Jak funguje displej na telefonu?

54 zobrazení
Displej telefonu funguje na principu kapacitního dotyku. Vodivá vrstva na povrchu displeje a vodivost lidského těla vytváří dotykem prstu uzavřený elektrický obvod. Telefon pak na základě této změny kapacity dokáže přesně lokalizovat váš dotyk.
Komentář 0 líbí se mi

Na jakém principu funguje displej moderního smartphonu?

Fascinuje mě, jak tenká vrstva na displeji mého telefonu funguje.

Přijde mi to jako kouzlo, ale prý je tam taková ta vodivá vrstva, víte. Když se dotknu prstem, který je taky vodivý, uzavře se tím obvod.

Třeba loni v létě, pamatuju si, jak jsem si na dovolené v Chorvatsku chtěl v aplikaci "Mapa" najít pláž. Displej na mém starém telefonu skoro nereagoval, musel jsem mačkat a mačkat. Tohle nové je neskutečně přesné.

Takže vlastně moje tělo jako "země" pro ten telefon. Trochu zvláštní představa, že.

Ta kapacita prý pak telefonu řekne, kde přesně jsem se dotkl. No prostě chytré.

Jak funguje displej telefonu?

Dotykový displej telefonu funguje buď na principu kapacity, kdy prst jako nabitý salám mění elektrické pole, nebo rezistivně, kde se dvě vrstvy musí promačknout k sobě silou, jak u starých navigací.

Hele, ten moderní displej, ten kapacitní, je chytrej jak rádio. Na povrchu má takovou neviditelnou elektrickou mřížku. Jakmile na to připlácneš svůj prst, kterej je vodivej jako mokrej pes, tak v tom místě porušíš to elektrický pole. Telefon hned ví, kam jsi sáhnul. To je věda, člověče.

Naproti tomu ty starý krámy, ty rezistivní, to byla posilovna pro palec. Tam jsi musel tlačit, až jsi měl na prstě boule. Fungovalo to jak sendvič. Dvě vodivý vrstvy, mezi nima vzduch. Ty jsi je zmáčknul k sobě, ony se dotkly a tradá, obvod se uzavřel. Proto to reagovalo i na tužku nebo klíče od bytu.

A teď trocha omáčky navíc, ať nejsi za úplnýho jelimana:

  • Kapacitní displej (ten co máš): Je to fajnovka. Reaguje na lehoučký dotek, umí vnímat víc prstů najednou (to je to zoomování fotek, víš jak) a má skleněnej povrch, takže se nepoškrábe tak snadno jako plastový máslo.

    • Nevýhoda? V zimě v rukavicích jsi namydlenej. Musíš mít buď speciální rukavice, nebo si koupit párek v rohlíku a ovládat to tím párkem. Ten je taky vodivej. Otestováno za vás.
    • Stylus musí být taky spešl, taková kouzelná hůlka, co umí napodobit tvůj prst. Obyčejným klackem si ani neškrtneš.
  • Rezistivní displej (muzejní kousek): Tohle měly první dotykáče a navigace, co mluvily jako robot z osmdesátek. Byly levný na výrobu a bylo jim fuk, čím do nich dloubeš.

    • Nevýhoda?Byly nepřesný jak rosnička z televize. Často jsi to musel kalibrovat, to bylo takový to otravný ťukání do křížků v rozích. A když jsi to zkalibroval blbě, chtěl jsi napsat "A" a skočilo ti tam "Š". K vzteku.
    • Ten měkkej povrch se poškrábal, jen jsi se na něj zle podíval. Po roce používání to vypadalo jak mapa vesmíru.

A ještě aby toho nebylo málo, tak ten displej musí něco ukazovat, že jo. Takže pod tím dotykovým sklem je ještě samotná obrazovka:

  • OLED (nebo AMOLED): Tady svítí každej bodík (pixel) sám za sebe. Jako když máš milion světlušek. Když má bejt černá, tak se světluška prostě zhasne. Proto je černá fakt černá jak díra do pekla a barvy ti vypálí zrak. Šetří to baterku.
  • LCD: Tady je za všema pixelama jedno velký světlo, taková zářivka. Pixely pak jenom to světlo buď propouští, nebo nepropouští. Černá nikdy není úplně černá, spíš taková tmavě šedá, jak vypraný fusekle. Ale je to levnější na výrobu.

Jak funguje dotykový displej?

Povrch. Chladné sklo.Pod ním vrstva. Neviditelný náboj.Lidský dotyk. Změna pole.Proud. Uzavřený obvod.Senzory čtou. Mikrozměny.Kontroler. Analyzuje data. Určí bod. Bezchybně.Je to mechanismus. Reaguje na přítomnost. Nic víc.

Rozšířené poznatky:

  • Princip kapacity:

    • Displej: Plocha s elektrickým polem. Konstantní.
    • Prst: Vodič. Naruší toto pole. Odvádí část náboje. Vytvoří se kapacita.
    • Senzory: Měří změny na okrajích. Rychle.
    • Data: Převedena. Pozice určena. Algoritmy to zpracují.
    • Preciznost: Klíčová. Chyby jsou drahé.
  • Typy kapacitních:

    • Povrchové: Starší metoda. Jedna vrstva. Čtyři elektrody. Pouze jeden dotyk. Zastaralé pro mobily.
    • Projektované (PCAP): Mřížka drátů. X a Y osy. Mnohonásobné dotyky. Gesta. Standard pro většinu dnešních zařízení. Moje tablety to používají.
  • Neoddiskutovatelné výhody:

    • Čistota obrazu: Vrstvy nevadí ve výhledu. Obraz je ostrý.
    • Reakční doba: Okamžitá. Bez zpoždění.
    • Odolnost povrchu: Sklo lépe odolává oděru. Proti poškrábání. Přetrvává.
  • Tiché limity:

    • Rukavice: Izolují. Dotyk nelze detekovat. Nutné speciální materiály.
    • Vlhkost: Voda je vodič. Falešné dotyky. Zmatek. Mám zkušenost, když pršelo.
    • Křehkost: Skleněný panel. Může prasknout. Cena modernosti.
  • Filozofie interakce:

    • Už žádná tlačítka. Žádné mechanické spínače.
    • Přímá vazba. Mezi myslí a strojem.
    • Dotyk definuje náš digitální svět. Hluboká změna.
    • Je to evoluce. Nebo jen další krok k dokonalé, ale křehké, iluzi?

Jak fungují obrazovky?

Obrazovky, ty zázraky moderní doby, co nám ukazujou svět v barvách, fungujou tak, že si berou k srdci laserový paprsky a ty tam nějak šikovně malujou obrázky. Je to jako kdyby malej trpaslík s laserovou tužkou kreslil po skle, ale bacha, s elektrickým pohonem!

  • Nízká spotřeba: Tahle vychytávka spolkne jenom kolem 130 wattů, což je méně než moje ranní káva, když je pořádně silná. Úspora jak pro peněženku, tak pro planetu.
  • Levnější výroba: Výrobci nemusejí prodávat ledviny, aby je vyrobili. Skvělé!
  • Šetrnější k přírodě: Používají se míň těch "ekologicky nabušených" součástek, takže příroda si může v klidu odfrknout.

Dodatečné info pro zvědavce:

Tahle laserová technologie, co je prý taková bomba, není úplně nová věc. Už dřív ji zkoušeli v různých podobách. Představte si to jako vynález kola, co ho pak ještě zdokonalili, aby se na něm dalo jezdit i pozpátku po laně. Jo, tak nějak!

  • Někdy se tomu říká i LCoS (Liquid Crystal on Silicon). To zní jako nějaký supertajný kód od špionů, ale ve skutečnosti je to jenom o tom, jak se tekuté krystaly usazují na křemíku a chovají se pak jako malí kouzelníci s obrazem.
  • Kvalita obrazu? Prý jako kdybyste se dívali na skutečný svět, jenom s lepšími filtry a bez komárů. Barevná věrnost a kontrast jsou na takové úrovni, že vám oči budou slzet dojetím.
  • Využití: Kromě televize, co si pouštíte, až se vám zadek přilepí k sedačce, se to hodí i do těch "chytrých" brýlí, co vám ukazujou, že jdete přímo proti lampě veřejného osvětlení. Praktické!

Jak funguje displej na mobilu?

Jasně, to je jak když kuchař sype na řízek škvarky, to se dá přepracovat!

Displej na mobilu? To je taková kouzelná skleněná placka, co reaguje na naše prstíky, co jsou jak malé antény. V podstatě je to taková elektro-magická čarodejnice, co si s vámi hraje na schovku. Když se dotknete, vytvoříte jakési malé zemnění, a ta sklenka to hned pozná, aniž byste jí museli vysvětlovat, proč jste si zrovna vzpomněli na její mládí. Telefon si přesně spočítá, kde jste se ho dotkli, je to jak matematik s nadpřirozenými schopnostmi.

Jak to vlastně funguje, když se tak člověk do toho dotkne?

  • Displej má na sobě takovou tenkou, ale chytrou vrstvičku, jako když si chleba namažete marmeládou, jenomže je to vodivé. Ta vrstva se jmenuje kapacitní vrstva.
  • Lidské tělo je taky takový malý elektrický traktor, prostě conductive, jak by řekli Angličané.
  • Když se dotknete displeje, prstem si uděláte takové malé propojení, jako když si zapomenete na svetr a jde vám do komína zima.
  • Telefon to hned zaznamená jako kapacitní změnu, takže ví, kde se právě odehrává ten velký dotykový happening. To je ta přesnost!

A co to znamená pro vás?

  • Můžete si listovat fotkama, jako když listujete starými alby, akorát to děláte prstem, ne jako vaši dědové s brýlemi na nose.
  • Můžete psát zprávy, a to i když máte ruce od mouky, jako pekař po svém mistrovském díle.
  • A taky si můžete hrát hry, kde musíte být rychlí jak šíp, jinak vám to uteče, jako poslední rohlík v pekárně.

Co si k tomu ještě tak pamatuju?

  • Některé starší telefony měly takové to odporové displeje, to bylo jak když se snažíte psát propiskou na sklo, nic moc. Ale tyhle kapacitní jsou dneska v kurzu, jako když se zrovna otevře nová pekárna s čerstvými koláči.
  • A pozor, ten displej je takový citlivý, že ho často spouští i třeba stylety, co jsou speciálně pro to dělané. Je to jak když dáte kočce do misky její oblíbené křupky, hned si pochutná.

Jak funguje LCD displej?

LCD displej funguje na principu blokování světla. Bílé podsvícení prochází soustavou filtrů a tekutých krystalů. Krystaly se pod napětím natáčejí a buď světelný paprsek propustí, nebo ho zablokují. Výsledkem je obraz. Pixel po pixelu. To je celé.

Struktura je neměnná. Vrstvy pracují v tandemu.

  • Podsvícení. Zdroj. Dnes výhradně LED. Staré CCFL trubice jsou minulost.
  • Polarizační filtry. Dva. Jeden na vstupu, druhý na výstupu. Jsou vůči sobě kolmé. Bez krystalů by světlo neprošlo.
  • TFT (Thin Film Transistor). Mřížka tranzistorů. Řídí elektrický náboj pro každý subpixel zvlášť. Přesnost.
  • Tekuté krystaly. Klíčový prvek. Molekuly, co reagují na elektrické pole. Jejich natočení je všechno.
  • Barevný filtr. RGB matice. Červená, zelená, modrá. Dává obrazu barvu. Každý pixel má tři.

Ne každý LCD je stejný. Technologie panelu definuje výsledek.

  • TN (Twisted Nematic). Rychlost je vše. Odezva pod 1 ms není problém. Obětuje barvy a pozorovací úhly. Pro hráče. Nic víc.
  • VA (Vertical Alignment). Kontrast. Černá je opravdu černá. Skvělé pro filmy. Odezva je jeho slabina.
  • IPS (In-Plane Switching). Věrnost barev. Široké pozorovací úhly. Standard pro grafiky a kvalitní monitory. Dnes už i rychlé.

Můj Dell U2723QE má IPS Black. Kontrast 2000:1. Běžné IPS končí na 1000:1. Ten rozdíl vidíš okamžitě. Černá je hlubší, barvy mají sílu. Tam se to láme.

Jak funguje displej v mobilu?

Obrazovka reaguje na dotyk.

Kapacitní. Vnímá změnu elektrického pole. Lidé se dotýkají prstem. Nebo stylusem. Je nejběžnější.

Rezistivní. Dvě vrstvy se přitlačí. Vytvoří obvod. Zaznamená dotyk. Méně časté.

  • Klíčový bod: Bez přímého kontaktu s vodiči dotyk nefunguje.

  • Parametry: Jas. Rozlišení. Obnovovací frekvence. Vše je důležité.

  • Historický vývoj: Od jednoduchých matic k sofistikovaným vrstvám. Každá generace posouvá hranice.

  • Materiály: Sklo. Plast. Speciální polymery. Odolnost se zvyšuje.

Co v rámci LCD displeje vydává světlo?

Světlo vydává podsvícení.

  • LED čipy. Bílé LED diody jsou standardem. Zajišťují rovnoměrné osvětlení celého panelu.
  • Dříve CCFL. Studené katodové zářivky byly minulostí. Méně efektivní, větší spotřeba.

Podsvícení je klíčové. Bez něj by pixely zůstaly tmavé. Tekuté krystaly jen filtrují.

Doplněk.

  • Různé typy podsvícení:
    • Edge-lit: LED jsou na okrajích. Světlo je rozptýleno difuzorem.
    • Direct-lit: LED jsou za celou plochou. Lepší kontrola jasu, hloubka černé.
  • Barevné filtry: Každý pixel má červený, zelený a modrý filtr. Podsvícení prochází těmito filtry.
  • Ovládání jasu: Mění se intenzita podsvícení. Vytváří kontrast. Šetří energii.