Выраб тэлевізара з тэхналогіяй Anti-Burn-In
Развіццё тэхналогіі тэлевізійных экранаў за апошнія два дзесяцігоддзі было вельмі хуткім. Калісьці тэлевізары былі сінонімам вялікіх і цяжкіх ЭЛТ-трупак, то цяпер на рынку дамінуюць плоскія панэлі, такія як LCD, LED, QLED і OLED. Аднак, нягледзячы на гэты прагрэс, класічная праблема зноў застаецца актуальнай, асабліва з сучаснымі высокакантраснымі панэлямі, такімі як OLED: выгаранне. Выгаранне - гэта з'ява "ценявога" малюнка, які застаецца на экране пасля таго, як статычны візуальны элемент адлюстроўваецца занадта доўга, напрыклад, лагатып тэлевізійнай станцыі, гульнявы HUD або радок меню праграмы. Таму вытворчасць сучасных тэлевізараў, асабліва тых, якія выкарыстоўваюць OLED-панэлі, цяпер робіць акцэнт на тэхналогіі супраць выгарання як абавязковай функцыі для павышэння даўгавечнасці і камфорту карыстальніка.
Разуменне выгарання і яго прычын
Каб зразумець тэхналогію супраць выгарання, нам трэба зразумець корань праблемы. На OLED-панэлі (арганічны святлодыёд) кожны піксель выпраменьвае сваё ўласнае святло. Гэтыя пікселі складаюцца з чырвоных, зялёных і сініх субпікселяў, кожны з якіх мае розныя характарыстыкі старэння. Калі ўчастак экрана часцей адлюстроўвае яркі або статычны малюнак, субпікселі ў гэтай вобласці працуюць больш інтэнсіўна і старэюць хутчэй. У выніку ўзнікаюць адрозненні ва ўзроўнях яркасці паміж абласцямі экрана — і, здавалася б, пастаянная «трасіроўка» выявы.
У адрозненне ад выпальвання, існуе таксама тэрмін «захаванне выявы», які з'яўляецца часовым. Звычайна захаванне знікае праз кароткі час або пасля таго, як на экране адлюструецца рухомы кантэнт. Выпальванне, як правіла, больш пастаяннае, бо яно звязана з фактычным зносам святлопрапускальнага матэрыялу.
ВК/святлодыёдныя дысплеі звычайна больш устойлівыя да выгарання, хоць гэта не значыць, што іх немагчыма адчуць. Аднак, паколькі OLED выдатна адрозніваецца кантраснасцю і глыбокім чорным колерам, гэтая тэхналогія вельмі папулярная, і прадухіленне выгарання стала важнай часткай працэсу вытворчасці тэлевізараў.
Этапы вытворчасці тэлевізара: ад панэлі да функцый абароны ад выгарання
Стварэнне сучаснага тэлевізара — гэта не толькі зборка панэляў і рам. Вытворцы павінны распрацаваць апаратную і праграмную экасістэму, якія працуюць разам. Для тэхналогіі абароны ад выгарання выявы падыход звычайна ахоплівае чатыры асноўныя элементы: выбар матэрыялу панэлі, кіраванне харчаваннем і яркасцю, алгарытмы абароны выявы, а таксама заводская каліброўка і выпрабаванні.
1) Выбар больш трывалых панэляў і матэрыялаў
Першы крок — вызначыць тып панэлі ў залежнасці ад сегмента прадукту: OLED, QD-OLED або OLED са спецыяльнай тэхналогіяй, напрыклад, MLA (Micro Lens Array) у некаторых прэміяльных мадэлях. Вытворцы панэляў пастаянна распрацоўваюць больш стабільныя і эфектыўныя арганічныя матэрыялы, каб прадухіліць хуткае зніжэнне прадукцыйнасці субпікселяў. Павышэнне эфектыўнасці мае вырашальнае значэнне: чым больш эфектыўна пікселі генеруюць святло, тым менш току патрабуецца для дасягнення зададзенага ўзроўню яркасці, тым самым зніжаючы хуткасць старэння.
На гэтым этапе вытворцы таксама разглядаюць дызайн субпікселяў і схемы кіравання, каб паменшыць перагрузку ў пэўных зонах. Больш удасканаленыя канструкцыі панэляў могуць стварыць больш збалансаванае размеркаванне нагрузкі на субпікселі.
2) Праектаванне схемы прывада і кіраванне тэмпературай
На эфект «выгарання» ўплывае не толькі час прагляду статычнага кантэнту, але і тэмпература. Чым гарачэйшая панэль, тым хутчэй раскладаюцца арганічныя матэрыялы. Таму пры распрацоўцы тэлевізара, устойлівага да «выгарання», таксама патрабуецца ўважлівая ўвага да цеплавога кіравання: выбар радыятара, канструкцыя задняй панэлі, размяшчэнне кампанентаў і кіраванне харчаваннем.
Схема драйвера пікселя (ІС) таксама прызначана для дакладнага рэгулявання току. Дзякуючы дакладнаму кіраванню тэлевізар можа зніжаць лакальную або агульную яркасць ва ўмовах высокай рызыкі без істотнага пагаршэння якасці выявы.
3) Праграмны алгарытм абароны ад выпальвання
Гэта тая частка, якую часцей за ўсё «бачаць» карыстальнікі, хоць яна і працуе бясшумна. У сучасных тэлевізарах сістэма абароны ад выгарання звычайна не абапіраецца на адзін метад, а хутчэй на спалучэнне наступных прыёмаў:
а. Зрушэнне пікселяў
Тэлевізары нязначна зрушваюць становішча выявы на некалькі пікселяў праз пэўныя інтэрвалы. Гэта гарантуе, што статычныя элементы (лагатыпы, тэкст і інтэрфейс) не заўсёды «сутыкаюцца» з аднымі і тымі ж пікселямі. Гэты зрух звычайна незаўважны для гледача, але ён эфектыўна зніжае рызыку лакальнага зносу.
б. Выяўленне лагатыпа і зацямненне статычных элементаў
Тэлевізар выяўляе зоны, схільныя да статычнага шуму, такія як лагатыпы трансляцый або элементы інтэрфейсу. Пры выяўленні сістэма паступова зніжае яркасць гэтых зон. Гэты метад дапамагае знізіць інтэнсіўнасць субпікселяў у ўразлівых месцах, не змяняючы пры гэтым кардынальна агульнае адлюстраванне.
c. ABL (аўтаматычны абмежавальнік яркасці)
ABL абмяжоўвае пікавую яркасць, калі на экране адлюстроўваюцца вялікія яркія ўчасткі. На OLED-дысплеях уключэнне ўсяго экрана на высокую яркасць патрабуе шмат энергіі і павялічвае нагрэў. З дапамогай ABL тэлевізар падтрымлівае бяспечныя ўмовы працы і запавольвае старэнне панэлі. Хоць некаторыя карыстальнікі лічаць, што ABL памяншае "ўсплёск" яркасці ў пэўных сцэнах, гэтая функцыя адыгрывае вырашальную ролю ў даўгавечнасці.
г. ASBL/TPC (аўтаматычны статычны абмежавальнік яркасці / часовае кіраванне пікам)
Калі тэлевізар выяўляе вельмі статычную выяву на працягу пэўнага часу, сістэма можа знізіць агульную яркасць, каб паменшыць рызыку выгарання экрана. На некаторых мадэлях гэтая функцыя можа здавацца агрэсіўнай, напрыклад, пры праглядзе кантэнту з вялікай колькасцю цёмных сцэн і мінімальнай колькасцю руху. Таму вытворцы звычайна ўстанаўліваюць парог выяўлення, каб збалансаваць абарону і камфорт.
е. Застаўка экрана і аўтаматычны рэжым чакання
Для аперацыйных сістэм тэлевізараў (Android TV/Google TV, Tizen, webOS і г.д.) застаўка дапамагае, калі карыстальнікі занадта доўга пакідаюць тэлевізар у меню праграм. Аўтаматычны пераход у рэжым чакання таксама прадухіляе тое, каб экран заставаўся ўключаным гадзінамі незаўважна.
4) Абнаўленне пікселяў і каліброўка аднастайнасці
Адной з найважнейшых тэхналогій супраць выгарання з'яўляецца абнаўленне пікселяў або кампенсацыя. Канцэпцыя заключаецца ў тым, што тэлевізар счытвае і рэгулюе ўзровень яркасці пікселяў, якія пачынаюць старэць. Звычайна існуе два тыпы:
– Кароткая кампенсацыя, якая запускаецца аўтаматычна пасля некалькіх гадзін выкарыстання тэлевізара, а затым выключаецца.
– Кампенсацыя доўгага/глыбокага абнаўлення, якая можа быць выканана пасля пэўнага агульнага выкарыстання або па камандзе карыстальніка.
Падчас вытворчага працэсу вытворцы павінны падрыхтаваць прашыўку і кампенсацыйныя табліцы (табліцы пошуку), якія адпавядаюць характарыстыкам панэлі. Акрамя таго, на этапе заводской каліброўкі правяраецца аднастайнасць, каб прадухіліць ператварэнне невялікіх адрозненняў паміж абласцямі ў сур'ёзныя візуальныя праблемы з цягам часу.
Тэставанне на трываласць: статычнае мадэляванне кантэнту і стрэс-тэст
Тэлевізары, якія сцвярджаюць, што ўстойлівыя да выгарання, не абапіраюцца выключна на вышэйзгаданыя характарыстыкі; патрабуецца правядзенне выпрабаванняў. Вытворцы звычайна выконваюць наступнае:
1. Статычны кантэнт для стрэс-тэсту: лагатып, навінавая тыкерка, гульнявы інтэрфейс і каляровыя ўзоры.
2. Цыкл высокай яркасці: HDR з вялікімі яркімі зонамі для праверкі ABL і тэмпературы.
3. Тэставанне навакольнага асяроддзя: розныя тэмпературы ў памяшканні, вільготнасць і працяглы час працы.
4. Праверка алгарытму: забеспячэнне таго, каб выяўленне лагатыпа не памылкова выяўляла важныя аб'екты на плёнцы, і забеспячэнне таго, каб зніжэнне яркасці не парушала ўражанні ад прагляду.
Дадзеныя гэтых тэстаў выкарыстоўваюцца для налады прашыўкі, паляпшэння крывой яркасці і вызначэння налад па змаўчанні, якія бяспечныя для большасці карыстальнікаў.
Інтэграцыя прадуктаў: баланс паміж якасцю выявы і яе абаронай
Найбольшая праблема пры стварэнні тэлевізара, устойлівага да выгарання экрана, — гэта знайсці баланс паміж двума рэчамі: якасцю выявы і тэрмінам службы панэлі. Калі абарона занадта агрэсіўная, выява будзе выглядаць цьмянай або скажонай. Калі абарона занадта слабая, рызыка выгарання экрана павялічваецца. Вось чаму ў кожнага брэнда свой «прысмак»: некаторыя надаюць прыярытэт яркасці і абапіраюцца на інтэлектуальную кампенсацыю, а іншыя больш кансерватыўныя ў абмежаванні яркасці статычных элементаў.
Акрамя таго, гэта ўплывае і на карыстальніцкі інтэрфейс (UI). Многія вытворцы цяпер распрацоўваюць карыстальніцкія інтэрфейсы з напаўпразрыстымі элементамі, рухомай анімацыяй і цёмнымі рэжымамі, каб паменшыць нагрузку пікселяў у пэўных абласцях.
Практычныя рэкамендацыі па падтрымцы сістэмы супраць выгарання
Нягледзячы на тое, што тэлевізары абсталяваны тэхналогіяй супраць выгарання экрана, правільныя звычкі выкарыстання ўсё роўна важныя. Вось некалькі простых крокаў, якія звычайна рэкамендуюцца (без шкоды для камфорту):
– Пазбягайце гадзіннага адлюстравання статычных меню, такіх як прыпыненыя відэа або нерухомы экран гульні.
– Уключыце ўбудаваную застаўку і функцыі абароны экрана.
– Выкарыстоўвайце разумны ўзровень яркасці для штодзённага выкарыстання; рэжым вельмі яркасці захоўвайце для асаблівых умоў.
– Дазволіць абнаўленне пікселяў запускацца аўтаматычна, калі тэлевізар запытвае/запускаецца пасля выключэння.
Закрыццё
Стварэнне тэлевізараў з тэхналогіяй абароны ад выгарання з'яўляецца вынікам спалучэння дасягненняў у галіне матэрыялаў панэляў, схем і цеплавога праектавання, алгарытмаў апрацоўкі малюнкаў, а таксама строгай заводскай каліброўкі і выпрабаванняў. У эпоху разумных тэлевізараў з вялікай колькасцю статычнага кантэнту — лагатыпаў трансляцый, інтэрфейсаў струменевай перадачы і нават гульнявых HUD — функцыі абароны ад выгарання ўжо не проста дадатковыя, а важныя кампаненты для падтрымання выдатнай якасці выявы ў доўгатэрміновай перспектыве. Пры правільным спалучэнні апаратнай і праграмнай абароны сучасныя тэлевізары могуць забяспечваць візуальную дасканаласць, такую як высокая кантраснасць і насычаныя колеры, без шкоды для даўгавечнасці панэлі.
