بزرگراه فناوري - تنوع انواع نمايشگرهاي مورد استفاده در جامعه از ابتداي هزاره سوم رو به‌ فزوني داشته و هم‌اکنون در حوزه‌هاي مختلف با تکنولوژي‌هاي متفاوت مورد استفاده قرار گرفته ‌است. به‌عنوان مثال در نمايشگرهاي کامپيوتر دو تکنولوژي LCD و CRT مورد استفاده قرار گرفته‌اند. تکنولوژي LCD خود شامل چند زيرگروه کاربردي مانند TN، IPS، MVP، S0IPS و PVA است که TN در اغلب نمايشگرهاي کريستال‌مايع مورد استفاده دارد.

PVA تکنولوژي انحصاري Samsung است که از MVA گرته‌برداري شده و مورد استفاده قرار گرفته است. CRT نفس‌هاي آخر را شماره مي‌کند و به‌زودي توليد آن در تمام خطوط توليد متوقف خواهد شد. در حوزه توليد ويدئوپروژکتورها نيز سه تکنولوژي LCD، DLP و LCoS مورد استفاده هستند. تلويزيون‌هاي بزرگ مورد استفاده در منازل و مکان‌هاي عمومي نيز از تکنولوژي Plasma و LCD بهره مي‌برند. استفاده از تکنولوژي‌هاي جديد مانند OLED در نمايشگرهاي کوچک آغاز شده است. موارد ديگري مانند FED و SED نيز وجود دارد که در مرحله تحقيقات به‌سر مي‌برند.

نکته مشترک تمام تکنولوژي‌هاي جديد تصويري پشتيباني از صفحات نمايش تخت (Flat) است. اين تکنولوژي‌ها براي توليد تلويزيون‌هاي بزرگه نمايشگرهاي کامپيوتر و نمايشگرهاي رادار مورد استفاده در سيستم‌هاي کنترل محيط و بيشتر توسط سازمان‌هاي نظامي مورد استفاده هستند. هر يک از تکنولوژي‌هاي نام برده شده قابليت‌ها و محدوديت‌هايي به‌همراه دارند. محدوديت اندازه نمايشگر، امکان مشاهده تصوير در نور، مصرف انرژي، عمر دستگاه، هزينه توليد و کيفيت نهايي تصاوير نمايش ‌داده شده مشخص خواهد کرد که کدام تکنولوژي قابليت توليد و عرضه خواهد داشت.

پويش تصاوير

تصوير متحرکي که روي نمايشگر کامپيوتر يا تلويزيون مشاهده مي‌کنيد، از دو شيوه Interlaced و Progressive استفاده مي‌کند. Interlaced Scan در اوايل سال 1920 ميلادي تعريف و تا سال 1970 تنها شيوه مورد استفاده در تلويزيون‌ها بود. افزايش کيفيت تصاوير و گسترش نمايشگرهاي کامپيوترها موجب شد تا شيوه Progressive به‌عنوان شيوه جديد تعريف شود. در حال حاضر تکنولوژي LCD، DLP و تلويزيون‌هاي Plasma که به PDP شهرت دارند، فقط از شيوه پويش Progressive استفاده مي‌کنند.

Interlaced Scan

در ايام قديم محدوديت‌هاي بسياري در توان پردازش تصاوير وجود داشت و همين محدوديت‌ها مشوق محققان براي تعريف شيوه‌ جديدي شد که همراه با افزايش کيفيت تصويري، بار کمتري به سيستم پردازشي وارد کند. نتيجه تحقيقات معرفي شيوه Interlaced به‌عنوان راه‌حل آرماني بود. اين شيوه هم‌اکنون در نمايشگرهاي CRT به‌شکل گسترده مورد استفاده است. کار با اين شيوه بدين صورت است که سيستم پردازشي تصوير موردنظر براي نمايش را به‌صورت يکجا دريافت مي‌کند و شروع به تقسيم آن به دو حوزه مي‌کند. اگر سطرهاي صفحه‌نمايش را از يک تا 100 شماره‌گذاري کنيم، مي‌توان آن را شامل دو حوزه سطرهاي فرد و سطرهاي زوج فرض کرد که درهم فرو رفته‌اند. اين موضوع دربردارنده مفهوم اصلي شيوه پويش Interlaced است. نمايشگر کار خود را از سطر اول شروع کرده و آن را کامل مي‌کند، سپس به سراغ سطر سوم رفته و آن را تا انتها تکميل مي‌کند.

اين کار تا پايان يافتن سطرهاي فرد صفحه انجام مي‌شود و پس از آن تکميل سطر دوم آغاز خواهد شد. پس از آن سطر چهارم و تا آخرين سطر زوج صفحه نمايشگر تکميل و تصوير کامل خواهد شد. انجام چنين شيوه‌اي در نمايشگرهاي CRT بدين علت قابل اجراست که تصوير در اين نمايشگرها از برخورد الکترون‌ها با سطح پوشيده از مواد فسفرسان تشکيل مي‌شود. مواد فسفرسان در برخورد با ذرات باردار واکنش نشان داده و انرژي کسب شده را به ورت نور ساطع خواهند کرد. خاصيت ديگر مواد فسفرسان که لايه داخلي صفحه نمايشگرها را با آن مي‌پوشانند اين است که روشنايي خود را تا مدتي حفظ مي‌کند و بلافاصله پس از قطع بمباران ذرات باردار، روشنايي خود را از دست نمي‌دهد. اين زمان بسيار کوتاه امکان اجراي شيوه Interlaced را فراهم خواهد کرد. در واقع اين زمان محدود به سيستم اين اجازه را خواهد داد که به موقعيت‌هاي ديگر صفحه‌نمايش بپردازد. بر اين اساس است که در شيوه Interlaced صفحه‌نمايش به دو حوزه زوج و فرد تقسيم مي‌شود.

اجراي اين سيستم مشکلاتي را نيز به ‌همراه خواهد داشت. شيوه Interlaced در صحنه‌هايي که تحرک بالايي دارند بسيار ضعيف عمل مي‌کند، چراکه تصاوير با سرعت بالايي تعويض شده و اين شيوه فرصت همراهي با آن را ندارد. البته کيفيت اين شيوه در وضعيت‌هاي مختلف نمايشي آنالوگ PAL، SECAM و NTSC متفاوت است. لرزش تصاوير همراه هميشگي شيوه Interlaced است. علن اين ارزش نيز به تکميل زوج و فرد تصوير مربوط مي‌شود. معمولا اعوجاج مختصري نيز در اين نمايشگرها ديده خواهد شد.

Progressive Scan

شيوه جديدي در دهه هفتاد ميلادي پايه‌گذاري شد که به Non-Interlacing method شهرت داشت و بعدها Progressive Scan ناميده شد. در اين شيوه بر خلاف جنگولک‌بازي به‌کار رفته در شيوه Interlaced هيچ حوزه فرد و زوجي تعريف نشده و کل تصوير از ابتدا تا انتها و به‌صورت ترتيبي تکميل مي‌شوند. هم‌اکنون سازندگان نمايشگرهاي CRT از اين رويکرد به‌نسبت جديدتر در ساخت مدل‌هاي CRT بهره مي‌برند. نمايشگرهايي که از شيوه Progressive استفاده مي‌کنند وضوح بيشتري در نمايش سطرها نسبت به شيوه Interlaced خواهند داشت. به‌عنوان مثال تلويزيون‌هاي ديجيتالي HDTV که از استاندارد 1080 Interlaced با وضوح 1080×1920 بهره مي‌برند، وضوح تصويري معادل و حتي پايين‌تري نسبت به همين تلويزيون‌ها با استاندارد 720 Progressive دارند که از وضوح 720×1280 بهره مي‌برند.

از سوي ديگر اين شيوه قابليت‌هاي جالب ديگري دارد، عدم لرزش تصاوير، قابليت فشرده‌سازي تصاوير و قابليت انجام عمليات پردازشي با حداقل تجهيزات از اين جمله هستند. البته اصل اين شيوه به سال‌هاي 1936 بازمي‌گردد که در آن هنگام Sequential Scanning خوانده مي‌شد.

Brightness

درخشندگي معني صحيح اين اصطلاح است که به‌صورت گسترده در نمايشگرها ذکر مي‌شود. درخشندگي يکي از مفاهيم بصري وابسته به نور است که در اصل از مفهوم روشنايي استخراج شده است. در فيزيک نور واحد درخشندگي ميزان نور تشعشع ‌شده در سطح است. به بيان ديگر چه ميزان پرتو نوراني از يک سطح مشخص عبور مي‌کنند. هرچه تعداد پرتوهاي نوراني گذرنده از يک سطح واحد بيشتر باشد، درخشندگي آن منبع نوراني بالاتر خواهد بود. به ‌بيان ديگر درخشندگي نام ديگر تراکم پرتوهاي نوراني در يک سطح واحد است. در نمايشگرها هرچه درخشندگي منبع نور بيشتر باشد، تصوير در وضعيت بهتري براي نمايش مهيا خواهد شد. در محيط واقعي درک درخشندگي مقياس نسبي است.

شايد اين تجربه را با نمايشگرهاي مستهلک يا ويدئوپروژکتورهاي کم‌توان داشته باشيد که در زير نور مستقيم قابل استفاده نبوده اما در طول شب يا اتاق تاريک قابل استفاده خواهند بود. درخشندگي يا روشنايي که در نمايشگرها استفاده مي‌شود، وابستگي بسياري به روشنايي محيط دارد. تابش پرتوها با واحدي به‌نام کاندلا سنجيده مي‌شود. تراکم اين پرتوها در واحد سطح نيز بر مبناي مترمربع سنجيده مي‌شود بنابراين درخشندگي نمايشگر بر مبناي کاندلا بر مترمربع سنجيده مي‌شود. درخشندگي نمايشگرهاي LCD بين 300 تا 800 کاندلا بر مترمربع است. البته 400 تا 500 کاندلا بر مترمربع به‌عنوان حد طبيعي نمايشگرهاي LCD کنوني شناخته شده است.

برخي تلويزيون‌هاي Plasma ميزان درخشندگي بسيار بالايي در حدود 1000 تا 5000 کاندلا بر مترمربع ارايه مي‌کنند. با اين درخشندگي، تصاوير نمايش داده شده به ‌سهولت در محيط‌هاي نوراني قابل رويت خواهند بود.

Contrast ratio

تقابل رنگ‌ها يا Contrast مقياسي در نمايشگرهاست که اهميت فراواني در کيفيت تصوير نهايي خواهد داشت. به‌شکل دقيق Contrast Ratio را مي‌توان نسبت روشن‌ترين به تاريک‌ترين نقاط نمايشگر دانست. يکي از راه‌هاي ايجاد حجم و بعد در نمايشگرهاي دوبعدي کنوني استفاده از تقابل روشنايي يا تقابل رنگ‌هاست که باعث مي‌شود چشم انسان همان تصوري را نسبت به يک تصوير دوبعدي داشته باشد که در واقعيت خواهد داشت.

در واقع Contrast راه‌حلي هوشمندانه براي ايجاد خطاي بصري در چشم انسان است که در بازي‌ها و نرم‌افزارهاي امروزي به‌شدت مورد توجه قرار دارد. تقابل رنگ‌ها در تغيير اندازه مجازي سطح نمايشگر نيز اهميت پيدا مي‌کند. با استفاده مناسب از اين عنصر تصويري مي‌توان اندازه سطح را بزرگ‌تر يا کوچک‌تر از اندازه واقعي جلوه داد.

در سيستم‌هاي جديد نسبت تقابل رنگ‌ها با توجه به ميزان روشنايي محيط تنظيم مي‌شود که Dynamic Contrast Ratio خوانده مي‌شود. به‌صورت کلي نمايشگرهاي تابشي چون CRT، Plasma و DLP نسبت کنتراست بسيار مطلوبي ارايه مي‌کنند. کنتراست از مشکلات اصلي LCD است که در آينده نزديک بهبود خواهد يافت.

نسبت تصوير

از زمان پيدايش اولين استاندارد نمايش تصويري تاکنون، چهار گونه مختلف از نسبت‌هاي تصوير با اسامي گوناگون معرفي شده است. نمونه‌هاي اوليه بيشتر براي نمايشگرهاي کامپيوتر و تلويزيون‌هاي اوليه کاربرد داشت اما توسعه تصاوير متحرک در کامپيوتر اين استانداردها را به‌سرعت گسترش داد. تلويزيون هاي ديجيتال آخرين موارد بهبود و ارتقا را در اين حوزه موجب شده‌اند. CGA با نسبت 16 به 10 و با وضوح 200×320 آغازگر اين جريان بود.

سپس نسبت 4 به 3 با معرفي QVGA وارد اين ميدان شد. نسبت 5 به 4 با SXGA و نسبت 160 به 9 با WVGA معرفي شدند. نسبت تصوير در نمايشگرهاي CRT اهميت چنداني ندارد اما در نمايشگرهاي LCD که وضوح تصوير وابسته به تعداد پيکسل‌هاي نمايشگر است، اين مورد ثابت خواهد بود. بنابراين در مشخصات نمايشگري که براي کامپيوتر يا به‌عنوان تلويزيون تهيه مي‌کنيد، دقت داشته باشيد که نسبت تصوير آن براي شما مشخص شده باشد. در هنگام خريد ويدئوپروژکتورها بايد به امکانات تطبيقي اين دستگاه‌ها با نسبت‌هاي مختلف تصويري توجه داشت. تمامي تلويزيون‌هاي ديجيتال (HDTV) از نسبت 16 به 9 استفاده مي‌کنند. بد نيست بدانيد که تمام استانداردهاي تصويري که در ابتداي آن‌ها از W استفاده شده است، از نسبت 16 به 10 پشتيباني مي‌کنند.

دانستن اين مفاهيم، گشت‌ و گذار در بين محصولات کنوني بازار را آسان‌تر و انتخاب آن را بهينه خواهد ساخت. در فرصت‌هايي از اين دست مفاهيم بيشتر مورد بحث قرار خواهند گرفت.