LCD-televisies: verschillende technieken bepalen de kwaliteit
LCD-tv's zijn al jaren de populairste keuze. En hoewel zulke televisies volgens dezelfde principes werken, zijn er toch substantiële verschillen en heeft iedere fabrikant zo zijn eigen implementatie. Waar moet je op letten als je nu een lcd-televisie gaat kopen?
Allereerst is het natuurlijk handig om te weten hoe een lcd-televisie precies werkt, want dat maakt juist het verschil in de uiteindelijke beeldkwaliteit en de mogelijkheden van zo'n tv. De afkorting lcd is natuurlijk al best een oude term en staat - voor wie dat nog niet wist - voor Liquid Crystal Display. Een lcd-tv bestaat uit meerdere vloeibare kristallen die samen één beeld vormen. In tegenstelling tot een oled-scherm heeft een lcd-scherm achtergrondverlichting nodig om de pixels te laten oplichten.
©Eric Beeckmans
Schematische weergave van een enkele lcd-pixel.
De lichtbron aan de achterzijde van een lcd-scherm gaat eerst door een zogeheten polarisatiefilter, dat ervoor zorgt dat het licht één bepaalde richting op gaat. Vervolgens gaat het licht door een een laag vloeibare kristallen. Deze kristallen kunnen draaien wanneer er een elektrische stroom op wordt gezet door de Thin Film Transistor (TFT)-laag.
Door de hoeveelheid draaiing in de vloeibare kristallen te regelen met de elektrische stroom, kan het lcd-scherm regelen hoeveel licht er door elke pixel gaat. Tot slot gaat het licht door een andere laag, het kleurenfilter, die rode, groene en blauwe subpixels heeft. Door de intensiteit van het licht voor elke subpixel te variëren, is het mogelijk om bijna elke kleur te creëren.
Verschillende typen lcd
Het gebruikte lcd-paneel in een televisie is het belangrijkste onderdeel. Er bestaan verschillende soorten lcd-panelen, elk met zijn eigen voor- en nadelen. We kunnen de lcd-panelen opdelen in twee grote families: IPS en VA. Deze termen vind je ook vaak terug bij computermonitoren. Binnenin deze families zijn ook varianten te vinden, maar in grote lijnen tonen ze dezelfde karakteristieken. We bekijken de beide technieken van dichthij.
IPS: In-Plane Switching
Dit type paneel staat bekend om zijn brede kijkhoek, wat betekent dat zowel kleur als contrast goed bewaard blijven als je niet recht voor het scherm zit. IPS-panelen hebben echter een zwakkere contrastverhouding en minder goed zwartniveau in vergelijking met VA-panelen. Dit betekent dat de donkere delen van het beeld er eerder grijs dan zwart uitzien, dat komt vooral tot uiting als je bij relatief weinig omgevingslicht kijkt. IPS-panelen worden ook vaak toegepast bij laptops.
©Eric Beeckmans
Een macrofoto van de opbouw van een IPS-paneel.
VA: Vertical Alignment
VA-panelen hebben over het algemeen de beste contrastverhouding en het beste zwartniveau van alle lcd-varianten, wat resulteert in een levendiger beeld met meer diepte. De kijkhoek is echter dan weer wel beperkter dan bij IPS-panelen. Wie niet recht voor het scherm zit, ziet vooral het contrast dalen, en vaak ook de kleurweergave wat verwateren.
©Eric Beeckmans
Een macrofoto van de opbouw van een VA-paneel.
Ook verschillende typen achtergrondverlichting
We noemden eerder al de fluorescentiebuizen als achtergrondverlichting voor de eerste generatie lcd-televisies, maar ook de manier waarop nu led-verlichting wordt toegepast heeft invloed op de beeldkwaliteit. We onderscheiden drie types: Direct-lit, Edge-lit en Full Array.
Direct-lit
Bij deze tv's staat een beperkt aantal led's direct achter het scherm geplaatst, gelijkmatig verdeeld over het hele paneel. In sommige televisies kunnen de led's allemaal tegelijk gedimd worden (ook wel global dimming genoemd), bijvoorbeeld bij donkere beelden, zodat de zwartweergave verbeterd wordt. Maar bij een combinatie van donker en heldere delen in beeld, moet de tv een compromis maken. Dit type tv is vaak goedkoper dan types met de andere twee type verlichting.
©Eric Beeckmans
Een voorstelling van een direct-lit-scherm.
Edge-lit
Bij edge-lit tv's zijn de led's langs de randen van het scherm geplaatst, meestal onderaan, maar soms aan alle vier de zijden. Hierdoor is het mogelijk om de tv dunner te maken. Het nadeel is echter dat de helderheid mogelijk niet gelijkmatig over het scherm wordt verdeeld, wat leidt tot minder gelijkmatige verlichting en contrast.
Ook edge-lit tv’s kunnen global dimming gebruiken, maar sommige modellen kunnen de led's in groepen dimmen, we spreken dan van local dimming. De mogelijkheden zijn echter beperkt. Als de led's onderaan het scherm zitten, kan het beeld bijvoorbeeld in een beperkt aantal kolommen (+/- 10) verdeeld worden. De tv moet echter vermijden dat je plots een heldere kolom in beeld ziet, en dus is het effect van deze local dimming vrij beperkt.
©Eric Beeckmans
Voorbeeld van de werking van een edge-lit-paneel.
Full Array
Bij deze tv's is een groot aantal led's gelijkmatig verdeeld over de hele achterkant van het scherm. Het grote verschil met direct-lit tv’s is dat Full Array-tv’s allemaal gebruik maken van local dimming. Dat wordt ook wel Full Array Local Dimming (FALD) genoemd.. De led's zijn onderverdeeld in groepen die onafhankelijk van elkaar gedimd of verlicht worden op basis van de inhoud die wordt weergegeven.
Dit verbetert de contrastratio enorm en zorgt voor een dynamischer beeld, met diepere zwarttinten en helderder wit. Full Array-tv’s hebben vanaf 100 tot meer dan 1000 zones. Des te meer zones, des te beter de tv controle heeft over het contrast binnen het beeld. Maar ook hier is het erg belangrijk dat de tv het onzichtbaar kan vermijden dat individuele zones in het scherm oplichten.
©Eric Beeckmans
Voorbeeld van de werking van een Full Array-panel.
QLED en andere varianten die kleur beïnvloeden
De achtergrondverlichting is normaal gezien opgebouwd uit witte led's. Het kleurfilter zet dat witte licht om in rood, groen en blauw. Om een zo groot mogelijk kleurenpalet te creëren, is het belangrijk dat het rood, groen en blauw licht dat in het witte licht zit zo puur mogelijk is. Sommige technologieën grijpen daarop in.
©Eric Beeckmans
De schematische voorstelling van één QLED LCD-pixel.
De bekendste is QLED, een term die is bedacht door Samsung en nu ook wordt gebruikt door andere fabrikanten zoals TCL. QLED-tv’s gebruiken een achtergrondverlichting die opgebouwd is uit blauwe leds, met daarboven een laag quantum dots. Dat zijn nanokristallen die het blauwe licht omzetten naar zeer puur rood en groen. Daardoor leveren QLED-tv’s een breder kleurpalet, maar ook een hoger helderheidsniveau. LG gebruikt een variant van dit principe onder de naam QNED, zoals de 65QNED866.
Welke tv heeft welk type paneel?
Als consument is het niet eenvoudig om te achterhalen tot welke familie een bepaald tv-model toebehoort. Het type lcd-paneel kun je eigenlijk alleen afleiden uit een macroshot van de pixelstructuur, dat kan zelfs met een smartphone en goedkope macrolens. Maar zelfs tussen diverse types VA-panelen kan toch een aanzienlijk verschil zitten.
©Samsung Electronics
Het type achtergrondverlichting, of hoeveel zones er nu precies in de achtergrondverlichting zitten, daarover geven fabrikanten zelden of nooit informatie, al vind je soms wel de vermelding Full Array terug bij de specificaties. Termen zoals QLED, QNED of NanoCell worden dan weer wel duidelijk aangegeven, omdat dit merk-specifieke benamingen zijn.
Het klinkt banaal, maar uiteindelijk is de prijs toch ook hier vaak een goede indicatie, althans binnen hetzelfde merk. Duurdere modellen gebruiken over het algemeen meer dimming zones, zijn helderder en hebben een krachtigere processor voor beeldverwerking. Maar dat zie je dus ook terug in de prijs.
