Прежде чем перейти к статье, хочу вам представить, экономическую онлайн игру Brave Knights, в которой вы можете играть и зарабатывать. Регистируйтесь, играйте и зарабатывайте!
В компании «ЛАНИТ-Интеграция» мы привыкли пользоваться всеми возможными мультимедийными технологиями – они значительно упрощают нашу работу, а это значит, что мы еще лучше взаимодействуем с нашими заказчиками. Хотя, конечно, такая «фича» есть не только в нашей компании. Мы привыкли, что нас постоянно окружают часы, телефоны, мониторы, вывески на домах, но все реже задумываемся о том, кто же был первопроходцем в мире электронных устройств. Дисплей, на который вы сейчас смотрите, – научно-технический прогресс. А раз был прогресс, значит, с чего-то это всё начиналось. В этой статье рассмотрим, как человечество пришло к тому, что читать, писать, рисовать и смотреть можно не только на бумаге.
Не бумагой единой
Устройствами, способными отображать информацию, сейчас оснащено практически все оборудование, начиная от чайников, показывающих температуру воды, и заканчивая холодильниками, которые могут заказать продукты без участия человека. Помимо «умных» приборов, которые значительно упрощают нам жизнь, экранами и дисплеями оборудованы витрины магазинов, билборды, фасады зданий и неспроста. Согласно исследованиям американского психолога Эдгара Дейла, спустя две недели человек способен вспомнить лишь 10% прочитанной информации и 50% аудиовизуальной. Именно поэтому мы запомнили историю битвы между Вилларибо и Виллабаджо и намного хуже знаем школьный курс литературы.
Механическое телевидение
Но всего этого могло не быть, если бы в XIX веке не начали ставить первые опыты с передачей изображений на расстоянии. В 1862 году итальянский изобретатель Джовани Казелли создал устройство, которое передавало изображение по проводам, – пантелеграф. Но такая технология требовала предварительной подготовки картинки, а именно – нанесение ее на токопроводящую медную пластинку. Ускорить передачу изображений получилось благодаря открытию фотопроводимости селена инженером-электриком Уиллоуби Смитом, а также внешнего фотоэффекта инженером Генрихом Герцем. И в начале XX века появились устройства, способные передавать неподвижные изображения на расстоянии. В октябре 1925 года в своей лаборатории Бэрд добился успеха в передаче черно-белого изображения куклы. Оно сканировалось в 30 вертикальных линиях и передавалось со скоростью пять изображений в секунду. После этого успеха Бэрд спустился на улицу и привел в лабораторию курьера, чтобы посмотреть, как будет выглядеть передаваемое в изображении человеческое лицо (см. картинку ниже). Курьер Эдвард Тайтон стал известен как первый человек на телевидении.
ЭЛТ, кинескопы и APPLE
Думаю, телевизоры с кинескопом (p.s. как на картинке выше) вспомнят многие. А знали ли вы, что появились они благодаря немецкому ученому Карлу Фердинанду Брауну, который в конце XIX века разработал первую электронно-лучевую трубку (ЭЛТ). Изначально их использовали в качестве индикаторного прибора при исследовании электромагнитных колебаний. Но с 1902 года трубкой Брауна заинтересовался российский учёный Борис Львович Розинг. Он проводил опыты по воспроизведению изображений на ЭЛТ. В последствии Розинг стал основоположником принципов и устройства современного телевидения.
Первые серийные телевизоры с кинескопом выпущены компанией Telefunken в 1934 году. В СССР серийный выпуск телевизоров был запущен в 1940 году, но освоению массового производства помешала начавшаяся война. В то же время в США не переставала развиваться радиопромышленность, и уже в 1953 году началось полноценное цветное телевещание. Параллельно развитие получали телетайпы. Это электронные пишущие машинки, способные передавать между двумя абонентами текстовое послание по проводам. Позже инженеры научились подключать их напрямую к ЭВМ (электронно-вычислительной машине) и печатать сгенерированный ею текст. Однако из-за высокой стоимости телетайпов немногие могли их себе позволить. Поэтому начало 70-х годов прошлого столетия началось с поисков дешевых альтернатив. Дон Ланкастер, Ли Фезельзенштейн и Стив Возняк задались вопросом, почему бы не построить дешевые экранные видеотерминалы, используя дисплеи телевизоров в качестве дисплея. Так мы получили композитный видеовыход, первые компьютерные мониторы и Apple Стива Возняка.
Смотри, какая плазма
В 1960-х годах учёные выяснили, что используя заряженный газ между двумя стеклянными пластинками, можно получить светящиеся изображения. Первая плазменная панель была разработана в Университете Иллинойса доктором Дональдом Битцером, Джином Слоттоу и Робертом Уиллсоном. Принцип построения заключался в том, что между двумя параллельными стеклянными пластинами находилась матрица газанаполненных ячеек. Внутри стеклянных пластин располагались прозрачные электроды, отвечающие за сканирование, подсветку и адресацию. Таким образом, разряд в газе протекал между электродами на лицевой стороне экрана и адресации на задней стороне.
Широкое распространение плазменные дисплеи получили в начале 90-х годов прошлого столетия и до 10-х годов XXI века века являлись основным типом средств отображения, пока свое распространение не получили ЖК-дисплеи (LCD).
ЖК, LCD QLED, OLED или вы сейчас находитесь здесь
Жидкокристаллические (ЖК) или LCD-дисплеи повсюду. Хм, больше чем уверен, этот текст вы читаете именно с него. Так кого же будем благодарить за это чудо? Как обычно, появлению современных дисплеев способствовало много учёных. Думаю, стоит сказать спасибо австрийскому ученому Фридриху Райницеру. Именно он обнаружил в 1888 году жидкие кристаллы. А уже в 1927 году русский физик Всеволод Фредерикс открыл эффект, получивший его имя, который широко используется в жидкокристаллических дисплеях. В 1964 году Джордж Хейлмейер создал первый ЖК-монитор, основанный на эффекте динамического рассеяния. Первое время такие мониторы использовались в портативных устройствах из-за низкого энергопотребления, например, в часах, калькуляторах, измерительных приборах.
Технологии производства ЖК-дисплеев претерпели много хороших изменений. Первый цветной ЖК был произведён компанией Sharp в 1987 году. На основе методики Гюнтера Баура привычные нам матрицы IPS (in-plane switching) были разработаны в 90-х годах компаниями Hitachi и NEC. Такие матрицы IPS разрабатывались с целью избавиться от недостатков предыдущей технологии TN+film.
Кстати, если сейчас посмотреть на ЖК-дисплей в разобранном виде, то он будет похож на многослойный пирог. Сначала идёт ЖК-матрица, которая в первоначальном варианте исполнения представляла собой плоский пакет стеклянных пластин с жидкими кристаллами посередине. Немного позже стали использовать гибкие материалы на основе полимеров – такая технология используется до сих пор. За ней идёт подсветка матрицы. В основном используется искусственный источник света – светодиоды, далее коммутационный жгут проводов и корпус.
Помимо таких плюсов, как небольшая толщина дисплея, яркость и хороший уровень контрастности (по сравнению с плазменными дисплеями), у классических LCD-дисплеев со временем были выявлены и минусы. Производители начали искать пути борьбы с недостаточной насыщенностью цветов, которая стала следствием паразитной засветки светодиодов на стоящие рядом друг с другом пиксели. В этой борьбе производители пришли к технологиям OLED (organic light-emitting diodes) и QLED (quantum dots light-emitting diode). Сразу же стоит отметить, что QLED является модернизацией классической LCD-технологии, в то время как OLED – это принципиально новая разработка.
Итак, что же представляет из себя технология QLED? Между блоком подсветки из синих светодиодов и слоем с жидкими кристаллами добавляется прослойка с квантовыми точками, которые поглощают световой поток нижнего слоя светодиодной подсветки, – обычно этот поток синего цвета. Вследствие этого кристаллы возбуждаются и начинают излучать свет определенной длины волны. Это позволяет точнее передавать оттенки цветов и управлять их яркостью. А вот принципиально новая технология OLED работает абсолютно иначе. Органическая пленка на углеродной основе помещается между двумя проводниками, пропускающими электрический ток. Под таким воздействием эта пленка начинает излучать свет. По сути, каждый пиксель самостоятелен. Он излучает цвет, но при этом не мешает своим соседям светить другими цветами. Такая технология позволяет создавать более тонкие панели по сравнению с классическими LCD-дисплеями.
Интересный факт: с помощью OLED строятся полностью прозрачные мониторы.
ЧБД: что будет дальше
Уже давно большое распространение получили светодиодные дисплеи (LED-дисплей). Светодиод – это полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении. LED-дисплей представляет собой поверхность, плотно усеянную светодиодами, каждый из которых имеет свой цвет пикселя. Отличительной особенностью светодиодных дисплеев стала возможность использования их на улице без дополнительной влагозащиты. Это касается специализированных и уличных решений. Именно поэтому светодиодные экраны можно увидеть буквально везде, начиная от небольшого караоке клуба или фасадов зданий и заканчивая светодиодными полами, на которых проводят спортивные соревнования.
Благодаря научно-техническому прогрессу наша команда Центра мультимедийных решений использует в своих проектах передовые технологии отображения, начиная от LCD-панелей и заканчивая прозрачными экранами. Они позволяют заказчикам разнообразить способы взаимодействия между собой и своей аудиторией и повысить эффективность бизнес-процессов. Дальше больше.
