Entenda as tecnologias - Painéis de Tubo, LCD e Plasma

Por Paulo Roberto Elias

Não há dúvida de que, ao longo dos últimos anos, a tecnologia de monitores e televisores tomou um impulso nunca antes visto e, a cada dia, mais novidades tendem a sair dos laboratórios em direção às lojas.

Alguns conceitos, relativos às tecnologias propriamente ditas, continuam sem nenhuma modificação. Há pouco futuro nas telas de plasma, por causa das limitações de uso com imagens estáticas e outra série de motivos técnicos, até complexos, que descreveremos mais adiante.

Se os novos painéis de plasma, que ainda se baseiam na excitação de fósforo para criar imagens, não derem certo, é bastante provável que esse uso de substâncias à base de fotoluminescência no plasma seja descartado por completo ao longo dos anos.

E neste caso, os processadores de imagens à base de transmissão de luz (usados no LCD, por exemplo) se tornarão prevalentes na fabricação e no consumo. As fontes de luz estão sofrendo, e deverão sofrer mais ainda, modificações no sentido da economia e durabilidade.

O formato de tela 4:3, aquele quadrado que passamos a vida inteira assistindo na televisão, também não tem futuro algum. Na realidade, a imagem 1,33:1 em 4:3 sofre, via de regra, da omissão da reprodução de parte do fotograma, em virtude do “overscanning” (linhas da varredura nos tubos de imagem que ficam para fora da visão do usuário).

A tela 16:9 ou 16:10 (widescreen), entretanto, pode reproduzir 4:3 sem nenhum overscanning, e assim, ironicamente, é a melhor opção até mesmo para a imagem padrão de 4:3. O problema é que, ao usar 4:3 em um monitor de plasma, devemos ter aquela série de cuidados para não manchar a tela (leia matérias ao lado).

CRT

O tubo de raios catódicos (em inglês, Cathode Ray Tube ou CRT) é a base da TV que todo mundo conhece. Há anos que o CRT está com os dias contados, mas houve uma época gloriosa para o uso do tubo em projetores frontais e retro-projetores. As TVs de tubo, apesar de populares e mais baratas, trazem alguns inconvenientes sérios, entre eles o do efeito de centelhamento (“flicker”) que é resultado da varredura do canhão de elétrons, bombardeando a camada de fósforo contido na superfície do tubo.

O centelhamento diminui muito nos tubos de alta definição, mas nos tubos convencionais ele castiga a visão do usuário de maneira significativa. O problema é que a gente já se acostumou e não sente mais. E se o conteúdo transmitido não estiver em alta definição (toda nossa programação da TV aberta, por exemplo), o centelhamento é percebido menos.

Além disso, a maioria dos tubos não tem uma imagem plana, nem mesmo aqueles vendidos como tal e, em decorrência disso, é muito comum se observar erros como o de convergência (caso em que o feixe de elétrons erra o alvo e excita a molécula de fósforo errada, mostrando uma sombra colorida na imagem), e o de geometria, onde as linhas retas nos cantos aparecem distorcidas.

Finalmente, existe um problema grande de foco na imagem, e, neste ponto, quanto mais barato for o tubo, menos resposta para foco ele tem, motivo pelo qual muita gente que compra um leitor de DVD nunca consegue uma imagem decente, mesmo depois dos dois equipamentos regulados.

Os painés de plasma

O painel de plasma foi inventado tendo como um dos objetivos a eliminação do centelhamento, acima mencionado, e da correção geométrica e de foco da imagem, o que é conseguido pela excitação individual das camadas de fósforo na tela.

A imagem é composta por milhões de pequenas células, que contém um gás inerte, que emite luz ultra-violeta (UV) sob a passagem de corrente elétrica. A luz UV excita o fósforo, que produz assim a imagem.

Os painéis de plasma impressionam muita gente por causa do nível de contraste que se consegue para imagens de cinema. Em contrapartida, são altamente suscetíveis a marcas ou manchas. Quando temporárias, essas manchas podem ser removidas pela repolarização das moléculas de gás dentro das câmeras. Mas, outro efeito, pior e praticamente impossível de corrigir, é a queima desigual das partículas de fósforo, chamado genericamente de efeito de “burn-in”.

Ninguém até hoje conseguiu explicar didaticamente por que os painéis de plasma são mais suscetíveis ao burn-in do que as telas CRT. Uma explicação possível se refere ao fato de que a descarga de luz UV pode perfeitamente afetar permanentemente a estrutura química das moléculas de fósforo do painel.

Normalmente, a incidência de energia luminosa excita os elétrons da substância desta camada, que pulam para um orbital de maior energia. Cessada a excitação, os elétrons voltam aos seus orbitais nativos, mas ao fazer isso, emitem luz, fenômeno chamado de fotoluminescência.

Os painés LCD

Define-se “cristal líquido” como uma substância cujo estado físico está entre as fases sólida e líquida. Para construir um painel de cristal líquido, é preciso ter três elementos básicos: uma fonte de luz (geralmente do tipo fluorescente, na região de emissão da luz visível), dois painéis de polarização, sendo que um deles fica disposto a 45º do outro, e finalmente, uma camada de cristais líquidos nemáticos.

O tempo gasto em qualquer estágio da operação no LCD é chamado de “tempo de resposta” e determina, em última análise, a velocidade na qual o painel de LCD reage às variações de corrente elétrica que o alimenta.

Na prática, quanto mais rápida for esta resposta, mais precisa será a reprodução de imagens em movimento. Valores típicos para painéis rápidos estão na faixa de 12 ms ou menos, geralmente entre 10 ms e 8 ms. Painéis mais recentes exibem tempo de resposta em torno de 6 ms até 2 ms, quando então a mudança de quadros se torna virtualmente imperceptível ao olho humano.

Por outro lado, o brilho da imagem que chega à superfície do painel é determinado pela amplitude da intensidade da luz na fonte, o que é conseguido variando-se a corrente em cima da lâmpada que alimenta o painel. A expectativa de duração de uma lâmpada usada em painéis LCD, em condições normais de uso, é de cerca de 60 mil horas. Em princípio, seria possível substituir esta lâmpada, o que daria vida ilimitada aos painéis.

O grande trunfo das telas LCD é que não existe excitação de qualquer substância para se conseguir contraste, tal como acontece nas telas à base de fósforo (plasma). Por causa disso, não é possível haver queima do painel como ocorre no plasma ou CRT.

Por outro lado, existe a chance de que os cristais líquidos não respondam aos estímulos elétricos aplicados, e isso os torna “permanentemente acesos”. Se, ao contrário, a alimentação elétrica impede o seu relaxamento, eles ficam “permanentemente apagados”. Um pixel com este tipo de problema não é necessariamente resultado de alteração dos cristais líquidos.

Os painéis LCD em uso nas instalações de home theater são do tipo “matriz ativa”, com uma alimentação feita por um transistor muito fino (TFT, ou Thin Film Transistor). Se o transistor estiver em curto, o pixel respectivo apresentará “defeito”, e neste caso, nada mais se poderá fazer.

A maior crítica sobre o LCD é a ausência do chamado “preto absoluto”. Embora não seja possível garantir que o preto neste nível possa existir, é bastante provável que ele não atrapalhe a exibição de material de cinema, da maneira como os seus críticos alegam. Além disso, é muito mais fácil se conseguir alta resolução plena (1980 x 1080 pixels) num painel de LCD, do que, por exemplo, num painel de plasma. E o aumento do contraste, que pode ser uma imensa dor de cabeça com outros painéis, tem fácil controle nos painéis LCD, sem prejuízo algum ao aparelho.

Os painéis LCD mais recentes no mercado têm uma relação de contraste (diferença entre os níveis máximos de partes claras e escuras da tela) em torno de 800:1 e acima, o que é suficiente, por exemplo, para dar uma aparência de filme de cinema na imagem obtida.

Painéis de LCD em tamanho grande têm aparecido mais recentemente, nas faixas de 70 a 100 polegadas. Estas telas são, em geral, fruto das parcerias entre os fabricantes Philips e LG, e Sony e Samsung.

O mercado de telas em cristal líquido tomou grande impulso com o seu uso como monitores de computadores, mas alcança rapidamente o espaço deixado pelos televisores de painel e projetores, principalmente após a recente queda de preço do produto final. É bom ficar de olho. [Fonte Webinsider]

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