Na začátku roku Samsung představil nové televizory s QLED obrazovkami. Jejich celosvětový prodej začal v březnu a v dubnu se dostaly do Ruska. Co je to za QLED, proč je dobrý a zda se vůbec vyplatí kupovat televizory s takovými obrazovkami, to zatím není každému jasné. S novinkami jsme se seznámili živě a nyní jsme připraveni poskytnout vyčerpávající odpovědi na všechny hlavní otázky o nich.
Co znamená zkratka QLED?
Je to jednoduché: Q znamená „kvantové tečky“ nebo „kvantové tečky“ a LED znamená „diodu vyzařující světlo“ nebo jednodušeji obrazovku z tekutých krystalů s LED podsvícením, kterou všichni známe.
Pokud čtete tento článek z monitoru nebo obrazovky notebooku vydaného po roce 2010, pak se s největší pravděpodobností díváte na LED displej. Ukazuje se, že když s vámi mluví o QLED, mluví jednoduše o nové technologii výroby LCD obrazovek.
Co jsou kvantové tečky?
Kvantové tečky jsou nanokrystaly, které v závislosti na své velikosti mohou zářit určitou barvou. Při výrobě matric samozřejmě potřebujete červené, zelené a modré tečky. Pamatujete si, že právě z těchto tří složek v rozsahu RGB (červená, zelená, modrá) jsou tvořeny všechny ostatní barvy?
Slovo „quantum“ jasně naznačuje, že popisované zářiče jsou tak malé, že je lze vidět pouze pod velmi výkonným mikroskopem. Pro srovnání, velikost molekuly DNA je 2 nanometry, zatímco velikosti modrých, zelených a červených kvantových teček nepřesahují 6 nanometrů. Můžete to zhruba porovnat s viditelnou hodnotou: v průměru je tloušťka lidského vlasu 60-80 tisíc nanometrů nebo 0,06-0,08 mm.
Barva záře kvantových teček závisí na jejich fyzické velikosti. Moderní průmysl jej dokáže při výrobě řídit s atomovou přesností.
Mimochodem, kvantové tečky byly vynalezeny již v roce 1981 a získal je sovětský fyzik Alexej Ekimov. V roce 1985 pak americký vědec Louis Bras objevil, že tyto prvky mohou při vystavení záření zářit a barva záře závisí na fyzické velikosti nanokrystalu.
Proč tedy nyní mluvíme pouze o kvantových tečkách? Protože teprve nedávno technologie dosáhla úrovně, kdy průmysl dokáže vyrábět krystaly požadované velikosti s atomovou přesností. Samsung představil první prototyp QLED obrazovky a tato významná událost se stala v roce 2011.
Jak funguje televizní matice s kvantovými tečkami?
QLED není nová super technologie pro výrobu speciálních matric. Hovoříme zde o přidání vrstvy s nanesenými kvantovými tečkami mezi vrstvu s tekutými krystaly a LED podsvícení displeje.
Absorbováním záření z modrého LED podsvícení jej kvantové tečky znovu vyzařují s jasně definovanou vlnovou délkou. To vytváří čistší základní (stejné modré, zelené a červené) barvy než v konvenčních LED matricích.
Filtry používané v LED televizorech jsou přitom z návrhu vyloučeny jako zbytečné. Tam jsou potřeba ke zlepšení přesnosti zobrazení barev, ale ke snížení jasu obrazu, protože Při průchodu filtry se záření podsvícení láme a ztrácí na intenzitě. Zároveň se také snižuje sytost barev.
Proč jsou QLED obrazovky tak dobré?
Displeje QLED jsou navrženy tak, aby při vytváření obrazu docházelo k minimálnímu zkreslení struktury světla. V důsledku toho je možné dosáhnout velmi přesné reprodukce barev: obraz je jasný, sytý, odstíny jsou rovnoměrné a barevný gamut je velmi, velmi široký.
Zatímco běžné LED televizory ztrácejí mnoho detailů v nejsvětlejších a nejtmavších oblastech obrazu, QLED je zachovává a přesně reprodukuje – odtud všechna tvrzení o podpoře HDR a 10bitových barvách v reklamních materiálech. Samozřejmě je nutné, aby i zdroj sledovaného videa byl kvalitní a detailní. To je mimochodem velký problém – vhodných materiálů je stále velmi málo.
Pro výrobu QLED televizorů není potřeba kompletně převybavovat linky v továrnách, protože prostě mluvíme o dražší a pokročilejší technologii výroby LED obrazovek.
Uvádí se, že matice QLED časem neblednou, protože nejsou založeny na organických materiálech, jako je OLED.
Jsou QLED a OLED totéž?
Ne, to jsou zásadně odlišné technologie.
OLED obrazovky jsou založeny na organických materiálech na bázi uhlíku. Pixely v těchto matricích se vlivem proudu rozsvítí určitou barvou. Díky tomu zde nejsou nejen žádné filtry, ale ani podsvícení obecně. Ve skutečnosti se tak dostáváme k té „hluboce černé barvě“, o které se píše ve všech recenzích. Pokud pixel nesvítí, bude dokonale černý.
Technologie výroby OLED displejů s velkými úhlopříčkami je složitá a drahá a běžné řeči o tom, že se „chystají výrazně zlevnit“, zatím nic nepodporují. Obrazovky s kvantovými tečkami jsou již o něco levnější a je zde také základ pro budoucí snížení ceny.
Jednou z hlavních stížností na obrazovky OLED je, že takové matice časem vyhoří. To je pravda, ale není důvod k obavám: musí uplynout roky, než se nedostatek projeví. LG například u svých OLED televizorů uvádí životnost 10 let za předpokladu, že jsou zapnuté 8 hodin denně.
Porovnání technologií QLED a OLED na jedné z prezentací Samsungu. Při pohledu na tento rámeček mějte na paměti, že fotografie nevyjadřuje skutečnou kvalitu barev a nastavení obou televizorů není známo.
Rozhodně můžeme říci, že obrazovky Samsung QLED jsou aktuálně jasnější než displeje LG OLED. V prvním případě je deklarovaný maximální jas 1500-2000 nitů, ve druhém – pouze 1000 nitů. Bavíme se samozřejmě o modelové řadě od začátku roku 2017.
Kvalita barevného podání ve srovnání je ale otevřená otázka. Samsung samozřejmě říká, že kvantové tečky jsou chladnější než AMOLED a LG tvrdí pravý opak, ale nezávislé testy zatím nikdo neprovedl.
Mimochodem, pokud je to pro někoho najednou důležité, pak jsou QLED TV znatelně tlustší než „krabice“ s AMOLED.
QLED je jedním z relativně nových témat v televizní technologii, aktivně propagované a inzerované společností Samsung. Podle obchodníků se jedná o novou technologii, která poskytuje „100% objem barev měřený v souladu se standardem DCI-P3“. Je to marketingový trik nebo vlastně užitečná věc pro získání kvalitního obrazu? A proč je horší například NanoCell, který propaguje LG?
Pro začátek, tvrzení, že QLED je „nová technologie“, je poněkud marketingový trik. Ve skutečnosti se jedná o vyvinutou a vylepšenou technologii stejných LCD obrazovek. A celkově jsou NanoCell od LG nebo Triluminos od Sony podobné technologie podsvícení LCD. Ale přesto, když obchodníci mluví o zlepšení barevného rozsahu, jasu a celkové kvality obrazu, mají také pravdu. QLED podsvícení obrazovky pro běžného kupujícího je skutečně zajímavé a atraktivní s bohatým, barevným obrazem. Jak se nám to podaří získat, nyní zjistíme.
Jak funguje běžné LED podsvícení LCD obrazovky?
Abyste pochopili, co je na QLED skvělé, musíte nejprve pochopit, jak funguje běžná obrazovka LCD.
Konvenční LCD obrazovka (LCD obrazovka) je vrstvená struktura, jejíž hlavní složkou jsou tekuté krystaly. Samotné tekuté krystaly nemohou svítit. Světlo jim musí být dáno. Na starých obrazovkách se to dělá takto. Na zadní straně je LED matice, která svítí konstantní bílou barvou konstantního jasu. Světlo z ní dopadá na rozptylovou vrstvu a procházející skrz ni na matrici tekutých krystalů.
Tyto krystaly jsou malé velikosti: jeden prvek – jeden pixel. Každý pixelový prvek má navíc tři subpixely s různými světelnými filtry – červený, modrý a zelený. Každý světelný filtr je řízen vlastním tranzistorem, zajišťujícím přenos světelného toku s určitým jasem. Kombinace tří světelných proudů různého jasu a barvy tvoří barvu každého konkrétního pixelu.
Jak funguje podsvícení QLED
Při vytváření nového osvětlovacího systému inženýři změnili způsob přenosu světla ze zdroje (LED) do tekutých krystalů. Spolu s novou metodou se objevila i zkratka QLED – marketingový název pro novou technologii podsvícení. První písmeno v novém názvu, který vymysleli marketéři Samsungu, pochází z fráze „Quantum Dot“ („kvantová tečka“). To jsou hlavní rysy nového designu. Zavedlo dalšího „prostředníka“ v přenosu světla ze zdroje do matice LCD. Navíc tento „prostředník“ – kvantové tečky – také vyzařuje světlo.
Podsvícení QLED funguje na následujícím principu:
LED podsvícení umístěné na zadní straně obrazovky vydává konstantní světelný tok. Tento proud má obvykle modrou barvu.
Světelný tok vstupuje do vrstvy obsahující kvantové tečky. Zvláštností kvantových teček je, že při vystavení světlu jsou excitovány a také začnou vyzařovat světlo určité vlnové délky (barvy). Barva světla vyzařovaného kvantovou tečkou závisí na její velikosti. Například 2 nm tečka svítí modře, 3 nm tečka zeleně a 6 nm tečka červeně. Vrstva kvantové tečky využívá prvky, které vyzařují zelené a červené barvy.
Světelné proudy jsou polarizovány a smíchány a tvoří bílou z modré, zelené a červené, která vstupuje do matrice LCD.
Dále, v matici LCD, stejně jako v LED obrazovce, je barva každého pixelu tvořena pomocí tří subpixelů a řídicích tranzistorů. A divák vidí jasnější a bohatší obraz.
Zdálo by se, že rozdíly oproti klasické technologii nejsou tak velké – princip obrazovky zůstává stejný. Je tu však důležitý rozdíl – bílé světlo podsvícení neprochází filtry, a proto neztrácí intenzitu. Místo toho se přidává další světelný tok. To má pozitivní vliv na rozsah nastavení jasu a kvalitu podání barev. Obraz bude mnohem jasnější.
Ne nadarmo obchodníci rádi mluví o režimu HDR v televizorech QLED a vysokém stupni detailů v tmavých nebo příliš světlých scénách. To je vlastně pravda, protože když je více světla, je co upravovat a tvoří krásný obraz.
Proč jsou QLED televizory dobré pro běžného diváka
Všechny jemnosti průchodu světla běžného diváka zajímají především kvůli tomu, co získá zaplacením poměrně vysoké částky za nový televizor. Vyplatí se utrácet peníze za QLED TV?
Vlastně ano. Existují důvody, proč si vybrat televizor s obrazovkou s kvantovými body. Ony:
- Podporováno HDR. Nové modely navíc splňují standard HDR 10+, to znamená, že dokážou upravit jas a kontrast obrazu pro každou scénu bez ohledu na to, zda je tmavá nebo světlá, a zajistit tak maximální reprodukci detailů.
- Poskytněte rozšířené pozorovací úhly. Pravda, QLED podsvícení výsledky přímo neovlivňuje. Používá se ale v drahých televizorech, v jejichž obrazovkách inženýři Samsungu také používají technologie pro distribuci světelného toku různými směry se stejným výkonem.
- Poskytuje vysoce kvalitní černou barvu. Hlavní roli zde opět nehraje QLED podsvícení, ale doplňkové technologie. Konkrétně dodatečná antireflexní vrstva.
- Neztrácejí kvalitu obrazu, což je srovnatelné s OLED televizory, jejichž organické LED diody během provozu vyhoří.
- Hráče bude v takových televizorech zajímat přítomnost technologie FreeSync, která zajišťuje minimální zpoždění obrazového výstupu a plynulost v dynamických scénách.
Technologie LG NanoCell. Existují nějaké rozdíly od QLED?
Řešení pro zlepšení kvality obrazu samozřejmě nenabízí pouze Samsung. Tímto směrem pracuje i jeden z jeho hlavních konkurentů LG, který vyvíjí svou technologii NanoCell. Zpočátku se nová technologie jmenovala IPS-Nano, ale poté, když Samsung přišel s názvem QLED, LG se také rozhodlo, že by se mělo zaměřit na mikrominiaturizaci a zaměřit se na „Nano“. Tak se zrodil termín NanoCell.
LG o detailech a záludnostech své technologie příliš nemluví. Ale podle toho, co je o novém technickém procesu známo, je založen na stejném principu použití kvantových teček. Pouze tečky mají jinou vlnovou délku – asi 1 nm. Kvantové tečky s touto vlnovou délkou zabraňují šíření světelných vln v rozsahu mezi zelenou a červenou. To znamená, že „parazitní“ paprsky jsou odstraněny a zajišťují vytvoření čistého světelného toku požadovaných barev bez nečistot. To vám umožní dosáhnout jasných a jasných barevných obrázků.
LG se s NanoCell zaměřuje i na vynikající pozorovací úhly televizorů. Musíme ale pochopit, že hlavní roli v tom nehrají ani tak kvantové body, ale skutečnost, že obrazovky používají IPS matici, která přesně poskytuje velké pozorovací úhly.
Mají kvantové tečky vyhlídky?
Co bude dál s kvantovými tečkami? Bude tato technologie vyvinuta nebo už inženýři vymáčkli vše, co z ní lze získat? S největší pravděpodobností se bude dále rozvíjet.
Faktem je, že zpočátku vývojáři z americké laboratoře QD Vision, kteří jako první navrhli displej založený na kvantových tečkách, nepracovali na systému podsvícení, ale na obrazovce založené na kvantových tečkách. To znamená, že bylo plánováno vytvořit obrazovku, ve které by byly kvantové tečky použity v každém pixelu jako tři subpixely modré, červené a zelené. To připomíná technologii OLED, ve které je každý pixel organickou diodou vyzařující světlo, která vydává světlo nezávisle, bez podsvícení.
Doposud nebylo možné vytvořit takovou obrazovku pro komerční použití: objevil se problém s vypalováním kvantových teček při delším používání. Práce v tomto směru ale pokračují. Provádějí je výzkumníci z QD Vision a inženýři Samsung. Je možné, že v blízké budoucnosti nám budou nabídnuty ještě zajímavější modely televizorů s obrazovkami, ve kterých se kvantové tečky již nepoužívají k osvětlení, ale k vytvoření obrazu na obrazovce.
