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Plasma ou LCD (ART1161)

Com a difusão cada vez maior do sistema de TV digital, que já está disponível nos DVDs e outros equipamentos, em breve, a TV analógica tende a desaparecer e com ela as velhas tecnologias como a que faz uso do cinescópio de raios catódicos. Com o aparecimento de TVs usando a tecnologia digital no mercado a preços cada vez mais acessível temos também notado o crescimento das dúvidas dos compradores pela escolha levando em conta as duas tecnologias existentes. Boatos, notícias incorretas e informações controvertidas aparecem em jornais, na internet e até mesmo em publicações técnicas sérias. Neste artigo, para ajudar o leitor com conhecimento técnico mais profundo a entender as diferenças e com isso o que é certo e errado nas informações que circulam, faremos uma análise do funcionamento das duas tecnologias, suas vantagens e desvantagens. (Nov 2006)

 

 

No televisor analógico tradicional que faz uso de um cinescópio de raios catódicos o sinal que é reproduzido consiste em variações de sua amplitude e, além disso, informações sobre a cor, também dada na forma analógica por uma subportadoras.

Esse sinal modula os três feixes de elétrons que varrem a tela, gerando assim a imagem que todo o profissional da eletrônica aprendeu em certo momento de seus estudos. A figura 1 mostra como isso ocorre.

O sinal de vídeo é analógico e a sua reprodução analógica, assim como o modo segundo o qual nossa visão responde às imagens

 


 

 

 

Com o desenvolvimento das tecnologias digitais, uma nova forma de se reproduzir imagens se tornou possível. Em lugar de modularmos um feixe de elétrons para incidir nos pontos de fósforo de uma tela, os pontos de fósforo (feitos de uma forma diferente) poderiam ser excitados diretamente por sinais elétricos ou luminosos, sem a necessidade do caro, pesado e frágil tubo de vácuo.

A informação sobre o brilho e a cor de cada ponto de imagem poderia ser transmitida, armazenada e enviado ao local correspondente da tela para reprodução na forma digital.

Duas técnicas principais se tornaram comuns em nosso tempo, LCD e Plasma. Para que o leitor entenda as diferenças entre elas, será importante saber exatamente como cada uma funciona. Isso permitirá que o leitor, usando seu próprio bom senso, saiba analisar o que há de verdade e de mentira sobre o que se diz sobre cada uma delas.

Nada melhor do que o conhecimento para se fazer o julgamento correto!

 

LCD

LCD significa Liquid Crystal Display ou Display de Cristal Líquido. Para entender como essa tecnologia funciona vamos imaginar em corte, um ponto de uma tela que corresponde à reprodução de um ponto de imagem ou 1 pixel (picture element), conforme mostra a figura 2.

 

 


 

 

 

Na parte posterior do painel de LCD existe uma fonte de luz que fica constantemente emitindo luz branca. A seguir encontramos uma peça de material translúcido que difunde a luz, podendo ser de vidro ou plástico.

Nessa peça existem eletrodos que correspondem aos pontos de imagem e que vão aplicar o sinal elétrico ao cristal líquido que vem a seguir.

O cristal líquido é uma substância com propriedades elétricas especiais, já que sua transparência pode ser controlada por um campo elétrico.

O cristal líquido é formado por moléculas que se posicionam de forma que a luz pode passar através delas, o que torna o material transparente em condições normais, conforme mostra a figura 3.

 

 


 

 

 

Quando aplicamos uma tensão elétrica através do eletrodos, o campo elétrico criado gira as moléculas de modo que elas impedem a passagem da luz.

Dessa forma; podemos comparar o cristal líquido a uma espécie de persiana que pode ter a passagem da luz controlada por um sinal elétrico. O sinal é aplicado pelos “disparadores” que abrem e fecham então cada região do LCD de modo que a luz passe ou seja bloqueada.

Para cada ponto de imagem (pixel) temos então três aberturas para a passagem da luz controladas por disparadores ou circuitos elétricos, que correspondem às cores básicas RGB (red-green-blue).

Em outras palavras, os sinais elétricos aplicados aos eletrodos modulam a luz que passa através do cristal líquido.

Como a luz que passa por cada um dos disparadores ou sub-pixéis é branco, é colocado na frente de cada um, um filtro correspondente ao ponto da cor que deve compor o pixel.

Desse ponto passa então a luz correspondente a cada ponto de imagem que será visualizada pela pessoa que se encontrar na parte da frente do display.

O LCD é suficientemente rápido para permitir a reprodução de imagens de TV e como se necessita de muito pouca energia para se controlar os disparadores, o consumo do sistema é relativamente baixo. O consumo maior vem da fonte de luz posterior, pois é ela que vai determinar a luminosidade de cada ponto de imagem.

Evidentemente, para se obter uma imagem nítida são necessários milhares de pontos de imagens, o que torna a estrutura de cada um dos pontos que vimos extremamente pequena.

 

Plasma

O princípio de funcionamento das TV de plasma é bem diferente daquele empregado nas TVs de cristal líquido. Para entender melhor como funciona essa tecnologia vamos partir da figura 4.

 


 

 

 

Na parte posterior do painel de pasma existe uma placa de vidro sobre a qual encontramos inicialmente os eletrodos de endereçamento num sentido (linhas). Cada eletrodo está associado a uma cavidade cheia de gás.

Na parte superior de cada cavidade temos associado um eletrodo de endereçamento também mas correspondendo à colunas. As cavidades são revestidas de fósforos na cor que deve ser produzido cada sub-pixel ou seja, vermelho, verde e azul.

Quando um pulso de alta tensão é aplicado aos eletrodos, na cavidade endereçada o gás ioniza emitindo luz. Essa luz, será absorvida pelo fósforo e re-emitida na cor correspondente que então passa para a parte da tela frontal onde pode ser vista.

Com a varredura feita digitalmente, os pontos acendem conforme a cor de cada pixel que deve ser reproduzido gerando assim a imagem correspondente.

Veja que para excitar o gás nas pequenas cavidades é precioso gerar uma tensão relativamente alta. Veja também que nesse tipo de display a luz é produzida pelo próprio pixel, não sendo usada nenhuma fonte adicional de luz para ser modulada, conforme ocorre nos displays de cristal líquido. Na foto um display de plasma de 71 polegadas.

 

 


 

 

 

Sistema Digital e Analógico

Antes de passarmos ao problema da geração física da imagem propriamente dita, será interessante também analisar o como o sistema de transmissão pode afetar a imagem,

Os televisores de plasma e LCD são projetados para reproduzir a imagem de TV de alta definição (HDTV) que possui um número maior de pixéis e com isso uma imagem mais nítida. Essa imagem também tem um formato diferente da TV comum: em lugar do formato 4 x3 temos o formato 16 x 9, conforme mostra a figura 5.

 


 

 

 

Isso significa que, para que todos os pixéis do display sejam aproveitados e portanto a imagem tenha a definição máxima, o sinal que ela recebe deve trazer informações sobre isso, deve ser um sinal digital no formato correspondente.

Os DVDs players e também alguns sistemas por satélites fornecem esses sinais que permitem que um televisor de plasma ou LCD atinja seu desempenho máximo, com a imagem de alta definição de que são capazes de reproduzir.

O possuidor de um televisor de plasma ou LCD não pode esperar uma reprodução com todo o potencial que esse tipo de display oferece se ele tentar reproduzir um sinal analógico convencional como ele recebe pela antena de VHF, pelo sistema a cabo ou por reprodutor de vídeo cassete.

Veja que, mesmo os sistemas de TV por satélite e cabo que chegam até sua casa na forma digital, se eles converterem o sinal para a forma analógica para entrar no seu televisor pela entrada de áudio e vídeo (A/V) ou por um dos canais convencionais de TV analógica (3 ou 4), esse sinal tem a qualidade da TV analógica e será reproduzido dessa forma.

O sinal com a qualidade que o display oferece só será obtido quando o sinal que entrar nele for digital, ou seja, quando houver a mudança do sistema em nosso país.

De outra forma, só com fontes que forneçam esses sinais como DVD players e alguns sistemas via satélite que tenham saídas digitais para os televisores em seus receptores.

 

Comparação

Tendo em vista o princípio de funcionamento dos dois tipos de displays podemos fazer uma comparação que pode tanto ajudar o leitor a fazer sua escolha como ter uma idéia sobre qualidade da imagem

Também para não perder tempo com as velhas tecnologias, não levaremos em conta o que podemos obter com os cinescópios de raios catódicos, a não ser que as diferenças sejam tão brutais que mereçam um comentário.

 

a) Tamanho da Tela

A tecnologia de plasma é mais indicada para tamanhos grandes. Isso ocorre porque é mais difícil fazer as cavidades com o gás com dimensões muito pequenas. Chega um ponto em que, em lugar de obtermos ionização, teremos um arco com a aplicação do sinal.

Assim, os televisores de plasma só podem ser obtidos a partir de umas 32 polegadas ou maior, chegando a 63 e mesmo 103 como um recente modelo da Panasonic. Evidentemente, a cada dia um fabricante anuncia um novo modelo, maior ainda que seus anteriores e dos concorrentes.

Os displays de cristal liquido (LCD), por outro lado, são mais fáceis de fabricar em tamanhos pequenos, por esse motivo sendo os preferidos para o caso dos monitores de vídeo de computadores.

Os tamanhos vão tipicamente de 13 polegadas e até mesmo menores, até os maiores, como o recentemente lançado pela Samsung, de 70 polegadas, cuja foto aparece na figura 6.

 

 


 

 

 

Atualmente, quando se pensa num televisor muito grande, a tecnologia de plasma ainda é a melhor, pois podemos encontrá-las nas maiores dimensões possíveis. No entanto os displays de LCD estão crescendo em tamanho e alcançando preços competitivos.

A maior dificuldade que se encontra na fabricação de se produzir displays cada vez maiores está na capacidade de se fabricar placas de vidro de tamanho suficiente.

Veja que, por curiosidade, os televisores comuns com cinescópios de raios catódicos têm seu tamanho limitado pela dificuldade que se tem em fazer um tubo de vácuo resistente o suficiente para suportar a gigantesca pressão atmosférica que ocorre nesses casos.

Os televisores modernos de 29 polegadas, que são o limite para essa tecnologia tem mais de 70% do seu peso no seu cinescópio que chega a mais de 30 kg!

 

b) Ângulo de Visão

As duas tecnologias, Plasma e LCD oferecem ângulos de visão diferentes para os espectadores, conforme mostra a figura 7.

 


 

 

 

As diferenças são muito pequenas, mas existe uma pequena vantagem para a tecnologia LCD.

 

c) Velocidade de resposta

Sabemos que todo o princípio de funcionamento da televisão reside na persistência retiniana, na incapacidade que temos de perceber duas imagens sucessivas muito rápidas, pois a primeira “persiste” antes que a segunda seja apresentada.

Essa persistência também ocorre com o fósforo dos televisores de raios catódicos comuns e evidentemente com os televisores de plasma e LCD, influindo na reprodução de imagens, principalmente que tenham movimentos rápidos.

Se a persistência de uma imagem for grande, ela pode gerar “rastros” conforme mostra a figura 8, o que reduz a qualidade da reprodução.

 


 

 

 

Os televisores de plasma têm uma velocidade de resposta boa, da mesma ordem que os televisores de raios catódicos comuns, não havendo portanto problemas.

Os displays de LCD, entretanto, foram criados original para servirem de monitores de computadores e portanto apresentar dados e não vídeo, o que significou que eles precisaram passar por uma boa melhoria antes de poderem ser usados em televisores.

Os primeiros tipos tinham respostas na faixa de 5 a 15 ms de tempo de persistência, mostrando pequenos problemas apenas nas imagens muito mais rápidas (por exemplo, uma bola que atravessa a tela).

Atualmente, os LCDs usados já possuem tempos de persistência ou “screen refresh rates”, inferiores a 5 ms o que significa uma redução considerável dos eventuais problemas que podem ocorre na reprodução de imagens rápidas.

Podemos dizer que em relação a essa característica os televisores de plasma levam pequena vantagem em relação aos televisores LCD.

 

d) Queima de Pixéis

Eis um problema crítico que tem servido justamente para que os defensores da técnica do LCD ataquem os televisores de plasma, se bem que, conforme veremos a seguir, eles não têm tanta razão assim, pois os pixéis dos televisores LCD também podem ter seus problemas... Até mesmo os cinescópio comuns de raios catódicos têm esse tipo de problema!

Se um feixe de elétrons incide muito tempo numa mesma área da tela de um cinescópio de um televisor comum, ele “queima” os pontos correspondentes, manchando a tela. É por esse motivo que os computadores usam os “screen savers” (salva telas), mantendo uma imagem se movimentando em lugar de uma, tela fixa por muito tempo.

Recentemente tomamos conhecimento de uma empresa que vendeu como sucata seus terminais de vídeo em bom funcionamento. Eles só tinham um pequeno defeito: os cinescópios tinham marcados de forma bastante visível o logotipo da empresa, que ficava fixo na tela quando ele não estava sendo usado. Durante anos com o mesmo logotipo no mesmo lugar sendo apresentado nesses períodos ele havia marcado o cinescípio...

Nos televisores de plasma e LCD os problemas que ocorrem são um pouco diferentes. Começamos com os televisores de plasma.

Os televisores de plasma, como no caso dos cinescópios de TV e monitores de vídeo, sofrem a queima ou desgaste dos pixéis com imagens paradas por muito tempo.

Essas imagens vão persistir como “imagens fantasmas” que ficam permanentemente na tela do televisor, ou mesmo causam manchas localizadas. As tecnologias modernas, já reduzem bastante a possibilidade disso ocorrer.

Os modelos modernos de displays de plasma já não têm esse problema num nível que possa preocupar o usuário. Evidentemente, manter o televisor ligado com imagens paradas ou ainda usá-lo em games que tenham um fundo que permanece estático todo o tempo é algo que deve ser evitado (mas isso até mesmo em outros tipos de televisores ou monitores de vídeo...).

Um outro caso ocorre quando usamos o televisor por muito tempo com a imagem 3 x 4 em lugar dos 16 x 9, ocupando apenas uma parte da tela. Isso fará com que ocorra o desgaste dos pixéis centrais de forma diferente dos pixéis laterais, criando uma marca, conforme mostra a figura 9.

 

 


 

 

 

Na figura 10 temos o caso da ação combinada do uso de faixas centrais com marcas nas bordas da tela.

 

 


 

 

 

Esse problema também está sendo reduzido com as novas tecnologias, mas pode ser evitado mesmo se o leitor tem um display antigo ou se seu display já está afetado.

Muitos fabricantes possuem em seus próprios manuais do usuário os métodos que podem ser adotados quando esse problema ocorrer, conforme o modelo do aparelho.

Veja no final desse artigo como prevenir/corrigir esse problemas.

Nos televisores de cristal líquido não ocorre a queima dos pixéis mas existe um problema que os afeta da mesma forma: a carga retida no pixel capaz de produzir fantasmas ou manchas na tela.

Também é possível ocorrer a queima individual do pixel, quer seja pelo circuito de acionamento ou por problemas relacionados com sua estrutura física. De qualquer forma, os riscos são os mesmos.

 

e) Vida Útil

Esse também é um item que os adeptos das duas tecnologias, plasma e LCD, têm usado como arma para atacar os concorrentes.

Os televisores de plasma têm uma vida útil estimada entre 30 000 e 60 000 horas. Se levarmos em conta 3 horas de TV por dia, isso resulta em 10 000 dias a 20 000 dias, o que dividido por 360 nos dá aproximadamente de 27 a 54 anos! Com o desenvolvimento das novas tecnologias até lá o plasma e LCD serão totalmente obsoletos...

Ocorre, entretanto, que da mesma forma que nos televisores de raios catódicos, em que os cinescópios enfraquecem com o tempo produzindo imagens cada vez menos nítidas e brilhantes, o plasma também sofre desgaste.

Assim, em metade do tempo estimado para a vida útil, as células dos pixéis têm sua intensidade luminosa reduzida à aproximadamente metade. Podemos estimar em aproximadamente 15 anos a vida útil de um aparelho desse tipo.

No caso dos televisores de LCD, as lâmpadas ou fontes de luz usadas na parte posterior também se desgastam. Se bem que exista a possibilidade de serem trocadas, a tendência moderna é que os custos disso sejam maiores do que passar a um televisor novo, com novas tecnologias.

Se levarmos em conta que a vida útil de um televisor tradicional com cinescópio de raios catódicos é da ordem de 25 000 horas, a durabilidade dos televisores de plasma ou LCD não deixa nada a dever ao que o leitor espera pelo seu investimento.

 

f) Peso

Já falamos do problema dos televisores tradicionais que se torna excessivamente pesados quando o tamanho da tela se torna maior do que 27 polegadas...

Para o caso dos televisores de plasma, eles são mais pesados do que os de LCD. Para montagem numa parede, quando o televisor for de plasma, deve-se considerar a necessidade de suportes mais resistentes do que no caso dos LCDs.

Esse fator também deve ser levado em conta se o televisor precisar ser constantemente transportado de um local para outro. Os LCDs são muito mais leves.

 

g) Resistência Física

Não é preciso dizer que qualquer equipamento eletrônico é frágil. Até mesmo os televisores antigos de tecnologia de raios catódicos também eram. Deixe cair no chão o seu velho televisor de raios catódicos...

Nesse ponto o leitor deve ser bastante cuidadoso na escolha.

Os televisores de plasma são bastante delicados o que exige muito cuidado tanto no transporte como na instalação. Recomenda-se sempre que tais aparelhos sejam instalados por um profissional, principalmente se forem fixados numa parede ou num teto.

Além disso, pelo seu peso, os suportes para sua fixação exigem bastante cuidado e conhecimento no seu dimensionamento.

Os televisores de LCD, por outro lado, são mais robustos, podendo facilmente ser transportados e manuseados pelos próprios usuários, mesmo porque também são mais leves. Nesse ponto os LCDs levam vantagens em relação aos televisores de plasma.

 

h) Transporte

No item anterior já falamos que os televisores de plasma são muito mais frágeis que os televisores de LCD, o que exige muito cuidado, principalmente se o leitor os adquirir por empresas de entregas que prometem uma entrega muito rápida.

Dependendo da empresa, o manuseio especial desse tipo de encomenda pode significar um considerável aumento nos custos de entrega.

Podemos dizer que os custos para se entregar um televisor de LCD são bem menores. É claro que se a empresa oferecer a entrega sem custo adicional, então esse item deve ser desconsiderado.

 

i) Problemas de Instalação

Os televisores de plasma, além de mais pesados, consomem mais energia e operam gerando mais calor do que um display de cristal liquido.

Isso significa que deve existir um planejamento cuidadoso para sua instalação de modo que o calor gerado possa ser devidamente dissipado, o que nos leva novamente a recomendação de um profissional para essa tarefa.

O mesmo não ocorre com um televisor LCD que pode ser instalado levando-se em conta os mesmos cuidados que um televisor comum de cinescópio exige para sua instalação.

 

j) Contraste e Brilho

Este é um ponto bastante crítico na comparação, pois está diretamente relacionado com a qualidade da imagem sob determinadas condições.

Os televisores de plasma têm um brilho maior do que os televisores de LCD, pois os pontos de imagem “acendem”, produzindo toda a luz que deve ser vista pelo usuário na parte frontal da tela. Isso significa uma potência maior por ponto de imagem que influi na luminosidade total da imagem.

Também devido ao fato de que eles trabalham por um processo on/off (ligado ou desligado) a ionização do gás sempre é total, tendo como resultado um contraste maior.

Por outro lado, no televisor de LCD, a luminosidade de cada ponto depende da passagem da luz produzida no painel posterior, que está sempre aceso, a qual é modulada pelas células individuais.

Na passagem da luz por cada célula há uma perda que de certa forma afeta o brilho e o contraste da imagem. No entanto, essas diferenças são afetadas pelas condições em que os televisores operam.

Os televisores de plasma, por outro lado, usam vidros que refletem luz mais do que os usados nos LCDs, o que endurece de certo modo a imagem, afetando o contraste.

Se analisarmos o comportamento dos dois tipos de televisores em condições de luz ambiente, a qualidade obtida tanto para o plasma como LCD é boa nos dois casos.

 

k) Outros aspectos a serem considerados

Um aspecto bastante interessante para ser considerado em certas aplicações é a altitude do local em que aparelho vai funcionar. No Brasil, não existe muita diferença entre os locais mais baixos (nível do mar) e os pontos mais altos (Campos do Jordão, por exemplo, a 1 800 metros).

No entanto, para televisores a plasma e LCD isso deve ser considerado.

O que ocorre é que no caso dos televisores de plasma, os gases trabalham sob pressão nas cavidades havendo, portanto uma diferença entre a pressão interna e externa a ser considerada.

Essa diferença influi no sinal que vai fazer a excitação a tal ponto que alguns fabricantes de televisores de plasma, especificam a faixa de altitudes em que o equipamento pode operar e existem, até equipamentos especiais para lugares elevados, que custam mais caro, evidentemente.

No gráfico comparação entre as características de cor obtidos com LCD e Plasma:

 

 


 

 

 

Conclusão

LCD ou Plasma? Fica por conta do leitor decidir qual é o melhor para o seu caso. Observe bem a qualidade de imagem, as condições de operação, localização do aparelho estabelecendo também uma relação custo/benefício.

Consulte as garantias dadas pelas diversas marcas para ver se elas atendem às suas expectativas de qualidade e verifique também se a qualidade do sinal que você recebe em sua localidade, ou que pretende trabalhar está de acordo com aquilo que o receptor pode reproduzir.

Se você usa muito mais o sinal analógico comum da TV terrestre por VHF ou µHF, com sinais ainda pobres, não será agora que você vai ter tudo que a TV de alta definição lhe oferece. Talvez seja muito mais interessante esperar um pouco.

No entanto, se você é fã dos bons filmes e usa seu televisor muito mais nessa aplicação, possuindo um equipamento de reprodução que pode fornecer o sinal digital que o televisor precisa para isso, então pense no investimento.

Não importa se Plasma ou LCD. O que o leitor deve pensar é que a tecnologia do cinescópio comum está condenada a aplicações menos comprometidas com a qualidade de imagem, como num segundo televisor, e em não muito tempo pode não mais estar disponível para televisores comuns.

 

 

 

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