Тестирование 15-дюймовых ЖК-мониторов
В тестовой лаборатории «КомпьютерПресс» проведено тестирование 18 ЖК-панелей с малым экраном: BLISS 1510S, DESTEN ST151P, HITACHI CML153XW, K-SYSTEMS 15M3, LG FLATRON L1510S, LG FLATRON LCD575LE, NEC MultiSync LCD1550M, NEC MultiSync LCD1550V, PHILIPS BRILLIANCE 150P2, RoverScan SlimFlat, RoverScan Smart CS558, SAMSUNG SyncMaster 151b, SAMSUNG SyncMaster 151s, SONY SDM-M51, SONY SDM-S51, SYSCOM MSC-511, ViewSonic VE150m, ViewSonic VX500.
Споры по поводу того, заменят ли в скором будущем ЖК-мониторы привычные всем ЭЛТ-мониторы, идут уже давно. При этом как и у ЭЛТ-мониторов, так и у ЖК-мониторов есть и преданные сторонники и ярые противники. Противники ЖК-мониторов утверждают (и в этом есть доля истины), что основным недостатком данных мониторов является собственно ЖК-технология, принципиально не позволяющая добиться качества изображения, присущего ЭЛТ-мониторам. В то же время сторонники ЖК-мониторов утверждают, что ЭЛТ-мониторы якобы вредны для здоровья, да еще и рассказывают доверчивым гражданам страшные истории о каком-то опасном излучении.
Впрочем, давайте отвлечемся от споров о том, что вредно, а что нет, и вернемся к реалиям. А реалии таковы: ЖК-мониторы стремительно наступают на рынок домашних и офисных компьютеров. И не далек тот день, когда плоские мониторы займут большую часть рынка, вытеснив ЭЛТ-мониторы. Это произойдет в связи с существенным снижением цен на ЖК-мониторы. И такой процесс уже пошел: сегодня цена ЖК-монитора с размером экрана 15 дюймов не намного отличается от цены 17-дюймового монитора с ЭЛТ. Конечно, мониторы с ЭЛТ сейчас на рынке доминируют, поскольку являются наиболее дешевыми из моделей с плоским экраном, размеры и качество изображения которого неуклонно растут, но постепенно их популярность на рынке начнет падать, и на смену им придут плоские дисплеи, занимающие значительно меньше места, легкие и энергоэффективные. Естественно, речь идет не обо всем рынке, а лишь о рынке домашних и офисных компьютеров. В нише профессиональной графики, то есть там, где требуется безупречное качество изображения и цветопередача, ЭЛТ-мониторам на сегодняшний день альтернативы нет.
А теперь, прежде чем приступить непосредственно к тестированию ЖК-мониторов и их описанию, кратко рассмотрим основные технологии по производству жидкокристаллических дисплеев.
ЖК-технология еще сравнительно молода, и у нее сохраняется ряд специфических проблем. Наиболее серьезная из них — недостаточная яркость изображения и зависимость ее от угла наблюдения. Другой недостаток — большое время отклика самих жидких кристаллов, составляющее несколько десятков миллисекунд. Жидкие кристаллы не могут мгновенно изменять свое состояние — им требуется определенное время для перестроения, в результате которого меняется яркость проходящего света. Это приводит к эффекту «смазывания» быстро движущихся объектов.
Впрочем, чтобы разобраться со всеми недостатками и достоинствами ЖК-технологии, попробуем в общих чертах представить себе теорию работы этих мониторов.
Принцип действия ЖК-матрицы (или LCD-матрицы) основывается на свойстве молекул жидкокристаллического вещества менять пространственную ориентацию под воздействием электрического поля и оказывать поляризующий эффект на проходящие через них световые лучи.
Жидкокристаллическая матрица представляет собой многослойную структуру, состоящую из двух поляризаторов и двух стеклянных пластинок, расположенных на расстоянии нескольких микрон друг от друга, между которыми располагается собственно жидкокристаллическое вещество (рис. 1).
На поверхности стеклянных пластин наносятся специальные канавки, чтобы создать первоначально одинаковую ориентацию всех молекул жидких кристаллов вдоль пластины. Канавки на обеих пластинах взаимно перпендикулярны, поэтому слой молекул жидких кристаллов между пластинами изменяет свою ориентацию на 90°. На верхнюю стеклянную пластину наносится RGB-трафарет, который играет роль цветового фильтра. Затем на обе стеклянные пластины наносятся пленочные поляризационные фильтры, пропускающие только ту часть светового пучка, поляризация которого совпадает с осью поляризации поляризатора.
Стеклянные пластины с канавками располагаются между двух поляризационных фильтров, причем ось поляризации в каждом поляризаторе совпадает с направлением канавок на пластине. Таким образом, оси поляризации, так же как и канавки на пластинах, взаимно перпендикулярны.
При прохождении света через рассмотренную структуру ЖК-матрицы первый поляризатор пропускает только свет с соответствующим вектором поляризации. Благодаря жидким кристаллам вектор поляризации света поворачивается, вследствие чего свет полностью проходит через второй поляризатор. Однако если поместить ЖК-кристаллы в электрическое поле, то ситуация кардинально меняется. В присутствии электрического поля ЖК-кристаллы ориентируются вдоль поля (вдоль вектора напряженности электрического поля) и в результате перестают поворачивать вектор поляризации проходящего света. Таким образом, второй поляризатор становится непрозрачным для проходящего света (рис. 2). Если расположить большое число электродов, которые создают разные электрические поля в отдельных местах экрана (ячейки), то появится возможность управлять интенсивностью проходящего света, а использование цветных фильтров позволит модулировать любое изображение на экране.
Практически все современные LCD-мониторы используют экраны с активной матрицей. Основное отличие активной матрицы от пассивной заключается в том, что ток включается и выключается в каждой ячейке при помощи транзистора. При этом в активных матрицах используются более сильные токи, что позволяет получить более контрастные, четкие изображения. Сами же транзисторы расположены непосредственно на подложке панели с использованием тонких пленок и включают и выключают ячейки быстрее и с меньшими перекрестными помехами, чем в схемах с пассивной матрицей. Отсюда еще одно широкораспространенное название таких дисплеев — TFT-дисплеи, то есть тонкопленочные (Thin-Film Transistor — тонкопленочный транзистор).
Активная матрица дает возможность существенно повысить контрастность изображения, увеличить угол обзора и значительно сократить время отклика дисплея, что позволяет отображать движущиеся изображения без видимого дрожания. Следует отметить, что яркость отдельного элемента экрана остается неизменной в течение всего интервала времени между обновлениями картинки, а не представляет собой короткий импульс света, излучаемый элементом люминофора монитора CRT (Cathode Ray Tube) сразу после прохождения по этому элементу электронного луча. Именно поэтому для ЖК-мониторов достаточной является частота регенерации 60 Гц. Отметим и высокую эффективность ЖК-мониторов, обусловленную малым расходом энергии. Конечно же, не следует забывать о характерных для ЖК-мониторов ограничениях и недостатках, которых, правда, согласно результатам нашего очередного тестирования, становится все меньше.
Критерии отбора
Для тестирования были отобраны популярные модели с размером экрана от 14 до 16 дюймов и рабочим разрешением 1024х768 пикселов от наиболее известных производителей. Цена тестируемых мониторов находилась в диапазоне от 400 до 600 долл..
Мы не разделяли мониторы по наличию цифрового и аналогового входам, а также встроенных динамиков. В нашем тестировании участвовали как мультимедийные, так и обычные мониторы. Главное внимание уделялось качеству воспроизводимого изображения, а наличие цифрового входа, встроенных динамиков и других конструктивных особенностей придавало модели дополнительные плюсы в конкурсе.
Технические характеристики протестированных мониторов представлены в табл. 1.
По поводу наличия цифрового DVI-интерфейса (Digital Visual Interface) хотелось бы сделать небольшое отступление. На текущий момент ЖК-мониторы могут оснащаться двумя интерфейсами для подключения к персональному компьютеру — привычным аналоговым интерфейсом и цифровым, так называемым DVI-интерфейсом. Причем, как правило, цифровой DVI-интерфейс является дополнительным, то есть присутствует наряду с аналоговым. Однако осмелимся предположить, что не за горами то время, когда DVI-интерфейс займет в этом классе мониторов главенствующее место. Дело в том, что аналоговый интерфейс является в каком-то смысле «родным» для ЭЛТ-мониторов, однако абсолютно неприемлем для цифровых ЖК-мониторов. Поэтому при использовании аналогового интерфейса с ЖК-мониторами данные приходится преобразовывать из аналоговой формы в цифровую, то есть осуществлять дополнительное АЦП-преобразование. Если вспомнить, что на самой видеокарте данные первоначально преобразовывались из цифровой в аналоговую форму (ЦАП-преобразование), то получаем два лишних преобразования — сначала ЦАП, а затем АЦП. Цифровой DVI-интерфейс позволяет избежать лишних преобразований, и в этом смысле его можно назвать «родным» для ЖК-мониторов. На сегодняшний день единственным отрицательным моментом использования DVI-интерфейса является то, что, в отличие от аналогового выхода, который имеется на каждой видеокарте, в этом случае вам придется приобрести специальный вариант, обладающий цифровым выходом. Впрочем, сейчас все больше современных видеокарт имеют как аналоговый, так и цифровой выход. Что касается качества изображения, обеспечиваемого по этим двум интерфейсам, то заметной на глаз разницы нет, так что вопрос наличия того или иного интерфейса для пользователя сводится лишь к наличию на видеоплате соответствующего разъема.
 |
|
Методика тестирования
С каждым годом тестировать ЖК-мониторы становится все сложнее, так как качество воспроизведения изображения в этих мониторах становится более совершенным, вследствие чего сравнивать на глазок мониторы по качеству порой просто невозможно. В этом смысле любое тестирование ЖК-мониторов достаточно субъективно. Чтобы свести к минимуму фактор субъективности при сравнении мониторов, мы постарались задействовать в тестировании измерительную аппаратуру, позволяющую зафиксировать такие отличия, которые не воспринимаются на глаз.
Суть предлагаемой нами методики заключается в следующем. Все испытывавшиеся мониторы одновременно подключались к одинаковым системным блокам с материнской платой на чипсете Intel 815E, процессором Intel Pentium III 866 МГц, 128 Мбайт оперативной памяти и графическим адаптером ASUS AGP-V7100 (nVIDIA GeForce 2 MX) с 64 Мбайт видеопамяти и интерфейсами VGA и DVI. На компьютерах была установлена операционная система Windows 98 SE.
Все тесты мы условно разбили на два класса: субъективные, то есть те, оценка в которых выставлялась экспертами и зависела во многом от личного восприятия, и объективные, оценка в которых выставлялась по результатам измерений с помощью специального высокочувствительного прибора люксметра-яркомера ТКА-04/3. С его помощью определились яркость монитора и равномерность заполнения цветом как на белом фоне, так и на красном, синем и зеленом полях. При измерении яркости и равномерности свечения мы использовали методику ANSI, суть которой в следующем. Первоначально все мониторы одинаково настраивались по шкале ANSI, которая представляет собой три поля черного цвета с заполнением 100, 95 и 90% и три поля белого с заполнением 100, 95 и 90% (или 0, 5 и 10% заполнения по черному цвету). Путем регулировки яркости и контраста добиваются такого уровня, при котором становятся различимыми переходы между градациями черного и белого на шкале ANSI.
После этого производились измерения яркости в канделах на метр квадратный (кд/м2) на белом, синем, зеленом и красном фоне, для чего использовалась утилита Monitor Matter CheckScreen v1.2. Измерения производились в пяти точках — в угловых точках и в середине экрана, причем все замеры производились по три раза, после чего результаты усреднялись. Для каждого из цветов рассчитывались средняя яркость по пяти точкам и среднее отклонение, определяемое в процентах как максимальное отклонение от среднего значения.
Рассчитывался также запас по яркости для каждого отдельного монитора. Для этого измерялись максимальная яркость свечения на белом фоне и разница между максимальной яркостью и яркостью, соответствующей настройке по шкале ANSI. Хотя на новом мониторе никто не работает при максимальной яркости, однако по мере эксплуатации приходится увеличивать яркость, и в этом смысле разница между максимальной яркостью и яркостью, соответствующей настройке по шкале ANSI, характеризует запас по яркости, что гарантирует монитору «долголетие». В итоговых расчетах использовалось нормированные значения средней яркости, среднего отклонения и запаса по яркости только на белом фоне.
Основу субъективных тестов составили тесты на качество цветопередачи, для чего на экраны мониторов выводилось изображение электронного оригинала обложки журнала КомпьютерПресс № 4’2001, которое визуально сравнивалось с его печатным вариантом полиграфического качества. Осмотр производился как под прямым углом к экрану, так и под углами 45°. Целью этого теста была общая оценка насыщенности изображения оттенками различных цветов, а также определение степени ухудшения качества изображения при изменении угла просмотра по горизонтали.
Кроме того, с помощью пакета Monitor Matter CheckScreen v1.2 оценивались правильность передачи цветовых переходов (градиентов), четкость контрастных переходов, а также скорость реакции при быстром перемещении по экрану. Это специальный тест для ЖК-мониторов, которые, как известно, обладают некоторой «инерционностью» при перерисовке изображения.
Замечалось нами и наличие «мертвых» пикселов. Согласно технологическим стандартам, вследствие значительной сложности изготовления ЖК-матриц допускается наличие нескольких темных или светящихся точек на экране. Однако постепенно, по мере совершенствования технологий, таких дефектов становилось все меньше и меньше, и в современных ЖК-панелях мертвые пикселы практически отсутствуют. Только три монитора имели по одному такому пикселу, что никак не сказалось на качестве монитора и было визуально незаметно.
В последнюю очередь оценивались дизайн монитора, его конструктивные особенности (мультимедийность, наличие цифрового интерфейса, USB-хаба, возможность поворота экрана и т.д.) и удобство настройки монитора, то есть функциональность и навигация по пунктам меню настройки.
Чтобы сравнить мониторы между собой не только по отдельным характеристикам, но и интегрально, то есть в целом, необходимо было разработать методику учета оценок отдельных характеристик монитора в едином интегральном показателе качества. Для этого с каждой отдельной характеристикой монитора сопоставлялся весовой коэффициент, определяющий значимость данной характеристики. После определения таких весовых коэффициентов отдельных характеристик достаточно было перемножить нормированные оценки отдельных характеристик монитора на соответствующие весовые коэффициенты и сложить. В результате получилась некоторая интегральная оценка, позволившая сравнивать мониторы между собой.
При проведении тестирования мы предложили представителям компаний, предоставивших мониторы, самим определить значимость каждого теста. На основе полученных данных составлялась таблица средних весовых коэффициентов. Таким образом, были учтены взгляды фирм на то, каким должен быть современный монитор. Оценки в каждом субъективном тесте выставлялись экспертной группой по 10-балльной системе: чем выше оценка, тем качественнее критерий; в случае отсутствия какого-либо из критериев ставилась оценка 0.
Исходя из всего вышесказанного и была разработана методика вычисления показателей качества отдельных характеристик.
Кроме определения наиболее качественного монитора, оценивалась и оптимальность покупки монитора. Для этого интегральная оценка качества монитора делилась на его цену: чем выше качество монитора и ниже его стоимость, тем выше показатель «качество/цена», определяющий оптимальность покупки.
Результаты тестирования представлены в табл. 2.
Результаты тестирования по среднему значению яркости и значению неравномерности яркости на каждом цветовом поле можно найти в табл. 3.
|
|
Выбор редакции
Мы определяли победителей в двух номинациях: «Самый качественный монитор» и «Оптимальная покупка».
В номинации «Самый качественный монитор» знаком отличия «Выбор редакции КомпьютерПресс» были отмечены три модели RoverScan SlimFlat, LG FLATRON L1510S, ViewSonic VX500. В номинации «Оптимальная покупка» мы отметили монитор SAMSUNG SyncMaster 151s, у которого соотношение цены и качества получилось наиболее привлекательным
