Keine Sorge, dafür sind wir hier. Welches Pseudonym Sie auch immer für sie verwendet haben, am Ende des Tages bedeuten Quantenpunkte für Sie wirklich: bessere Farbe.
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Einfach ausgedrückt sind Quantenpunkte winzige Partikel, die leuchten, wenn man sie mit Licht bestrahlt. Packen Sie ein paar davon auf ein Blatt Film, beleuchten Sie den Film und der Film leuchtet! Klingt doch nicht gerade magisch, oder? So einfach ist das natürlich nicht, und so kompliziert die Wissenschaft hinter Quantenpunkten auch sein mag, die Art und Weise, wie sie LCD-Fernseher besser aussehen lassen, ist wirklich faszinierend. Vor diesem Hintergrund finden Sie hier eine Erklärung, wie Quantenpunkte in Fernsehgeräten funktionieren, wie es vielleicht beschrieben wird Ihr Naturwissenschaftslehrer für die Mittelstufe (denn glauben Sie uns, der Erklärer auf College-Niveau wird Sie dazu bringen). schlafen).
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Zuerst beginnen Sie mit einem LCD
Quantenpunkte, oder im wissenschaftlichen Sprachgebrauch nanokristalline Halbleiter, stellen keinen neuen Anzeigetyp oder eine neue Auflösung dar. Quantenpunkte sind lediglich eine neue Komponente in einem LCD-Bildschirm. Genauer gesagt funktionieren Quantenpunkte durch ein eklatantes Problem beheben Dies ist bei LCD-Fernsehern mit LED-Hintergrundbeleuchtung üblich.
Das bedeutet, dass wir die Funktionsweise grundlegender LCD-Displays erklären müssen, bevor wir fortfahren. Betrachten Sie dies also als Auffrischung, wenn Sie es bereits wissen.
Ihr einfacher LCD-Fernseher besteht aus drei Hauptteilen: einer weißen Hintergrundbeleuchtung, die das Licht erzeugt, das Sie sehen, und Farbfiltern, die dieses Licht aufteilen Nadelstiche aus rotem, grünem und blauem Licht und ein Flüssigkristallmodul, das wie ein Gitter aus winzigen Fenstern (Pixeln) funktioniert, um diese Farben zu einem Ganzen zu verschmelzen Bild. Jedes Pixel hat seine eigenen roten, grünen und blauen Subpixel – diese Lichtpunkte – die mit Flüssigkristallen fast wie Fensterläden geöffnet und geschlossen werden können. Wenn weißes Licht von den LEDs durch ein Pixel fällt, dessen rotes und grünes Subpixel vollständig geschlossen und das blaue Subpixel vollständig geöffnet ist, erscheint es für Ihr Auge blau. Wenn alle drei Subpixel geöffnet sind, erscheinen Rot, Grün und Blau zusammen weiß. Wenn man sie alle schließt, entsteht Schwarz. Durch die Mischung der Lichtmengen verschiedener Subpixel ist der Fernseher in der Lage, viele verschiedene Farben in verschiedenen Schattierungen und Farbtönen zu erzeugen. Was Sie am anderen Ende sehen, ist ein Bild.
Für Sie bedeutet es: bessere Farbe.
Heutige Fernseher verwenden LEDs, um für die „weiße“ Hintergrundbeleuchtung zu sorgen, aber hier liegt das Problem bei dieser Konfiguration: LEDs sind schlecht darin, weißes Licht zu erzeugen. Wie jeder weiß, der von Glühlampen auf Kompaktleuchtstofflampen oder LED-Leuchten umgestiegen ist, sehen die Dinge in Ihrem Zuhause nach der Umstellung nicht mehr wie zuvor aus. Die Farben wirken anders und das Licht selbst wirkt kalt und steril. Glühbirnenhersteller haben hart daran gearbeitet, die „Temperatur“ dieser Lichter mithilfe verschiedener Methoden zu ändern, damit sie sich für unsere Augen wärmer und natürlicher anfühlen, und heute ist es einfacher, mit ihnen zu leben. In gewisser Weise bewirken Quantenpunkte etwas Ähnliches, indem sie dazu beitragen, dass die LED-Hintergrundbeleuchtung in LCD-Fernsehern präzisere Farben erzeugt.
Das Lustige an LED-Leuchten ist, dass sie von Natur aus nicht weiß leuchten. Die „weißen“ LEDs in Ihrem Fernseher sind eigentlich blaue LEDs, die mit einem gelben Leuchtstoff beschichtet sind, der eine „Art“ weißes Licht erzeugt. Doch dieses quasi-weiße Licht bleibt hinter dem Ideal zurück. Würde man es in ein Prisma einspeisen (erinnern Sie sich an die Prismen aus dem Naturwissenschaftsunterricht?), würde es keinen Regenbogen aus Licht erzeugen, der in allen Schattierungen gleich hell wäre. Beispielsweise ist die Intensität in den roten Wellenlängen erschreckend gering, so dass Rot nach der Filterung schwächer erscheint als Grün und Blau und sich somit auf alle anderen Farben auswirkt, die der Fernseher zu erzeugen versucht. Ingenieure können diese ungleichmäßige Farbintensität ausgleichen, indem sie Problemumgehungen vornehmen (Sie (z. B. Grün und Blau entsprechend herunterregeln), aber die Intensität des endgültigen Bildes leidet darunter Ergebnis.
Was TV-Hersteller brauchen, ist eine „sauberere“ Quelle für weißes Licht, das gleichmäßiger über das rote, grüne und blaue Farbspektrum verteilt ist. Hier kommen die Quantenpunkte ins Spiel.
Geben Sie den Quantenpunkt ein
Zur Erinnerung: Quantenpunkte sind winzige phosphoreszierende Kristalle, die leuchten, wenn man Licht auf sie richtet. Sie können in einer Vielzahl von Farben leuchten und welche Farbe sie leuchten, hängt von ihrer Größe ab. Da die Größe eines Quantenpunkts nun präzise gesteuert werden kann (basierend auf der Anzahl der darin enthaltenen Atome – Diese Dinger sind kleiner als ein Virus.) Das resultierende Licht, das sie aussenden, kann genauso eingestellt werden genau. Sie sind außerdem bemerkenswert stabil, was bedeutet, dass die Wirkung mit der Zeit nicht nachlässt oder sich verändert. Ein Quantenpunkt, der so hergestellt wurde, dass er in einem bestimmten Rotton leuchtet, leuchtet immer in diesem Rotton. Sehen Sie, wohin das führt?
Was Fernsehhersteller jetzt tun, ist, ein Blatt Film zu nehmen und es mit einer Reihe von Quantenpunkten zu sättigen, die so konstruiert sind, dass sie in sehr präzisen Rot- und Grüntönen leuchten. Dann verzichten sie auf die gelbe, mit Phosphor bedeckte LED, die sie bisher verwendet haben, und setzen stattdessen eine rein blaue LED ein.
An diesem Punkt denken Sie vielleicht: Heureka! Wir haben jetzt blaues Licht, Rot und Grün kommen von den Quantenpunkten! RGB = fertig!“ Aber so funktioniert es eigentlich nicht. Denken Sie daran, dass sich die Quantenpunkte auf einem riesigen, gleichmäßigen Blatt befinden und nicht ordentlich in mikroskopisch kleinen Subpixeln angeordnet sind. Also kommen alle diese Farben in einen Mixer.
Wenn die blaue LED auf die mit Quantenpunkten gesättigte Filmfolie scheint und die Punkte rot und grün zu leuchten beginnen, erzeugen alle drei zusammen das ideale weiße Licht. Jetzt verfügen die Farbfilter im LCD-Bildschirm über eine bessere Lichtquelle und können Rot, Grün und Blau präziser und effizienter herausfiltern. Da es bei weißem Licht weniger unerwünschte „Peaks“ gibt, müssen die Farbfilter diese nicht unterdrücken. Beispielsweise muss beim Erzeugen von Rot nur wenig Intensität in den orangen und gelben Wellenlängen entfernt werden, sodass Sie hellere, präzisere Rottöne erhalten. Und wenn die Rot-, Grün- und Blautöne heller und genauer sind, wird jede resultierende Farbe, die aus dem Farbmischprozess entsteht, präziser und heller.
Voila. Sie haben jetzt einen LCD-Fernseher mit viel besseren Farbfunktionen. Und dieser größere Farbraum wird besonders für 4K-UHD-Fernseher von Vorteil sein, die viel mehr Farbinformationen verarbeiten können als 1080p-HD-Fernseher.
Es gibt nur einen Haken.
Es ist immer noch ein LCD-Fernseher
Die meisten LCD-Fernseher haben Schwierigkeiten, Schwarztöne zu erzeugen, die nicht grau aussehen, weil die Flüssigkristallmodule – diese „Verschlüsse“, die das Licht blockieren können – nicht perfekt sind. Selbst wenn sie vollständig geschlossen sind, dringt etwas Licht der Hintergrundbeleuchtung durch. Aus diesem Grund sieht die Anzeige eines „schwarzen“ Bildschirms auf Ihrem Fernseher leicht grau aus, aber wenn Sie ihn ausschalten, wird er stockfinster. Das Grau, das Sie sehen, ist eine minimale Menge Licht, die durchdringt.
Quantenpunkte zielen darauf ab, die Leistung in einigen dieser Bereiche zu verbessern, aber letztendlich hat ein LCD-Panel seine Grenzen – es wird nie in der Lage sein, das gesamte Licht dahinter vollständig auszublenden. Aus diesem Grund wird die Bildqualität im Vergleich zur OLED-Technologie, die über Pixel verfügt, immer beeinträchtigt Wenn das richtige Signal gegeben wird, kann die Lichterzeugung vollständig eingestellt werden, sodass tintenschwarze, pechschwarze Bilder entstehen Qualität.
Dennoch gibt es Plasmafernseher inzwischen im Ruhestand und OLED-Fernseher (LG ist das einzige Unternehmen, das sie herstellt) immer noch Für die meisten unerschwinglich teuer, ist es schön zu wissen, dass LCD-Fernseher Abhilfe schaffen werden Quantenpunkte.
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