שינוי עוצמות השחורים בפלזמה לאורך זמן

לאחרונה התקבלו אצלנו מספר פניות לגבי שמועות על איבוד שחורים מצד פלזמות של פנסוניק.מה בעצם קורה כאן?

7:00
  /  
17.02.2010
  
מאת: עפר לאור

הקדמה

הסיפור שלנו מתחיל ב-AVS FORUM, אתר הפורומים המקצועי והגדול ביותר בתחום האלקטרוניקה הצרכנית (שלשמחתי שימשתי שם כמנהל פורום למשך שנים רבות). קוראים חרוצים בפורום שם (שהם מהמיקצוענים ביותר בתחום הנ"ל), גילו שיחס הניגודיות של מסכי דור 11/12 של פנסוניק נחתכו בחצי לאחר כ-200 שעות שימוש.

הטענה של אותו בחור שמדד את התופעה וגילה אותה היא שביום אחד השחורים בעצם קפצו לו פי 2 ללא שום שינוי. לפי הטענה, כל 200 שעות, המסכים מעדכנים את רמת השחורים בכדי להתמודד טוב יותר עם איבוד עוצמות האור של הפלזמה.

הטענה הזו התגלגלה בין הפורומים והתפרסמה באתרים גדולים כגון CNET, ENGADGET ו-GIZMODO, עד כדי כך שאפילו פנסוניק עצמה הוציאה הודעה שמדובר בהתנהגות טבעית של המסכים ולא משהו שעלול לגרום לבעיות כלשהן.

כפי שראיתם, אנחנו לא התערבנו בסיפור, גם מכיוון שהמתנו בסבלנות לתגובה הרשמית של היבואן וגם בגלל שלא היה באפשרותינו לבדוק את התופעה ולראותה במו עינינו. עם זאת, עשינו לא מעט מחקר בנידון מאז פיצוץ הפרשה והרי המסקנות שלנו בנידון.

פלזמה

 
מסך V10 עם חשיפה ארוכה של 0.5ש´ עם ISO1600 ו-F2.7

כדאי אולי להתחיל מטיפה רקע על איך עובדת פלזמה. הרעיון פשוט – תא קטן מלא בגז שדומה בהרכבו לגז בנורות ניאון. בניגוד לניאון שדלוקים כל הזמן, כאן התאים נשמרים במצב שהוא קרוב למצב הצתה אך עדיין שחורים. כאשר צריך להדליק את האור, ניתן להביא בתא את המרחק הקטן (החשמלי) הנדרש בכדי שהוא יפיק פיצוץ מבוקר של אנרגיה. האור שמופק מהפיצוץ הזה הוא אולטרה-סגול ולכן התא מצופה בחומר זרחני לפי צבע היסוד הנחוץ. החומר הזה מפיק את האור הכחול, הירוק או האדום הנחוצים בשביל שהפיקסל יוכל לקבל כל גוון שנרצה. מכיוון שאין דרגות ביניים לפיצוץ המבוקר (או שיש אור או שאין אור), כל פיקסל בעצם מהבהב בקצב לפי עוצמת האור הנחוצה. לצורך הדיון, פיקסל שצריך להפיק מחצית מהאור המקסימלי שלו יהבהב כך ש-50% מהזמן הוא כבוי.

במשך השנים הצליחו החוקרים לשפר בפלזמה כמה אספקטים – היא פחות ניתנת לצריבה (כל פיצוץ כזה מפחית משמעותית את הפגיעה בפוספורים ולכן האור נשמר לתקופה ארוכה יותר), הטכנולוגיה יעילה יותר (פחות אנרגיה מתבזבזת על חום), אורך החיים ארוך יותר ומגוון הצבעים גדול יותר (ניתן להבהב מהר יותר ולהפיק אור מדוייק יותר).

חשוב ביותר הוא גם העובדה שהצליחו לגרום לפלזמה להיות כהה יותר וקונטרסטית יותר. ההתחלה היתה גרועה – הפלזמות הראשונות שהפיקו יחס ניגודיות של 10,000:1, עשו זאת על ידי תרגיל מלוכלך, הן פשוט כיבו את הפיקסלים שלא היו בשימוש. כלומר, אותם פיקסלים לא היו יותר על סף פיצוץ אלא ברמת מתח נמוכה יותר. כאשר הרמה נמוכה יותר מסף הפיצוץ, הפיקסלים בעצם פולטים הרבה פחות אור מיותר ולכן נראים שחורים יותר. החיסרון של שיטה זו היא בכך שבכדי להדליק מחדש את הפיקסל נדרש זמן מה והדבר גורם לעקומת גאמה מוזרה ועקומה שכל החלק התחתון שלה מעוות ומושך לכיוון שחור. כלומר, אם נראה לילה עם כוכבים יש סיכוי רב שנפספס אחוז ניכר מהמידע בסצינה בגלל התרגיל הזה.

עם השנים מסכי הפלזמה הדביקו את יחסי הניגודיות שהדביקו להם בשנים הראשונות ומימשו אותם בפועל. הראשונה שהצליחה בכך היתה פיוניר אשר פרצה דרך עם ה-KURO ופרצה דרך נוספת עם מסכי ה-KURO מהדור השני. מסכים אלה הצליחו להגיע לשחורים עמוקים משמעותית מכל דבר שקדם להם מכמה סיבות טכנולוגיות:

  • הרכב כימי חדש של הגז.
  • מבנה פאנל שונה.
  • פילטרים חכמים יותר.
  • מנגנון אנטי צריבה מתוחכם יותר.

חלק מהטכנולוגיות הללו נמכרו והועברו לפנסוניק בשני דורות המסכים האחרונים (ככל הנראה הדורות הבאים של מסכי פנסוניק יגבירו את השימוש בטכנולוגיות שנרכשו מפיוניר).

אורך חיים וחצי בהירות

כאשר אנשים מדברים על אורך חיים של מסך בן 60,000 או 100,000, שעות קשה להאמין שבאמת זה מעניין אותם. מסך עם 100,000 שעות שצופים בו 10 שעות ביום יחזיק 27 שנה. האם אתם יכולים לדמין שמישהו באמת ישתמש במסך כלשהו במשך 27 שנים? הרי מסכים מלפני 27 שנים הם גרוטאות ולא תמצאו אדם אחד שיסכים להשתמש בכאלה כיום (שלא לדבר על כך שהם לא יהיו תואמים לשידורים שיש כיום).

בנוסף, המספרים הללו בכלל לא מדברים על אורך חיים אמיתי אלא על אורך הזמן של הפאנל הנקרא HALF BRIGHTNESS. זמן זה נמדד מהרגע שהפאנל מופעל לראשונה ומודדים את כמות האור המקסימלית שהוא יכול להפיק, ערך זה נמדד שנית לאחר זמן מה בכדי להעריך מתי עוצמת ההארה הזו תרד עד למחצית.

מכיוון שמסכי פלזמה קיימים בשוק הביתי רק כעשור, אפשר מיד להבין שהמדידה הזו מעולם לא בוצעה בפועל. המספרים שאנחנו זורקים הם תוצאות של חשבון מתמטי שהגיע מאקסטרפולציה של משוואות. מודדים כמה פעמים לאורך זמן רב ומוצאים את העקומה של ירידת האור. על ידי מציאת הנקודה שבה העקומה יורדת למחצית הבהירות ניתן לתת תחזית לגבי אורך החיים של המסך.

המשמעות העיקרית של הארכת זמן זה היא כלל לא ביכולת של המסך לעבוד 27 שנים או אפילו עשור, אלא בכך שהמסך פחות ניתן לצריבה ורגיש פחות לירידת הבהירות של הפוספורים.

העקומה הזו איננה לינארית. במסכים מודרניים, המסך הכי רגיש בתחילת חייו ושם העוצמות יורדות באופן הכי משמעותי. זו גם הסיבה שבאתר אנחנו מזה כ-4 שנים מדברים על חשיבות ה-BREAK IN של מסכי פלזמה, שכן צריבה בשעות הראשונות של המסך היא הבעייתית ביותר וזו שגם גורמת להכי הרבה נזק לטווח ארוך. הרצה כזו מונה לפחות 20 שעות של מסך לבן בתאורה מקסימלית.

עוד על הרצה ניתן ללמוד כאן

תופעות רבות עוברות על פאנל הפלזמה בשעות הראשונות לחייו. התחום המשמעותי ביותר הוא ה-100 שעות הראשונות ואחריו ה-200 שעות שעוקבות אחריו. בשעות הללו, מתרחשות כמה תופעות פיזיקליות לפאנל:

  • עוצמת האור שלו נחלשת משמעותית (כאמור, עקומת ירידת הבהירות אינה לינארית).
  • נדרש יותר כח בכדי להביא להצתה של כל פיקסל.

בכדי למנוע מהתופעות הללו מלפגוע באיכות התמונה, היצרנים משתמשים במספר טכניקות. הטכניקה החשובה ביותר היא מבוססת זמן ובעצם משנה מספר תכונות של הפאנל לפי מספר השעות שבו הוא היה בשימוש. 

יצרנים שונים עושים זאת באופן שונה. לדוגמא, סמסונג מאפשרת לפאנלים שלהם להוציא יותר אור מאשר חברת פנסוניק. הדבר גורם למסכי הפלזמה של סמסונג להגיע ל-500cd/m2 (בהיר ביותר) לעומת כ-200 שמסכי פנסוניק יגיעו אליהם. מדוע? פנסוניק שומרת את הבהירות החזקה הזו לטובת הארכת החיים של המסך, ובעצם שומרת עליו לאורך זמן. האם זה נחוץ? עניין של עדיפויות. המסכים של סמסונג ללא כל ספק יאבדו בהירות מהר יותר ממסכים של פנסוניק, אך אם הנחת היסוד שלהם היא שמסך יחזיק רק 10 שנים ולא 27 שנים, אז יתכן שהגישה הזו היא הטובה יותר… (הטיעון כאן הוא כללי, ואני לא מדבר על פאנלים מסויימים אלא על תפיסת עולם מעט שונה, נא לעיין במדידות שערכתי בכל מסך של החברות השונות בכדי להבין באילו מסכים מדובר).

עוצמת השחורים של פנסוניק


כך מודדים מסכים

עכשיו שיש לנו רקע טכנולוגי להתנהגות של פאנלים, אפשר להבין שאין מסך שבעצם משמר את היכולות הראשוניות שלו ושכל מסך בעצם משנה את התכונות שלו לאורך השנים. הקטע הקריטי ביותר הוא בשעות הראשונות של המסך. לכן, פנסוניק בעצם עושה כמה דברים כתלות בשעות המסך – היא פחות מאפשרת שימוש בקונטרסט גבוה ביותר (היא בעצם מונעת מהפאנל מלהצרב בשעות הקריטיות שלו) ובמקביל היא גם מורידה את מתח הסף של הפאנל לפי הצרכים שלו בשעות הללו.

עם הזמן, הפאנל כבר פחות רגיש לצריבה וניתן לשחרר טיפה את הרסן ולכן עוצמת האור גבוהה יותר. עם זאת, גם הסף של השחורים עולה ולכן מתח הסף צריך לעלות בהתאם. הדבר גורם לקפיצה בשחורים כך שבעצם הקונטרסט אפקטיבית יורד באותן שעות.

ומה הלאה? המסך הרי לא נעצר ב-200 שעות, אלא ממשיך הלאה. בשעות הבאות עוצמות הפוספורים של הפלזמה נשחקות ופחות אור בורח מהפלזמה. כך שאפקטיבית, יש לצפות שהשחורים בעצם ישקעו בחזרה לרמה המקורית שלהם (או קרוב לה) אחרי שיעברו מספיק שעות לכך. כמה שעות נחוצות לשם כך? קשה לדעת ובעצם זה משהו שרק המהנדסים של פנסוניק עצמם ידעו לומר. סביר להניח שמדובר על יותר משנה של שימוש לכל הפחות.

אז איפה הטעות של פנסוניק? הקפיצה של המתח במעבר ב-200 שעות וב-400 שעות הוא מלאכותי ומורגש מדי. המגננון הזה נשמר עוד משנים שבהם השחורים היו הרבה פחות כהים מכיום ולכן הקפיצות הללו לא הורגשו. הטעות של פנסוניק היתה בכך שלא עשתה את המעבר באופן הדרגתי שהולם את יכולות הפאנל הנוכחי שלהם.

הדבר דומה למנגנון הקונטרסט הדינמי שהיה בשימוש בפאנלים של NEC לפני מספר שנים ואשר מספר אנשים שמו לו לב (כולל אותי). בתופעה זו הם הרחיבו את הקונטרסט של התמונה, אך המעבר בין הקונטרסטים השונים היו חדים דיים בכדי שניתן היה להרגיש את השינוי וכל היתרון של התופעה הפך לחיסרון…

אני בעל פנסוניק, מה לעשות?

אני מניח שרבים שקוראים את המאמר הזה הם בעלי מסכי פלזמה של פנסוניק ומודאגים מהדיווחים והתופעה. אז דבר ראשון אפשר להרגע, לא מדובר בתופעה דרמטית במיוחד. סביר להניח שאחת הסיבות שלקח כ"כ הרבה זמן למשתמשים לזהות את התופעה (למרות שהיא קיימת כבר שני הדורות האחרונים – קרי בשנתיים האחרונות) זה פשוט מכיוון שקשה למדי לזהות את התופעה אם לא מחפשים אותה ספציפית. כך קרה לאותו בחור שזיהה את התופעה ב-AVS, הוא פשוט עשה מדידות ובמקרה עלה על התופעה.

כפי שקורה בתעשיה הזו לא פעם, גם העליהום הזה מוגזם למדי. לא שפנסוניק חפים מפשע כאן – אין ספק שהתופעה מרגיזה ושפנסוניק היתה צריכה לשפר את ההתאמה בין האלקטרוניקה לבין הפאנלים באופן שמשקף את היכולות העדכניות שלהם. השינוי נעשה ברמה חשמלית ולכן כדאי להבין שכיול מחודש של המסך לא ישנה את עוצמת השחורים.

אגלה לכם סוד קטן שב-CNET (וכנראה גם ב-AVSFORUM) עדיין לא עלו עליו – זה קורה אצל כל היצרנים… התופעה היא הכרחית בכדי לשמר את המסך במצב עובד למרות שההתנהגות החשמלית של הפיקסלים משתנה לאורך זמן. כאמור, זו תופעה שהיא חלק בלתי נפרד ממסכי פלזמה, והשאלה היחידה שצריכה להישאל היא עד כמה התופעה דרמטית או מפריעה.

מצד שני, בואו נבחן את התוצאות. אני כעת מתייחס לתוצאות המדידה הבסיסית של AVSFORUM, שהיא נראית גם המהימנה ביותר וגם המדוייקת ביותר ביחס לשאר המדידות שעשו חברי האתר שם.

השחורים שנמדדו לאחר 200 שעות על גבי המסך (במקרה הזה G10) עמדו על 0.029cd/m2 – שחורים עמוקים במיוחד. לאחר 400 שעות המספר עלה ל-0.06. כדאי להבין שהמספרים הללו הם עדיין שחורים עמוקים ביותר… אני מעריך שהמספר אפילו עלול לעלות טיפה יותר לאחר זמן מה ולאחר מכן סביר להניח שיתחיל לצנוח בחזרה לאורך זמן. זו שאלה של פיזיקה פשוטה – לפאנלים הללו ימוצה עוצמת הפוספורים ויפלטו פחות אור ככל שהזמן עובר.

כלומר, בפועל, אין ספק שהשחורים הופכים למעט בהירים יותר לאחר זמן מה. עם זאת, השחורים הבהירים הללו עדיין כהים דיים בשביל שהקונטרסט שנקבל יהיה עדיין מצויין. במשך הזמן, הפוספורים ישחקו טיפה והעוצמות ירדו לעוצמה נמוכה יותר.

ועכשיו לפואנטה מעניינת – 0.06cd/m2 זה שחורים מצויינים! הלוואי וניתן היה להגיע למספרים הללו במסכים רבים אחרים…

בקיצור, האם LED LCD טוב יותר?

במובן הזה כן. מסכי LED אינם מאבדים מהשחורים שלהם, אלא רק מהלבנים שלהם. עד כמה שאנחנו יודעים כיום, אין צורך בתופעות דומות במסכים מבוססי תאורת LED מכיוון ש-LED אינו על סף הצתה ולכן אינו פולט פוטונים כאשר אינו פעיל.

עם זאת, למסכי LED LCD יש תופעות לוואי אחרות שאנחנו צריכים להיות מודעים להם. מסכי EDGE LIT צריכים מנגנון העברת אור אופטי סבוך למדי. הדבר נעשה על ידי פילטר דקיק שמיקומו ואחידותו קריטיים בשביל תאורה אחורית אחידה. מעליו מונחים פילטרי דיפיוז´ן (דומים לניירות פרגנט גדולים) אשר קימוט או תזוזה שלהם גורמים לבעיות אחידות קשות. בנוסף על כך, פיזור האור לעולם אינו אחיד ולכן במסכים מסוג הזה יש סיכון לתופעות אחידות אור (עננות, זליגות אור, עוצמות שונות של אור במרכז מול הפינות וכו´).

במסכי LOCAL DIMMING יש בעיות דעיכה ומנגנוני אחידות טכנולוגיים (שצריכים לשמור שלא יהיו זליגות אור כחלק ממנגנון זיהוי הקונטרסט הממוחשב), וגם כאן יש בעיות בפילטרי ה-DIFFUSION אשר יכולים לגרום לזליגות אור ובעיות אחידות (אם כי לרוב פחות קשות מאלה של EDGE LIT).

מה שאני מנסה לומר כאן הוא שאין טכנולוגיה מושלמת. גם ב-LED LCD יש בעיות שאת מרביתן לא מזכירים (איבוד עוצמות אור). הסיבה לכך היא שהן פשרות שנחוצות בכדי לצפות בתמונה.

האירוניה כאן מושלמת – מסכי LCD התפארו בעוצמות אור גבוהות (שיתפוגגו עם השנים) בעוד שמסכי פלזמה מתפארים בשחורים עמוקים (שיתבהרו עם השנים). בסופו של יום, צריך לראות עד כמה השחורים טובים אחרי כמה מאות שעות.

לפי המדידות של AVSFORUM, מדובר על 0.06cd/m2 שנמדדים אחרי כמה מאות שעות (במקרה אחד אחרי 1000 שעות שימוש). אפשר לומר שמדובר בשחורים מצויינים. עם זאת, העין אדפטיבית. תשימו מסך עם שחורים של 0.02cd/m2 ליד מסך עם 0.06 ותרגישו בהחלט בהבדל. האם זה משהו דרמטי עד כדי כך שצריך להחזיר את המסך? התשובה לטעמי היא חד משמעית לא.

הבעיה העקרונית כאן אינה השחורים שמטפסים כאן, אלא העובדה שהם קופצים באופן מלאכותי כל 200 שעות של שימוש בדיוק (למען האמת, זה ככל הנראה קופץ אחרי שהשעון מונה 200 שעות ולאחר כיבוי המסך). כלומר, השינויים הללו צריכים היות להיות יותר מדורגים ורגועים ולשקף את היכולות החדשות של הפאנלים של פנסוניק.

השמועות מדברות על כך שהדור הבא של מסכים יכלול כבר תיקון מוחלט לכך, אך הייתי מצפה שאנשים יבינו שבעצם אין פיתרון אולטימטיבי לבעיה – זו לא בעיה אלא תופעת טבע טבעית שבה איכות המוצר שרוכשים משתנה לאורך חייו.

וכאמור כן, זו תופעה שקורית גם בקורו… האם אני מתרגש מכך כבעליו גאה של KURO? לא…

האם CNET הגזימו עם הכיסוי של התופעה? אין לי שום ספק שכן…


ליורוקום, היבואנית הרשמית של פנסוניק, פנינו לאחר פרסום הנושא ב-AVS. מכיוון שמיקי קליין (אחראי מותג פנסוניק ביורוקום) ביקר ביפן את פנסוניק באותה העת, המתנו עם מאמר זה עד לשובו עם תגובה הישר מפנסוניק העולמית:

שלום לכל rnהחברים,

rnrn

בתחילת השבוע rnחזרתי מביקור מרתק בפנסוניק יפן,השתתפתי בסמינר בו הוצגו מסכי העתיד של ה rn3D וטכנולוגית חדשות נוספות.

rnrn

בגדול, בנושא השחור במסכי פלסמה, לכל מסך הפועל rnבטכנולוגיית הפלזמה (גם לכל המתחרים שלנו…) ישנו מנגנון  הדואג לשמור על אחידות rnחווית הצפייה לאורך כל חיי rnהמסך.

rnrn

כל רעיון rnהתיקון וההתאמה של ערכי המסך לאורך ציר הזמן, הוא עקרון בסיסי בפיזיקה של מסכי rnהפלזמה בכלל (קיים בכל החברות שמייצרות מסכי פלזמה) ולא פטנט rnייחודי רק למסכי .Panasonic

rnrn

מנגנון זה rnקיים ועובד במיליוני מסכי הפלזמה שנמכרו עד היום בעולם ובדיקה נוספת מול פנסוניק rnעולה כי ,לא התקבלו תלונות מלקוחות,על שינויים ברמת השחור של מסכים rnאלו.

rnrn

אנחנו עומדים rnלרשותכם בכל נושא טכנולוגי המסקרן אתכם,

לשירותכם,

rnrn

מיקי קליין
Panasonic rnProduct Manager

 


לשרשור המדידות בפורום AVS לחצו כאן

להמשך הדיון בפורום לחצו כאן.


7:00
  /  
17.2.2010
  
מאת: עפר לאור

1