نور پس زمینه تلویزیون : Edge-lit ، Full array و Mini-LED
اگر جزو افرادی هستید که به تماشای فیلم علاقه مند است و یا در بازی های ویدئویی حرفه ای هستید، حتما علاقه دارید تا فیلم و بازی های خود را در یک تلویزیون با کیفیت بالا و نور عالی تماشا کنید. در این مورد با کلماتی مانند Edge-lit ، Full array و Mini-LED در تلویزیون ها و نور پس زمینه برخورد کردید و معنی و کاربردهای آنها را نمیدانید. ما در این مقاله سعی کردیم تا شما را با آنها آشنا کنیم .
نور پس زمینه چیست؟ منبع نوری است که مستقیماً در پشت پنل LCD اکثر تلویزیون ها قرار دارد. این چیزی است که صفحه نمایش را درخشان می کند، رنگ های روشن را زنده می کند و به طور افزاینده ای به سایه های تیره عمق می دهد.
نور پس‌زمینه تلویزیون در چند سال گذشته تغییرات شگفت‌انگیزی را داشته است، و دانستن اینکه این ویژگی چگونه کار میکند و گزینه‌های شما چگونه است، کمک زیادی به شما میکند تا تلویزیونی بهتری را با هزینه کمتر داشته باشید.
تلویزیون ساده LCD
پنل درخشان تلویزیون LCD کمی بیشتر از آنچه انتظار دارید می‌باشد. پنل LCD اجزای شکل و رنگ یک تصویر را ارائه می دهد، اما در واقع هیچ نوری از خود تولید نمی کند. و بدون منبع نور پس زمینه برای تولید رنگ‌هایی که می‌بینیم و تصویری که به بیننده نشان می‌دهد، ارزش چندانی نخواهد داشت.
پشت پنل LCD یک نور پس‌زمینه قرار دارد و بین نور پس‌زمینه و پنل LCD معمولاً چند لایه فیلتر پلاریزه، پخش‌کننده‌های نور پس‌زمینه و سایر لایه‌های نوری قرار دارند که برای تبدیل این مجموعه به تصویری واضح‌تر و قابل مشاهده طراحی شده‌اند.
جزئیات نور پس زمینه و تکنولوژی استفاده شده در تلویزیون ها در هر برند متفاوت خواهد بود، اما اصولی که این فناوری بر آن استوار است، یکسان است.
شما یک پنل LCD برای نمایش محتوای تصویری دارید و یک نور پس زمینه در پشت آن برای تولید نوری که آن پنل LCD را قابل مشاهده و رنگ ها را زنده می کند. اما نور پس‌زمینه در طول زمان دستخوش تغییرات زیادی شده است. و بسیاری از پیشرفت‌هایی که در تلویزیون‌های مدرن دیده‌ایم را میتوان در نور پس‌زمینه ساده دنبال کرد.
تاریخچه نور پس زمینه تلویزیون
تلویزیون های اولیه که بازار آمده بودند نیازی به منبع نور پس زمینه نداشتند. فناوری اولیه که تلویزیون های قدیمی استفاده میشد CRT ها یا همان لوله اشعه کاتدی بود که نیاز به نور پس زمینه نداشتند زیرا خودشان منبع نور هستند. تلویزیون های پلاسما نیز که در مرحله بعد وارد بازار شدند از همان منبع نور CRT ها استفاده می‌کردند. به این معنی که آنها هم می توانستند نور خود را ساطع کنند.
اما با ظهور تلویزیون های صفحه تخت مبتنی بر LCD، نیاز به نور پس زمینه ایجاد شد که فناوری مشابه نورهای فلورسنت و نئون بود و از لامپ های فلورسنت کاتد سرد (CCFL) استفاده میشد. اما از آنجایی که این لامپ‌ها گرمایی تولید می‌کنند که میتواند به نمایشگر آسیب برساند و از نظر مصرف انرژی بسیار کارآمد نیستند، تقریباً از تلویزیون‌های امروزی حذف شده‌اند.
در عوض، آنها با یکی از بزرگترین نوآوری ها در تلویزیون جایگزین شدند: نور پس زمینه LED. با این تغییر، سازندگان تلویزیون شروع به نامیدن تلویزیون‌های LCD با نور پس‌زمینه LED کردند تا آنها را از مدل‌های قدیمی‌تر CCFL-lit متمایز کنند. اما با توجه به اینکه آخرین تلویزیون‌های CCFL یک دهه پیش از بازار خارج شدند، به همین دلیل سازندگان تلویزیون نام‌گذاری LED را حفظ کرده اند تا تمایز بین تلویزیون‌های LCD و پنل‌های OLED را که از فناوری نمایش بسیار متفاوت (و تا حد زیادی برتر) استفاده می‌کنند، از بین ببرند. به زبان ساده تر وقتی از تلویزیون های LED صحبت می کنیم، منظورمان همان تلویزیون های LCD با نور پس زمینه LED می‌باشد.
از آن زمان، نور پس‌زمینه LED به روش‌های مختلفی اصلاح شده است و گزینه‌های مختلفی در تلویزیون‌های امروزی در بازار وجود دارد.
نور پس زمینه مدرن: local dimming و HDR
تلویزیون های امروزی از روش های نور پس زمینه متفاوت استفاده می کنند که در ادامه به آنها خواهیم پرداخت، اما بزرگترین تغییر، معرفی مناطق نور پس زمینه گسسته بوده است. به جای روشن کردن کل صفحه، نور پس زمینه LED یک تلویزیون را می توان به صورت جداگانه نشان داد، به این معنی که می توان آنها را روشن یا خاموش کرد، در صورت لزوم نور را کم و زیاد کرد تا بخش های روشن یا تیره تر بهتری از تصویر تلویزیون ارائه شود.
ممکن است اطلاعات زیادی در مورد نوآوری local dimming ندانید، اما احتمالاً در مورد ویژگی فعال کننده آن شنیده اید: محدوده دینامیکی بالا یا HDR. این یکی از بهترین ویژگی های تلویزیون های امروزی است و توصیه می کنیم هنگام خرید تلویزیون به آن توجه کنید. (برای کسب اطلاعات بیشتر، مقالات ما را بررسی کنید. HDR چیست و چرا اهمیت دارد؟ و دالبی ویژن( Dolby Vision ) چیست؟
با local dimming شما می توانید روشنایی متغیر در بخش های مختلف نمایشگر وجود داشته باشید. رسانه های جدید فراداده های اضافی را فراتر از فیلم و صدا ساده شامل می شوند. این داده ها طرح روشنایی و نور پس زمینه را برای یک صحنه یا فریم محتوا توصیف می کنند. در حالی که ممکن است این ابرداده تحت نام‌های فرمت‌های مختلف، مانند HDR10 یا Dolby Vision قرار بگیرد، اما به طور یکسان مشخص میکند که نورهای پس‌زمینه قابل تنظیم، چگونه باید برای تولید تصویری غنی‌تر عمل کنند. همه انواع نور پس زمینه سطح یکسانی از کنترل را ارائه نمی دهند. در نتیجه، هر تلویزیونی حتی اگر از فرمت های HDR یکسانی پشتیبانی کند، سطح توانایی یکسانی ندارد و همه اینها به این بستگی دارد که شما از کدام نوع نور پس زمینه استفاده می کنید.
فن آوری های ضروری نور پس زمینه
Edge lit
نمایشگرهای لبه‌دار با تنظیم یک ردیف LED در امتداد لبه‌های بالا و پایین صفحه، یا دور قاب تلویزیون ، پنل LCD را روشن می‌کنند. سپس این نور با یک هدایت کننده نور مخصوص در پشت پنل LCD پخش می‌شود. یک ورق پلاستیکی نیمه شفاف ،به نور LED در قاب تلویزیون اجازه می دهد تا بخش بزرگتری از نمایشگر را روشن کند.
این یک روش بسیار مقرون به صرفه برای روشن کردن تلویزیون است، زیرا از کمترین میزان LED استفاده می کند. همچنین سطحی از کنترل نور پس زمینه پویا را برای پشتیبانی از HDR ارائه می دهد. در مجموعه‌هایی که برای این کار مجهز هستند، بخش‌هایی از نوارهای نورپردازی لبه را میتوان تیره یا کم‌نور کرد تا سیاهی عمیق‌تری ایجاد کرد، یا برای برجسته کردن بخش‌های روشن‌تر از صفحه، از آن استفاده کرد. با این حال، از آنجایی که آنها مستقیماً پنل LCD را از پشت روشن نمی‌کنند، در مقایسه با سایر فناوری‌های نور پس‌زمینه، خیلی پرطرفدار نیست.
از آنجایی که این LEDهای لبه دار را میتوان به صورت جداگانه کم نور یا روشن‌تر کرد، تلویزیون‌های دارای روشنایی لبه (Edge lit) می‌توانند مقداری کنترل نور پس‌زمینه پویا را برای محتوای محدوده دینامیکی بالا ارائه دهند. این موضوع میتواند با دو راه انجام شود.
در روش اول، LED های بالا و پایین نمایشگر را می توان برای تغییر روشنایی در یک نوار عمودی، از بالا به پایین نمایشگر، کم نور کرد. این روش صفحه نمایش را به 8 تا 16 ناحیه متمایز dimming (کاهش نور) تقسیم می کند.
در روش دوم میتوان ردیف های بالا و پایین LED ها را به طور مستقل کم نور کرد و به طور موثر تعداد مناطقی که میخواهیم کاهش نور داشته باشیم را دو برابر کرد.
هر دوی این روش‌ها از مناطق تیره کننده گسترده و پراکنده استفاده می‌کنند، که اثر HDR را به طور قابل توجهی کم میکند و اغلب بخش‌های ناخواسته نمایشگر را روشن میکند، اثری به نام هاله سازی.
Dual LED
یک تغییر در نورپردازی که توسط سامسونگ توسعه یافته و در برخی از تلویزیون های QLED سامسونگ استفاده می شود، LED دوگانه یا Dual LED نامیده می شود. سامسونگ به جای استفاده از نور پس زمینه تک رنگ برای تلویزیون، از ترکیبی از چراغ‌های LED آبی سرد و زرد گرم استفاده میکند و بر اساس محتوای صحنه به طور متناوب بین آنها تغییرمی‌کند تا کیفیت تصویر را بهبود بخشد.
Direct lit LED
نور پس‌زمینه LED با روشنایی مستقیم یا همان Direct LED از روشنایی LED در پشت تلویزیون، که دقیقا در پشت پنل LCD وجود دارند،استفاده میکند و مقدار نسبتاً یکنواختی از نور را در سراسر صفحه ارائه میکند. همچنین اجازه می دهد تا تصویر روشن تری داشته باشید، زیرا از LED های بیشتری استفاده می کند و می تواند از نور بیشتری که از آن LED ها می آید استفاده کند.
با این حال، یک نور پس زمینه تمام سفید به تنهایی دارای محدودیت هایی است. از آنجایی که کل پنل LCD به طور یکنواخت روشن می شود، محدوده دینامیکی کمی برای نمایشگر وجود دارد.
یکی از مشکلات رایج ناشی از این رویکرد ( نور پس‌زمینه یکنواخت ) این است که بخش‌های تیره تر نمایشگر همچنان روشن هستند و در نتیجه قسمت‌های سیاه صفحه نمایش خاکستری به نظر می‌رسند، پدیده‌ای که به آن “سطوح سیاهی بالا” می‌گویند.
Full array با Local dimming (FALD)
اصلاح بعدی برای نور پس زمینه LED، نور پس زمینه full array با Local dimming است که نور مستقیم LED را می‌شکند و آن را به چندین قسمت جدا میکند. هر یک از این قسمت ها بخشی از صفحه را روشن می کنند و بسته به محتوای آن بخش از صفحه نمایش، می توانند به صورت جداگانه روشن یا تاریک شوند.
این نور پس زمینه پویا به تلویزیون اجازه می دهد تا سایه های عمیق تر و تیره تر، هایلایت های روشن تر و رنگ های زنده تری را به نمایش دربیاورد. در این روش محتوای HDR بسیار متفاوت و واقعی تر نمایش داده می‌شوند.
Mini-LED
Local dimming با معرفی مینی ال ای دی ها (Mini-LED) کیفیت بالاتری را ارائه می‌دهد. با کوچک کردن اندازه LED تا حدود یک پنجم ( LED های کوچک 0.008 اینچ (200 میکرون) اندازه دارند )LED های بیشتری را می توان در پانل نور پس زمینه قرار داد و از مناطق dimming (پیکسل های خاموش) بسیار کوچکتر استفاده کرد.
در جایی که نور پس‌زمینه LED استاندارد ده‌ها منطقه نور پس‌زمینه را ارائه می‌دهد، mini-LED صدها منطقه را ارائه می‌دهد و مینی ال‌ای‌دی‌های جداگانه برای یک تلویزیون بزرگ‌تر به هزاران عدد می‌رسد. LED های بیشتر به نور پس زمینه روشن تر، برای تصویر واضح تر و روشن تر ارائه می شوند.
نتیجه استفاده از mini-LED ها کنترل دقیق‌تر نور پس‌زمینه، با بهبود عملکرد در کنتراست کلی و عملکرد HDR است.
نورپردازی در هر پیکسل Per-pixel lighting
در نهایت بهترین نور تلویزیون و تصویر بدون نور پس زمینه ایجاد می‌شود. این را می توان به یکی از دو روش به دست آورد: با نمایشگرهای OLED فعلی یا فناوری میکرو ال ای دی، که دومی هنوز برای مصرف کنندگان عادی در دسترس نیست.
صفحه نمایش‌های OLED دارای پیکسل‌های مجزا هستند که بدون نیاز به منبع نور جداگانه روشن می‌شوند و یک پنل نمایشگر خود تابش ایجاد می‌کنند که به هیچ نوع نور پس‌زمینه نیاز ندارد.
از آنجایی که میتوان نور را در سطح پیکسل‌های جداگانه کنترل کرد، فناوری OLED بالاترین سطح کنتراست و عملکرد HDR را ارائه میکند، بدون منبع نور مجزا ، و با تاریک شدن پیکسل‌ها، رنگ مشکی واقعی را ارائه می‌دهد.
با کوچک شدن مینی ال ای دی ها ، میکرو ال ای دی دریافت می کنید. اندازه گیری میکرو ال‌ای‌دی‌ها به اندازه 50 میکرومتر( حدود 0.002 اینچ ) LED معمولی است. اندازه Micro-LED ها انقدر کوچک هستند که وقتی آنها را برای پیکسل های جداگانه کنار هم قرار می دهند، شکل دیگری از نمایشگر خود- تابش را ایجاد میکند. تلویزیون های OLED در بازار موجود می‌باشند ولی دارای قیمت های بسیار بالایی هستند که تمامی افراد نمیتوانند آنها را تهیه کنند.
نور پس زمینه تلویزیون: چه معنایی برای شما دارد؟
همه این اطلاعات بسیار جالب است (حداقل برای برخی از ما که وابسته به تلویزیون هستیم)، اما احتمالاً از خود می‌پرسید که این واقعاً چه معنایی برای شما دارد.
نتیجه بسیار ساده است: نور پس زمینه بهتر به کیفیت تصویر بهتر تبدیل می شود.
Edge lit و Direc LED خوب هستند. Full array با Local dimming از دسته اول بهتر و نمایشگرهای خود تابش مثل OLED ها بهترین هستند.
