800х480, 1024х768, 1920х1080 и т.д.), которая за исключением формата ТВЧ 1080i не совпадает с дискретностью цифрового телевизионного сигнала.

 В свою очередь, это приводит как к задержке сигнала и увеличению времени отклика, так и в отдельных случаях к появлению дополнительных артефактов на изображении. С другой стороны, наличие подобного блока позволило в ряде профессиональных мониторов реализовать целый ряд дополнительных возможностей как по обработке изображения, так и функциональных. Так, наличие встроенного устройства (де- эмбеддера) выделения аудиосигнала из цифрового потока SDI (де- эмбеддер), наличие монитора формы видеосигнала и индикаторов сигнала звукового сопровождения стало уже почти необходимым атрибутом для вещательных мониторов. Однако следует отметить, что эти опции являются не более чем индикаторами и не могут заменить специализированные измерительные приборы.

Существуют еще целые классы устройств, используемых в некоторых студиях, такие как плазменные и светодиодные панели, а также проекционные мониторы. Но так как данные устройства используются в основном для оформления студийных павильонов, в статье они не рассматриваются.

Заключение

Что нас может ожидать в будущем? Вероятно, мониторы LED по мере развития технологии производства и снижения себестоимости вытеснят мониторы LCD. Все больший сегмент рынка начнут захватывать мониторы OLED. Возможно появление нового класса мониторов с активными светоизлучающими поверхностями, основанных на иных физических принципах.

С точки зрения функциональных возможностей разрешающая способность матриц и возможности обработки видеосигнала будут увеличиваться, а все остальное уже почти реализовано, начиная с набора входных интерфейсов (от аналогового до 3 Гб/с и HDMI) и заканчивая дополнительными функциями по контролю за входными сигналами.