Lysere og med rikere farger: En LCD-skjerm med kvanteprikker i bakbelysningen vil ha et større dynamikkområde på grunn av vesentlig høyere lysstyrke. Derfor kan man realisere såkalt HDR når man samtidig benytter LCD-paneler med 10-bits oppløsning per primærfarge. Den vil også gi et større fargeområde i det røde og grønne området. (Bilde: Colourbox/montasje)

HVORDAN VIRKER: QUANTUM DOTS

Derfor kan kvanteprikker være redningen for LCD-TV-ene

De siste ti årene har tv-ene hatt en fantastisk utvikling av oppløsningen. Vi har gått fra SD – standarddefinisjon på 720 x 576, via HD Ready på 1280 x 720 og Full HD på 1920 x 1080, til UHD på 3840 x 2160 punkter.

Det snakkes om enda en (fire-)dobling til såkalt 8K, men det er vel tvilsomt om det er noe poeng. Øynene holder ikke følge.

HDR og kvanteprikker

Men om vi har nok piksler, er det mye som kan gjøres for å gi dem bedre kvalitet. De kan utstyres med svartere svart, hvitere hvitt og flere farger.

Det er her ting tok av på årets CES-messe i Las Vegas. Alle snakket om HDR – High Dynamic Range, og i tillegg kom fargene.

Det som for alvor har fått fart i sakene er to nye teknologier; OLED og kvanteprikker (Quantum Dots). Det de har til felles er at begge sender ut lys med en viss bølgelengde når de stimuleres.

Les også: Gjør klart for kinesisk TV-invasjon

Dioder og lysutbytte

Kvanteprikker er en teknologi for å endre lyset fra lysdiodene som benyttes i baklyset i LCD-tv-er. Sony har brukt slike i både tv-er, nettbrett og mobiler i to år, men i år kommer også Samsung, LG, Philips og andre etter med teknologien.

For å forstå hvorfor kvanteprikkene er så nyttige i LCD-skjermer er det greit se på det som begrenser dagens skjermer. LCD-skjermer er lyssterke, men ikke på langt nær så lyssterke som ønskelig for å skape de bildene som trengs i de kommende HDR-skjermene

De hvite lysdiodene som brukes i baklyset er basert på blå lysdioder med et fargeendrende «fosfor» på toppen som skaper det manglende grønne og røde lyset.

Problemet er at hvite lysdioder er rike på blått og gult lys, men utbyttet av grønt og rødt er dårlig.

For å få frem nok rødt og grønt må baklyset være svært kraftig, men samtidig må lysutbyttet i det blå og gule området begrenses av lysventilene og fargefiltrene for å få balanse i hele fargeområdet.

Det gjør at lysutbyttet blir langt mindre enn det burde være.

Les også: Til neste år kan du måtte bytte bluray-spilleren

Gjør gresset grønnereVidunderprikker: Blå lysdioder skaper selve baklyset. De små kvanteprikkene som er bakt inn i filmen foran konverterer en del av det blå lyset til rødt og en del til grønt. Det er størrelsen på kvanteprikkene som avgjør bølgelengden på lyset. Til sammen blir det et mye bedre balansert baklys enn det som er mulig å oppnå med hvite lysdioder. Resultatet er at fargeområdet i rødt og grønt blir mye bredere og at skjermen får bedre lysgjennomgang og vesentlig høyere lysstyrke. Lina Merit Jacobsen/TU

Gjør gresset grønnere

LCD-skjermer med kvanteprikkteknologi løser noen av disse problemene.

I stedet for å bruke hvite lysdioder brukes blå, som har rundt 20 prosent mer lysutbytte enn hvite. For å skape de fargene som mangler legger man en film av kvanteprikker mellom lysdiodene og LCD-panelet.

Kvanteprikker, som er ørsmå halvlederkrystaller på noen nanometer, har den unike egenskapen at de kan sende ut lys når de stimuleres. Bølgelengden på lyset er avhengig av størrelsen og formen på kvanteprikkene.

Ved å legge inn kvanteprikker som lager grønt og rødt lys i filmen, vil de stimuleres av det blå lyset og sende ut de fargene som mangler. Ikke ulikt fosforet på hvite lysdioder, men med to viktige forskjeller:

Lyskonverteringen i kvanteprikkene er mye mer effektiv, og sammen med det blå lyset sender de ut et baklys som er mye mer i balanse enn med hvite lysdioder.

Det røde og grønne lyset har også et bredere frekvensspekter enn det som produseres i hvite lysdioder. Gresset blir grønnere med kvanteprikker.

Den nye kvanteprikkbaserte bakbelysningen krever også ny LCD-teknologi. Den trenger ikke å bli brukt som «brems» for blått lys slik at nye fargefiltre og cellestruktur gjør lysgjennomgangen opptil 37 prosent mer effektiv.

I tillegg til å kunne være mer lyssterke kan slike paneler også stenge lys mer effektivt og være svartere.

Les også: Alt du trenger å vite om årets snøfresere

HDR-tv-er

Tv-produsentene trenger å lokke med ny teknologi for å selge. HDR er perfekt, for det gir et markant bedre bilde.

Ikke bare har tv-ene fått en lysstyrke som er vesentlig høyere enn på dagens tv-er, de har også svartere svart og paneler med større bitdybde som kan utnytte dette. Dagens tv-er har 8 bits oppløsning på hver primærfarge. De nye har 10 bit.

Det betyr at enda mer informasjon skal inn i tv-signalet. Ifølge Netflix, som kommer til å sende innhold i HDR allerede i år, dreier det seg om rundt 20 prosent mer.

Det vil si nesten 19 Mbit/s for HDR-innhold i 4K. Neste år vil Netflix utvide videre med å øke fargeområdet, og da vil det trengs enda litt mer bitrate.

Det spørs om et nytt plateformat imponerer kjøperne, men Blu-Ray Disc Association har også annonsert at de jobber med en ny bak-overkompatibel variant av dagens plater, som både vil støtte UHD og HDR.

Ultra HD Blu-Ray, som det skal hete, vil komme i butikkene mot slutten av året.

Les også: Slik ser du USA-Netflix på mobilen

Ingen standard ennå

Skal man få fullt utbytte av de nye HDR-tv-ene kreves det at innholdet de viser er formatert i HDR. Men noen slik standard finnes ikke.

Det skal den nye organisasjonen UHD Alliance ta seg av. Alliansen, som er etablert for å ta seg av standardiseringen rundt det nesten overraskende populære UHD-formatet, vil også adressere de nye teknologiene som kommer.

Medlemmene består av de store tv-produsentene, filmselskapene i Hollywood og selvfølgelig Netflix.

De skal både lage en standard som inkluderer det nye dynamikkområdet, det nye fargerommet som disse tv-ene er i stand til å vise, det som kalles High Frame Rate, det vil si langt flere bilder i sekundet enn i dag, og nye lydformater.

Foreløpig er det flere mulige veier til HDR-målet, men Dolby har utviklet et grunnlag for en HDR-standard som kan bli fundamentet for UHDA.

Les også: Disse elektroniske produktene kjøper vi nå

I mellomtiden

Om standarden ikke er klar, er det liten grunn til å fortvile. De nye tv-ene som kommer til våren vil være mulig å programvareoppgradere. I mellomtiden vil produsentene prøve å «skape vin av vann».

Akkurat som dagens UHD-tv-er oppskalerer HD-bilder med overraskende godt resultat til 4K-oppløsningen de kan vise.

Bildeprosessoren vil analysere innholdet og utvide både dynamikken og fargeområdet, slik at det utnytter det den nye skjermteknologien er god for.

Spørsmålet etter årets CES, der kvanteprikkene for alvor gjorde sitt inntog, er om LCD er i ferd med å innhente og kanskje gå forbi OLED, som bare så vidt er lansert i markedet.

Selv LG, som er alene om å selge OLED i stor skala, har lansert LCD-tv-er med kvanteprikker. De sørger for ryggdekning, i det minste til produksjonsprisen på OLED faller til samme nivå som LCD.

Les også:

Derfor er lumentallet viktig for hodelykten

3 nyttige apper for deg som pusser opp

Vi har testet ni aktivitetstrackere. Dette er de beste