Ny teknologi:

Plasmaskjerm i hjemmekinoen:
For deg som har god råd!

Av Espen Braathen

Drømmer du om en flat bildeskjerm som kan henges direkte på veggen som et maleri? Isåfall er du neppe alene! Nå kan drømmen gå i oppfyllelse! Plasmaskjermer er nå tilgjengelig fra en rekke produsenter, men prisen er fremdeles avskrekkende høy. Vi ser nærmere på teknologien i denne artikkelen.

Jeg får stadig henvendelser fra lesere som vil vite mer om plasmaskjermene som nå er tilgjengelig på markedet. Mange vil også vite hvordan de virker. En rekke produsenter selger nå flate plasmaskjermer, i første rekke til professjonelt bruk, siden prisen som regel ligger på feil side av 100.000,- kroner. Den vanligste bildestørrelsen på plasmaskjermer til videobruk er 42 tommer i 16:9 format, men det finnes også en 50 tommer fra Pioneer. Før vi ser nærmere på fordelene og de eventuelle ulempene til plasmaskjermer skal vi først se litt nærmere på virkemåten.

Bilderør (CRT)

Det er et aldri så lite paradoks at de fleste fremdeles ser på et tv-bilde som blir dannet av et (bilde-) rør, mens røret ellers har blitt erstattet av halvlederteknologi (transistorer, etc) i de fleste andre produkter. Nå finnes det fremdeles et fåtall "audiofile" som fremdeles sverger til rørets egenskaper i effektforsterkere, men særlig mange er det ikke. For de fleste forbrukere er det mange tiår siden sist de så et underholdningsprodukt som brukte et elektronrør som en aktiv komponent. Men hvorfor bruker vi fremdeles bilderør i de fleste fjernsynsapparater og dataskjermer?

Svaret er meget enkelt. Fremdeles finnes det ikke noen annen teknologi som rent økonomisk kan konkurrere med bilderøret i denne typen apparater. I projektorer brukes nå en rekke forskjellige alternativer som LCD-paneler og DMD-brikker, men det er ikke til å komme unna at også på dette området har bruk av bilderøret (CRT) en rekke fordeler. Den viktigste er at det fremdeles er projektorer med bilderør som gir det beste bildet på områder som fargegjengivelse og sortnivå. Spesielt LCD-projektorer klarer ikke å slokke helt for lyset fra lampen når bildepunktet er helt sort. Dette medfører at mørke bilder har en tendens til å bli utvasket og at kontrastomfanget blir redusert. Så både i vanlige fjernsyn og projektorer har bilderøret fremdeles livets rett.


Virkemåten til katodestrålerøret.

En stor ulempe med bruken av et vanlig bilderør i et fjernsynsapparat er dybden til bilderører er stor. Et 29 tommer stort fjernsyn har en dypde på omlag 55 cm og i tillegg blir vekten høy siden bilderøret er laget av glass og metall. Vi skal kort gå igjennom virkemåten til bilderøret. En elektronkanon, som sitter bakerst i halsen på bilderøret, sender ut en varierende mengde elektroner som treffer et fosforbelegg på fronten. Når elektronene treffer det fosforiserende stoffet begynner det å sende ut lys. I et fargefjernsyn brukes tre elektronstråler og tre ulike fosfortyper som sender ut henholdsvis rødt, grønt og blått lys. Et avbøyningssystem styrer elektronstrålenes vandring over bildeskjermen slik at bildet blir tegnet opp. I vårt tv-system tegner elektronstrålen opp ca 575 synlige horistonale linjer på skjermen.

Det er komplisert å få til en nøyaktig avbøyning av elektronstrålene, spesielt i bildets hjørner. For å unnå ulike typer forvregninger brukes en rekke teknikker til å korrigere avbøyningen. Uten disse ville for eksempel et rundt eple kunne få form som et egg. Dessto lengre avstand det er mellom elektronkanonene og fronten på skjermen, jo enklere blir det å få en nøyaktig avbøyning. Den optimale dybden på et 29 tommer stort apparat er trolig langt over 1 meter! Ikke særlig praktisk, så en rekke kompromisser blir gjort for å få dybden ned på et akseptabelt nivå. Profesjonelle monitorer som brukes i tv-studioer er sjeldent større enn 19 tommer og langt dypere en konsument apparater med tilsvarende bildestørrelse.

Plasmaskjermpanel (PDP)

En plasmaskjerm er også basert på forsforpunkter som sender ut lys når de blir aktivert, men elekronkanonen har blitt erstattet av en annen aktiveringsmetode. La oss for eksempel tenke oss at vi kunne bruke en separat elektronkanon for hvert enkelt forsforpunkt. Det vil ikke lenger være behov for noen avbøyning og siden elektronkanonen da kan plasseres mye nærmere fosforpunktet så kan vi redusere dypden på skjermen betraktelig. I praksis er det ikke mulig å gjennomføre dette i virkeligheten siden størrelsen på en elektronkanon gjør det umulig å pakke dem tett nok sammen. For ikke å snakke om at varmen og strømforbruket ville blitt meget høyt. En annen metode må derfor brukes.

I et lysstoffrør varmer man opp en ionisert gass ved å sette spenning på en elektrode i hver ende av røret. Det oppstår ganske raskt en elektronvandring mellom de to elektrodene. Underveis til den andre elektroden avgir elektronene energi i form av elektromagnetisk stråling. Bølgelengden til strålingen bestemmes av hvilken type gass som brukes inne i røret. En rekke gasser sender ut stråling i det synlige spektret og da blir resultatet lys. Et annet ord på denne typen lyskilder er utladningslamper.

En liknende teknikk brukes i plasmaskjermer. Foran hvert forsforpunkt finnes i prinsippet en liten gassutladningslampe som produserer ultraviolett lys. Når den ultrafiolette strålingen treffer fosforbelegget til bildepunktet så vil fosforbelegget produsere lys. I prinsippet kan man derfor tenke seg at plasmaskjermer består av en rekke lysstoffrør i miniatyr som sender ut lys med tre forskjellig bølgelengder (rødt, grønt og blått). Den teknisk interesserte finner en nærmere forklaring på dette i en egen ramme.

Plasmaskjermens tidlige begrensninger

Når du slår på strømmen til et lysstoffrør så går det en viss tid før røret tenner og begynner å avgi lys. Den samme tidsforsinkelsen var også et potensielt problem i de første plasmaskjermene. For å unngå denne tidsforsinkelsen så slukket man aldri utladningen av ultrafiolett stråling helt. Resultatet av den fremgangsmåten blir at bildepunktet aldri kan bli helt sort siden det alltid sender ut litt lys (feil sortnivå) og dermed blir kontrasten kraftig redusert. Dette problemet har man klart å løse i de nyeste plasmaskjermene.

Et annen problem som finnes på en del plasmaskjermer er at neon gassen som brukes i hver celle også sender ut litt oransje lys. En del plasmaskjermer får derfor en rødgul eller gulrød fargtone som spesielt er synlig ved gjengivelse av røde farger. I de nyeste plasmaskjermene bruker man fargefiltre til å filtrere bort det oransje lyset.

En annen begrensing som gjelder for en del plasmaskjermer ligger i det antall farger de er istand til å gjengi. For å gjengi et videobilde på korrekt måte må skjermen være istand til å produsere 16,7 millioner ulike farger. En del plasmaskjermer klarer bare å gjengi omkring 260.000 farger. Det er kanskje tilstrekkelig for en skjerm som skal brukes til å vise bilder fra en PC, men ikke godt nok for å vise videosignaler. Sjekk derfor at plasmaskjermen du velger har en fargedypde på 16,7 millioner farger hvis du har tenkt å kjøpe en slik skjerm til hjemmekinobruk.

Plasmaskjermens fordeler

I de nyeste plasmaskjermene har man med andre ord klart å fjerne de fleste av ulempene med denne typen skjermer. Det finnes en rekke fordeler med plasmaskjermer fremfor vanlige tv-apparater med bilderør og projeksjonssystemer.

For det første kan plasmaskjermene lages meget tynne. En dypde på 9 til 15 cm er vanlig. Vekten på en 42 eller 50 tommer stor plasmaskjerm ligger nå på rundt 40 kg. Ved hjelp av en solid festebrakett kan plasmaskjermen henges på veggen eller plasseres på et bord ved hjelp av en fot.

Siden det ikke er noe magnetisk avbøyningssystem er skjermen fri for påvirkning fra magnetfelt (fra f.eks. høyttalere) og det vil ikke oppstå avbøyningsfeil eller annen type forvregning siden hvert bildepunkt nå er et fast definert punkt. Skjermen er en perfekt flate uten kurvning og uheldige refleksjoner fra lyskilder i omgivelsene blir kraftig redusert. Seervinkelen er meget stor (160 grader) både i horisontal og vertikal retning.

En annen stor fordel er at plasmaskjermene kan lages meget lyssterke og at levetiden er meget lang (30.000 timer).

Produsentene

Fujitsu og NEC er to av de største produsentene av plasma-display-paneler (PDP) og en rekke andre firmaer bruker paneler fra disse to i sine egne plasmaskjermer. Akai, Fujitsu, Grundig, Philips og JVC bruker alle et 42 tommer (16:9 format) PD-panelet laget av Fujitsu, mens NEC og Thomson bruker et 42 tommers (16:9 format) PD-panel laget av NEC. Begge panelene har en oppløsning på 852 x 480 bildepunkter. Det betyr at man ikke får utnyttet den vertikale oppløsningen i vårt tv-system (575 linjer) fullt ut på disse skjermene. En av årsakene til dette er at bildepunktets fysiske størrelse er omtrent 1 x 1 mm. For å få plass til flere bildepunkter må skjermen foreløpig lages større. Pioneer lager f.eks. en 50-tommer i 16:9 format som har en oppløsning på hele 1280 * 768 bildepunkter.

Bildet på en plasmaskjerm vises forøvrig som et progresivt bilde og det betyr at apparatene inneholder linjedoblere som konverterer det mellomlinjerte videobildet til et progresivt bilde før det vises på skjermen. Bildet blir derfor meget stabilt og uten plagsom flimmer.

Konklusjon

Vi har i denne artikkelen sett på virkemåten til plasmaskjermen, og på fordelene og ulempene som denne skjermtypen har. Foreløpig ligger prisen på en 42-tommers plasmaskjerm på langt over 100.000,- kroner. Prisene vil nok synke etterhvert, men det vil utvilsomt gå lang tid før det blir like vanlig å kjøpe seg en plasmaskjerm som dagens tv-apparat med bilderør. Dessverre...

Hvordan virker plasmaskjermen?

Hvert bildepunkt i en plasmaskjerm består av tre celler med fortynnet gass som er innestengt mellom to glassplater. Hver celle har elektroder både i topp og bunn. Elektroden i frontglasset er gjennomsiktig. Når man tilfører en spenning til elektrodene oppstår det en elektrisk utladning som får gassen til å emitere (sende ut) ultraviolett lys. De ultraviolette strålene påvirker fosforet i bunnen av cellen, slik at det begynner å sende ut lys. Fargebilder dannes på samme måte som i et vanlig bilderør. Man bruker tre ulike typer forsformaterialer som sender ut lys med hver sin forskjellige bølgelengde: rød, grønn og blå (primærfarger). Lysstyrken blir stor siden den lyseste siden av det lysemitterende fosforet er synlig (i et vanlig bilderør er det baksiden av fosforbelegget som vender ut mot seeren). Levetiden til skjermen blir lang siden fosformaterialet ikke er i direkte kontakt med utladningsområdet.


Tilbake til hovedmenyen.
Copyright 1998-99 av Espen Braathen. Laget med HomeSite 4.0.