Kaip veikia QLED ekranai
Paskutiniais metais elektronikos parduotuvėse vis dažniau pastebite užrašą “QLED” ant televizorių ir monitorių. Galbūt net girdėjote pardavėjus entuziastingai pasakojant, kad tai kažkas nepaprasto, pranokstančio įprastus LED ekranus. Bet kas gi slypi už šių keturių raidžių?
QLED reiškia “Quantum Dot LED” – tai ekranų technologija, kuri paima įprastą LED ekraną ir prideda papildomą sluoksnį su mikroskopiniais kristalais, vadinamais kvantiniais taškais. Šie mažyčiai dariniai, kurių dydis siekia vos kelis nanometrus, sugeba transformuoti šviesą visai kitaip nei bet kas, ką matėme anksčiau. Samsung buvo pirmoji kompanija, kuri šią technologiją pradėjo masiškai diegti savo televizoriuose apie 2015 metus, nors pati kvantinių taškų koncepcija mokslininkams žinoma jau nuo 1980-ųjų.
Pagrindinis QLED privalumas – spalvos. Jei kada nors stovėjote elektronikos parduotuvėje ir žiūrėjote į skirtingus televizorius, tikriausiai pastebėjote, kad kai kurie ekranai rodo spalvas, kurios atrodo tarsi gyvenimo pilnos, o kiti – šiek tiek blankios. QLED ekranai patenka į pirmąją kategoriją, gebėdami atvaizduoti iki 100% DCI-P3 spalvų spektro, o tai reiškia, kad matote spalvas tokias, kokias jas matytumėte tikrovėje.
Kvantiniai taškai – mikroskopiniai spalvų magikai
Įsivaizduokite mažytį kristalą, tokį mažą, kad milijonas jų tilptų ant smeigtuko galvos. Tai ir yra kvantinis taškas. Šie kristalai paprastai pagaminti iš kadmio selenido arba indžio fosfido – medžiagų, kurios turi unikalią savybę: kai į jas patenka mėlyna šviesa, jos ima spinduliuoti savo spalvą, priklausomai nuo kristalo dydžio.
Štai kur prasideda tikroji magija. Mažesni kvantiniai taškai (apie 2-3 nanometrus) spinduliuoja mėlyną šviesą, vidutinio dydžio (4-5 nanometrai) – žalią, o didesni (6-7 nanometrai) – raudoną. Tai kvantinės mechanikos dėka – kai elektronai šiuose mažyčiuose kristaluose sužadinami, jie išskiria šviesą labai specifinėje bangos ilgio juostoje. Kuo mažesnis kristalėlis, tuo trumpesnės bangos ilgio šviesa išspinduliuojama.
QLED ekranuose šie kvantiniai taškai sudėti į plonytį sluoksnį – tarsi milžiniška spalvų paletė, kurioje kiekvienas taškelis atlieka savo darbą. Kai per šį sluoksnį praeina mėlyna LED šviesa (kuri yra ekrano apšvietimo šaltinis), kvantiniai taškai ją transformuoja į labai grynas raudonas ir žalias spalvas. Šios trys pagrindinės spalvos – mėlyna, žalia ir raudona – vėliau maišosi ir sukuria visą spalvų spektrą, kurį matote ekrane.
Kaip QLED skiriasi nuo įprasto LED
Daugelis žmonių klausia: “Ar QLED nėra tiesiog dar vienas marketingo triukas?” Atsakymas – ne, tai tikrai skirtinga technologija, nors ir paremta tuo pačiu LED pagrindu.
Įprastame LED televizoriuje turite baltą arba mėlyną LED apšvietimą, kuris šviečia pro skystųjų kristalų (LCD) sluoksnį ir spalvų filtrus. Problema ta, kad šie spalvų filtrai nėra tobuli – jie praleidžia ne tik reikiamą spalvą, bet ir šiek tiek kitų bangos ilgių. Rezultatas? Spalvos atrodo šiek tiek “nešvarios”, o spalvų spektras siauresnis.
QLED ekrane situacija kitokia. Mėlynos LED šviesos spinduliai patenka į kvantinių taškų sluoksnį, kur jie transformuojami į labai grynas, specifines spalvas. Tai tarsi turėtumėte profesionalų dailininką, kuris naudoja tik geriausius pigmentus, o ne pigias akvareles iš supermarketo. Spalvos išeina sodrios, tikslios ir apimančios daug platesnį spektrą.
Dar vienas svarbus skirtumas – ryškumas. QLED ekranai gali pasiekti 1500-2000 nitų ryškumą, o kai kurie premium modeliai – net daugiau. Palyginkite tai su įprastų LED televizorių 300-500 nitais, ir suprasite, kodėl QLED vaizdas atrodo toks įspūdingas, ypač žiūrint HDR turinį. Tai reiškia, kad saulėtame kambaryje ekranas išlieka gerai matomas, o tamsiose scenose vis tiek matote visas detales.
Technologijos anatomija sluoksnis po sluoksnio
Jei galėtumėte pjaustyti QLED ekraną (ko, žinoma, nerekomenduoju daryti su savo nauju televizoriumi), pamatytumėte kelis skirtingus sluoksnius, kiekvienas atliekantis savo funkciją.
Gale yra LED apšvietimo sistema. Priklausomai nuo modelio, tai gali būti kraštinis apšvietimas (Edge LED), kai šviesos diodai išdėstyti ekrano kraštuose, arba tiesioginis apšvietimas (Direct LED / Full Array), kai diodai išdėstyti po visu ekranu. Brangesniuose modeliuose šie diodai sugrupuoti į zonas, kurias galima valdyti atskirai – tai vadinama “local dimming” ir leidžia pasiekti geresnį kontrastą.
Virš LED sluoksnio yra difuzoriai ir šviesą atspindintys sluoksniai, kurie paskirsto šviesą tolygiai po visą ekraną. Tada ateina tas pats kvantinių taškų sluoksnis – QLED technologijos širdis. Šis sluoksnis paprastai yra tik kelių mikrometrų storio, bet jame telpa milijardai kvantinių taškų.
Toliau eina LCD (skystųjų kristalų) sluoksnis, kuris veikia kaip milijonai mažyčių užraktų, leidžiančių arba blokuojančių šviesą kiekvienam pikseliui. Šie kristalai sukasi elektros lauką veikiant, kontroliuodami, kiek šviesos praeina. Virš LCD yra spalvų filtrai, nors QLED ekranuose jų vaidmuo mažesnis nei įprastuose LED ekranuose, nes daugumą spalvų darbo atlieka kvantiniai taškai.
Galiausiai, viršuje yra apsauginis stiklas arba plastikas, dažnai su antireflekcine danga, kad sumažintų atspindžius. Kai kurie premium QLED modeliai turi specialias dangas, kurios beveik visiškai eliminuoja atspindžius – labai naudinga, jei jūsų svetainė turi daug langų.
HDR ir QLED – tobula pora
HDR (High Dynamic Range) yra viena iš didžiausių vaizdo kokybės revoliucijų per pastaruosius dešimtmečius, ir QLED ekranai ją atskleidžia puikiai. Bet kas gi tas HDR iš tikrųjų reiškia?
Įsivaizduokite, kad fotografuojate peizažą su ryškia saule ir tamsiais šešėliais. Įprasta kamera turi rinktis – arba teisingai eksponuoti dangų (ir šešėliai bus visiškai juodi), arba šešėlius (ir dangus bus pereksponuotas, baltas). HDR leidžia užfiksuoti ir atvaizduoti abi detales vienu metu – matote detales tiek ryškiose, tiek tamsesnėse vietose.
QLED ekranai puikiai tinka HDR turiniui dėl kelių priežasčių. Pirma, jie gali būti labai ryškūs – o HDR reikalauja didelio ryškumo, kad parodytų tuos sprogimus, saulės atspindžius vandenyje ar automobilio žibintus. Antra, jie gali rodyti labai platų spalvų spektrą, o HDR turinys būtent ir užkoduotas su platesniu spalvų spektru nei įprastas video.
Yra keletas HDR standartų – HDR10, HDR10+, Dolby Vision, HLG. QLED televizoriai paprastai palaiko HDR10 ir HDR10+, o kai kurie modeliai – ir Dolby Vision. HDR10+ yra dinaminis standartas, reiškiantis, kad kiekviena scena arba net kadras gali turėti savo ryškumo ir spalvų nustatymus, o ne vieną nustatymą visam filmui. Tai leidžia pasiekti dar geresnę vaizdo kokybę.
Praktiškai tai reiškia, kad žiūrint filmą su HDR turiniu QLED televizoriuje, matote vaizdą daug artimesnį tam, ką matytumėte tikrovėje. Sprogimas filme tikrai atrodo apakina, žvaigždėtas dangus kosminiame filme rodo milijonus žvaigždžių, o ne tik keletą šviesių taškų.
Ar QLED yra tas pats kas OLED
Šis klausimas kyla nuolat, ir suprantama kodėl – pavadinimai skamba panašiai. Bet technologijos yra fundamentaliai skirtingos, ir kiekviena turi savo privalumų bei trūkumų.
OLED (Organic Light Emitting Diode) ekranuose kiekvienas pikselis pats švyti – nėra jokio foninių apšvietimo. Kai norite parodyti juodą spalvą, pikselis tiesiog išsijungia. Tai reiškia tobulą juodą spalvą ir begalinį kontrastą. QLED ekranuose vis dar yra foninis apšvietimas, todėl juoda spalva niekada nėra tikrai juoda – visada yra šiek tiek šviesos nutekėjimo.
Tačiau QLED turi savo privalumų. Pirma, ryškumas – QLED ekranai gali būti daug ryškesni nei OLED. Tai svarbu šviesiais kambariuose ir žiūrint HDR turinį. Antra, ilgaamžiškumas – OLED ekranai gali patirti “įdegimo” problemą, kai ilgai rodomas statiškas vaizdas (pavyzdžiui, naujienos kanalo logotipas) gali palikti nuolatinį šešėlį ekrane. QLED ekranai šios problemos neturi.
Trečia, kaina. QLED televizoriai paprastai yra pigesni nei panašaus dydžio OLED modeliai. Ketvirta, QLED ekranai gali būti didesni – rasti 85 colių QLED televizorių yra įprasta, tuo tarpu dideli OLED ekranai yra labai brangūs ir reti.
Taigi kuris geresnis? Priklauso nuo jūsų poreikių. Jei žiūrite daug filmų tamsame kambaryje ir vertinate tobulą juodą spalvą bei kontrastą, OLED gali būti geresnis pasirinkimas. Jei jūsų kambarys šviesus, žiūrite daug sporto ar žaidžiate vaizdo žaidimus su statiškais elementais, arba tiesiog norite didesnio ekrano už mažesnę kainą, QLED bus protingesnis sprendimas.
QLED praktikoje – kas veikia gerai ir kas ne
Turėjau progą išbandyti kelis QLED televizorius per pastaruosius metus, ir galiu pasakyti, kad teorija ir praktika ne visada sutampa. Yra dalykų, kurie veikia nuostabiai, ir yra niuansų, apie kuriuos verta žinoti prieš perkant.
Spalvos tikrai įspūdingos. Žiūrint gamtos dokumentiką ar animacinius filmus, skirtumas tarp QLED ir įprasto LED ekrano yra akivaizdus. Raudona papūgos plunksna atrodo tikrai raudona, o ne oranžinė. Vandenyno mėlynė yra gili ir sodriai, ne išblukusi. Tai ypač pastebima, kai žiūrite 4K HDR turinį iš gerų šaltinių – Netflix, Disney+, Ultra HD Blu-ray diskų.
Ryškumas yra kitas didelis privalumas. Mano svetainėje yra didelis langas, ir popietę saulė šviečia tiesiai į televizorių. Su senu LED televizoriumi tuo metu žiūrėti buvo beveik neįmanoma – vaizdas atrodė išblukęs, atspindžiai trukdė. QLED televizorius su šia problema susidoroja daug geriau. Vaizdas išlieka ryškus ir kontrastingas net ir šviesiausiomis dienomis.
Tačiau yra ir trūkumų. Juoda spalva, nors ir geresnė nei įprastuose LED ekranuose, vis tiek nėra tikrai juoda. Tamsame kambaryje žiūrint filmą su juostomis viršuje ir apačioje, pastebite, kad jos yra tamsiai pilkos, ne juodos. Tai ypač matoma su pigesniais QLED modeliais, kurie neturi pažangių local dimming sistemų.
Žiūrėjimo kampai taip pat nėra tobuli. Nors QLED ekranai šiuo aspektu geresni nei įprasti LCD ekranai, jie vis tiek atsilieka nuo OLED. Jei žiūrite iš šono, spalvos šiek tiek blanksta ir kontrastas mažėja. Tai nėra didelė problema, jei sėdite tiesiai priešais ekraną, bet didelėje šeimoje, kur žmonės sėdi įvairiose vietose, kai kurie žiūrovai gaus ne tokią gerą vaizdo kokybę.
Dar vienas dalykas – judėjimo apdorojimas. QLED televizoriai paprastai turi įvairių technologijų, skirtų pagerinti judančių objektų atvaizdavimą, bet kartais jos gali sukelti “muilo operos efektą”, kai filmai atrodo tarsi pigiai nufilmuoti TV serialai. Laimei, daugumą šių funkcijų galima išjungti arba sureguliuoti nustatymuose.
Ateitis atrodo dar spalvingesnė
QLED technologija nėra statiškas dalykas – ji nuolat tobulėja. Viena įdomiausių naujovių yra vadinamieji “kadmio neturintys” kvantiniai taškai. Kadmis yra sunkusis metalas, kuris gali būti kenkmingas aplinkai, todėl gamintojų spaudžiama reguliuotojų, jie ieško alternatyvų. Nauji kvantiniai taškai pagaminti iš indžio fosfido arba kitų medžiagų, ir jie jau pasiekia panašią arba net geresnę spalvų kokybę.
Kita kryptis – QD-OLED, technologija, kuri derina kvantinių taškų privalumus su OLED savišviečiančiais pikseliais. Vietoj mėlynų LED, čia naudojami mėlyni OLED pikseliai, o kvantiniai taškai transformuoja jų šviesą į raudoną ir žalią. Rezultatas – spalvos kaip QLED, bet juoda spalva ir kontrastas kaip OLED. Samsung ir Sony jau pristatė pirmuosius QD-OLED televizorius, ir rezultatai atrodo labai žadantys.
Yra ir darbų su tiesioginio vaizdo kvantinių taškų ekranais (true QLED arba QDLED), kur kiekvienas kvantinis taškas pats švies, kaip OLED pikselis. Tai būtų tikra revoliucija, nes gautumėte OLED privalumus (tobulą juodą, begalinį kontrastą) su QLED privalumais (didesnį ryškumą, ilgaamžiškumą, platesnį spalvų spektrą). Tačiau ši technologija vis dar yra ankstyvoje vystymosi stadijoje, ir komercinių produktų greičiausiai pamatysime ne anksčiau kaip po kelių metų.
Kalbant apie artimiausią ateitį, galime tikėtis QLED televizorių su dar didesniu ryškumu (kai kurie gamintojai jau kalba apie 4000-5000 nitų), dar geresniu local dimming (su tūkstančiais atskirai valdomų zonų), ir geresniu energijos efektyvumu. Taip pat matome tendenciją link didesnių ekranų – 75-85 colių QLED televizoriai tampa vis prieinamesni.
Ką reikia žinoti prieš perkant QLED televizorių
Jei svarstote įsigyti QLED televizorių, yra keletas dalykų, į kuriuos verta atkreipti dėmesį parduotuvėje ar skaitant specifikacijas internete.
Pirma, ne visi QLED televizoriai sukurti vienodi. Yra didžiulis skirtumas tarp biudžetinio QLED modelio ir premium flagmano. Pagrindinis skirtumas dažnai yra local dimming sistema. Ieškokite televizorių su “Full Array Local Dimming” ir kuo daugiau zonų – geriausi modeliai turi 500 ar daugiau zonų. Pigesni modeliai gali turėti tik kraštinį apšvietimą (Edge LED) su keliais dešimtimis zonų arba net be local dimming, ir juoda spalva bei kontrastas bus daug prastesni.
Antra, patikrinkite ryškumo specifikacijas. Ieškokite bent 1000 nitų didžiausio ryškumo, jei norite tikrai pasinaudoti HDR. Kai kurie gamintojai nurodo “peak brightness” (maksimalų ryškumą), kuris gali būti pasiektas tik mažoje ekrano dalyje, o ne visame ekrane, todėl verta paskaityti nepriklausomas apžvalgas.
Trečia, įvesties vėlinimas (input lag) yra svarbus, jei planuojate žaisti vaizdo žaidimus. Geriausi QLED televizoriai žaidimams turi mažiau nei 20 milisekundžių vėlinimą, o kai kurie net mažiau nei 10 ms. Taip pat patikrinkite, ar televizorius palaiko HDMI 2.1, kuris reikalingas 4K 120Hz žaidimams su naujausiais konsolėmis (PlayStation 5, Xbox Series X).
Ketvirta, operacinė sistema ir išmanieji funkcionalumai. Samsung QLED televizoriai naudoja Tizen OS, o kai kurie kiti gamintojai – Android TV arba Google TV. Patikrinkite, ar sistema turi programėles, kurias naudojate (Netflix, YouTube, HBO ir pan.), ir ar sąsaja jums patogu naudoti.
Penkta, garso kokybė. Dauguma plokščių televizorių, įskaitant QLED, turi gana silpnus garsiakalbius. Jei norite tikrai geros garso kokybės, turėsite investuoti į garso sistemą arba bent jau soundbar. Kai kurie premium QLED modeliai turi geresnius integruotus garsiakalbius, bet jie vis tiek negali konkuruoti su specialia garso sistema.
Galiausiai, dydis ir atstumas. Bendra taisyklė – televizoriaus įstrižainė coliais, padauginta iš 1.2-1.5, duoda optimalų žiūrėjimo atstumą pėdomis. Taigi 65 colių televizoriui optimalus atstumas būtų apie 2.4-3 metrus. Su 4K rezoliucija galite sėdėti arčiau nei su Full HD, nes pikseliai mažesni ir jų nematyti. Nepersistenkite su dydžiu – per didelis televizorius per mažame kambaryje gali būti nepatogus žiūrėti.
Kai technologija tampa kasdieniu stebuklu
Grįžtant prie pradžios klausimo – ar QLED yra tik marketingo triukas ar tikra technologinė pažanga? Po viso šio pasinėrimo į kvantinių taškų pasaulį, galiu drąsiai sakyti, kad tai tikra pažanga. Kvantiniai taškai fundamentaliai keičia tai, kaip ekranai generuoja spalvas, ir rezultatas yra matomas kiekvieno, kas pažiūri į gerą QLED ekraną.
Žinoma, QLED nėra tobula technologija. Ji turi savo trūkumų, ypač palyginus su OLED, ir ne kiekvienam QLED televizorius bus geriausias pasirinkimas. Bet tai, ką ji siūlo – nuostabias spalvas, didelį ryškumą, gerą ilgaamžiškumą ir vis prieinamesnę kainą – daro ją puikiu pasirinkimu daugeliui žmonių.
Gražiausia yra tai, kad technologija toliau vystosi. Tai, kas šiandien atrodo įspūdinga, po kelių metų bus standartinė funkcija biudžetiniuose modeliuose, o premium televizoriai siūlys dar neįsivaizduojamus dalykus. Galbūt netrukus visi turėsime QD-OLED televizorius, kurie sujungs geriausias abiejų pasaulių savybes, arba tikrus kvantinių taškų ekranus, kurie švies patys.
O kol kas, QLED televizoriai siūlo puikią pusiausvyrą tarp vaizdo kokybės, funkcionalumo ir kainos. Jei ieškote naujo televizoriaus ir norite kažko geresnio nei įprastas LED, bet nesate pasiruošę mokėti OLED kainos ar nenorite jaudintis dėl galimo įdegimo, QLED yra vertas rimto apsvarstymo. Tiesiog nepamirškite atlikti namų darbų, palyginti modelius ir, jei įmanoma, pamatyti juos veikiančius parduotuvėje prieš perkant. Juk tai investicija, kuri tarnaus jums daugelį metų ir pakeis tai, kaip mėgaujatės filmais, serialais ir žaidimais savo namuose.