Piksele do remontu

Monitory LCD mają mnóstwo zalet i jedną, niepokojącą wadę - uszkodzone piksele. Spróbujmy przyjrzeć się bliżej problemowi, a może nawet mu zaradzić.

Monitory LCD mają mnóstwo zalet i jedną, niepokojącą wadę - uszkodzone piksele. Spróbujmy przyjrzeć się bliżej problemowi, a może nawet mu zaradzić.

0Podejmiemy próbę naprawy uszkodzonych pikseli, ale najpierw musimy je na swoich ekranach znaleźć, co wcale nie

<strong>Rysunek 1.</strong> Między dwa skrawki folii polaryzacyjnej, wydobytej ze stłuczonego wyświetlacza starego kalkulatora, wsunąłem odłamek plastiku, może też być kawałek zmiętej folii czy celofanu. Plastik skręca płaszczyznę polaryzacji i na obrazie pojawiają się barwne plamy światła. Jeśli ktoś zada sobie niewielki trud wykonania tego pięknego doświadczenia, zauważy, że intensywność światła zależy od ustawienia plastiku względem polaryzatorów. Każdy piksel ekranu LCD jest takim mikrokryształkiem jakiegoś plastiku (zwanego zresztą ciekłym kryształem). Jego ustawienie w przestrzeni daje się regulować za pomocą ładunków elektrycznych, dostarczanych w bezpośrednie sąsiedztwo. Odpowiednio ustawione miliony mikrokryształków układają się w ekranowe obrazy.

Rysunek 1. Między dwa skrawki folii polaryzacyjnej, wydobytej ze stłuczonego wyświetlacza starego kalkulatora, wsunąłem odłamek plastiku, może też być kawałek zmiętej folii czy celofanu. Plastik skręca płaszczyznę polaryzacji i na obrazie pojawiają się barwne plamy światła. Jeśli ktoś zada sobie niewielki trud wykonania tego pięknego doświadczenia, zauważy, że intensywność światła zależy od ustawienia plastiku względem polaryzatorów. Każdy piksel ekranu LCD jest takim mikrokryształkiem jakiegoś plastiku (zwanego zresztą ciekłym kryształem). Jego ustawienie w przestrzeni daje się regulować za pomocą ładunków elektrycznych, dostarczanych w bezpośrednie sąsiedztwo. Odpowiednio ustawione miliony mikrokryształków układają się w ekranowe obrazy.

jest łatwe. Niech wrażliwsi Czytelnicy - dowiedziawszy się prawdy o kondycji swoich ekranów - podczas tych badań nie popadną w depresję! Ponadto niech wszyscy będą świadomi, że to, co za chwilę zrobią ze swoimi monitorami, zrobią całkowicie na swoją odpowiedzialność!

Ekrany LCD zalewają świat. Niechętnie wracamy myślami do niezwykle złożonych, "ciężkich" technologii sterowania strumieniem elektronów, które jeszcze wczoraj były podstawą działania każdego monitora czy telewizora. Ekran LCD to manipulacja światłem za pomocą kryształków poruszanych elektrycznie (porównaj rysunek 1). Bardzo prosta idea i zarazem bardzo skomplikowana technologia, bo jak poruszać niezależnie milionami takich kryształków? Oto wyzwanie godne inżynierii XXI stulecia.

<strong>Rysunek 2.</strong> Wystarczy wziąć do ręki szkło powiększające, aby przekonać się, że każdy piksel ekranu LCD składa się z trzech tak zwanych subpikseli o barwach czerwonej, zielonej i błękitnej. Dlaczego akurat z trzech? Dlaczego o takich barwach? Jest to zgodne z fizjologicznymi mechanizmami widzenia. Zagadnienie to szczegółowo omawialiśmy w artykule "Tęcza własnej roboty" w numerze 1/2007 naszego miesięcznika.

Rysunek 2. Wystarczy wziąć do ręki szkło powiększające, aby przekonać się, że każdy piksel ekranu LCD składa się z trzech tak zwanych subpikseli o barwach czerwonej, zielonej i błękitnej. Dlaczego akurat z trzech? Dlaczego o takich barwach? Jest to zgodne z fizjologicznymi mechanizmami widzenia. Zagadnienie to szczegółowo omawialiśmy w artykule "Tęcza własnej roboty" w numerze 1/2007 naszego miesięcznika.

Niektóre z tych kryształków - czy raczej poruszających je tajemniczych mikrosilniczków, niekiedy się psują. Kryształki zastygają nieruchomo i mamy poważne zmartwienie, bo oto na naszych doskonałych monitorach pojawiły się uszkodzone piksele. Problem od strony technicznej jest na tyle poważny, że my - światli użytkownicy - nawet nie mamy wielkiej pretensji do producentów ekranów LCD, jesteśmy skłonni zaakceptować niekorzystne umowy gwarancyjne dotyczące martwych pikseli i w zasadzie godzimy się, że tak musi być.

Przyjrzyjmy się zjawisku bliżej. Uprzywilejowani będą Czytelnicy mający liche ekrany LCD, pełne uszkodzonych pikseli. Właściciele idealnych wyświetlaczy też niech nie chowają tego artykułu za głęboko, bo z martwymi pikselami nigdy nie wiadomo... Spróbujemy je naprawić.

Na kolejnych rysunkach nie pokazuję fotografii uszkodzonych pikseli (choć kilka mam), a symulacje ich powiększonych obrazów, zrealizowane za pomocą nadzwyczaj prostego programu, operującego grafiką kolorowych prostokątów. Regularne matryce LCD bardzo źle się fotografują za pomocą równie regularnych matryc CCD w aparatach cyfrowych, a właśnie definitywnie pozbyłem się starego, analogowego Zenita. Musi nam wystarczyć powiększona symulacja różnych defektów.

Rozróżnimy dwie sytuacje, zobrazowane na rysunkach 3 i 4, przedstawiających dwa rodzaje defektów, potocznie zwane martwymi i gorącymi pikselami. Martwy piksel to taki, który nie świeci, choć powinien. Częściowo martwym nazwiemy piksel, którego tylko niektóre subpiksele nie świecą, chociaż powinny. Ponieważ w każdej z tych sytuacji chodzi o brak świecenia, martwych lub częściowo martwych pikseli powinniśmy szukać na białym tle. Mówiąc inaczej, zmuszamy wszystkie subpiksele do świecenia z maksymalnymi amplitudami czerwieni, zieleni i błękitu (bo taka jest definicja bieli) i uważnie lustrujemy powierzchnię w poszukiwaniu punktów, które nie są białe. Nie będziemy przytaczać źródeł skrajnie prostego programu, który dostarcza białego światła na całym ekranie, ale odpowiednie materiały znajdują się w załączonych źródłach cyfrowych.

Z kolei piksele gorące to takie, które świecą wszystkimi lub niektórymi subpikselami, choć powinny być wyłączone. Aby

<strong> Rysunek 3.</strong> Martwych pikseli albo subpikseli szukamy na białym tle. Tym samym wszystkie punkty zmuszamy do maksymalnego świecenia i jeśli któryś piksel nie jest biały, to znaczy, że jest całkowicie albo częściowo martwy.

Rysunek 3. Martwych pikseli albo subpikseli szukamy na białym tle. Tym samym wszystkie punkty zmuszamy do maksymalnego świecenia i jeśli któryś piksel nie jest biały, to znaczy, że jest całkowicie albo częściowo martwy.

je dostrzec, wygaszamy ekran, czyli wyświetlamy na nim czarną barwę.

Znacznie gorzej rokują piksele martwe. Defekt ten polega na braku siły odwracającej mikrokryształ zamknięty między polaryzatorami. Powodów może być wiele - nie dopływają ładunki elektryczne, bo popsuł się lokalny tranzystor-

<strong>Rysunek 4.</strong> Piksele gorące świecą, ale nie chcą zgasnąć. Szukamy ich na czarnym tle jako punktów białych (gdy uszkodzone są wszystkie trzy subpiksele) lub kolorowych (przy częściowym uszkodzeniu subpikseli).

Rysunek 4. Piksele gorące świecą, ale nie chcą zgasnąć. Szukamy ich na czarnym tle jako punktów białych (gdy uszkodzone są wszystkie trzy subpiksele) lub kolorowych (przy częściowym uszkodzeniu subpikseli).

przekaźnik, a może dopływają, ale za szybko uciekają wskutek jakiegoś mikrozwarcia w elektrodach obsługujących piksel. Wreszcie może w fabryce dostał się tam jakiś mikrośmieć? Może nad otwartą matrycą przeleciał robaczek i nieszczęśliwie zgubił kawałek chitynowego pancerza? Są to defekty poważne, mechaniczne, aczkolwiek według doniesień ze źródeł internetowych - rzadko, ale jednak możliwe do naprawienia technikami, o których napiszemy za chwilę.

Piksele gorące często mają inny obraz technicznej strony defektu. Elektronika działa, mikrokryształ jest aktywny, tyle że utkwił w jednym ze swoich stanów. Zatem może spróbujemy go rozruszać?

Włączmy komputery. Napiszemy program, który intensywnie porusza mikrokryształkami skręcającymi płaszczyznę polaryzacji światła.

Program składa się ze standardowego okna oraz zegara Timer. Zegar będzie tykał możliwie szybko, przełączając kolor tła z białego (gdzie wszystkie subpiksele świecą maksymalnie) na czarny (gdzie subpiksele są pogaszone). Oczyma wyobraźni - bo przecież nie mamy pod ręką takich mikroskopów - możemy dostrzec, jak pod pikselami włączają się tranzystory-przekaźniki, jak na elektrodach pojawia się i znika pole elektryczne, fizycznie poruszając okolicznymi mikrokryształkami. Matryca, a przynajmniej jej fragment bardzo intensywnie pracuje.