#
När vi köper en ny TV eller bildskärm till vår stationära dator är det viktigt för potentiella köpare att tänka på vilken typ av skärm vi behöver. Som många av er redan vet finns det en mängd olika apparater på marknaden som garanterar en viss typ av prestanda.
I butiker, både fysiska och online, kan vi se tv-apparater och skärmar som är utrustade med olika tekniker som ständigt utvecklas. Bland de mer traditionella LCD-, VA-, IPS- och TN-skärmarna har urvalet blivit mycket större under de senaste åren tack vare introduktionen av Nanocell-tekniken, som presenterades av LG under CES 2017 i Las Vegas.
Detta lovar att uppnå OLED-skärmarnas färgåtergivningskvaliteter, men till ett mycket lägre pris, och har medvetet introducerats som en motsats till Samsung Displays Quantum Dot TV-apparater, som alltid har varit kända för sin visuella renhet och den detaljrikedom som erbjuds till slutkonsumenten. Låt oss ta reda på vad det är i mer detalj och varför det är en bättre lösning än den vanliga LCD-skärmen.
NanoCell: vad det är och vad det betyder
Ett av de mest välkända problemen med LCD-skärmar är färgåtergivning och djup, vilket gör att de förlorar i kvalitet jämfört med gamla CRT- och OLED-skärmar. Tillverkare av TV- och bildskärmar har försökt lösa problemet genom att utveckla ny teknik, framför allt LG:s NanoCell.
Den sydkoreanska jätten lovar att reflektera bättre färger till en överkomlig kostnad. För att förstå hur de fungerar och fördelarna med NanoCell-skärmar måste vi snabbt introducera hur en modern LED LCD-TV ser ut. Traditionellt sett är en tv-panel uppdelad i flera lager, nämligen bakgrundsbelysningen, RGB-filtret (rött, grönt och blått) och vätskekristallpanelen.
Till bakgrundsbelysningen består av lysdioder som sänder ut vitt ljus. Ljuset passerar genom röda, gröna och blå filter - så kallade subpixlar - innan det når vätskekristallerna, som ansvarar för att "bygga upp" den synliga bilden på skärmen. Det är ingen tillfällighet att färgerna i den bild vi ser är en varierande kombination av färgerna i de tre röda, gröna och blå subpixlar som varje punkt består av.
För att förklara det ännu enklare, medan katodstrålerörstv:n får färgen genom att variera spänningen, ger OLED- och LCD-tv:n en färg till varje enskild pixel. Detta görs genom att använda olika subpixlar som tillsammans bildar de olika färgerna på panelen. Färgåtergivningens tillförlitlighet är naturligtvis nära kopplad till hur subpixlarna kan separera de tre färgerna korrekt, tillsammans med filtrens förmåga att blockera oönskade delar av ljusspektrumet.
För att återge färgskalan så nära verkligheten som möjligt, och på ett sätt som inte är mindre imponerande än katodstrålerörens och OLED-TV:ns, har branschjättarna strävat efter att tydligt separera de tre huvudfärgerna samtidigt som de olika nyanserna ska visas mer exakt.
Ett klokt val, om vi tar hänsyn till att ett av de mest uppenbara problemen med LCD-skärmar är att tätheten per pixel per tum är så stor att subpixlarna för varje färgkomponent är sammanfogade. Detta innebär att ljuset som de avger träffar dem som finns runt omkring dem och förvränger den slutliga färgen som visas.
Hur NanoCell-tekniken fungerar
Det är inte allt, för när vi definierar hur NanoCell-tekniken fungerar måste vi också ta hänsyn till att mättnaden av en färg, som ingenjörer också kallar renhet, beror på ljusets intensitet och det våglängdsspektrum över vilket det är fördelat. En ren färg kan uppnås när ljusets våglängder är exakta och rena, vilket innebär att det inte finns någon interferens eller fasförskjutning.
Färgmättnad representerar därför intensiteten i en viss nyans. I detalj kan vi säga att en mycket mättad nyans har en livlig färg, medan när mättnaden minskar blir färgen mjukare och tenderar att bli grå. Om mättnaden blir för hög tenderar den dock att förvränga färgerna och orsaka bildproblem, särskilt när det gäller hudtoner. Och alla färger förlorar i allmänhet sin naturlighet.
Med NanoCell försöker man optimera dessa filter så att de renodlat separerar färgerna utan att minska panelens ljusstyrka, och försöker hålla löftet om mycket bättre färgåtergivning. För att förstå hur det går till, ska vi komma ihåg att när pixlarna ligger nära varandra innebär det att ljuset från subpixlarna så småningom påverkar de närliggande subpixlarna och förvränger färgen på alla berörda element.
Vi måste också komma ihåg att när skärmens upplösning ökar minskar avståndet mellan pixlarna, vilket gör att problemet blir mycket tydligare. Att gå från en 1080p-skärmupplösning till en 4K-skärm innebär en fördubbling av antalet pixlar per tum, vilket också är fallet när man går från 4K till den högre prestandan 8K.
Så en ny teknik, till exempel nanoceller, måste utvecklas för att lösa problemet. Svaret med NanoCell använder ett ljusfilter i varje delpixel så att ljuset inte går längre än till en enskild pixel, så att det inte påverkar intilliggande pixlar och deras värden inte ändras på ett störande sätt i betraktarens ögon.
Fördelarna (och nackdelarna) med nanoceller
NanoCell-tekniken bygger, som nämnts ovan, på nanoceller. Det är små partiklar, bara 1 nanometer stora, som har förmågan att enkelt återge naturliga färger utan förvrängning och från alla möjliga betraktningsvinklar. Den nanoteknik som används förbättrar kontrasten och ger sannare färger, vilket berikar tv-marknaden med modeller som representerar alla nyanser av olika färger och därför kan ha ett mycket brett färgomfång.
Den största fördelen med NanoCell-skärmar är att de erbjuder en bildkvalitet som ligger mycket nära OLED-skärmar, som är betydligt dyrare, och som är långt överlägsen de klassiska LCD-skärmarna. Betraktningsvinkeln är utmärkt, med en amplitud på 178º i båda riktningarna, och utan det långvariga problemet med utbrändhet som OLED-skärmar är kända för att lida av.
Till samma tid kringgår de problemet med blekning på LCD-skärmar. Men eftersom det fortfarande är LCD-teknik behöver de nödvändigtvis bakgrundsbelysning, vilket innebär att varje färgs renhet och färggradering inte representeras på samma sätt.
Till skillnad från andra tekniker använder NanoCell-tekniken nanopartiklar för att absorbera våglängder som anses överflödiga, vilket utökar färgskalan och förbättrar färgens renhet. Konventionella LCD-skärmar använder däremot olika filter som kan orsaka färgförvrängning och suboptimala ljusreflektioner.
Kvaliteten förbättras också genom att fokusera på hög kontrast, som definieras som förhållandet mellan det högsta, dvs. ljusaste, och lägsta, dvs. mörkaste, värdet av ljusstyrkan i en viss bild. TV-apparater som bygger på LCD-teknik kan till sin natur inte uppnå den oändliga kontrast som OLED-apparater har, men vissa modeller av TV-apparater med NanoCell har en så kallad FALD (Full Array Local Dimming), som syftar till att minska belysningsnivån i vissa delar av skärmen för att ge en bättre bild av det svarta.
Kombinationen av NanoCell och FALD ger en bättre bildkvalitet och gör det möjligt för oss att uppnå OLED-skärmarnas kvalitet genom att placera LED-lamporna bakom hela panelen. Hög kontrast ger faktiskt plats för intensivt svart som ger djup åt alla färger utan att man behöver öka mättnaden för mycket.
En annan fördel med NanoCell-tekniken är att den ger tittarna en bred betraktningsvinkel. En aspekt som kan tyckas vara sekundär, men som i själva verket är oerhört viktig. Inte bara det, utan den här typen av teknik kan också förbättra 4K HDR-innehåll, dvs. innehåll med hög upplösning och hög färgskala, och återge bilderna troget, precis som de var avsedda av filmskaparna under produktionen av deras film eller fascinerande tv-serie.
Trots de många fördelarna och det lägre priset jämfört med OLED-konkurrenterna har NanoCell-skärmar visat sig ha en högre energiförbrukning. Det är en lösning som ännu inte har standardiserats för mindre skärmar, t.ex. bärbara datorer, surfplattor och smarttelefoner, vilket i praktiken stänger dörren för dess användning. Det är dock fortfarande ett potentiellt hot mot OLED-apparater och en enorm möjlighet för konsumenterna att få optimala bilder till en rimlig kostnad.