LCD-belysning: LED och Mini LED
En LCD-panel är meningslös utan någon form av bakgrundsbelysning. Utan belysning blir det helt enkelt ingen användbar synlig bild. Där det hänt mycket senaste åren är just bakgrundsbelysningen. Den största skillnaden är övergången från lysrör, Cold-Cathode Fluorescent Lamps (CCFL) till lysdioder, LED, med början under 00-talet. Idag är så gott som alla displayer vilka hamnar på våra skrivbord lysdioder i någon form.
Emissiv teknik som OLED är den teknik som kan ljusätta bilden pixel för pixel vilket ger det högre kontrastförhållandet. Transmissiv teknik som LCD måste reglera bakgrundsbelysningen på något sätt vilket har olika effekter på slutresultatet. Majoriteten produkter har endast en statisk belysning och kontrastförhållande är upp till LCD-panelen och din vinkel mot panelen.
Klivet från lysrör till lysdioder medförde att marknadsföringen började tala om ”LED-TV” och ”LED-skärmar”. Begreppen till trots är det fortfarande samma typ av LCD-paneler med IPS, VA eller TN som skapar bilden. Belysningen är däremot modernare och har i flera fall större betydelse mer än vad man först kanske tror.
Typ av dimming | Effekt på kontrast | Effekt på bilden och upplevelsen |
|---|---|---|
Statisk belysning | Ingen (1×) | Bakgrundsbelysningen är konstant. Absoluta majoriteten datorskärmar använder denna metod. |
Global dimming | Ingen (1×) | Ljusstyrkan ändras över hela bilden samtidigt baserat på bildens innehåll. Normen hos majoriteten TV-apparater. |
Micro dimming | Ingen (1×) | En variant av global dimming där man genom bildprocessning emulerar en FALD. Bildinnehållet ändras zonvis för att ge ett mörkare eller ljusare intryck. Subtil till ej skönjbar effekt i praktiken. |
Local dimming | 1× – 3× | Ljusstyrkan kan ändras i ett fåtal kolumner eller rader baserat på innehållet i syfte att lokalt öka kontrastförhållandet. Ger ofta icke önskvärt synlig effekt som exempelvis ljusa pelare i bilden. En lösning som blir allt ovanligare som följd av effekterna. |
FALD (Full Array Local Dimming) | 1× – 10× | Ljusstyrkan kan ändras i zoner över ytan, ofta en 20–100+ olika zoner vilket minskar den synliga effekten och kan släcka ned ytor mer precist. Kan ge upphov till glorior eller ”blooming” runt ljusa objekt. |
FALD med Mini LED | 1× – 10× | Mindre och fler energieffektiva lysdioder ger jämnare ljus för fler zoner, potientellt flera tusen zoner med högre ljusstyrka och mindre synliga glorior och blooming runt ljusa objekt. Detta är den nyaste tekniken. |
Local dimming försöker fixa LCD-svagheten
Lysdioder är mer energieffektiva och tar mindre plats än lysrör. De förekommer också i olika varianter med olika egenskaper, vilket påverkar färger och i mer avancerade former även kontrastförhållande via local dimming där belysningen kan släckas ned i zoner. Med local dimming är det möjligt att utöka kontrastförhållandet bortom vad LCD-panelen själv kan alstra. Nackdelen är det ofta syns hur tekniken arbetar med att tända och släcka ljus i kolumner och rader.
FALD, Full-Array Local dimming, är den variant där bakgrundsbelysningen kontrolleras i zoner från ett eller ett par dussin till flera hundra och även flera tusen zoner i några fall. Då kan belysningen justeras i zoner som tätare följer bildens innehåll och ger ökat kontrastförhållande. Det finns dock fortfarande en risk att detta ändrande av ljus syns i bild som glorior och så kallad blooming runt ljusa objekt på mörk bakgrund.
Här är det en väldig skillnad mellan olika produkter gällande exakt hur de fungerar och hur effekterna yttrar sig i bilden. FALD hos en produkt kan bete sig annorlunda och ge helt annorlunda resultat mot FALD hos en annan produkt. Antalet zoner säger relativt lite om hur resultatet blir i slutändan och är något som måste testas och verifieras från produkt till produkt.
Mini-LED är energieffektivare lysdioder till LCD-displayer där tätare placering förbättrar local dimming. På bilden är det TV-modellen TCL X10.
Mini LED förbättrar LCD-displayer
Den senaste utvecklingen på den här fronten är Mini LED, där storleken på lysdioderna krympts till submillimeternivå, vilket innebär att betydligt fler lysdioder kan användas på samma yta. Detta ger högre energieffektivitet och öppnar för ännu bättre typer av local dimming. Mini LED öppnar även för högre ljusstyrka överlag och att nå över 1 000 nits för HDR. Tekniken kombineras ofta med kvantprickar, för att utöka färgomfånget och passa bättre för HDR.
Nackdelen är att kostnaderna ökar ytterligare vilket gör att Mini LED-tekniken idag främst finns i de allra dyraste LCD-displayerna. Och när man ändå ska tillverka en produkt som måste kosta extra mycket, då tenderar tillverkarna att gå på fullt med övriga funktioner likt FALD och kvantprickar.
Vanligt missförstånd: Micro LED är något annat
Micro LED och Mini LED är i grunden olika nivåer av miniatyrisering av lysdioder. I praktiken är det däremot helt olika tillämpningar och olika typer displayer. Mini LED används som den modernare och effektivare bakgrundsbelysning ihop med LCD-paneler i bildskärmar och TV-apparater i toppklassen.
Micro LED utgör istället en egen och separat typ av display sprunget från modulära displayväggar. Precis som själva lysdioderna är magnituder mindre är produkterna också magnituder dyrare. Du kan köpa Micro LED idag från Samsung, i formen av en större TV runt 75 till 150 tum och priser som i skrivande stund landar mellan 750 000 till 2 miljoner kronor.
Statisk eller dynamisk belysning?
Någonstans runt 99+ procent av alla LCD-bildskärmar avsedd för dator använder en statisk belysning eftersom det utgör grunden av hur LCD-teknik fungerar. Ofta vill du också ha just statisk belysning på en datorskärm, där det kan bli irriterande ifall belysningen ändras hela tiden. Men du kan ofta aktivera en dynamisk funktion på bildskärmar, särskilt spelskärmar. Då kallas det ofta ”dynamisk kontrast” eller något annat och ofta klatschigt påhitt.
På TV-apparater med LCD-teknik arbetar belysningen tvärtom dynamiskt som standard och man kan behöva leta efter rätt inställningar ifall man önskar en statisk belysning. Men även då kan en TV ofta välja att dimma bilden i alla fall. Särskilt när det är väldigt mörkt eller en helsvart ruta väljer de flesta TV att dimma ned belysning på ett sätt som inte kan stängas av. Panasonics LCD-TV är ett tydligt undantag för dig som ogillar detta.
TV-apparater har som regel en global dimming även på de enklaste basmodellerna. Först mellan- och toppklass använder något form av local dimming. Panasonic har en egen variant av local dimming med belysningen i kortsidorna vilket ökar kontrast utan att arbeta i kolumner och zoner
Hos TV-apparater är local dimming med FALD mycket mer utbrett och det är just den funktionen som skiljer toppmodellerna från den enklare modellerna i utbudet. Ett fåtal påkostade spelskärmar har någon form av local dimming, eftersom sådana lösningar kan passa spelandets dynamik. Dock är spelskärmar med tekniken ovanliga och förhållandevis dyra, även om det väntas att allt fler spelprodukter under 2022 använder tekniken.
Kända undantag: Panasonics LCD-TV i modellserier som 900- och 800-serien har en radbaserad local dimming som arbetar annorlunda mot andra varianter.. Lysdioderna synkroniserar med LCD-panelens uppdatering, som sker rad för rad uppifrån och ned. Desto större ytor av svart i bilden, desto större kontrastförhållande kan uppnås. Denna metod är också fri från latens. FALD och local dimming i andra sammanhang kan ha en fördröjning om långt över sekunden, vilket är så pass långsamt att det går att se hur ljusstyrkan förändras när bildinnehållet växlar.
