Circula na Internet: Monitores de CRT, LCD ou Plasma, ou LED, qual a melhor?

Monitores: CRT, LCD, plasma...

Créditos a Eduardo Baptista

coluna Fique Ligado, revista Zoom Magazine

O tubo de imagem de TV, conhecido como CRT, faz hoje parte de diversos momentos de nossas vidas. Todo mundo já teve algum contato com ele, seja em casa, com os tradicionais aparelhos de TV, no supermercado, com os monitores dos caixas ou no Banco, com os caixas eletrônicos. Em videoprodução profissional são usados para calibrar e ajustar diversos parâmetros das imagens gravadas.

Esse conhecido tubo tem uma longa história, que inicia-se ainda no século 19, fruto de uma árvore de inventos que daria origem a diversos aparelhos de uso prático, como o osciloscópio e o tubo de raios-X. O primeiro CRT, ainda muito distante de produzir qualquer coisa semelhante a uma imagem, foi inventado por um cientista alemão em 1897, Karl Braun. Antes dele, desde 1875 e depois dele, diversas outras invenções foram traçando o caminho do tubo de imagem de TV. Em 1907 o cientista russo Boris Rosing conseguiu transmitir formas geométricas rudimentares utilizando CRTs. Uma série de inventores então, nos anos seguintes, foi aperfeiçoando o aparelho até que o mesmo pudesse transmitir imagens reais a partir da década de 30.

Cathode Ray Tube

O nome CRT é abreviação de Cathode Ray Tube, tubo de raios catódicos. Dentro dele, um feixe de elétrons é projetado por um canhão sobre uma tela de vidro recoberta por um composto contendo fósforo. Este material torna-se luminoso ao ser estimulado pelos elétrons e assim permite que a luz seja vista do outro lado do vidro. Eletro-ímãs colocados no percurso do feixe, controlados eletronicamente, fazem com que o mesmo descreva uma trajetória em forma de linhas horizontais formando a imagem do vídeo. Durante muitos anos as imagens assim compostas foram vistas por milhares de pessoas - em preto e branco. O CRT colorido demoraria ainda um pouco mais para chegar.

Em 1946 Peter Goldmark criou nos EUA um sistema de TV colorida onde um um disco com as cores RGB (Red, Green, Blue) girava na frente de um CRT - um meio mecânico de produzir imagens coloridas. Dois anos depois o sistema foi utilizado em um congresso de medicina para mostrar procedimentos cirúrgicos realizados nos hospitais Pennsylvania e Atlantic City. Relatos da época dizem que o realismo de se ver cirurgias a cores causou desmaios em diversas pessoas presentes no centro de convenções... O sistema no entanto não prevaleceu: uma máscara de pontos coloridos RGB colocada sobre a tela, iluminados individualmente pelo feixe de elétrons tornou-se a base do sistema de TV colorida.

O CRT sofreu centenas de aperfeiçoamentos nas décadas seguintes e hoje ainda é o que possui maior fidelidade de cor e capacidade de reproduzir bem a escala de tons de cinza em relação às demais tecnologias: por isso são usados como monitores em videoprodução.

As primeiras TVs de retro-projeção RPTV (Rear Projection Television) foram criadas utilizando CRTs. Esses aparelhos, com telas normalmente muito grandes e com um grande espaço atrás delas, funcionam como se estivéssemos olhando por trás de uma tela de cinema. O projetor, no caso 3 pequenos CRTs (um para cor básica RGB), é montado com lentes de projeção e fica no interior do televisor, projetando a imagem em um espelho, que por sua vez a direciona à parte interna da tela frontal do aparelho. As TVs RPTV que usam CRTs custam menos do que as do tipo painel plano de tamanho de tela semelhante, sendo uma alternativa a estas por possuírem qualidade semelhante ou até melhor de imagem (apesar do grande tamanho do aparelho, pouco atrativo ao consumidor). O CRT pode no entanto apresentar algumas variações de foco e alguns problemas de convergência nas bordas das imagens, inexistentes em telas planas com as de plasma, onde o foco é preciso em toda a área da tela.

Plasma

A tela de plasma não é uma idéia recente. O primeiro protótipo, muito rudimentar, foi criado em 1964 (isso mesmo), na Universidade de Illinois (EUA). O objetivo era descobrir um substituto para os monitores do tipo CRT empregados em computadores, ruins na época para a exibição de gráficos - assemelhavam-se mais às TVs comuns do que os atuais monitores.

O princípio de funcionamento dessas telas é muito simples: cada pixel (célula individual de imagem na tela) é uma lâmpada fluorescente (dessas comuns, de tubo) microscópica. Cada célula dessas é preenchida por um gás que emite radiação ultravioleta ao receber um estímulo elétrico. Essa radiação atinge as paredes da célula, revestidas internamente por um composto de fósforo que produz então a luz visível. A idéia do plasma no entanto não poderia se viabilizar na fabricação de telas naquela época, devido às muitas restrições tecnológicas existentes para miniaturizar as células e do pouco desenvolvimento da eletrônica, necessária para controlar individualmente milhares dessas células por painel. Apesar disso o invento - construído com apenas uma única célula - ficou patenteado por seus criadores, dois professores e um aluno dessa Universidade.

As telas de plasma normalmente tem alta resolução, excelente reprodução de cores e praticamente todas são construídas na proporção 16:9 - a tecnologia de plasma foi bastante aprimorada a partir dos anos 90 visando o mercado de HDTV, que usa telas nessa proporção. São normalmente construídas em grandes tamanhos (40 a 50 polegadas, medida feita na diagonal da tela) e apesar do alto custo inicial (15.000 dólares no lançamento) hoje já existem modelos por valores bem menores, principalmente os de baixa resolução. Nem todas telas de plasma são iguais: modelos mais baratos, quando comparados a outros com mesmo tamanho de tela, podem apresentar taxas ruins de contraste e produzir imagens com menor definição de detalhes.

Apesar de patenteada a muito tempo, o desenvolvimento da tecnologia de plasma foi lento nas décadas de 70 e 80, devido às maiores facilidades de fabricação apresentadas pelas telas de LCD.

LCD

O nome LCD é abreviação de Liquid Cristal Display. O LCD foi desenvolvido na década de 70, inicialmente monocromático (para uso em dispositivos como calculadoras). Seu princípio de funcionamento baseia-se na polarização da luz combinada com a propriedade de alguns tipos de cristais de desviar em maior ou menor grau a trajetória dessa luz conforme recebam maior ou menor carga de eletricidade. Se colocarmos um papel em cima do outro e recortarmos ali uma fenda suficiente para passar um biscoito CreamCracker, poderemos ter uma idéia a grosso modo do processo. Basta olhar contra a luz e girar um dos papéis no sentido contrário do outro: a abertura formada pelas fendas vai-se fechando, deixando passar menos luz. O giro do papel é a torção que ocorre no cristal ao receber carga elétrica, proporcional a essa carga. Assim, individualmente cada pixel (pequena área dessa tela) pode deixar ou não passar luz, em maior ou menor grau.

Plasma X LCD

O LCD é o grande concorrente do plasma: seus preços vem caindo drasticamente ano a ano e a qualidade vem aumentando. Sua tendência é apresentar-se como alternativa às telas de plasma, inclusive em tamanho. Durante muito tempo as telas LCD não puderam competir neste quesito, devido às dificuldades de se construir o sanduíche de cristal e painéis polarizadores em grandes dimensões. No entanto, a nova geração de fabricação dessas telas já é capaz de construir painéis com 50 e até 65 polegadas (medida no diâmetro) e a tendência é que com o passar dos anos os preços das telas de mesmo tamanho, em plasma e LCD se igualem. Telas ainda maiores poderão ser fabricadas no futuro. O maior tamanho acarreta ainda uma redução de custo, devido à economia de escala na fabricação dos grandes painéis.

O LCD sempre sofreu com o problema da latência (demora) na mudança muito rápida de imagens (vídeos e jogos por exemplo). Por outro lado o plasma sofreu desde suas primeiras versões com um defeito comum em CRTs de computadores: a "queima" da tela com imagens estáticas exibidas durante um certo tempo, como logos de emissoras de TV por exemplo (daí, nos CRTs de micros, o desenvolvimento dos protetores de tela). E também com a perda lenta e gradual, com o tempo de uso, do brilho da tela Esses problemas vem sendo contornados com o desenvolvimento da tecnologia de fabricação dessas telas.

Textos e gráficos (imagens estáticas) apresentam-se mais nítidos e brilhantes em telas LCD do que de plasma. Imagens exibidas à luz do dia, em telas LCD, aparentam-se um pouco melhores do que as exibidas em telas de plasma. Por outro lado, em ambientes de baixa luz as telas de plasma são um pouco mais brilhantes. A durabilidade prevista para telas LCD é maior do que a para telas de plasma (50.000 horas contra 30.000 horas), em parte devido ao problema da "queima" gradual da tela. Esse tempo corresponde a 13 e 8 anos respectivamente, com uso diário de 10 horas, consideravelmente grande para o uso doméstico. Levando-se em conta a rotatividade dos produtos de consumo, provavelmente antes disso terão surgido aparelhos melhores e mais baratos, incentivando a troca.

Um dos grandes motivadores para essa troca será a TV de alta definição (HDTV). Embora muitas telas de plasma / LCD possibilitem hoje a exibição de imagens em alta definição, não serão capazes de exibir diretamente as imagens HDTV no dia em que o padrão de transmissão for escolhido no país. Será necessário o uso de uma pequena caixa acoplada ao televisor, de modo semelhante ao que se faz hoje com a TV a cabo. Esta caixa conterá o processador para entender o sinal transmitido e enviá-lo ao aparelho de TV. Só a partir deste momento será possível a fabricação de aparelhos de TV já com esse circuito embutido, dispensando o uso da caixa externa. E este pode ser um exemplo de apelo à compra de um televisor novo, com design mais moderno e já "adaptado" à nova geração.

Tendências

A tendência é a construção de telas cada vez mais finas, mais brilhantes e com maior resolução.

Novas tecnologias vem surgindo, como a OLED, abreviação de Organic Light-Emitting Diode. Presentes já em telas de alguns modelos de celulares, são excepcionalmente brilhantes e muito finas. Ao contrário das telas LCD empregadas em vídeo que precisam ser iluminadas por trás, as telas OLED dispensam essa luz (são luminescentes, gerando luz ao serem atravessadas por corrente elétrica). Assim podem ser construídas mais finas, com espessura próxima a de um cartão de crédito. Esse tipo de construção possui um consumo energético bem menor, necessário somente para o circuito que controla a exibição das imagens. Pesquisas são feitas para construir monitores maiores com essa promissora tecnologia, que pode vir a desbancar no futuro o LCD. Além disso, os pesquisadores também buscam produzir telas OLED flexíveis.

E flexibilidade também está sendo colocada nas tradicionais telas LCD: pequenos protótipos já foram construídos, esperando-se que cheguem ao mercado em alguns aparelhos portáteis que utilizem telas pequenas. São mais robustos e muito mais leves do que seus similares tradicionais porque os painéis de vidro do sanduíche do LCD estão sendo trocados por placas finas de plástico, que podem ser dobradas.

Outra tecnologia é a LCoS, abreviação de Liquid Crystal on Silicon. Com custo de fabricação inferior ao das telas de plasma, este sistema, por trabalhar com projeção, exige espessura do painel um pouco maior. A vantagem, além do custo, é o fato da parte de controle eletrônico da imagem poder ser separada da tela propriamente dita (o que não acontece nos outros painéis como o LCD ou plasma por exemplo). Desta forma, é possível fabricar diferentes tamanhos de tela usando o mesmo dispositivo de controle de imagem, o que acarreta flexibilidade na fabricação e redução no custo.

E ainda outras tecnologias mais, como a EL, abreviação de Electroluminescent, prometem telas bem mais finas e baratas do que as de LCD / plasma do mesmo tamanho. Mais robustas do que estas, são fabricadas através de sanduíches de placas de material semi-condutor contendo fósforo como recheio de placas que podem ser eletrificadas em minúsculas áreas individualmente. Um campo elétrico intenso aplicado à determinada área (pixel da tela) faz com que o material semi-condutor libere luz visível. A construção robusta - devido ao não uso de gás em seu interior, como ocorre nas telas de plasma - indica sua utilização na indústria de acessórios automotivos, como em velocímetros gráficos (alguns modelos do Honda Fit por exemplo) e em aplicações como PDAs (Personal Digital Assistant). No entanto, telas EL também poderão ser construídas em grandes dimensões, semelhantes às de plasma.

Outras tecnologias em fase de pesquisa e outras ainda nas pranchetas espalhadas por diversos centros de estudos mostram um leque com diversas opções - por diversos motivos, tecnológicos, políticos e econômicos, algumas destas deverão se sobressair e passar a competir com as atuais novas e velhas tecnologias.

 TVs a LED
(Pesquisado na Internet) 

TVs LCD com iluminação traseira por LED são o ponto onde o futuro e o presente da TV se encontram – são os melhores LCDs que você já viu, mas não são tão estonteantes quanto displays OLED, que um dia dominarão geral. Não são baratos, mas tampouco são ridiculamente caros. E, mais importante, eles existem no momento. Veja neste artigo como funcionam as TV LED, o que é TV LED, as melhores TV LED.

CC + FL = ?

Com os LCDs, tudo se resume à iluminação traseira. Isto define o contraste, o brilho e outras medidas de desempenho. Quando você assiste a uma TV de plasma, OLED ou mesmo uma antiga de tubo catódico, há uma luz emanando de cada pixel como se fosse uma minúscula lampadinha. Não é bem assim com LCD – quando você assiste a uma TV LCD tradicional, você basicamente está vendo uma única lâmpada grande com uma tela de gel à frente.

A típica tecnologia antiga de iluminação traseira por LED é a CCFL – uma lâmpada fluorescente de cátodo frio – que é uma gama do mesmo tipo de luzes que desgraça as vidas das pessoas nos escritórios por todo o mundo. O motivo pelo qual não servem tão bem como iluminação traseira para ver TV é que elas acendem o maldito display inteiro. Como o LCD é apenas uma enorme tela de pequenas portinholas que se abrem e fecham, a luz inevitavelmente vaza pelas portas fechadas quando está tentando exibir preto, resultando em um cinza escuro brilhante. Veja esta foto da revista Home Theater pra entender o que estou dizendo:

Os LEDs (diodos emissores de luz) são diferentes de, digamos, uma lâmpada incandescente das antigas, que aquece um filamento para gerar luz por serem eletroluminescentes – ou seja, a eletricidade passa por um semicondutor e o movimento dos elétrons simplesmente a acende. Em vez de ter uma lâmpada na parte inferior da tela, brilhando ao longo de todos os pixels LCD, você pode ter formações de LEDs que brilham por porções menores da tela LCD, deixando outras porções no escuro.

As telas OLED – diodo orgânico emissor de luz – é ligeiramente diferente. Como o componente eletroluminescente é orgânico e não um chip, cada ponto de luz pode ser muito mais minúsculo. É por isso que a TV de LED ainda precisa da tela de LCD à frente: não há como haver um LED para cada pixel a menos que a tela seja gigantesca, gigantesca no sentido de precisar montada ao lado de um edifício na Avenida Paulista. Os OLEDs não: displays OLED HD são compostos de pontos vermelhos, verdes e azuis, sem necessitar de um painel LCD.

O LED pelo que o LED é

Ou seja, o termo “TV de LED” da Samsung é mais precisamente – e mais comumente – descrito como um LCD com iluminação traseira por LED. Mas nem todos os displays de LED são criados iguais.

Existem dois tipos principais de iluminação traseira por LED. Edge-lit (iluminação pela borda) e local dimming (redução local). Os displays edge-lit são exatamente isto: os LEDs são dispostos em faixas ao longo das quatro arestas da TV, como você pode ver nesta foto do Cnet. Uma luz guia o brilho em direção ao centro da tela. A vantagem dos displays edge-lit é que eles podem ser incrivelmente finos, são 40% mais eficientes no consumo de energia que LCDs normais e são um pouco mais baratos que TVs local-dimming. Mas como eles continuam disparando luz indiscriminadamente pelo painel LCD, eles não conseguem atingir os níveis de preto que uma aparelho com iluminação traseira local dimming consegue.

A iluminação traseira por LED do tipo local dimming é como você faz a melhor TV LCD do mundo. É chamada local dimming, como você há de ter adivinhado, porque há um monte de lâmpadas LED – centenas na Sony XBR8 – dispostas em uma grade por trás da tela. Elas podem ficar totalmente escuras ou acesas brilhantemente, ou podem ser desligadas individualmente ou em grupos, gerando um verdadeira Cavaleiro das Trevas em vez de um Cavaleiro Cinzento que você enxergaria em LCDs CCFL mais baratos. Aparelhos com local dimming são mais caros que os edge-lit – a 46” local-dimming da Samsung começou a 3500 dólares, contra 2800 dólares de um dos modelos edge-lit. Eles são mais grossos também.

De que cor é o seu LED?

A cor dos LEDs também importa, separando os melhores LCDs com iluminação traseira por LED dos que são apenas bons. A maior parte dos aparelhos LED usa apenas lâmpadas brancas. O motivo pelo qual a XBR8 da Sony começou a 5000 dólares – tanto quanto a rei das TVs Kuro da Pioneer – é porque ela usa LEDs de três cores em um arranjo RGB. Em cada grupo, há duas lâmpadas verdes próximas a uma vermelha e uma azul (as verdes não são brilhantes). O resultado é altíssimo contraste e cores incrivelmente precisas e estupendamente definidas.

Displays LED estão ficando cada vez mais baratos, mais rapidamente do que esperávamos originalmente, então é possível vê-los tornando-se mais difundidos logo. Você já vê por aí a tecnologia mais low-end de LED edge-lit sendo usada nos produtos mais mainstream – o MacBook Pro e o Dell Mini 9 só pra citar uns exemplos. O que é algo bom, já que a ascendência profetizada do OLED em 2009 completamente fracassou. Então vamos ter que nos contentar com LED enquanto isso. Só não se esqueça de se certificar de que tipo é quando você estiver comprando.

 

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