- स्क्रीन इलेक्ट्रॉनिक सिग्नलों को इमेज में बदलती है
- यह पिक्सेल इकाइयों से बनी होती है और रंग जानकारी तथा ब्राइटनेस जानकारी दिखाती है
- डिस्प्ले तकनीक में CRT, LCD, OLED आदि के कई प्रकार मौजूद हैं
- हर तकनीक प्रकाश स्रोत के तरीके और पिक्सेल नियंत्रण के सिद्धांत में अलग होती है
- यह डिजिटल सिग्नलों को एनालॉग में बदलकर दृश्य जानकारी प्रदान करती है
स्क्रीन के काम करने का सिद्धांत
- स्क्रीन इलेक्ट्रॉनिक सिग्नल प्राप्त करके उन्हें दृश्य इमेज में बदलती है
- डिस्प्ले हजारों से लेकर लाखों पिक्सेल से बना होता है, और हर पिक्सेल RGB (लाल, हरा, नीला) के संयोजन से अलग-अलग रंग दिखाता है
- पहले के CRT इलेक्ट्रॉन गन से फॉस्फर पदार्थ को उत्तेजित करके इमेज दिखाते थे
- LCD और OLED जैसे आधुनिक डिस्प्ले क्रमशः लिक्विड क्रिस्टल अणुओं और स्व-प्रकाशित पिक्सेल का उपयोग करते हैं
- LCD को बैकलाइट की जरूरत होती है, जबकि OLED में हर पिक्सेल खुद प्रकाश उत्सर्जित करता है
पिक्सेल और सिग्नल प्रोसेसिंग
- इमेज के लिए स्क्रीन के हर निर्देशांक (पंक्ति, स्तंभ) पर पिक्सेल सिग्नल भेजे जाते हैं
- पिक्सेल इनपुट डिजिटल सिग्नल के अनुसार रंग और ब्राइटनेस तय करता है
- कंप्यूटर या स्मार्टफोन के अंदर का ग्राफिक्स चिपसेट स्क्रीन फॉर्मैट के मुताबिक सिग्नल बनाता है
डिस्प्ले के प्रकार और अंतर
- CRT: आकार में बड़ा और बिजली की खपत अधिक, लेकिन रिस्पॉन्स स्पीड तेज
- LCD: पतला डिज़ाइन और कम बिजली खपत इसकी ताकत है, प्रकाश स्रोत और फ़िल्टर का उपयोग करता है
- OLED: और भी पतला, उच्च कॉन्ट्रास्ट रेशियो दे सकता है। हर पिक्सेल सीधे प्रकाश उत्सर्जित करता है
सारांश
- स्क्रीन जटिल सिग्नल रूपांतरण प्रक्रिया और पिक्सेल नियंत्रण तकनीक से इमेज बनाती है
- अलग-अलग डिस्प्ले तरीकों के अनुसार काम करने का सिद्धांत, फायदे और सीमाएँ अलग होती हैं
- पूरी प्रक्रिया का अंतिम उद्देश्य इलेक्ट्रॉनिक सिग्नलों को दृश्य जानकारी के रूप में दिखाना है
1 टिप्पणियां
Hacker News की राय
इस लेख में कुछ ऐसे वाक्य हैं जिन्हें तकनीकी रूप से अस्पष्ट कहकर यूँ ही छोड़ा जा सकता है, लेकिन सख्ती से देखें तो वे सही नहीं हैं और गलत समझ पैदा कर सकते हैं
यह अच्छा लगा कि इसमें बताया गया कि IPS(PLS) और VA पुराने TN से कैसे अलग हैं
लेकिन फिर भी LCD और OLED दोनों लगभग लाइन-आधारित तरीके से cell के storage voltage को अपडेट करते हैं (उदाहरण के लिए OLED में GIP द्वारा internal transistor offset voltage को ठीक करने के लिए लगभग 5 clock उपयोग होते हैं)
व्यक्तिगत रूप से मुझे यह खला कि OLED के 'circular polarizer' का कोई उल्लेख नहीं था
Quantum Dot OLED में color filter की ओर बढ़त हो रही है, लेकिन mobile OLED devices में black इतना गहरा दिखने का कारण circular polarizer है
इसके अलावा mobile OLED में मुख्यधारा का 'pentile RGGB' subpixel pattern भी नहीं बताया गया (यह 50% से अधिक devices में उपयोग होता है)
हाल के समय में brightness बढ़ाने और current density कम करने के लिए OLED 'tandem' stack रूप में विकसित हो रहे हैं, लेकिन यह planar-wedge type (lateral) subpixel pattern नहीं है
active matrix (और passive matrix) displays की एक बड़ी खासियत यह है कि m x n डिस्प्ले में pixels तक पहुँचने के लिए केवल m+n signal lines की जरूरत होती है
किसी खास pixel का रंग बदलते समय, उस pixel की row और column से संबंधित lines पर signal जाता है ताकि उसे चुना जा सके, और फिर किसी दूसरी line से वास्तविक value भेजी जाती है
ऐसी संरचना में सभी pixels को एक साथ नियंत्रित करना संभव नहीं है, बल्कि ऐसा करने पर लाखों control lines की जरूरत पड़ेगी
शुरुआत में दिखाया गया diagram अपने आप में काफी और बहुत स्पष्ट था
image को zoom in/zoom out करते समय आने वाली 'पॉप'-'बीप' जैसी आवाज़ भी bubble wrap खिलौने को दबाने जैसी मज़ेदार लगी
दाईं ओर के ruler में आवाज़ भी जोड़ी गई है
मुझे यह सचमुच एक शानदार page लगा
और landing page https://www.makingsoftware.com/ भी लगातार कुछ नया देता रहता है
यह सचमुच बहुत साफ-सुथरा और बेहतरीन ढंग से पूरा किया गया काम है
लगा कि अगर Dan सभी कक्षाओं की science/math textbooks लिखें, तो पढ़ाई में कठिनाई झेलने वाले छात्रों के लिए दुनिया बेहतर हो जाएगी
यह एक बेहद प्रतिभाशाली communicator हैं
इससे Bartosz Ciechanowski का शानदार काम याद आ गया
https://ciechanow.ski/archives/
मैं भी अपनी बधाई और धन्यवाद जोड़ना चाहता हूँ
ऐसे स्पष्ट graphics और explanations, जिन्हें अर्ध-विशेषज्ञ भी आसानी से समझ सकें, एक शक्तिशाली शैक्षिक platform बनाते हैं
मुझे यह सचमुच शानदार project लगा
मैं लेखक की सफलता की कामना करता हूँ
बहुत लंबे समय बाद मैंने किसी newsletter के लिए subscribe किया है
CRT display सचमुच analog तकनीक की उन चीज़ों में से था जो अपने digital उत्तराधिकारियों से कहीं ज्यादा शानदार लगती थीं
monitor के अंदर सचमुच एक railgun, यानी particle accelerator, होता था जो वह image बनाता था जिसे मैं देखता था
हर pixel में transistor और capacitor द्वारा सीधे उसकी स्थिति बनाए रखना, manufacturing process को ही जादू जैसा बना देता था
एक समय LCD में dead pixels बड़ी समस्या थे, लेकिन 20 साल से भी अधिक समय से मुझे ऐसी समस्या शायद ही याद है
CRT आज भी थोड़ा जादुई-सा device लगता है
image वास्तव में मौजूद नहीं होती, वह पूरी तरह एक illusion है
अगर मानव आँख electron की गति से काम करती, तो हम एक बेहद चमकीले बिंदु को लगातार raster pattern बनाते हुए देखते
"The Slow Mo Guys" के YouTube वीडियो में इसे वास्तव में देखा जा सकता है
https://youtu.be/3BJU2drrtCM?t=190
वह slow-mo वीडियो थोड़ा भ्रामक हो सकता है
वास्तव में CRT के phosphors कुछ समय तक चमकते रहते हैं, इसलिए image का काफी हिस्सा हमेशा दिखाई देता रहता है
समस्या यह है कि उस वीडियो में exposure बहुत चमकीले हिस्सों के अनुसार सेट किया गया, जिससे बाकी हिस्सा अँधेरा दिखता है
pixels या phosphors में कुछ persistence होती है, इसलिए इसे पूरी तरह illusion कहना सही नहीं होगा
अंततः मानव दृष्टि images को frame के स्तर पर जोड़कर पहचानती है
इसमें interlacing भी शामिल है
हाल ही में मैंने एक दिलचस्प बात पढ़ी कि उम्र बढ़ने पर 'integration frame rate' कम हो जाती है, लेकिन यह सही है या नहीं, पता नहीं
जब TV पहली बार आया था, तब यह जानना कि TV और camera की scanning beams पूरे देश में पूरी तरह synchronized थीं, मुझे बेहद कमाल का लगा था
ऐसा महसूस होता था मानो camera सीधे मेरे TV को नियंत्रित कर रहा हो
व्यक्तिगत रूप से CRT में सबसे रहस्यमय चीज़ उसके color reproduction का तरीका है
मैं अब भी shadow mask की संरचना को ठीक से नहीं समझता
इसमें तीन electron guns में से हर एक के अनुरूप छेद होते हैं, और हर gun से निकलने वाली beam किसी तरह ठीक उसी phosphor dot को हिट करती है
और यह भी हैरानी की बात है कि coils द्वारा beam के मुड़ने पर भी तीनों electron guns की beams एक-दूसरे को प्रभावित नहीं करतीं
आपने कहा "यह एक illusion है", लेकिन वास्तव में दृष्टि स्वयं भी मूल रूप से एक illusion ही है
मैं CRT के लिए "pixel" और "subpixel" जैसे शब्दों के उपयोग पर आपत्ति करता हूँ
CRT वास्तव में 'pixels' नहीं बल्कि 'scanlines' आउटपुट करता है
हर line में analog signal के रूप में voltage लगातार बदलता रहता है, और परिणामस्वरूप resolution DAC की क्षमता और CRT के अंदर के hardware पर निर्भर करता है
और 'pixel' की इस अवधारणा और वास्तविक phosphor dots (color dots) के बीच 1:1 संबंध नहीं है
digital RGB signal भी CRT के भीतर सख्ती से digital नहीं रहता
हर color channel के लिए केवल on/off voltage तय किए जाते हैं, लेकिन यह पूरी तरह 'digital' तरीके से काम नहीं करता (कभी-कभी अलग intensity pin भी होती है)
electron gun भी क्षण भर में असीम गति से प्रतिक्रिया नहीं करती
सचमुच व्यापक digital displays तो LCD, DVI और HDMI के दौर में ही संभव हुए
analog HD CRT भी ऐसे digital signals स्वीकार कर सकते हैं
उसमें VGA port होने के कारण मैंने वही model चुना था, और उसका विज्ञापन 640x480 resolution support के साथ किया गया था
लेकिन वास्तव में computer में 848x480 resolution चुनना संभव था, और वह पूरी तरह काम करता था, जिससे मैं बहुत खुश था
उस समय उस resolution पर भी web का उपयोग आराम से किया जा सकता था
शुरू में मुझे लगा यह लेख terminal program 'screen' (terminal multiplexer) के बारे में है
मैं भी लगभग 50-50 उलझन में था
लेकिन screen source code पढ़ने में काफी आसान है, और Unix code के हिसाब से comments भी काफ़ी मददगार हैं
function names भी ऐसे हैं कि उनका मतलब समझ में आ जाता है
मैंने भी इसे उसी तरह पढ़ा
मेरी desk पर एक stereo microscope है, इसलिए मैंने Pixel 9 को 100x magnification (10x eyepiece x 10x objective lens) पर देखकर जाँचा
जब मैं सिर थोड़ा हिलाता हूँ, तो image मेरी retina पर खिसकती है, और blue ज्यादा तेज़ी से खिसकता दिखता है, red लगभग स्थिर रहता है, और green बीच का व्यवहार दिखाता है
कागज़ पर देखें तो LCD के कई नुकसान लगते हैं, लेकिन व्यवहार में latest TV LCD technology काफी शानदार स्तर तक पहुँच चुकी है
जल्द ही RGB LED backlight और WHVA+ panel के संयोजन से IPS जैसी wide viewing angle, 95% से अधिक REC 2020 color gamut, और 1-2ms response time भी संभव हो सकता है
phosphorescent blue OLED मौजूदा OLED displays की energy consumption को 20~30% तक कम कर सकता है
फिर भी इस technology का phones या mass-market devices में बड़े पैमाने पर लागू होना अभी दूर लगता है
आम तौर पर जब कोई technology replacement के करीब होती है, तभी वह अपने सर्वश्रेष्ठ प्रदर्शन पर पहुँचती है
vacuum tubes, CRT, optical discs, film—सबके साथ ऐसा हुआ
कई बार पुरानी परिपक्व technology शुरुआती नई generation से कई मायनों में बेहतर होती है
लेकिन OLED के पास सचमुच महत्वपूर्ण पहलुओं में इतने फायदे हैं
बहुत कम power consumption, backlight की जरूरत न होने से और पतला व हल्का ढांचा, आदि
ऐसी प्रगति भी आखिरकार LCD की मूल कमजोरियों, यानी कम contrast ratio और तुलनात्मक रूप से अधिक energy consumption, को बहुत नहीं बदलती
backlight-आधारित संरचना की मूल सीमाओं के कारण self-emissive displays की तुलना में ये कमजोरियाँ हमेशा बनी रहती हैं
अगर आप magnifying glass को LCD पर रखें, तो subpixel pattern सीधे देख सकते हैं
कई दशक पहले मैं उन विशाल machines के research में शामिल था जो सीधे LCD color filters बनाती थीं
drawings सचमुच बहुत प्रभावशाली ढंग से बनाई गई हैं
मुझे यह जानने की जिज्ञासा हुई कि कौन-सा tool इस्तेमाल हुआ, इसलिए मैंने लेखक को email भेजा, लेकिन अभी तक जवाब नहीं मिला
"चित्र Figma में सीधे हाथ से बनाए जाते हैं। कोई खास रहस्य नहीं है, बस काम उतना ही जटिल है जितना दिखाई देता है"