18 април 2015 г.

Какво е Quantum Dot телевизор

автор: М. Чучуков

Телевизори с Quantum Dot технология

 

Quantum Dot TV
Quantum Dot телевизор

 

   В днешната статия ще изясним какво представлява т. нар. Quantum Dot телевизор. Внедряването на тази технология при модерните Ultra HD телевизори  предизвика интереса както на ентусиазираните обикновени потребители, така и на по-скептично настроените специалисти. Ами да видим - какво е QD телевизор и какви са тези мистериозни квантови точки. Наистина ли технологията е толкова нова и съответно - какви резултати можем да очакваме от нейното прилагане в сферата на съвременната телевизионна техника...

   Струва ми се уместно да започна с няколко уводни думи изречения, които, надявам се, няма да ви отегчат твърде много. Вероятно ще се съгласите - в последните години именитите брандове - Panasonic, Samsung, Sony, LG и др. не спират да ни впечатляват както с нови, така и с вече добре познати, но подобрени технологии. Все по-често се споменават и загадъчните Quantum Dot телевизори (можете да ги срещнете и под други наименования - например SUHD). Известните корпорации сякаш се надпреварват - кой пръв ще представи на пазара нещо необичайно, нещо различно и по-добро от това, което се е предлагало миналата година. Горките потребители се превръщат в истински наркомани, затънали в някаква непрогледна мъгла от стотици модели телевизори, трескаво очаквайки поредната доза маркетингови внушения. Повече инчове. Повече пиксели. Милионни стойности на контраста. Честота на опресняване от няколко хиляди херца. Бързодействие едва ли не под 1 милисекунда. И разбира се - множество поразяващи въображението наименования на различни удивителни технологии. Производителите на телевизионни апарати много обичат да викат "хоп" още преди да са скочили. Е, не в буквалния смисъл. Искам да кажа - още преди да са направили истински скок в технологиите и качеството на предлаганите телевизори. Ако се вярва на рекламите, всичко е повече от прекрасно. Твърде често обаче се оказва, че служителите в маркетинговите отдели на LG, Sharp, Philips, Samsung, Toshiba и т. н. са много по-големи изобретатели от дипломираните учени и инженерите, осигуряващи практическото приложение на новите идеи. Този факт не един и два пъти сме го подчертавали в нашите публикации, пълен списък на които при желание можете да видите на страницата със съдържанието на блога. Впрочем, отклонихме се от темата. Ставаше дума конкретно за телевизорите с Quantum Dot технология. Преди да се отправим към най-близкия магазин за техника, за да си купим последния писък на модата - QD-LED телевизор (или пренебрежително да изсумтим - "ха, поредния кьорфишек, такова животно не ни требва"), нека първо да си изясним - за какво всъщност става дума.
   Да видим... “Технологията quantum dot издига последните модели LCD телевизори на LG на съвсем ново ниво по отношение на качеството на картината и възможностите за възпроизвеждане на живи и ярки цветове”, коментира Ин-Кю Лий, старши вицепрезидент и ръководител на дивизията за телевизори и монитори на LG Electronics Home Entertainment Company. “Допълването на ULTRA HD телевизорите с quantum dot технология в новите модели през 2015, които са подразделение на получилите множество награди OLED телевизори, ни поставя в завидната позиция на компанията, която предлага най-разнообразните TV технологии в индустрията”. Този цитат го заимствах от съобщение за пресата, публикувано в официалния сайт на LG в края на 2014 година. Да, сам ако не се похвалиш... Че какво друго може да се очаква от вицепрезидент на една от най-известните в света мултинационални компании? Да вземе да си критикува продукцията и да съветва потребителите "За Бога, братя, не купувайте!"? Впрочем, LG има кой да ги хвали. И то - с основание. Сигурно не е случайно присъствието на моделите LG 77EC980V и LG 55LB870V в класацията на най-добрите телевизори за сезон 2014-2015 година. Но, да продължим нататък. Какво научихме от горния цитат? Quantum Dot телевизорите са LCD телевизори, които са Ultra HD и са... "подразделение на получилите множество награди OLED телевизори". А при това са и LED (нали помните - едно от названията на новата технология е QD-LED). И бележат ново ниво в качеството на изображение на телевизионния екран. И цветовете са много ярки. И по-живи от всякога. Брилянтно. Предполагам, че подобно нещо ще можем да прочетем и при другите производители - Sony, Samsung, Panasonic и т. н., въпреки че всеки от тях използва различно "фирмено" наименование на въпросната технология. Телевизорите на Samsung с "квантова" подсветка ще се наричат SUHD, при Sony те са Triluminos, при TCL технологията се нарича QD Vision, а Hinsense заявиха, че пускат в продажба Ultra LED телевизионни апарати. Среща се и варианта QLED.
   Аз обаче дотук почти нищо не разбрах. Само най-важното де - новите телевизори са едновременно UHD, LCD, LED и OLED. И са много хубави. Сега остава само да потърсим в интернет някой търговски сайт, да проверим какви са актуалните цени и евентуално да си поръчаме (ако ни устройва цената) своя чудесен Quantum Dot телевизор.
Стоп! Нека още веднъж прочетем внимателно горните редове (началото на абзаца). Как може в един телевизор да се комбинират всички тези технологии? За тези от вас, които не знаят - LCD и OLED са, както се казва, две големи разлики. А пък LED е вид подсветка, използвана при течнокристалните дисплеи. Да, доста често наивните потребители успяват да открият в едно добре обмислено изказване под вола... теле-визор. Или нещо друго - всеки според вкусовете си. И според собствените си заблуди. А пък ако смятате да съдите производителите на телевизори за подвеждаща информация - помислете си пак. Това, че нещо не сме доразбрали, си е наш проблем. И сега какво - май пролетният фестивал се отменя? Ами - не. Не искам да кажа подобно нещо. Просто преди да започнем бурно да ръкопляскаме, е добре да проучим нещата по-подробно.


Какво е Quantum Dot телевизор?


   Мисля, че за телевизора е ясно. Горе-долу си представяме какво е това (въпреки че повечето нормални хора ще се затруднят да дадат точно определение, "както е в речника"). Но това загадъчно "Quantum Dot"... Да, буквално преведено - квантова точка. О, не, няма да се затормозяваме с изясняването на такива понятия като квант, квазичастица, фотон и други подобни щуротии. Читателите с по-сериозна научна подготовка могат да отворят Wikipedia и да напишат "quantum dot" в нейната търсачка (ако ползват английски език). Сигурно ще им бъде интересно. За хората, които като мен предпочитат нещата да се обясняват "с думи прости" - предлагам един по-елементарен и кратък вариант.
   Квантовата точка (поне в нашия случай) е полупроводник, кристал. Размерът му трябва да бъде в диапазона 1-10 нанометра. Само за справка - един нанометър е равен на една милиардна част от метъра. Когато тези нанокристали бъдат подложени на въздействието на електрически ток или лъч светлина, те започват да светят (със силата на рояк разгневени светулки :)). Електрическите характеристики на кристала зависят от формата и размера му. Особено важен е размера - в зависимост от него квантовата точка излъчва светлина с различен цвят. Точно това свойство се използва от производителите на телевизори. Въпросните квантови точки (quantum dots) са чудесен заместител на традиционните луминофори - органични и неорганични. Като при това ги превъзхождат по яркост и фотостабилност. Въпрос на време беше някой да се сети да използва тези нанокристали и при производството на телевизори. Та тези микроскопични кристалчета, с големина от няколко десетки атома, в зависимост от размера си излъчват различна светлина - червена, зелена, синя... Да, RGB (red, green, blue) - познато, нали? Основните цветове, необходими за възпроизвеждане на изображение на екраните на мониторите и телевизорите.

quantum dots
Флакони със светещи нанокристали

   Технологията не е толкова нова, въпреки че едва сега се вдигна такъв шум около квантовите точки. Ако не ме лъже паметта, бях прочел някъде, че "светещите свойства" на нанокристалите са открити от руски и западни учени още в края на миналия век. В началото на 2011 година изследователите, работещи в лабораториите на Samsung, представят работещ прототип на 4-инчов пълноцветен QLED дисплей с активна матрица. Всеки цветен пиксел се управлява от отделен транзистор, който го включва и изключва. Прототипите всъщност са два - с използването както на твърдо стъкло, така и на гъвкав полимер (позволяващ създаването на популярните напоследък огънати телевизионни екрани). През 2013 година Sony анонсира своите Triluminos телевизори, снабдени с модерната LED подсветка. За разлика от останалите производители, Sony "обогатяват" LED подсветката на своите Triluminos LCD телевизори с една тайна добавка. Правилно - Quantum Dots! Тук да поясня за читателите, които се интересуват по-сериозно от телевизионните технологии - не бъркайте обновената през 2013 година линия с Triluminos телевизорите на Sony от 2008, снабдени с т. нар. RGB full-array LED подсветка.
   Дотук видяхме, че quantum dot технологията не е съвсем ново изобретение. Още преди няколко години е използвана при изработката на дисплеи и телевизори. Следва да отбележим и това, че в крайна сметка изказването на вицепрезидента на LG не е толкова подвеждащо. Разбира се, остава си в сила популярната сентенция "рекламата лъже". Да, Quantum Dot телевизорите много биха наподобявали като технология "самосветещите" OLED телевизори - когато нанокристалите (квантовите точки) се активират под въздействието на електрически импулси (ако не се лъжа, явлението се нарича електролуминисценция). Тук неслучайно използвам бъдеще време, ще разберете - защо. Когато пък нанокристалите се използват за подобряване на LED подсветката, е очевидно, че става дума за добре познатите, но леко модифицирани LCD телевизори със светодиодна подсветка.
   Закономерен е въпросът - защо още преди няколко години производителите на телевизори не анонсираха гръмко тази технология, защо буквално не ни заляха с тези чудесни нано-телевизори? Може би ще ви се стори малко странно, но тук за пример ще дам кариерата на един забележителен лекоатлет. Сергей Бубка - първият човек в света, успял да преодолее границата от 6 метра в скока на височина. По време на тренировки той с лекота скача над 6 метра. И какво мислите се случва? Отива на Олимпийските игри, скача 6,20 метра, смайва публика и експерти и се пенсионира? Нищо подобно! Като за начало скача с един сантиметър над тогавашния световен рекорд. Получава прилична парична награда. На следващото голямо състезание подобрява вече собствения си световен рекорд... с един сантиметър. Получава признание, слава. И прилична парична награда. На следващото голямо състезание отново подобрява собствения си световен рекорд. Признание, награда, интервюта, участие в реклами (не безплатно, разбира се). И така подобрява световния рекорд цели... 35 пъти! Каква е връзката с телевизорите? В маркетинговите отдели на Sony, Samsung, LG, Sharp, Panasonic и т. н. не седят наивни глупчовци. Всичко е бизнес, всичко е пари. Ето ви, уважаеми потребители, като за начало, 3D в домашни условия. Позагубихте ли интерес? Имаме нещо ново - страхотните "LED телевизори" (те всъщност са си LCD с LED подсветка, но карай - изобретихме без проблеми нова порода). Свикнахте и с това нещо, не ви впечатлява вече... А какво ще кажете за най-новото - Smart TV? Какво е това? О, сега ще видите! Стана ви скучно? Напълно сте прави. Изхвърлете стария си телевизор. Наистина не струва. За да сте в крак с модата - voila! Представяме ви уникалната OLED технология. Хъм, мислите, че е твърде скъпо? Добре... Ето ви почти безплатно телевизор, дошъл от бъдещето. Quantum Dot, ТВ с нанокристали! Истински терминатор! И така нататък и така нататък. Производителите, също като Бубка, не са будали да си изиграят всички козове наведнъж. Нищо чудно отдавна да е изобретена топ-технология, която предлага много повече от плазмените, LCD/LED, OLED, QLED и др. подобни телевизори взети накуп. Но ще я видим, когато ѝ дойде времето, т. е. - когато големите корпорации решат, че трябва отново да "подгреят" интереса на публиката. Междувременно ще получаваме новите технологии при телевизорите на малки порции, ще се радваме и на интересни комбинации между тях. Ще се радваме и на "революционни" подобрения на вече съществуващи и добре познати технологии. По-проницателните читатели сигурно вече се досещат - така наречените квантови точки се рекламират доста усилено, защото трябва да се увеличи интереса към Ultra HD телевизорите. Защо Quantum Dot технологията се комбинира с UHD моделите? Не може ли да се използва при т. нар. Full HD-та? Може, разбира се. За момента обаче усилията са насочени към налагане на новия стандарт - Ultra HD. И нали разбирате - нормално е тези нови телевизори да са малко по-скъпички. Пък ние ако искаме да сме в крак с времето и да получим днес телевизора на утрешния ден, ще бръкнем малко по-дълбоко в джобовете си...
   Не по-малко интересно е и как в момента се използва Quantum Dot технологията (или, както се описва при SUHD моделите на Samsung - Nano Crystal Technology). Какво, нали не мислите, че се използва пълният ѝ потенциал? Целта е да се получат по-високи печалби срещу възможно най-ниска инвестиция. Как може да стане това? Много просто. Добре познатите LCD телевизори с LED подсветка просто леко се модифицират и хоп - получаваме загадъчния и ултрамодерен Quantum Dot телевизор. Вероятно и вас са ви "прострелвали в главата" с не една и две реклами на "невероятната W-LED подсветка". А всъщност това е най-евтиният и некачествен вариант, заменил "морално остарялата" катодна подсветка (която имаше редица предимства пред светодиодната). W-LED е съкращение от White LED, т. е. светодиодите излъчват "бяла" светлина. Тя преминава през цветни филтри и субпикселите на течнокристалната матрица пропускат нужните дози червено, зелено или синьо. А тези цветни петънца в крайна сметка формират изображението на екрана. Кавичките не са случайни. Светодиодите в действителност излъчват не бяла, а синя светлина. Те обаче имат тънко покритие от жълт фосфор и така (въпреки логично очакваното зелено) се постига нещо като бял цвят. Именно - "нещо като", но не съвсем. Резултат - не много точно цветопредаване, уви. Когато тази уж бяла светлина премине през цветните филтри, получаваме съответно пълноцветна картина, която е достатъчно далеч от идеала. Забележимо надделява синият цвят, не е еднаква и интензивността на останалите два (червено и зелено). Тук на помощ идват квантовите точки. Поставяме пред синята LED светлина допълнителен филтър с прецизно нанесени върху него нанокристали с нужната големина и - готово. Интензивната синя светлина от самата подсветка, смесена в перфектен баланс с червената и зелената светлина, излъчена от "възпламенилите се" нанокристали, ни дава чудесна картина. Как беше... "невероятно живи и ярки цветове". Новите QD телевизори са с до 30% по-широка цветова гама от досегашните LCD/LED модели. Обърнете внимание - при т. нар. Direct LED подсветка (тя е по-скъпа, но и с по-добри възможности) се налага използването на Quantum Dot филм (филтър), който покрива целия екран. При по-евтината (и разбира се - усърдно рекламирана) Edge LED подсветка (разположена само по ръба на рамката на телевизора), се добавя една малка "стъкленица", съдържаща нужните нанокристали. Забележете - и в двата случая производителите на LCD/LED телевизори дори не поръчват "сини" нанокристали. Икономично минават само с "червени" и "зелени". Ето как Пепеляшка се превръща в Принцесата на бала. Бързо, лесно и... евтино.
   А дали на нашата Пепеляшка не ѝ е твърде стегната кристалната обувка? С други думи - няма ли някакви подводни камъни, на които можем да се натъкнем при покупката на новия си Quantum Dot телевизор с нанокристали? За съжаление - има. Вместо да се насочат към по-скъпия и сложен за изпълнение вариант на производство на QD дисплеи с активна матрица, при който излъчването на светлина се предизвиква чрез подаването на електрически импулси, големите корпорации просто комбинират новата технология с наличната вече LED подсветка. Съответно имаме комбинация от недостатъците на използваните светодиоди и на описаните в статията квантови точки (които реално не са точки и не са точно квантови, но както и да е). Така например, синята LED светлина не е особено "френдли" за очите. Друго - за разлика от мониторите, при телевизорите (поне засега) никой не дискутира за трептенето на подсветката, предизвикано от нейното циклично включване и изключване. Тази т. нар. широчинно-импулсна модулация (ШИМ, или PWM на английски) се използва при управлението на интензитета на подсветката с цел промяна на яркостта на изображението на екрана. Има и още. Някои от доставчиците на QD-филтрите, нужни на производителите на Quantum Dot телевизори, не са се отказали от използването на кадмий, който е силно токсичен. Е, част от тях пробваха да го заменят с друг рядък елемент - индий. Той пък има мутагенно въздействие върху някои организми (изследванията на влиянието му върху човешкия организъм все още са недостатъчни, по обясними причини). Освен това, новите дисплеи, вместо обичайния sRGB цветови обхват, покриват над 100% разширения NTSC, което не означава автоматично, че са по-добри за обикновения потребител, свикнал с добрия стар sRGB. Много от журналистите, първи имали възможността да видят новите Quantum Dot телевизори на изложението CES 2015, отбелязват, че цветовете на екрана им са се сторили твърде ярки и пренаситени. Е, възможно е и те да са свикнали с неправилните цветове на досегашните ТВ-та, възможно е и някой (както обикновено) да се е престарал с настройките на демонстрационните бройки телевизори. На този етап обаче май е рано да дадем отлична оценка на новите QD телевизори.
   Е, това е. Надявам се, че статията ви е била интересна. Може би не е излишно още веднъж да напомня - не се обърквайте от разнообразието в наименованията. Споменахме широко рекламираните SUHD (Super Ultra High Definition) телевизори на Samsung. И "супер" и "ултра"... Как са забравили да добавят и едно "адванЦед" :). Никъде не се споменават някакви си "квантови точки" (quantum dots). В описанието на модела обаче виждаме "Nano Crystal Color" и "Nano Crystal Technology". Каквото и наименование да изберат в маркетинговите отдели на компаниите - в крайна сметка става дума за едно и също нещо.

   Накрая все пак искам да направя важно пояснение. Въпреки всичко прочетено дотук, не ме разбирайте погрешно. Просто исках да ви предоставя максимално подробна, макар и в опростена форма, информация за поредното технологично чудо - новите Ultra HD Quantum Dot (или вариантът на Samsung - SUHD) телевизори. Мисля, че потребителите имат право да знаят какви са недостатъците на дадена технология. Това, надявам се, ще ни имунизира срещу все по-агресивните рекламни вируси. Не бива обаче да бъдем твърде черногледи и ретроградни. Спомнете си - когато бяхме малки, родителите ни плашеха, че можем да ослепеем, ако гледаме от "онези" филми и списания. Аз лично не съм ги гледал, разбира се :), но имам приятели, които са пробвали. Удивително, но никой от тях не е ослепял... Не съм чувал и за случаи на масово ослепяване на потребители, поели риска да си купят най-модерния за момента телевизор. А относно вредата от синята светлина на LED подсветката - бих казал, че не е толкова... син дявола, колкото го рисуват :).
   Съветът ми е да се отнасяте спокойно към нововъведенията в областта на телевизионната техника. Не бива да се втурвате през глава да купувате най-новия, най-големия, най-smart, най-3D, най-най телевизор. Не бива обаче и с отвращение да хващате с щипка за пране поредната брошура на някой от магазините за битова техника и да я захвърляте пред вратата на съседа (за да му е гадно на тоя подлец, заел мястото ви на паркинга пред блока). Спокойно разглеждайте промоциите в търговските сайтове. В случай, че си харесате някой модел телевизор, било то OLED, просто LED и т. н. - прочетете внимателно описанието и характеристиките му. След това обаче задължително потърсете по-подробна информация - за дадената технология и за конкретния модел. Претеглете всички "за" и "против" и едва тогава вземете окончателно решение. Колкото до Quantum Dot телевизорите - мисля, че технологията е перспективна, просто е нужно още малко време, за да се доизпипат нещата и да се отстранят повечето от споменатите недостатъци. Независимо от това, какъв телевизор ще изберете - пожелавам ви късмет при покупката и много приятни мигове пред телевизионния екран!