Co se děje v monitorech a televizích?

Televize, monitory a další zobrazovací zařízení jsou s námi už pár desítek let. Za tu dobu se ale stačily hodně změnit. Pryč jsou velké a těžké bedny, ze kterých bolely oči, a místo nich si dnes můžeme koupit lehounké a uzounké obrazovky. Váha a velikost jsou ale ty nejmenší změny, to podstatné se dělo uvnitř.

Stará krabice

CRT (z anglického Cathode ray tube, "katodová trubice") obrazovky bychom před nějakými deseti lety našli ve většině domácností, dnes už je to ale skoro rarita, protože je nahradily mnohem kvalitnější LCD nebo plazmové obrazovky. CRT však sloužilo dobře a překvapivě hodně dlouho.

V roce 1897 vymyslel německý vědec Karl Ferdinand Braun katodovou trubici, která se stala základem pro pozdější televize a monitory. Trubice byla v podstatě vakuová baňka s fosforeskujícím stínítkem a deset let po Braunovi se podařilo ruskému vědci Borisi Rosingovi využít ji ke zpracování experimentálního videosignálu a k zobrazení jednoduchých geometrických objektů.

Malá nebo velká? Barevná nebo černobílá? Plochá nebo vyboulená? Důležité rozdíly v obrazovkách hledejte někde úplně jinde! •  shutterstock.com

Červená, zelená a modrá

Tato technologie využívá pro vytvoření obrazu takzvané elektronové dělo. Z něj po zahřátí vychází tři svazky elektronových paprsků, červený, zelený a modrý (jde o takzvaný RGB barevný model, což je zkratka anglického "Red, Green, Blue", v češtině právě "červená, zelená, modrá"). Ty poté prochází speciálním filtrem, který propustí jen požadované množství světla. To dopadá na stínítko obrazovky, kde je speciální sloučenina fosforu zvaná luminofor. Právě díky luminoforu vidíme na obrazovce to, co vidět máme. Tahle sloučenina totiž převádí energii na světlo, které se potom jako bod objeví na obrazovce. Správná intenzita a kombinace světla tam vytvoří požadovanou barvu.

Obraz jako takový vzniká tím, že zpracovaný proud elektronů velkou rychlostí přejíždí po obrazovce a postupně rozsvěcuje jeden bod za druhým. Tento paprsek by měl mít správnou rychlost a body by se měly obnovovat a znovu rozsvěcet tak, aby nepoškodily lidské oko. Pokud je totiž paprsek pomalý, musí si oko bolestivě zvykat na rozsvěcení a zhasínání každého bodu. Jestliže tedy máte při sledování staré CRT obrazovky pocit, že bliká, je to znamení, že nepracuje správně a že není úplně bezpečné na ni koukat.

Dnes už na CRT televize moc nenarazíme. Nahradily je modernější obrazovky, které jsou mnohem lehčí, méně citlivé na vlhkost (ta mohla starou CRT televizi velmi poškodit) a nehrozí u nich, že začnou zevnitř hořet.

Nový, plochý, lehký

CRT obrazovky sloužily velmi dlouho, technický vývoj je však nezastavitelný a dnes trhu vládne LCD. Zkratka LCD znamená "liquid crystal display", což by se dalo přeložit jako displej z tekutých krystalů. To jsou krystaly, které mají molekuly uspořádané podobně jako klasické pevné krystaly, ale přitom mohou téct jako obyčejná kapalina. LCD obrazovku na první pohled poznáme podle toho, že je výrazně lehčí a tenčí než její předchůdkyně, její výhody se však v celé kráse ukážou až v momentu, kdy televizi či monitor zapneme.

Nejdřív ale něco krátce z historie. První krok udělali vědci už v roce 1888. Friedrich Reinitzer objevil existenci tekutých krystalů během svých pokusů. V té době samozřejmě ještě nepracoval na moderní obrazovce, ale zjistil, že krystaly existují v cholesterolovém extraktu, který získal z mrkve! Nejspíš tehdy netušil, že o sto let později si díky jeho objevu nebudeme kazit oči u počítače.

Barvy a pixely

Podobně jako u CRT obrazovky vychází světlo z malé trubice a směřuje k síti optických vláken. Poté ho zpracují dva filtry z tekutých krystalů. První z nich má za úkol zajistit, aby světlo prošlo tím směrem, kterým je potřeba, druhý se zase stará o intenzitu a sílu procházejícího světelného paprsku. Potom se musí zvolit barva. Světlo tedy pokračuje do barevného filtru, který míchá - podobně jako v případě CRT obrazovky - červenou, zelenou a modrou barvu. Kombinací zvolených barev a intenzity světla se na obrazovce objeví bod přesně v takové barvě, v jaké je potřeba. LCD obrazovka dokáže zobrazit více než šestnáct milionů barev!

Pořád je ale rozsvícený jen jeden bod. Podobných bodů - kterým se říká pixely - může být na obrazovce i několik milionů. Jejich počet udává rozlišení obrazovky a čím vyšší rozlišení obrazovka má, tím větší počet pixelů na ní je. Jelikož se každý pixel rozsvěcuje zvlášť, platí, že čím víc pixelů, tím větší kvalita. Avšak ne vždycky je nutné mít co nejvyšší rozlišení. U elektronických LCD budíků nebo hodin stačí i malé, protože zobrazit pár čísel je pro přístroj mnohem jednodušší než si poradit například s graficky náročnou počítačovou hrou.

Do domácností brzy přijdou 3D televize •  shutterstock.com

Nic není dokonalé

O výhodách LCD jsme už psali. Nemusíte si najímat stěhováky, když chcete televizi přesunout z jednoho pokoje do druhého, a riziko, že vám monitor začne uprostřed noci hořet, také nehrozí, což jsou bezpochyby užitečné vlastnosti. Malá spotřeba energie je určitě také bod k dobru, ale bohužel ani tekuté krystaly nejsou dokonalé. Jejich největším problémem jsou omezené pozorovací úhly, to znamená, že když člověk nesedí přímo před obrazovkou, ale je například nakloněný na levou nebo pravou stranu, mohou být některé barvy nevýrazné a špatně viditelné.

Plazmová konkurence

Plazmové televize a obrazovky se dnes snaží přímo konkurovat LCD, zatím však na trhu prohrávají. Problémem je jejích vyšší cena a také fakt, že jednoduše nelze vyrobit malou "plazmovku." Pokud tedy hledáte televizi do pokojíčku, asi si budete muset vybrat něco jiného. Plazmové televize jsou vždycky velké a ta největší má úhlopříčku skoro čtyři metry.

Od konkurence se ale liší i v tom, jak fungují. Plazmová obrazovka se skládá ze dvou skleněných desek, mezi nimiž jsou miniaturní komůrky naplněné ionizovanými plyny - plazmou. Do ní proudí elektrický proud a z plazmy se uvolní volné elektrony, které se sráží a uvolňují foton. Díky němu začnou zářit - opět červeně, zeleně a modře - luminofory na přední desce. Vzájemným překrýváním těchto tří barev nakonec opět vznikne přesně ta barva, která je potřeba.

Plazmové obrazovky dokáží lépe než LCD konkurence zobrazit rychle se pohybující objekty a také si bez problémů poradí s náhlou změnou barev. Zásadním problémem je však fakt, že se do obrazovky může "vypálit" obraz. Pokud se obraz dlouho nemění a zůstává stejný, zaznamená se do obrazovky tak, že už se ho nikdy nezbavíme.

Budoucnost je LED

Obrazovky používající LED diody najdeme spíš na letištích nebo ve sportovních halách a v televizích nebo monitorech jsou zatím poměrně vzácné. LED jsou polovodičové součástky, které dokážou vyprodukovat neviditelné téměř ultrafialové světlo, běžné barvy i světlo infračervené. Tyto diody jsou silnější než běžná žárovka a jejich výhodou je, že se umí přizpůsobit častému zapínání a vypínání. LED obrazovky jsou velmi nenáročné na energii a mají nízkou spotřebu, přitom ale vydrží mnohem déle než klasické LCD.