매트릭스 -이게 뭐야? 행렬의 종류

오늘날 찾기가 거의 불가능합니다.CRT 모니터 나 오래된 키네 스코프 TV를 사용하는 사람. 이 기술은 액정을 기반으로 한 LCD 모델을 신속하고 성공적으로 대체했습니다. 그러나 행렬은 그다지 중요하지 않습니다. 액정 및 매트릭스 란 무엇입니까? 우리는이 기사에서이 모든 것을 배울 것입니다.

선사 시대

1888 년 세계 최초로 액정에 대해 배웠다.년, 유명한 식물 학자 Friedrich Rainitzer가 식물에 이상한 물질의 존재를 발견했을 때. 그는 초기에 결정질 구조를 가지고있는 일부 물질이 가열 될 때 그 성질을 완전히 변화시키는 것에 놀랐다.

그래서, 섭씨 178 도의 온도에서그 물질은 처음에는 탁 해지고 완전히 액체로 변합니다. 그러나 이것에 대한 개방은 끝나지 않았습니다. 이상한 액체가 결정으로 전자 기적으로 나타났다. "액정"이라는 용어가 등장했습니다.

LCD 매트릭스의 원리

이것은 행렬의 기초입니다. 행렬이란 무엇입니까? 이것은 polysemantic 용어입니다. 그 중 하나는 노트북 디스플레이, LCD 모니터 또는 현대 TV 화면입니다. 이제 우리는 그들의 업무 원칙이 무엇을 기반으로하고 있는지 알고 있습니다.

그리고 그것은 일반적인 빛의 편광을 기반으로합니다. 당신이 학교 물리학 과정을 기억한다면, 단지 몇몇 물질들이 단지 하나의 스펙트럼의 빛을 전송할 수 있다고 말한 것입니다. 이것이 90도 각도의 두 편광자가 전혀 빛을 통과시킬 수없는 이유입니다. 빛을 돌릴 수있는 장치가있는 경우에는 광선의 밝기 및 기타 매개 변수를 조정할 수 있습니다. 일반적으로 이것은 가장 간단한 행렬입니다.

단순화 된 매트릭스 장치

일반적인 LCD 디스플레이는 항상 몇 가지 영구 부품으로 구성됩니다.

• 조명 램프.
• 상기 조명의 균일 성을 보장하는 리플렉터.
• 편광판.
• 기판은 유리로 제조되며, 그 위에 전도성 접점이 증착된다.
• 악명 높은 액정 중 일부입니다.
• 다른 편광기 및 기판.

이러한 행렬의 각 픽셀은빨강, 초록 및 파랑 점들로 구성된 조합을 통해 사용 가능한 색상을 얻을 수 있습니다. 동시에 모든 기능을 켜면 결과는 흰색입니다. 그건 그렇고, 행렬의 해상도는 무엇입니까? 이 픽셀의 수 (예 : 1280x1024)입니다.

행렬이란 무엇입니까?

그것이 단순하다면, 그들은 수동 (단순)및 활성. 패시브 (Passive) - 가장 간단합니다. 픽셀은 라인에서 라인으로 순차적으로 트리거됩니다. 따라서, 대각선을 갖는 디스플레이의 생산을 조정하려고 할 때, 도체의 길이를 불균형하게 증가시킬 필요가 있음이 밝혀졌다. 결과적으로 비용이 크게 증가했을뿐만 아니라 전압도 증가하여 간섭 횟수가 급격히 증가했습니다. 따라서, 수동 매트릭스는 작은 대각선을 갖는 저렴한 모니터의 제조에만 사용될 수있다.

모니터, TFT의 액티브 품종 허용수백만 픽셀을 각각 관리합니다 (!). 사실은 각 픽셀이 별도의 트랜지스터에 의해 제어된다는 것입니다. 세포가 조기에 전하를 잃지 않도록 별도의 커패시터가 추가됩니다. 물론 이러한 방식으로 인해 각 픽셀의 응답 시간을 여러 번 줄일 수있었습니다.

수학적 타당성

수학에서, 객체는 행렬이라 불리며,요소가 행과 열의 교집합에있는 테이블 형식으로 작성됩니다. 행렬은 일반적으로 컴퓨터에서 널리 사용된다는 점에 유의해야합니다. 동일한 디스플레이를 매트릭스로 처리 할 수 ​​있습니다. 각 픽셀마다 특정 좌표가 있기 때문입니다. 따라서 노트북의 디스플레이에 형성된 모든 이미지에는 각 픽셀의 색상이 들어있는 셀에 매트릭스가 있습니다.

각 값은 정확히 1 바이트의 메모리를 사용합니다. 조금? 아아,이 경우에도 FullHD 프레임 (1920 × 1080) 만 두 MB를 차지합니다. 그리고 영화가 90 분 동안 지속되기까지 얼마나 많은 공간이 필요합니까? 그것이 이미지가 압축 된 이유입니다. 결정자는이 경우 매우 중요합니다.

그런데 매트릭스의 결정 요인은 무엇입니까? 행렬 또는 행렬의 조인 및 선형 조합시 값이 보존되는 방식으로 정사각형 행렬의 요소를 결합하는 다항식입니다. 이 경우 매트릭스는 색상이 인코딩되는 픽셀의 배열을 설명하는 수식입니다. 행과 열 수가 동일하기 때문에 정사각형이라고합니다.

왜 그렇게 중요한가요? 요점은 Haar 변환이 코딩에 사용된다는 것입니다. 실제로, Haar 변형은 편리하고 컴팩트하게 인코딩 될 수있는 방식으로 포인트의 회전입니다. 결과적으로, 우리는 결정 행렬의 디코딩을 위해 직교 행렬을 얻습니다.

이제 행렬의 기본 유형 (행렬 자체는 무엇인지, 이미 알아 냈습니다)을 살펴 보겠습니다.

TN + 필름

가장 저렴하고 일반적인 것 중 하나오늘날 디스플레이 모델. 상대적으로 빠른 응답 시간이 특징이지만, 오히려 색 변환이 좋지 않습니다. 문제는이 매트릭스의 결정이 시야각이 작아 지도록 배열되어 있다는 것입니다. 이 현상을 막기 위해 약간 넓은 시야각을 허용하는 특수 필름이 개발되었습니다.

이 매트릭스의 결정은 한 열에 배열되어 있습니다.퍼레이드에서 가장 닮은 병사들. 결정체가 나선형으로 뒤틀려있어 완벽하게 서로 완벽하게 달라 붙습니다. 층이 기판에 잘 접착되도록, 기판의 표면 상에 특별한 노치가 형성된다.

각각의 결정에 전극이 공급되고,그것에 전압을 조절. 전압이 없으면 크리스탈이 90도 회전하여 빛이 자유롭게 통과합니다. 그것은 일반적인 흰색 픽셀 매트릭스를 낳습니다. 빨간색 또는 녹색은 무엇입니까? 어떻게 작동합니까?

전압이 가해 지 자마자 나선형압축비는 현재의 강도에 직접적으로 의존합니다. 값이 최대 값이면 크리스탈은 일반적으로 빛을 투과시키지 않으므로 검정색 배경이됩니다. 회색의 색상과 색조를 얻으려면 나선형의 결정 위치가 조정되어 약간의 빛이 통과하게됩니다.

그런데 기본적으로이 행렬에서는 항상모든 색상이 활성화되어 흰색 픽셀이됩니다. 그래서 항상 모니터에 밝은 점으로 나타나는 구운 픽셀을 쉽게 식별 할 수 있습니다. 이 유형의 행렬의 컬러 변환이 항상 문제가된다는 것을 고려하면, 블랙 컬러 매핑을 달성하는 것은 매우 어렵습니다.

어떻게 든 상황을 해결하려면 엔지니어결정을 210 °의 각도로 배열했는데, 그 결과 색 연출의 질과 응답 시간이 증가했다. 그러나이 경우에는 겹치는 부분이 없었습니다. 고전적인 TN- 매트릭스와 달리 흰색 음영에 문제가 있었고 색상이 흐려지는 것으로 나타났습니다. 그래서 기술 DSTN이있었습니다. 디스플레이의 본질은 디스플레이가 두 개의 절반으로 나뉘어져 있으며, 각각은 개별적으로 제어됩니다. 디스플레이 품질이 크게 향상되었지만 모니터의 무게와 비용이 증가했습니다.

이것이 TN + 필름 유형 노트북의 매트릭스입니다.

S-IPS

히타치 (Hitachi)이전 기술의 단점은 더 이상 개선하지 않고 근본적으로 새로운 것을 발명하기로 결정한 것입니다. 또한 1971 년 Gunther Baur는 결정이 꼬인 기둥 형태가 아닌 유리 기질에 서로 평행하게 놓여 있음을 발견했습니다. 물론,이 경우 송신 전극도 거기에 고정된다.

제 1 편광 필터가없는 경우전압, 광은 자유롭게 통과하지만, 제 2 기판상에서 지연되며, 편광면은 항상 제 1 기판에 대해 90 도의 각도로 위치된다. 이로 인해 모니터의 응답 속도가 급격히 빨라 졌을뿐만 아니라 검은 색이 진한 회색 색조의 변화가 아니라 실제로 검은 색으로 변합니다. 또한, 큰 이점은 확장 된 시야각이다.

기술의 단점

아아,하지만 결정의 전환.서로 평행하게 위치하면 훨씬 오래 걸립니다. 그래서 구형 모델의 응답 시간은 35-25ms의 진정한 cyclopean 값에 도달했습니다. 때로는 커서에서 기차를 관찰 할 수도 있었지만 장난감과 영화의 역동적 인 장면을 잊어 버리는 것이 좋습니다.

전극들은 동일한 기판 상에 위치하기 때문에,결정을 원하는 방향으로 돌리는 데 훨씬 많은 전기가 필요합니다. 그렇기 때문에 IPS 매트릭스를 기반으로하는 모든 모니터가 경제를위한 별 에너지 스타를 얻는 경우는 드뭅니다. 물론, 역광 조명을 위해서는 더 강력한 램프를 사용해야 할 필요가 있으며, 이로 인해 전기 소모가 증가하여 상황이 개선되지 않습니다.

이러한 매트릭스를 제조하는 제조 가능성은 높으며,그러나 최근까지는 매우 비쌌습니다. 요컨대 모든 장단점을 지닌 이러한 모니터는 디자이너에게 적합합니다. 색상 표현의 품질이 뛰어나며 경우에 따라 응답을 희생 할 수 있습니다.

그것이 바로 IPS 매트릭스입니다.

MVA / PVA

위의 두 유형의 행렬 모두제거 할 수없는 단점, 후지쯔는 새로운 기술을 개발했습니다. 실제로 MVA / PVA는 IPS의 수정 된 버전입니다. 주요 차이점은 전극입니다. 그것들은 일종의 삼각형의 형태로 두 번째 기판 위에 있습니다. 이 솔루션을 사용하면 전압을 변경하기 위해 크리스털에 더 빠르게 반응 할 수 있으며, 컬러 렌더링이 훨씬 우수합니다.

카메라

그리고 카메라의 행렬은 무엇입니까? 이 경우, 전하 결합 소자 (charge-coupled device, CCD)라고도하는 소위 도체 결정도 알려져있다. 카메라 매트릭스에 세포가 많을수록 좋습니다. 카메라의 셔터가 열리면 전자 흐름이 매트릭스를 통과합니다. 그 중 많은 수가 더 많을수록 전류가 더 강해집니다. 따라서, 전류의 어두운 부분이 형성되지 않는다. 결과적으로 특정 색상에 민감한 매트릭스 영역은 완전한 이미지를 형성합니다.

그건 그렇고, 우리가 컴퓨터 나 랩탑에 관해 이야기한다면, 매트릭스의 크기는 얼마입니까? 간단하기 때문에 화면 대각선이라고합니다.