Evolucija vida kot podlaga

Čutilo vida se je z evolucijo razvilo do te mere, da je občutljivejše na spremembe jakosti svetlobe (svetilnosti) kot odtenkov barv. Iz te ugotovitve izhaja osnova za tehnologijo PenTile! Predvsem pa je popolnoma nepomembno, na podlagi katere tehnologije tekočih kristalov jo uporabijo. Možna je na vseh.

V čem je trik? Vzemimo na primer matriko 4 x 4 pike po klasičnem modelu RGB. Vsako piko sestavljajo tri »podpike«, skupaj jih je torej 48. Na fizično enako veliki površini ima model RGBW matriko 2 x 4 pike, ker pa je vsaka sestavljena iz štirih podpik, ki so tudi večje, je njihovo skupno število manjše (32 podpik). Iz slike 1 je razvidno, in to je bistveno, da podpike niso vedno enake barve, kot pri modelu RGB, kjer so barve vedno v enakem zaporedju. Tu se barvne podpike glede na vrstice premikajo, kar pomeni, da po vertikali barvne podpike niso vedno enake, temveč so zamaknjene za dve mesti. Enaka je torej vsaka druga vrstica.

V vrstici je torej za tretjino manj podpik, kar banalno pomeni, da je ločljivost zaslona v podpikah temu primerno nižja, po drugi strani pa manj podpik pomeni tudi manj tranzistorjev, ti so lahko zato večji, robustnejši in vzdržljivejši. Pa še nekaj je. Na sliki je vsaka podpika obrobljena s črnim robom. Narisati je seveda mogoče marsikaj, papir prenese veliko, vendar ta črni rob pomeni realnost. Vsaka podpika na zaslonu ima okoli sebe neprozoren rob, ki preprečuje pot svetlobi. Tu nastopi pomen razmerja med neprozornimi in prozornimi površinami zaslona (aperture ratio). Ker so podpike pri tehnologiji PenTile večje, jih je na dani površini manj, sorazmerno manj je tudi »črnih robov« in razmerje je višje. Prek površine podpike gre več svetlobe, torej so kar glede svetlobe učinkovitejše.

Iz signala RGB v RGBW

Zasloni, tipala fotoaparatov, kamer, grafične kartice ... Vsa ta tehnologija je prilagojena barvnemu modelu RGB. Zato so pri snovanju tehnologije PenTile vključili tudi algoritem procesiranja slike, ki, po domače povedano, spremeni signal RGB v RGBW, hkrati pa izvede vse potrebno, da je prikaz slike optimalen.

Bistvena prednost tehnologije je v manjši porabi energije. Ploski zasloni na tekoče kristale ne veljajo za velike porabnike energije, so torej že v osnovi energetsko učinkoviti, vendar lahko po drugi strani v svetu mobilnih naprav vsaka izboljšava pomeni daljši čas avtonomne uporabe. Še zlasti ker so ravno zasloni pri mobilnih napravah najbolj »energetsko požrešen« del. Zakaj pa mislite, da imajo mobilni telefoni (in druge mobilne naprave) vdelane funkcije za prilaganje osvetljenosti zaslona oziroma izključevanja zaslona pri določenem času neuporabe. Poglejmo si konkreten primer. Zaslon ločljivosti 240 x 320 pik zahteva izvor svetlobe (svetlobni izvor v zadnjem delu zaslona za panelom tekočih kristalov), sestavljen iz dveh »zmogljivih« belih LED-diod, ki vsaka porabi 50 mW, večji zaslon ločljivosti VGA (480 x 640) pa potrebuje med 8 in 10 belih LED-diod.
Pri tehnologiji PenTile, je trem osnovnim pikam dodana še četrta, bela. V bistvi gre za prozorno površino, ki prepušča svetlobo skoraj brez izgub, za razliko od drugih pik, kjer gre svetloba še prek barvnih filtrov. Poglejmo si, kaj to pomeni v praksi pri matriki 3 x 4 pike modela RGB in površinsko enaki matriki modela RGBW (slika 2). Najprej želimo popolnoma »prižgati« piko v drugi vrstici in drugem stolpcu (mimogrede, dobimo popolnoma belo piko). Pri tehnologiji PenTile enako dosežemo z aktiviranjem večjega števila podpik, kot kaže slika. V drugem primeru storimo enako, le da to pot aktiviramo piko v tretji vrstici in drugem stolpcu in v tretjem prižgemo obe piki. Kaj to pomeni v praksi? Zaslon ločljivosti VGA, narejen po tehnologiji RGBW, je pri uporabi enakega števila belih LED-diod za sto odstotkov svetlejši od zaslona RGB oziroma je enako svetel pri pol manjšem številu diod. Pol manj diod pa pomeni občuten prihranek energije, kar je očitno.

Druge prednosti

Kje naj bi bile poleg varčevanja energije prednosti tehnologije PenTile? Pravijo naslednje: bela barva je bolj bela, črna nekoliko temnejša in besedilo je ostrejše, kar je še posebej pomembno pri malih zaslonih.

Očitno je, da je podpik na enaki površini za tretjino manj. Glede na običajno razumevanje podatka o ločljivosti, ko govorimo o pikah in ne podpikah, to pomeni, da je glede na organizacijo podpik, navpična »pikovna« ločljivost enaka, vodoravna pa za polovico manjša (namesto štirih pik sta le dve). Torej ena pika RGBW zavzame površino dveh pik RGB. Kaj to pomeni v praksi? Poglejmo si primer, kjer se zanašamo na to, kar je povedal proizvajalec. Ko prižgemo vse podpike, dobimo popolnoma bel zaslon. Nato želimo prikazati kar se da veliko črnih črt, tako navpičnih kot vodoravnih. Zaradi različne organizacije podpik oba zaslona prikažeta identično sliko. Čeprav nista enake ločljivosti v podpikah, je vizualna ločljivost, tisto kar dejansko vidimo, enaka. Čisto matematično pa je ločljivost nižja! Zakaj je temu tako? Poglejmo si prikaz (slika 4) para bele in črne navpične črte. Razvidno je, da so zaradi drugačnega vzorca razporeditev barvnih podpik pri tehnologiji PenTile potrebni štirje stolpci, medtem ko model RGB za isto porabi šest stolpcev.
Načeloma ima tehnologija dve osnovni, med seboj povezani prednosti: svetlejši zaslon pri enaki porabi ali manjšo porabo pri enaki svetilnosti. Tam, kjer ni težav z energijo, pri računalniških monitorjih ali ploskih zaslonih, bo do izraza prišla prva, v mobilnem svetu pa druga prednost. Ni pa odveč še nekaj. Do zdaj smo govorili o matrikah enake velikosti. Tehnologija PenTile dopušča tudi izdelavo fizično širšega zaslona z istim številom podpik.