LCD monitoriai tausoja jūsų akis! Mitas ar teisybė?

Meisteris Data 2013-10-24 09:30 Redaguota: 2013-10-24 18:49

Sveiki,
ne taip ir senai darbe parūpino man naujutėlaitį samsung 19" 720p Led lcd monitorių darbo reikmėms. Neilgai trukus, prasidėjo akių niežėjimas, galvos skausmai. Padidėjo jautrumas šviesai, jaučiausi iš ties kaip ne žmogus, kas dien grįžęs iš darbo, turėdavau kokią valandėlę pabūti prieblandoje, kad vėl galėčiau sėstis prie kompiuterio. Ėmiau aiškintis, kaip tie monitoriai apskritai veikia ir kaip įtakoja žmogaus sveikatą. Atradau įdomių dalykų, todėl norėčiau pasidalinti ir su kitais.

Iš senesnių laikų visiems buvo žinoma: CRT monitoriai yra blogai, jie kenkia akims, spinduliuoja radiaciją, verčia žmonės plikais impotentais, pirkite LCD! Taupykite akis ir t.t. ir panašiai. Kiek tame tiesos? O gi pasirodo labai nedaug :-)

Trumpai pasakysiu, jog tiek CRT, tiek LCD, jei gerai pagaminti ir naudojami saikingai, turi minimalų poveikį, arba iš vis jo neturi. Jei perkate pigų šlamštą, tai nei CRT, nei LCD, nei koks nors kitas jums akių tikrai nesutaupys.

O dabar ilga teorija:

LCD monitoriai nemirga, tad kas po galais galėtų varginti akis?
CRT monitoriai „šaudydavo“ vaizdą į ekraną tam tikru dažnumu. Tasai dažnumas, būdavo aprašomas Hercais (Hz), o liaudyje vadinamas „mirgėjimu“. Geras CRT monitorius, prie 1600x1200 raiškos galėdavo „šaudyti“ vaizdą 85-100Hz dažnumu, prastas CRT Monitorius tepajėgdavo 1024x768@60-70Hz, o vidutinis monitorius 1280x1024@85-100Hz. Kadangi, pats CRT ekranas drauge yra ir lempa, taigi užtikrinamas ir šviesos stabilumas. Papildomas apšvietimas nėra reikalingas. Taigi, kuo prastesnis CRT monitorius, tuo mažesniu dažnumu „šaudydavo“, tuo labiau „mirgėdavo“ (kaip matote, vidutinė klasė, nuo aukštos skyrėsi tik raiška, dažnis išlikdavo toks pat). Tačiau tais laikais, retas kuris turėjo vidutinės, ar tai aukštos kokybės CRT monitorių, velnioniškai brangūs būdavo jie :-)

LCD monitoriai, atvaizduoja vaizdus keisdami taškų spalvas, iš esmės, tai panašu į CRT vaizdo „šaudymą“, tačiau nebereikalinga elektronų patranka ir vaizdas prie to paties dažnumo kinta žymiai tolygiau, todėl įprasta sakyti, jog LCD - nemirga. Bet būkit ramūs, mirga jie, o dar ir kaip. Dauguma LCD monitorių „mirga“ 60Hz dažnumu, tik dėl jų techninės specifikos, mes to nejaučiam. Be šito paties vaizdo mirgėjimo, LCD monitoriuose naudojama ir „mirganti“ šviesa. Be šviesos, juk LCD ekranėlyje nieko nematytumėm. O nuolatinės srovės, kaitrinėms lempoms tenai nėra vietos, todėl naudojamos florocencinės (CCFL), arba šviečiančių diodų (LED) lempos. Taigi, susumavus turime CRT monitorių su nemirgančia šviesa, bet mirgančiu vaizdu ir LCD monitorių su dalinai „nemirgančiu“ vaidu ir labai mirgančia šviesa.

Tai CRT yra geriau už LCD?
Ir taip ir ne. Kalbant apie šviesos ir vaizdo kokybę, tikrai gerą CRT monitorių nelengva nukonkuruoti, tačiau įmanoma. O prastą CRT monitorių nukonuruos bet kas. Pridėkit visus jų praktinius nepatogumus (dydį, svorį) ir dar tą nelemtą elektronų patranką (kuri galimai irgi yra ne į sveikatą, bet šioje žinutėje nesiimsiu to aspekto nagrinėti), o mums, kompiuteristams, prisiminus CRT konfiguravimo laikus išvis krečia šiurpas, tai manau į tuos laikus, joks sveiko proto žmogus tikrai nenorėtų grįžti :lol:

bet, aš to ir nesiekiu. CRT monitoriai, man suteikia puikų teorinį kontrastą nagrinėjant LCD subtilybes.

Tai kas gi po galais pjauna akis LCD monitoriuose?!?!
Trumpai ir aiškiai: mirganti šviesa. Ir patikėkit manim, pjauna dar ne tokiais mąstais, kaip kad pjovė CRT. Visos CCFL lempos, natūraliai mirga aukštame dažnyje (kažkas apie 800Hz), todėl, kol CCFL lempa dar nepasenus tokių monitorių šviesos mirgėjimas yra nejuntamas ir tik teorinis diskusijų objektas, praktikoje turbūt nėra tokio žmogaus, kuris justų (nebent tasai žmogus būtų sergantis tam tikra, reta liga, ar turėtų tam tikrą įgimtą negalią).

Bet iš kur ta mirganti šviesa LED monitoriuose? LED lemputės naudoja nekintamą srovę, todėl jos visiškai nemirga.

Jei CCFL mirga tokiame aukštame dažnyje, o LED nemirga visai, tai kur porblema?
Problema yra šviesos valdyme! Tiek CCFL, tiek LED lempos, naudojamos LCD monitoriuose yra valdomos (juk norite kartais pasitemdyti, kartais pasišviesinti ekraną?), taigi čia slypi visų šūdinų monitorių paslaptis: Pulsinė moduliacija, arba PWM valdiklis! Šis valdiklis, turi kažkokį tai dažnį, kurio pagalba sugeba įjungti/išjungti apšvietimą daug kartų į sekundę. Pvz.: tarkime, kad 80% sekundės LED praleis išjungtas, o 20% įjungtas, tai praktikoje LED lemputei pareis komandų virtinė: įjungt išjungt išjungt išjungt įjungt ir t.t. Va ir jums mirgėjimas. Tas pats galioja ir CCFL lempoms. Taigi, būtent nuo šio PWM valdiklio kokybės ir jo darbinio dažnio priklausys CCFL ir LED monitorių mirgėjimas.

Nykščio taisyklė: kuo pigesnis LCD monitorius, tuo šūdinesnis PWM valdiklis, tuo aklesnis žiūrovas.

Nors ir brangūs LCD monitoriai, naudoja pigius PWM valdiklius ir nėra jokio tikslaus būdo atsirinkti, tik vienas primityvus testas:
pasiimate turšinuką tarp dviejų pirštų ir judinate priešais monitorių, jeigu monitorius šūdinas, tai matysite stiprų stroboskopinį efektą. Kartokite testą esant pritemdytai šviesai ir monitoriui dirbant pilnu šviesos stiprumu.

P.S.
Geras CCFL monitiorius yra dažniau sutinkamas, nei LED, kadangi CCFL lempos nėra tokio ryškios, todėl bet kuriuo CCFL monitoriumi galima puikiausiai dirbti paleidus jį pilnu šviesumu (kuomet PWM valdiklis yra išjungiamas). LED paleistas pilnu šviesumu, taip žibina akis, kad ne nuo mirgėjimo, bet nuo šviesos siprumo žabalas liksi.

anamnesis Data 2013-10-25 20:20 Redaguota: 2013-10-25 21:09

Komentaras čia labai paprastas ir žemiškas - pigūs monitoriai nėra tinkami tiem, kas į juos praspokso didžiąją dienos dalį. Kai kada gelbėja tinkamas jų sureguliavimas, bet pigieji, kaip taisyklė, gamykliškai būna sukalibruoti taip, kad "gražiai" rodytų gerai apšviestoje parduotuvės vitrinoje. Plius dar galybė visokių niuansų.
Tvarkingai suprojektuotas ir pagamintas lcd su CCFL lempom nekels bėdų ir tom lempom pasenus. Tas pats galioja ir Led'iniam variantam, tiesiog pastaroji technologija labiau palanki pigienų gamybai :)

SKazas Data 2013-10-26 12:43

>pasiimate turšinuką tarp dviejų pirštų ir judinate priešais monitorių, jeigu monitorius šūdinas, tai matysite stiprų stroboskopinį efektą.

Kas yra "stiprus" ?

Meisteris Data 2013-10-26 13:15 Redaguota: 2015-04-12 10:52

Kuo žemesniame dažnyje dirba monitoriaus PWM valdiklis, tuo geriau matomas stroboskopinis efektas (ar žinai, kas tai yra?), kuo minėtas dažnis yra aukštesnis, tuo sunkiau pastebėti stroboskopinį efektą (arba jo nėra visai). Kaip taisyklė, jeigu monitoriaus apšvietimo stiprumas nustatytas į aukščiausią padėtį, tai stroboskopinio efekto turėtų nesimatyti. Tačiau sumažinus apšvietimo stiprumą, prastuose monitoriuose, matysi labai aiškų stroboskopinį efektą.

Gyvenimiškas pavyzdys:
turi Samsung virdulį (monitorių), mokėjai už jį 3-400 lietuviškų pinigų. Tai bus standartšlamštis 720p ekranas (vietoj mėlynos rodantis mėlyna/balta), naudojantis LED apšvietimą, ir minėtą PWM šūdvaldiklį, dirbantį 60-200Hz dažniu. Tik įsijungus, šviesos stiprumas būna nustatytas maksimalia eiga, stroboskopinio efekto beveik nematyt (šiek tiek jaučiasi, kadangi šis monitorius nemoka PWM valdiklio atjungti visiškai, o šis LED'us laiko įjungtus ~95% sekundės). Tačiau, LED paleistas pilnu šviesumu, vargina panašiai, kaip ir mirganti šviesa, todėl natūraliai, apšvietimo stiprumą susimažini iki priimtino lygio, tačiau tada atsiskleidžia šviesos mirgėjimo malonumai. Mirga taip žiauriai, kad mažesnį stroboskopo efektą matytumei žiūrėdamas į sraigtasparnio malūną, apšviesta 50Hz lempa.

Taigi, į monitorių spoksai ~8 val. per dieną. Po poros dienų imi patirti vargstančių akių malonumus (skausmas, kažkur „akiduobėje“, jautrumas šviesai), dar po kelių dienų ima varginti ir galvos skausmai prie viso to anksčiau minėto džiaugsmo. Padirbęs metelius prie tokio pigaus gėrio, gali ir akiniais puoštis. Ir dėl ko visa tai? dėl monitoriaus, kuris netgi spalvų žmoniškai nesugeba rodyt, jau nekalbant apie visokius mirgėjimus ir t.t. :lol:

SKazas Data 2013-10-26 14:14

Tušinukas vienodai "stroboskopuoja" ties monitorium, ir ties langu :)
Maksimaliai šviesumo nedidinau, turbūt nėra prasmės, jei prie 61% nematau stroboskopinio efekto, tai ir prie didžiausio apšviestumo kažin ar pamatysiu.
Reiks pabandyti kada parduotuvėje prie gyvo papigiai papigiai monitoriaus.
Jokio varginimo, galvos skausmo nėra, ar dirbčiau su biuro paketu, ar žaisčiau.

Meisteris Data 2013-10-26 15:06

Vadinasi, turi teisingą monitorių

SKazas Data 2013-10-26 15:11

Nors kartais gyvenimas priverčia, bet jei tik galiu, jokių pigiai ir tik pigiai, ir tik kaina svarbiausiai, ir dar duokit nuolaidą, ir dar akcijos palauksiu, nedarau :)
Apie monitorių matricų tipus yra keli puslapiai, tačiau kaip dėl tavo išvardintų elementų, pvz. valdiklio darbinio dažnio, kur galima pasiskaityti prieš renkantis monitorių? Turbūt nelabai yra surinkta tokių duomenų.

SKazas Data 2013-10-26 20:15

O kaip su siunčiamo vaizdo dažniu? Tarkim, GPU nepaveža 60Hz dažniu, tai ar nesigauna kokia disinchronizacija ir dar daugiau mirgėjimo? CRT tai vaizdas nuplaukdavo, ar visai dingdavo, o kaip su LCD?

Meisteris Data 2013-10-27 08:06

Na, nesu dar sutikęs tokios vaizdo kortos, kuri nesugebėtų naujinti kadrų 60Hz dažniu, net ir visokios PCI 2-4MB tai atlikdavo. Tradiciškai monitorius būna stabdys šitoj vietoj. CRT laikais, galėjai užduoti didesnį dažnį iš kompiuterio, nei vaizduoklis pajėgus atvaizduoti, o tai baigdavosi vaizdo dingimu arba neaiškiu vaizdu.

dinux (Beviltiškas) Data 2013-10-27 11:08

Neesu žinovas šitos srities, bet tarkim CRT monitorius piešdavo vaizdą tokiu dažniu kaip atiduodavo VGA. Jei 60Hz tai 60, jei daugiau tai daugiau.
LCD mano supratimu vaizdo tašką perpiešia tik tada kai gauna "kitą spalvos kodą tam taškui". Tai teoriškai ir 10Hz turėtu nemirgėti, tik vaizdas tam tikra prasme laginti (na kaip būna kai VGA draiveris nesuinstaliuotas).

LCD taškas mirga ne VGA siunčiamu dažniu, o maitinimo grandinės dažniu. Mano supratimu tas taškas dega ne tolygiai, o mirga tam tikru nuo maitinimo priklausomu dažniu. Todėl kuo monitorius brangesnis, tuo maitinimo šaltinis yra kokybiškesnis, tuo tolygesnis vaizdas.

PS: čia turbūt reikia sakyti mirga ne LCD taškas, bet mirga jo fono pašvietimas.

SKazas Data 2013-10-27 11:16

Sumaipainiojau pastoviai Frames per second žaidimuose (sąlyginai programinis FPS) su GPU siunčiamu monitoriui kadrų skaičiumi (sąlyginai aparatinis FPS). Jei vaizdo plokštė nepaveža ir žaidi ~30-40 fps, tai nereiškia, kad monitorius rodo 30-40 fps :) Tikriausiai tas aparatinis FPS yra stabilus ir visad būna 60Hz.

Meisteris Data 2013-10-24 10:29 Redaguota: 2015-04-12 10:59

Dar šiek tiek apie šviesas ir valdiklius
Ne visi monitoriai naudoja tokius PWM valdiklius, ne visos šviesos vienodai reaguoja į tokį moduliavimą. Pamėginsiu papasakoti savo pastebėjimus.

CCFL+PWM
Ne paslaptis, jog įjungus CCFL lempą, praeina šiek tiek laiko, kol ši pasiekia savo darbinį dažnį, bei temperatūrą. Išjungta, tokia lempa taip pat ne iš karto išsijungia. Dėl šitų savybių, visi monitoriai naudojantys CCFL lempas nebuvo toks šūdas, kaip kad buvo pigūs CRT. Net ir naudojant prastą PWM valdiklį, šios lempos šiek tiek kompensuoja spartų įjungimą/išjungimą. Be to, kaip jau minėjau, CCFL nešviečia taip ryškiai, kaip LED, todėl nustačius pilną monitoriaus apšvietimą, PWM valdiklis visiškai atjungiamas ir lempa dirba tik savo dažniu. Tai yra ideali lempa LCD monitoriams apšviesti, kadangi atleidžia daug PWM valdiklio ydų.

Nepaisant to, šios lempos turi ir minusų. Didžiausi iš jų, tai gana trumpas tarnavimo laikas (3-5metai nuolatinio naudojimo ir tokia lempa ima sėsti, darbinis dažnis smarkiai krenta, pakinta spalvos temperatūra ir t.t.). Tokios lempos turi pavojingų cheminių medžiagų, kaip gyvsidabris, jų negalima išmesti bet kur.

LED+PWM
LED lempos naudoja nuolatinę srovę, todėl yra visiškai nemirgančios. Bet tai yra ne tik lempos, bet ir diodai, kadangi diodai, tai ir labai greiti. Praktiškai nereikalauja laiko nuo įjungimo iki pilno įsižiebimo. Jų šviesa yra itin intesyvi. Todėl pridėjus PWM valdiklį, visos šio valdiklio blogybės yra puikiai perteikiamos žiūrovui. Puikiai reaguoja į kiekvieną įjunkt/išjungt komandą, todėl mirgėjimas yra itin juntamas. Ypač prie pigiausių/paprasčiausių PWM valdiklių, kurių darbinis dažnis yra 100-300Hz ribose (geresni dirba nuo 400-500Hz iki 30kHz riboje).

LED'ai taip pat turi ribotą tarnavimo laiką, tik jų pasenimas turi žymiai mažiau požymių, nei CCFL atveju. Pasenęs LED arba pakeičia šviesos spalvą, arba nešviečia visai.

LED+Srovės valdymas (Current regulator)
LED lemputes galima valdyti ir panašiai, kaip valdomos kaitrinės lemputės - reguliuojant paduodamą srovę. Yra net ir šiek tiek monitorių, kurie naudoja būtent šitaip valdomą LED pašvietimą. Jų nėra daug, tačiau tai yra idealūs monitoriai jūsų akims, prieinami paprastam varguoliui. Šiuo atveju šviesa visiškai nemirga, tokiais monitoriais gali naudotis net ir žmonės, sergantis ta minėta reta liga.

Minusas, jog LED lemputės į srovės reguliavimą itin gerai nereaguoja, o toks valdiklis kainuoja žymiai brangiau, nei PWM. Taigi, gamybos kaštai išauga, o LED tarnavimo laikas trumpėja. Tai jums ir priežastis, kodėl tokių monitorių nėra daug, nors žmonėms jie patys draugiškiausi.

Kaitrinė DC lempa su srovės valdymu
Taip, yra tokių LCD monitoirų, kurie naudoja nekintamos srovės kaitrines lempas su srovės valdymu. Šie monitoriai visiškai nemirga, naudoja šiltą, nemirgančią šviesą. Tačiau gaminami tik spec. užsakymų, pagal spec. receptą ir naudojami tik gydymo įstaigose, kurios skirtos anksčiau minėta liga sergantiems, ar įgimtą negalią turintiems žmonėms, kurie negali pakęsti jokio mirgėjimo, kadangi šis gali sukelti kartais, net ir mirtinus priepolius.