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LED Lichter

LED Lichter

Computertechnologien ersetzen sich gegenseitig. Wenn LCD-Displays vor etwa zehn Jahren neu waren, sind sie heute diejenigen, die die Mode bestimmen. Die neue LED-Beleuchtungstechnologie, die in diese Nische eingetreten ist, wird sie in den kommenden Jahren endgültig erobern. Und dafür gibt es gute Gründe - angefangen von der berüchtigten Umweltfreundlichkeit bis hin zu Neuheit, Mode und letztendlich wirtschaftlichen Realitäten.

Aber wie jede Technologie hat auch diese ihre eigenen Vor- und Nachteile, die wir verstehen werden. Normalerweise tauscht jeder Benutzer, der mit den Realitäten der IT vertraut ist, seinen LCD-Monitor gerne gegen einen ähnlichen mit LED-Hintergrundbeleuchtung aus. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass eine Person die Vorteile der neuen Technologie klar und detailliert beschreiben kann. Die Antwort wird durch viele Mythen kompliziert, von denen wir einige betrachten werden.

Die LED-Hintergrundbeleuchtungstechnologie selbst ist recht einfach zu verstehen. Der Schein ihres Geheimnisses kann leicht beseitigt werden, bis die Benutzer schließlich durch den Strom von Marketing-Slogans und Recherchen verwirrt sind.

LCD-Monitore sind im Prinzip schlechter als LED-Anzeigen. Dieser Mythos entstand aufgrund der Tatsache, dass Verwirrung bereits auf der Ebene grundlegender Konzepte entstand. Tatsache ist, dass einige Hersteller versuchen, ihre Geräte in eine spezielle Klasse einzuteilen, indem sie sie als LED-Anzeigen bezeichnen. Nun, dieser Ansatz ist aus Marketing-Sicht verständlich, aber technisch gesehen Analphabeten. LED-Anzeigen oder LED-Anzeigen beziehen sich auf eine hochspezialisierte Klasse von Visualisierungsgeräten, die überhaupt nichts mit Desktop-Computermonitoren zu tun haben. Dazu gehören Werbe- und Informationsanzeigen, die sich auf den Straßen von Großstädten befinden. In solchen Anzeigen wird ein Pixel unter Verwendung einer oder mehrerer LEDs gebildet, weshalb der Name LED-Monitore gebildet wurde. Diese Geräte haben eine hohe Helligkeit, aber eine niedrige Auflösung. Die von uns in Betracht gezogenen Geräte, bei denen es sich um Computer-LCD-Displays mit LED-Hintergrundbeleuchtung handelt, haben nichts damit zu tun. Tatsächlich wird in ihnen das Pixel immer noch mit Hilfe einer Matrix gebildet, in deren Zellen die Flüssigkristalle die Ebene ändern. Mit dem Eintreffen von LEDs in diesen Geräten hat sich die Lichtquelle geändert, deren Übertragung von der Matrix gesteuert wird. Herkömmliche LCD-Displays verwenden Kaltkathoden-Leuchtstofflampen (CCFLs). In ihrer Struktur ähneln sie röhrenförmigen Leuchtstofflampen, nur viel kleiner. Damit sie konstant arbeiten können, ist eine Hochspannungsquelle erforderlich, aber moderne helle LEDs können fast genauso leuchten, nur dass sie keinen hohen Strom und viel Energie dafür benötigen. Sobald die Technologie ausgereift und wirtschaftlich war, nahm sie natürlich einen industriellen Maßstab an und erschien auch auf Computerbildschirmen. Um auf den Mythos zurückzukommen, können wir sagen, dass echte LED-Anzeigen nicht als schlechter oder besser als LCDs wahrgenommen werden können, da es sich um völlig unterschiedliche Geräteklassen handelt. Die LCD-Monitore, die wir mit verschiedenen Arten der Hintergrundbeleuchtung betrachten, weisen keine grundsätzlich vorteilhaften Unterschiede auf. Mehr dazu weiter unten.

Die LED-Hintergrundbeleuchtung ist überall gleich wie bei der CCFL. Diese Aussage ist selbst in Bezug auf die CCFL-Hintergrundbeleuchtung falsch, da die darin verwendeten Lampentypen die Eigenschaften der hergestellten Geräte erheblich unterscheiden. Beispielsweise ermöglichte die Verwendung von Lampen mit einem verbesserten Leuchtstoff die Herstellung von Displays mit erweitertem Farbumfang. Bei der LED-Hintergrundbeleuchtung ist auch nicht alles einfach. Tatsache ist, dass es verschiedene Arten davon gibt, die sich in ihrem Funktionsprinzip erheblich unterscheiden. Diese beiden Ansätze unterscheiden sich radikal voneinander. Der Schlüssel ist die Farbe der verwendeten LEDs. Die am einfachsten zu verstehende Technologie besteht darin, CCF-Lampen einfach durch weiße LEDs gleicher Form und Größe zu ersetzen. Natürlich ist eine Matrixkalibrierung erforderlich, eine sorgfältige Auswahl der Kristalle für LEDs, aber solche Monitore unterscheiden sich praktisch nicht von ihren Gegenstücken mit CCFL. Die Verwendung von farbigen LEDs ermöglicht es, weißes Licht in Kombination zu erhalten. Der Vorteil ist die Möglichkeit, einen beliebigen Farbton der Hintergrundbeleuchtung zu erhalten, wodurch der Farbumfang erheblich vergrößert und die Farbwiedergabe verbessert wird. Solche Möglichkeiten sind bei Fachleuten sehr beliebt geworden. Die Verwendung von farbigen LEDs erschwert und erhöht jedoch die Kosten des Designs erheblich.

Rück- und Endbeleuchtung. Das Design der Hintergrundbeleuchtungseinheit kann unabhängig von den oben genannten Technologien beliebig sein. In der Regel verwenden die meisten CCFL-Monitore und viele LED-Monitore (normalerweise weiße LEDs) eine Hintergrundbeleuchtung. Lichtquellen befinden sich an den Enden des Panels, unter der Matrix oder darüber. Mit diesem Ansatz können Sie Panels mit geringer Dicke erstellen. Die Schwierigkeit besteht darin, eine gleichmäßige Hintergrundbeleuchtung zu erzielen. Sie kann auf Zonenebene überhaupt nicht dynamisch gesteuert werden und wird entweder für den gesamten Bildschirm ein- oder ausgeschaltet. Wenn wir einen Monitor oder ein Display mit einer Gehäusedicke von weniger als 2 cm sehen, können wir mit Sicherheit sagen, dass diese Art von Hintergrundbeleuchtung verwendet wird. Bei der Hintergrundbeleuchtung werden keine Lineale verwendet, sondern Gruppen von LEDs oder einzelnen Modulen, die sich in einer bestimmten Reihenfolge hinter der Matrix auf dem gesamten Bildschirm befinden. Der Hauptvorteil ist die Möglichkeit, die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung in Zonen zu steuern, was insbesondere bei Fernsehgeräten besonders gefragt ist. Diese Technologie erzeugt einen hervorragenden dynamischen Kontrast, führt jedoch zu einer erheblichen Verdickung des Panels, insbesondere bei RGB-LEDs. Heutzutage werden verschiedene Kombinationen von Technologien verwendet - in Laptops ist es Endbeleuchtung auf weißen LEDs, in teuren professionellen Displays - hinteres RGB, exotische Unterarten sind ebenfalls möglich. In jedem Fall kann man die Vor- oder Nachteile eines Monitors mit LEDs nicht beurteilen, ohne seine genauen Eigenschaften und die verwendeten Technologien zu kennen.

Mit der LED-Hintergrundbeleuchtung können Sie den Farbumfang erweitern und die Farbwiedergabe verbessern. Nachdem Sie das oben Gesagte überprüft haben, können Sie bereits erraten, was der Grund für den Mythos ist. Anfänglich erschien die LED-Hintergrundbeleuchtung in professionellen Displays, in denen die RGB-Technologie gefragt war. Mit Hilfe von mehrfarbigen LEDs wurde es möglich, den breitesten Farbumfang zu erhalten, um Farbtöne genauer anzuzeigen. Diese Technologie ist jedoch recht teuer, sodass für den Massenmarkt eine billigere weiße Hintergrundbeleuchtung verwendet wird. Weiße LEDs haben jedoch ein geringeres Emissionsspektrum als RGB-LED-Triaden, sodass die Farbabdeckung auf solchen Monitoren geringer ist. In dieser Hinsicht kann ein Vergleich mit der traditionellen CCFL durchgeführt werden. Die Farbgenauigkeit hängt aber nicht nur von den Eigenschaften der Hintergrundbeleuchtung ab, sondern auch von den Eigenschaften und dem Typ der LCD-Matrix - * VA- und IPS-Varianten sind im Vergleich zu TN auf jeden Fall vorteilhafter. Daher sprechen sie über Farbwiedergabe und Farbskala. Dennoch muss geklärt werden, um welche Art von Hintergrundbeleuchtung und LCD-Matrix es sich handelt.

Mit LED-Hintergrundbeleuchtung haben Monitore einen höheren Kontrast. Lassen Sie uns zunächst klarstellen, dass es sich in diesem Fall um einen dynamischen Kontrast handelt, da der statische Kontrast im Prinzip nicht von der Lichtquelle abhängt. Der dynamische Kontrast ist ein sehr mehrdeutiger Wert, der vom Algorithmus der Steuereinheit und von der Art des wiedergegebenen Inhalts abhängt. Bei LED-Hintergrundbeleuchtung wird jedoch auch der Einfluss der Hintergrundbeleuchtung mit Zonensteuerung oder lokalem Dimmen hinzugefügt. Wenn ein Videobild sowohl helle als auch dunkle Bereiche enthält, funktioniert der übliche dynamische Kontrastalgorithmus praktisch nicht. Der tatsächliche Kontrast entspricht dem statischen Indikator. Durch lokales Dimmen können Sie die Hintergrundbeleuchtung in dunklen Bereichen selektiv dimmen und in dunklen Bereichen verstärken. Dies ermöglicht die Verwendung des Helligkeitsunterschieds innerhalb eines Frames, wodurch ein hoher Kontrast erzielt wird. Es ist klar, dass der Einsatz einer solchen Technologie eine spezielle Steuereinheit und eine spezielle Logik erfordert. Solche Möglichkeiten sind in Premium-LCD-Fernsehern implementiert. Für Monitore mit herkömmlicher Hintergrundbeleuchtung geben Hersteller manchmal dynamische Kontrastverhältnisse von bis zu 5.000.000: 1 an. Es versteht sich, dass LEDs fast sofort ein- und ausgeschaltet werden können, ohne Zeit für die Stabilisierung zu verschwenden. Um den dynamischen Kontrast zu messen, wird die Helligkeit von Weiß und Schwarz korreliert. Wenn jedoch die Hintergrundbeleuchtung bei der Anzeige von Schwarz vollständig ausgeschaltet wird, kann durch Teilen durch Null eine beliebig große Zahl erhalten werden, die von Vermarktern erfolgreich verwendet wird. In der Realität ist es ohne lokales Dimmen problematisch, beim Ansehen von Filmen eine tiefschwarze Farbe zu sehen. Daher können wir der Aussage zustimmen, dass die LED-Hintergrundbeleuchtung einen hohen dynamischen Kontrast bietet, aber für Computerbenutzer ist der statische Kontrast viel wichtiger, und für sie ist das Vorhandensein oder Fehlen von LEDs nicht entscheidend.

LED-Hintergrundbeleuchtung garantiert hohe Gleichmäßigkeit. LCD-Panels weisen eine ungleichmäßige Beleuchtung auf. Dafür kann es viele Gründe geben. Dies können Unregelmäßigkeiten bei der Emission von Lichtquellen sein, nämlich Helligkeitsunterschiede entlang der Länge der CCF-Lampe oder einer Reihe von LEDs. Es kann unterschiedliche Helligkeit und Chromatizität von RGB-Triaden, Lichtleitern, Diffusoren und Polarisatoren geben. Dies kann eine weitere Quelle für Unregelmäßigkeiten sein. Wie Sie sehen, ist die Hintergrundbeleuchtung nicht das einzig mögliche Problem ... Obwohl es möglich ist, dieses Problem zu lösen. Sie können die Luminanz und Farbunebenheiten des LCD-Panels werkseitig mit einer Zonenkalibrierung ausgleichen und Matrixkorrekturfaktoren über den gesamten Bildschirm eingeben. Dies erfordert jedoch teure Ausrüstung und viel Zeit, da jeder Monitor kalibriert werden muss. Dieses Verfahren wird wirklich von NEC und EIZO durchgeführt, jedoch nur für professionelle Monitore der höchsten Preiskategorie. Es scheint, warum Hersteller keine Software zur Kalibrierung bereitstellen können, damit jeder Benutzer dieses Verfahren selbst durchführen kann. Offensichtlich erlaubt nicht jede Anzeige die Einführung von Korrekturfaktoren auf der Ebene einzelner Zonen über den Matrixbereich. Das Problem der Unebenheiten des LCD-Panels beschränkt sich also nicht nur auf die Hintergrundbeleuchtung, was ein ziemlich komplexes Problem darstellt. Messungen der Gleichmäßigkeit der Hintergrundbeleuchtung auf weißem Hintergrund zeigten mit CCFL vergleichbare Ergebnisse, aber die Bilder des weißen und insbesondere des schwarzen Feldes zeigen immer noch, dass das Problem mit der Ungleichmäßigkeit der LED-Hintergrundbeleuchtung nicht vollständig gelöst wurde.

Die LED-Hintergrundbeleuchtung flackert im Gegensatz zur CCFL nicht, sodass die Augen leichter damit arbeiten können. Es sollte beachtet werden, dass viele Benutzer nicht einmal den Verdacht haben, dass ihre LCD-Monitore flackern, da sie glauben, dass dieses Phänomen nur CRT-Monitoren innewohnt. Tatsächlich flackern die meisten LCDs, außer dass die Flimmerrate zu hoch ist, um mit bloßem Auge bemerkt zu werden. Es ist jedoch recht einfach, dies zu überprüfen. Nehmen Sie dazu einen Bleistift oder einen länglichen Gegenstand und bringen Sie ihn mit einer weißen Füllung auf den Monitor. Halten Sie das Objekt an einem der Enden und schütteln Sie es mehrmals pro Sekunde mit einer solchen Amplitude von einer Seite zur anderen, dass das unscharfe Bild einem Fächer ähnelt. Wenn der Monitor eine unterdurchschnittliche Helligkeit aufweist, die normalerweise für die Augen angenehm ist, hinterlässt der Stift anstelle einer glatten visuellen Spur eine diskrete, die aus einer Reihe relativ klarer Bilder besteht. Bei maximaler Helligkeit des Bildschirms ist das Bild jedoch das gleiche wie vor dem Hintergrund einer Dauerlichtquelle - einer Lampe oder eines Fensters. Dieser stroboskopische Effekt, der auftritt, wenn die Helligkeit der LCD-Hintergrundbeleuchtung abnimmt, zeigt an, dass sie erlischt und mit einer bestimmten Frequenz aufleuchtet, die hoch genug ist, damit Sie sie mit Ihren Augen sehen können. Diese Art des Dimmens wird als Pulsweitenmodulation (PWM) bezeichnet. Interessanterweise wurde die Auswirkung von Helligkeitsänderungen mit einer Frequenz von bis zu 400 Hz auf das Sehvermögen noch nicht richtig untersucht. Möglicherweise ist sie unsicher. Wenn Sie jedoch die Helligkeit bei Lichtverhältnissen im Büro oder zu Hause auf Maximum stellen, wird das Sehvermögen definitiv erheblich beeinträchtigt. Die Installation eines zusätzlichen Filters vor dem Monitor mit maximaler Helligkeit wäre für den normalen Computereinsatz eindeutig redundant. Bis vor kurzem wussten die Hersteller nicht, wie sie mit diesem Phänomen umgehen sollten, da es möglich ist, die Helligkeit der CCFL-Lumineszenz nur in kleinen Grenzen kontinuierlich zu steuern. Bei LEDs ist der Bereich der Helligkeitsänderungen jedoch viel größer. Theoretisch können Sie durch Ändern des Stromverbrauchs die Helligkeit ohne PWM steuern. In der Praxis ist diese Methode jedoch viel teurer und es gibt nur kein Flimmern, was die Verbraucher ohnehin nicht spüren. Infolgedessen passen die meisten LED-Monitore wie ihre CCFL-Vorfahren die Helligkeit immer noch mithilfe von PWM an, dh sie flackern auf die gleiche Weise.

Die CCFL-Hintergrundbeleuchtung ist im Vergleich zu LED nachteilig. Sagen wir gleich, dass diese Aussage wahr ist. Dies lässt sich durch einen einfachen Überblick über die Eigenschaften von Monitoren belegen. Es sind die LEDs aller künstlichen Lichtquellen, die die maximale Anzahl von Lumen pro Watt haben. Natürlich ist der Wirkungsgrad von LEDs nicht alles, da Sie immer noch den Wirkungsgrad ihrer Stromversorgung und andere, wenn auch nicht so wichtige Faktoren berücksichtigen müssen. Die durchgeführten Studien haben eine interessante Tatsache gezeigt, dass der Stromverbrauch von professionellen Monitoren mit RGB-LED immer noch recht hoch ist, Geräte mit randweißer Hintergrundbeleuchtung jedoch fast doppelt so niedrig sind wie vergleichbare Modelle mit CCFL.

LED-Monitore sind viel umweltfreundlicher als ihre CCFL-Gegenstücke. Es ist bekannt, dass IT-Produkte in der Phase ihrer Herstellung und Entsorgung den größten Umweltschaden verursachen. In der ersten Phase wurden bereits recht strenge Umweltstandards auf Unternehmensebene eingeführt. Die Entsorgung ist jedoch nicht so einfach, insbesondere in unserer Realität. Es ist bekannt, dass Leuchtstofflampen Quecksilber enthalten, aber sie werden oft einfach in Hausmüllbehälter geworfen. Dann wird alles verbrannt und die Dämpfe gelangen in die Atmosphäre. Vor diesem Hintergrund scheint die Entsorgung von LCD-Monitoren kein ernstes Problem zu sein, obwohl CCF-Hintergrundbeleuchtung auch Quecksilber enthält. Der Einsatz von LEDs reduziert diese Risiken jedoch grundsätzlich. Der Einsatz von LED-Monitoren ist also erstens ein Energiesparfaktor und zweitens ein Schritt im Kampf um die Umwelt. Die Aussage zur Umweltfreundlichkeit von LED-Panels ist daher kein Mythos.

LED-Hintergrundbeleuchtung ist deutlich teurer als CCFL. Vor einigen Jahren war diese Aussage unbestreitbar. RGB-LED-Systeme erfordern immer noch erhebliche Entwicklungskosten und der Umsatz ist äußerst gering. Es ist nicht überraschend, dass Benutzer häufig hochwertige CCPS-hintergrundbeleuchtete IPS-Matrizen mit Spreizspektrum wählen, da ein solches Set viel billiger ist. In Bezug auf weiße LEDs können wir feststellen, dass die Geschwindigkeit ihres Eindringens in dieses Marktsegment die aggressive Politik der Anbieter bestätigt. Schließlich ist der Markt für Fernseher und LCDs nahezu unbegrenzt, sodass erhebliche Mittel in den Kampf gegen CCFL-Produkte gesteckt werden können. Niedrige Preise für Consumer-LCDs mit LED-Hintergrundbeleuchtung sind daher möglicherweise eine Folge eines solchen Krieges. Heute ist der Fortschritt der LED offensichtlich, CCFL hat praktisch keine signifikanten Trumpfkarten.Es ist unmöglich, diesen Mythos vollständig zu bestätigen oder zu widerlegen, da wir nicht über die tatsächlichen Kosten der LED-Endbeleuchtung für Hersteller Bescheid wissen. Die Logik legt nahe, dass es unwahrscheinlich ist, dass die Kosten für CCFL-Systeme erheblich überschritten werden. Die höheren Einzelhandelspreise für Monitore mit LED-Hintergrundbeleuchtung erklären sich jedoch aus banalen Marketingrichtlinien. Die neue Technologie zieht natürlich Verbraucher an und sorgt für Begeisterung. Während die Leute noch nicht alle Nuancen vollständig kennengelernt haben - warum nicht davon profitieren?

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