- A tela converte sinais eletrônicos em imagens
- Ela é composta por pixels e exibe informações de cor e brilho
- Existem vários tipos de tecnologia de display, como CRT, LCD e OLED
- Cada tecnologia difere no método de iluminação e no princípio de controle dos pixels
- Converte sinais digitais em analógicos para fornecer informação visual
Princípio de funcionamento da tela
- A tela recebe sinais eletrônicos e os converte em imagens visuais
- O display é formado por milhares a milhões de pixels, e cada pixel expressa várias cores por meio da combinação RGB (vermelho, verde e azul)
- No passado, os CRTs exibiam imagens estimulando fósforos com um canhão de elétrons
- Displays modernos como LCD e OLED utilizam, respectivamente, moléculas de cristal líquido e pixels autoemissivos
- O LCD precisa de backlight, enquanto no OLED cada pixel emite sua própria luz
Pixels e processamento de sinais
- Na imagem, sinais de pixel são enviados para cada coordenada da tela (linha e coluna)
- Os pixels determinam cor e brilho de acordo com o sinal digital recebido
- O chipset gráfico dentro do computador ou smartphone gera os sinais no formato adequado para a tela
Tipos de display e diferenças
- CRT: tem grande volume e alto consumo de energia, mas tempo de resposta rápido
- LCD: destaca-se pelo formato fino e baixo consumo de energia, usando fonte de luz e filtros
- OLED: é ainda mais fino e pode oferecer alto contraste. Cada pixel emite luz diretamente
Resumo
- A tela produz imagens por meio de um complexo processo de conversão de sinais e de tecnologias de controle de pixels
- Dependendo do tipo de display, o princípio de funcionamento, as vantagens e as desvantagens variam
- Em todos os casos, o objetivo final é mostrar sinais eletrônicos como informação visual
1 comentários
Comentários no Hacker News
Este artigo tem algumas frases que podem passar como tecnicamente vagas, mas, falando com rigor, não estão corretas e podem levar a um entendimento errado
Gostei que mencionaram como IPS (PLS) e VA diferem do antigo TN
Mas, de novo, tanto LCD quanto OLED atualizam a tensão armazenada das células mais ou menos linha por linha (por exemplo: no OLED, o GIP usa cerca de 5 clocks para corrigir a tensão de offset dos transistores internos)
Pessoalmente, senti falta de uma menção ao
circular polarizerdo OLEDNo Quantum Dot OLED há uma migração para filtros de cor, mas o motivo de o preto ficar tão intenso em dispositivos mobile com OLED é o
circular polarizerTambém não houve menção ao padrão de subpixel
pentile RGGB, dominante nos OLEDs mobile (usado em mais de 50% dos dispositivos)Mais recentemente, eles evoluem para OLEDs empilhados do tipo
tandempara aumentar o brilho e reduzir a densidade de corrente, mas não para um padrão de subpixel lateral em plano de cunhaA grande característica dos displays de matriz ativa (e também de matriz passiva) é que, em um display m x n, basta haver m+n linhas de sinal para acessar os pixels
Ao mudar a cor de um pixel específico, um sinal é enviado pelas linhas correspondentes à linha e à coluna daquele pixel para selecioná-lo, e outra linha transmite o valor real
Numa estrutura dessas, é impossível controlar todos os pixels ao mesmo tempo; se fizesse isso, seriam necessárias milhões de linhas de controle
O diagrama apresentado no começo já era suficiente e muito claro
Os sons de "pop" e "bip" ao dar zoom in/zoom out na imagem também eram divertidos, como mexer em um brinquedo de plástico-bolha
Até a régua à direita tem som
Acho que é uma página realmente incrível
E a landing page https://www.makingsoftware.com/ também continua oferecendo coisas novas
É um resultado realmente muito bem acabado
Se o Dan escrevesse livros didáticos de ciências e matemática para todas as séries, acho que o mundo seria melhor para alunos que têm dificuldade nos estudos
É um comunicador extremamente talentoso
Lembra o excelente trabalho de Bartosz Ciechanowski
https://ciechanow.ski/archives/
Também quero acrescentar meus parabéns e agradecimentos
Gráficos e explicações claros, que até um semiespecialista entende facilmente, formam uma plataforma educacional poderosa
Acho que é um projeto realmente excelente
Desejo sucesso ao autor
Fazia muito tempo que eu não assinava uma newsletter
Os displays CRT eram realmente muito mais fascinantes do que seus sucessores digitais, mesmo entre as tecnologias analógicas
Dentro do monitor havia um canhão de elétrons de verdade, ou seja, um acelerador de partículas, produzindo a imagem que eu via
O fato de cada pixel ter seu próprio transistor e capacitor mantendo diretamente o estado do pixel fazia o processo de fabricação parecer magia
Houve uma época em que pixel morto era um grande problema nos LCDs, mas já faz mais de 20 anos que quase não me lembro mais disso
O CRT ainda é um aparelho meio mágico
A imagem não existe de fato; é uma ilusão completa
Se o olho humano funcionasse na velocidade dos elétrons, você veria um ponto extremamente brilhante desenhando continuamente um padrão raster
Dá para ver isso de verdade num vídeo do YouTube do "The Slow Mo Guys"
https://youtu.be/3BJU2drrtCM?t=190
Esse vídeo em câmera lenta pode ser um pouco enganoso
Na realidade, o fósforo do CRT continua emitindo luz por algum tempo, então boa parte da imagem está sempre visível
O problema é que o vídeo ajusta a exposição para as partes muito brilhantes, fazendo o resto parecer escuro
Pixels ou fósforos têm certa persistência, então é difícil dizer que é uma ilusão completa
No fim, a visão humana integra a imagem quadro a quadro
E ainda existe o entrelaçamento
Li recentemente algo interessante dizendo que, com a idade, a "taxa de quadros de integração" diminui, mas não sei se isso é verdade
Quando a TV apareceu pela primeira vez, achei incrível descobrir que o feixe de varredura da TV e o da câmera estavam perfeitamente sincronizados em todo o país
Parecia que a câmera controlava diretamente a minha TV
Pessoalmente, a parte mais impressionante do CRT é a reprodução de cor
Até hoje não entendo direito a estrutura da shadow mask
Existem orifícios alinhados para cada um dos três canhões de elétrons, e o feixe de cada canhão somehow atinge apenas o ponto de fósforo correspondente
Além disso, é fascinante que, mesmo com o feixe sendo desviado por bobinas, os feixes dos três canhões não interfiram uns nos outros
Disseram "isso é uma ilusão", mas, na verdade, a própria visão também é essencialmente uma ilusão
Contesto o uso dos termos "pixel" e "subpixel" para CRTs
Um CRT na verdade exibe "scanlines", não "pixels"
Cada linha é um sinal analógico cuja tensão varia continuamente, e, como resultado, a resolução depende do desempenho do DAC e do hardware interno do CRT
E não há correspondência 1:1 entre esse conceito de "pixel" e os pontos reais de fósforo (
color dots)Mesmo o sinal RGB digital, dentro do CRT, não é rigorosamente digital
Para cada canal de cor, apenas a tensão de ligado/desligado é especificada, então o funcionamento não é totalmente "digital" (às vezes há até um pino de intensidade separado)
O canhão de elétrons também não responde instantaneamente com velocidade infinita
Displays digitais verdadeiramente populares só se tornaram viáveis na era do LCD, DVI e HDMI
Até mesmo CRTs HD analógicos conseguem aceitar esse tipo de sinal digital
Escolhi aquele modelo porque tinha porta VGA, e a propaganda dizia que suportava resolução 640x480
Na prática, eu conseguia selecionar 848x480 no computador, e funcionava perfeitamente, o que me deixou muito feliz
Naquela época, essa resolução já bastava muito bem para usar a web
No começo, achei que este texto fosse sobre o programa de terminal
screen(o multiplexador de terminal)Eu também fiquei quase 50 a 50
Mas o código-fonte do
screené bem legível e, para código Unix, até tem comentários bem gentisOs nomes das funções realmente ajudam a entender o que fazem
Eu também li assim
Tenho um microscópio estereoscópico na mesa e observei um Pixel 9 com ampliação de 100x (ocular 10x x objetiva 10x)
Se eu mover levemente a cabeça, a imagem se desloca sobre a minha retina, com o azul se movendo mais rápido, o vermelho quase parado, e o verde ficando no meio termo
No papel, o LCD parece ter muitas desvantagens, mas, na prática, a tecnologia LCD moderna para TVs está em um nível bastante impressionante
Em breve, a combinação de backlight RGB LED com painéis WHVA+ deve permitir ângulos de visão comparáveis aos do IPS, mais de 95% do gamut REC 2020 e tempos de resposta de 1–2 ms
OLED azul fosforescente deve reduzir o consumo de energia dos displays OLED atuais em 20–30%
Ainda assim, essa tecnologia parece longe de ser aplicada em massa a celulares e dispositivos de grande consumo
Normalmente, uma tecnologia tende a atingir seu melhor desempenho justamente quando está prestes a ser substituída
Foi assim com válvulas, CRT, discos ópticos, filme etc.
Em vários aspectos, tecnologias maduras às vezes eram até melhores do que a primeira geração da nova tecnologia
Mas o OLED realmente tem vantagens grandes demais em pontos importantes
Consome muito menos energia, não precisa de backlight e por isso permite estruturas mais finas e leves
Mesmo essas inovações não ajudam muito com os defeitos fundamentais do LCD: baixo contraste e consumo de energia relativamente alto
Por causa das limitações estruturais do sistema com backlight, esses pontos sempre serão fraquezas em comparação com displays autoemissivos
Se você observar um LCD com uma lupa, pode ver diretamente o padrão de subpixels
Décadas atrás, participei da pesquisa de uma máquina enorme que produzia diretamente filtros de cor para LCD
Os desenhos estão realmente muito bem feitos
Fiquei curioso sobre qual ferramenta foi usada e mandei um e-mail para o autor, mas ainda não recebi resposta
"Os desenhos são feitos manualmente diretamente no Figma. Não há nenhum segredo especial; fazemos o trabalho de forma tão complexa quanto parece"