Regulacja DC w nowych monitorach NEC serii EA

[Czornyj]

Od modelu EA245WMi włącznie wszystkie nowe monitory serii EA mają sterowanie jaskrawości w pełni za pomocą DC, całkowicie bez PWM
https://www.linkedin.com/feed/update/ur ... 5170041856

[max]

Hmm, a zdawało mi się, że kiedyś doszliśmy do wniosku, iż skutkuje to przyspieszonym zużyciem luminoforu (głównie składowej zielonej o wyższej energii kwantu światła od skĺadowej czerwonej). Patrz przyspieszone wypalanie luminoforu w EIZO EA. Czy nie lepsze byłoby PWM o bardzo wysokiej częstotliwości? Powyżej 10.000Hz?

PS. Nie wiem, czy kluczowa nie jest "2" na końcu nazwy modelu. Znaczy, że modele WMi-2 mają DC, a WMi (bez niczego) mają PWM wysokiej częstotliwości.
Chyba należy też domniemywać, że najnowsze EA271x też są stałoprądowe.

Ciekawi mnie też, dlaczego PWM wysokiej częstotliwości (powyżej 10kHz) ma dewastujący wpływ na wzrok, a regulacja stałoprądowa już nie. Do tej pory myślałem, że nie ma to już żadnego praktycznego znaczenia.

Pan Kosek sypał niegdyś garściami informacji na temat zaawansowanych rozwiązań w NECach: częstotliwości PWM w różnych modelach monitorów, niezależne zasilanie i sterowanie diodek G i B podświetlenia, czujnik podświetlenia w czasie rzeczywistym itp. Może będzie coś wiedział na temat częstotliwości i sposobu pracy FRC oraz wyjaśni, dlaczego PWM wysokich częstotliwości już nie jest dobry? Trochę to ciekawe, choć pytania już dość trudne i nie będę zdziwiony, ani miał za złe, jak nie będzie znał odpowiedzi.

[Wojciech Kosek]

Witam serdecznie,

Rzadko odpisuje na posty, ale forum nadal często oglądam

Regulacja stałoprądowa pojawiać się będzie sukcesywnie we wszystkich monitorach z serii MultiSync EA, w tym EA231WU (nowy model, koniec tego roku), EA241WU (nowy model), EA241F (nowy model, początek przyszłego roku), EA245WMI-2, EA271F, EA271Q (nowy model), EA271U (nowy model, październik tego roku).

Podstawową przyczyną wprowadzenia tego typu sterowania jest (o zgrozo) potrzeba ograniczenia zużycia energii (spowodowane głównie regulacjami EU). Monitory wyposażone w sterowanie stałoprądowe podświetleniem charakteryzują się niższym o około 10-20% zużyciem energii. Im wyższa jasność monitora tym więcej zyskujemy stosując sterowanie DC, straty energii przy sterowaniu PWM i wysokiej jasność są stosunkowo dość spore.

Kolejna sprawa to poprawiona ogólna kultura pracy monitora i możliwość bardziej precyzyjnej regulacji jasności, bardziej precyzyjnej kalibracji (w teorii, chociaż przy obecnie masowo wykorzystywanych kalibratorach raczej realnej poprawy nie będzie).

Sterowanie DC nie wpływa na obniżenie sprawności luminoforu w czasie, w innym stosunku niż czyni to układ PWM, poprawia za to ogólną sprawność elektroniki monitora. PWM w pewnych przypadkach może uszkodzić samą diodę (szczególnie przy długotrwałej emisji maksymalnej jasności i problemach z podawaniem odpowiedniego nateżenia minimalnego).

Obecnie stosowane układy PWM o wysokiej częstotliwości to zazwyczaj układy 1kHz (najbardziej powszechne, tanie) przy takiej częstotliwości migotanie podświetlenia nie jest realnie zauważalne, chociaż nadal wpływa na ogólne samopoczucie przy wielogodzinnej pracy. Bardziej zaawansowane układy PWM dostępne w monitorach, nazwijmy to droższych, charakteryzują się częstotliwościami powyżej 10kHz.

Sterowanie stałoprądowe jest niestety droższe i trudniejsze w aplikacji ze względu na nieliniową charakterystykę jasności do podawanego natężenia prądu (PWM jest liniowe) oraz potrzebę cyfrowej kontroli, zazwyczaj za pomocą dedykowanego mikrochipa (który swoją drogą pozwala również na bardzo bogatą analizę jakichkolwiek problemów z podświetleniem). Ogólnie daje to o wiele większe możliwości i bardziej precyzyjną regulację niż PWM, które ze względu na swoją prostotę i "przewidywalność" jest rzadko dodatkowo kontrolowane.

[max]

Dziękuję za długą wypowiedź.

Ciekawi mnie jeszcze jedna kwestia techniczna. Czy częstotliwość pracy FRC jest na tyle niska, że ma jakiekolwiek szanse, by być zauważalna gołym okiem? Przyjęło się sądzić, że matryce 6bit + 2FRC są gorsze niż 8bit. Tymczasem Czornyj uważa, że różnicy praktycznej nie da się zauważyć ani zmierzyć. Pytanie, czy częstotliwość jest tak wysoka oraz czy FRC działa na zasadzie migotania stanów pośrednich, czy generowania mikrowzorów - ditheringu?

Jest info o wielu nowych modelach. Przydałoby się podać ich rozdzielczości, bo reszty można się domyśleć.
Zaryzykuję przypuszczenie, że:
* F = 1080
* WU = 1200 ?
* Q = 1440
* U = 2160.

Czy należy przez to rozumieć, że EA będą miały czujnik barwy podświetlenia, jak w PA ("mikroczip") i układ do korekcji matrycą (też jak w PA)? Domniemywałbym przewrotnie, że DC dawałoby większe fluktuacje jasności luminoforu względem niebieskiej diody podczas regulacji jasności niż podczas regulacji PWM, stąd pomysł na "mikroczip" aby to ustabilizować

Jak mniemam, luminofor będzie zielono-czerwony? Matryce IPS 8bit?

[Kyle]

Czy częstotliwość pracy FRC jest na tyle niska, że ma jakiekolwiek szanse, by być zauważalna gołym okiem? Przyjęło się sądzić, że matryce 6bit + 2FRC są gorsze niż 8bit. Tymczasem Czornyj uważa, że różnicy praktycznej nie da się zauważyć ani zmierzyć.

FRC działa z częstotliwością pracy panelu (np. 60Hz). Widzę "ruchomą kaszkę" na matrycy 6 bit+2 FRC, pod warunkiem, że piksel nie jest jakoś wybitnie mały.

[Wojciech Kosek]

Czy częstotliwość pracy FRC jest na tyle niska, że ma jakiekolwiek szanse, by być zauważalna gołym okiem? Przyjęło się sądzić, że matryce 6bit + 2FRC są gorsze niż 8bit. Tymczasem Czornyj uważa, że różnicy praktycznej nie da się zauważyć ani zmierzyć.

FRC działa z częstotliwością pracy panelu (np. 60Hz). Widzę "ruchomą kaszkę" na matrycy 6 bit+2 FRC, pod warunkiem, że piksel nie jest jakoś wybitnie mały.

Częstotliwość FRC wynika ściśle z częstotliwości odświeżania panelu, w przypadku panelu 60Hz ma dokładnie 60Hz, przynajmniej tak należy przyjąć dla większości przypadków w których wykorzystywany jest nowoczesny układ FRC.

Co do samego FRC i metody ditheringu to jest dość obszerny temat.

Dithering można podzielić i zakwalifikować (również ze względu na czas w którym występowały) na trzy grupy.

1. Dithering dynamiczny (na całej powierzchni symulowanej pojawia się niejednorodny dynamiczny patern) - ciężko zauważalny sposób symulacji, stosowany w większości nowoczesnych układów FRC, które zostały stworzone właśnie do tego celu.
2. Dithering paternowy (na całej powierzchni pojawia się jednorodny, powtarzalny dynamiczny patern) - dla wprawnego oka dość łatwo zauważalny sposób symulacji, niedostępny już nawet w bardzo prostych laptopach, taki dithering osiągalny był bez układu FRC
3. Dithering statyczny (na całej powierzchni pojawia się statyczna plansza) - najbardziej zauważalny sposób symulacji, wiele monitorów i laptopów korzystało z tego typu układów w przeszłości, również nie opierał sie na układach FRC, monitor z takim typem ditheringu można było poznać po maksymalnej liczbie wyświetlanych kolorów 16.2mln, gdzie pozostałe operowały na palecie 16.7mln.

Obecnie stosowane układy FRC korzystające z zaawansowanego, chwilowego ditheringu są praktycznie niezauważalne, chyba że znamy dokładnie schemat działania układu i zastosujemy odpowiednio dobrany patern testowy.


@Max,

Co do rozgryzania nomenklatury monitorów trafił Pan w punkt. Nazwy modeli NEC zawsze starają sie sugerować podstawową specyfikację.

[Wojciech Kosek]

Odnośnie możliwości zobaczenia FRC:

Na filmie poniżej udało mi się uchwycić działanie FRC na panelu IPS 6bit z FRC. Widać delikatne migotanie pikseli. Gołym okiem bez upierdliwości nie da się tego zobaczyć.

https://youtu.be/q_iQMVmZU3E

[max]

Moje obserwacje są takie, że z normalnej odległości, z której korzysta się z monitora, nic nie da się zauważyć. Jeśli przybliżymy się na 5-10cm i wiemy na co zwrócić uwagę, to da się zauważyć delikatne mrowienie. Wygląda to mniej więcej jak na filmie, choć oczywiście patrząc gołym okiem, wrażenie jest nieco inne.
Tak czy inaczej myślę, że należy to traktować tylko jako ciekawostkę, bo nie przeszkadza to w niczym. Normalnie jest to niezauważalne.

Natomiast na ile to wpływa na płynność gradientów, to nie wiem. Po prostu kierując się samą logiką, należy domniemywać, że 8bit (lub 8bit+2FRC) jest lepsze od 6bit+2FRC. Wydaje się więc, że w monitorach o znacznie bardziej zaawansowanym sterowaniu (14-16bit LUT) niż przeciętne (10bit LUT), dobrze by było, aby matryca miała 8bit lub 8bit+2FRC. Zwłaszcza w modelach o niedużej rozdzielczości.

[GrzesiekR]

Nigdy tego nie wiedziałem nawet wgapiając się z lupą w matrycę 6bit + 2FRC. Dla mnie nie ma tematu.

[max]

No i dobrze. Jesteś szczęśliwszy.