🎯 חשיבות הנושא
טכנולוגיית המסכים מתקדמת ומתפתחת במהירות. המסך נדרש להעביר תמונה חדה, שתהיה צבעונית בהתאמה לתמונה המצולמת במצלמה, ועליו לעמוד בקצב התחלפות התמונות ביחס לכמות הפיקסלים הרבה. בתחום הצילום קיימים ארבעה סוגי מסכים בסיסיים.
📚 מטרות, מושגים ותתי-נושאים
תת-נושאים:
- יד.1 מסך CRT.
- יד.2 מסך LCD.
- יד.3 מסך LED.
- יד.4 מסך פלזמה – היכרות כללית.
- יד.5 מסך OLED.
- יד.6 כיול מסך.
מטרות אופרטיביות:
- התלמיד יכיר את סוגי המסכים הקיימים בתחום הצילום.
- התלמיד יבין את חשיבות המסך להצגת התמונה.
מושגים מרכזיים:
מסך שפופרת קרן קתודית המבוסס על פגיעת קרן אלקטרונים במסך זרחני וסקירה רוחבית של התמונה.
מבוסס על אור פלורסנט העובר דרך גבישים אל מסנני צבע בצבעי יסוד (פיקסלים) המרכיבים את התמונה.
מבוסס על אור הנפלט מנורות לד, עובר דרך גבישים אל מסנני צבע (פיקסלים) בצבעי יסוד, המרכיבים את התמונה.
מורכב מתאים המכילים גז שמתחמם עד שהוא הופך לפלזמה, אשר מוליכה זרם חשמלי.
מבוסס על דיודות פולטות אור שעשויות מחומר אורגני.
מספר הפעמים שמסך מתעדכן במשך שנייה אחת.
הזמן הנדרש לפיקסל לשנות את צבעו מלבן לשחור וההפך.
מספר הפיקסלים שמהם מורכבת התמונה.
יד.1 מסך CRT
צג או מסך שפופרת קרן קתודית (Cathode Ray Tube – CRT) היה טכנולוגיית התמונה הראשונה של הטלוויזיה ושימש במחשבים, מכ״ם, ציוד מדידה וטלוויזיות. עקרון הפעולה התבסס על ניתוב אלומות אלקטרונים הנפלטות מהקתודה אל מסך מצופה בחומר זרחני. כדי לקבל תמונה גדולה טכנולוגיה זו מחייבת מרחק רב יחסית בין מקור האלקטרונים ("תותח") לבין המרקע, ולכן לא ניתן לבנות בעזרתה מסכים דקים. ככל שעוצמת הזרם הייתה גבוהה יותר, המסך הציג תמונה בהירה, ולהפך.
מסך ה-CRT היה המסך הסטנדרטי ששימש לצפייה ביקורתית בחומר וידיאו שהוצג ב-Rec 709. כלומר, מסך זה שימש לשיפוט ובחינה של תמונה המיועדת לשידור ולתיקוני צבע לקראת שידור או הקרנה. בשנת 2008 הכריזה סוני על סיום כל הייצור של הטלוויזיות והמוניטורים שלה עם שפופרות קרן קתודית. טכנולוגיות חדשות מנסות לעמוד באיכות התמונה של ה-CRT. רק מעט מסכים מציעים טווח ניגודיות בתמונה, רמת שחור איכותית ועקביות של כיול שהפכו את ה-CRT לעמוד התווך של תיקון צבע ברמה גבוהה.
צילום 1 מציג מסך CRT.
סרטון הסבר על וידיאו אנלוגי ומסכי CRT.
יד.2 מסך LCD
מסכי Liquid Crystal Displays) LCD) דקים יותר ממסכי CRT. אלו מסכים שמבוססים על תהליך שבו אור פלורסנט עובר דרך שורה של גבישים נוזליים העשויים ממולקולות ארוכות שמעבירות אור חלקי. אור שמגיע מנורות פלורסנט שבדופן הפנימית של המסך נכנס מצד אחד של המולקולות, והן משנות את זוויתן לפי השדה החשמלי (עוצמת אות הווידיאו שנכנס למוניטור). צורת הגבישים מזכירה תריסים שמווסתים את כמות האור שעובר אל מסנני הצבעים אדום, ירוק וכחול. התריסים מופעלים על ידי טרנזיסטורים הנמצאים ביניהם.
יתרונות הטכנולוגיה הם ביצועים טובים יותר בסביבת תאורה חזקה, משקל קל יותר ביחס לגודל המסך, צריכת מתח נמוכה, קצב הבהוב נמוך והיעדר עיוותים גיאומטריים. החסרונות הם מחיר שגבוה יותר ממחירו של מסך CRT, קצב רענון מסך גבוה (מספר הפעמים שהמסך מתעדכן במשך שנייה אחת), רזולוציית מסך ויחס מסך קבועים, וזוויות צפייה מוגבלות.
צילום 2 מציג מסך LCD.
צילום 3 מציג סכמת פעולה של מסך LCD.
אנימציה יפה המתארת כיצד פועל מסך LCD.
אנימציית תלת-ממד המסבירה את הטכנולוגיה.
השוואה בין סוגי מסכים שונים (CRT, LCD, LED).
יד.3 מסך LED
עקרון הפעולה של מסך ה-Light Emitting Diode) LED) זהה לעקרון הפעולה של מסך LCD. ההבדל היחיד הוא במקור האור: במסך LCD מקור האור הנפלט הוא נורות פלורסנט; במסכי LED מקור האור הוא נורות LED שנמצאות בפינות המשטח הפנימי של המסך. נורות ה-LED מפיקות אור לבן, בדומה לנורות הפלורסנט. האור שעובר דרך הגבישים מגיע למסנני צבע, וכל יחידת מסננים היא פיקסל במסך.
יתרונות מסכי ה-LED הם עיצוב דק, תמונות חדות ובהירות יותר, תצוגה ללא ריצוד (Anti Flicker), זווית צפייה רחבה יותר, היעדר עיכוב בזמן הצגת תנועה ומשך חיים ארוך יותר. חסרונותיהם: עלות גבוהה והיווצרות של עיוותים בצבע ובבהירות המסך כתוצאה מחום גבוה של המסך או משך חיים ארוך.
יד.4 מסך פלזמה – היכרות כללית
מסך הפלזמה מבוסס על הצגת תמונה בעזרת קרינה פלורסנטית, והוא מורכב מתאים המכילים גז. גז זה מתחמם עד להפיכתו לפלזמה, המוליכה זרם חשמלי. התאים מחולקים לשלשות, כשכל תא יכול לייצר אור באחד מצבעי היסוד: ירוק, כחול או אדום. כל שלושה תאים הם פיקסל. עוצמת האור הנראה תלויה בעוצמת הזרם החשמלי העובר בתא.
טכנולוגיית הפלזמה מאפשרת יצירת מסכים שטוחים, דקים ממסכי CRT ובעלי איכות תמונה גבוהה.
הסבר על טכנולוגיית הפלזמה.
יד.5 מסך OLED
מסך זה מבוסס על דיודות פולטות אור שעשויות מחומר אורגני ומכאן שמן: Organic Light-Emitting Diode. כלומר, האור מופק על ידי הפיקסלים שבמסך ולא בעזרת תאורה אחורית כמו במסכי LCD או LED.
החומר האורגני פולט אור כאשר עובר דרכו זרם חשמלי. בניגוד למסכי LED, במסך זה לא נדרשת תאורה אחורית, כי כל פיקסל מפיק אור משלו, ולכן המסך דק יותר וצריכת החשמל נמוכה יותר. בנוסף, ניתן להציג רמת שחור באיכות מעולה. בניגוד לתאורה אחורית, כדי להציג רמת שחור, הפיקסל נכבה והשחור הוא מוחלט. ולבסוף, מסך זה מפיק מרחב צבעים גבוה בשל היכולת של כל פיקסל לייצר צבע ולא רק אור לבן כמו במסכי LED.
החיסרון העיקרי של מסכים אלה הוא משך חיים קצר, בשל המרכיבים האורגניים שבו.
השוואה פשוטה בין מסכי LED ו-OLED.
יד.6 כיול מסך
ראשית יש להפעיל את המוניטור כמה דקות לפני הכיול, כדי שיתחמם. יש לכוון אותו כשתנאי האור הסביבתי אפסיים. עדיף לכסות את המוניטור ואת ראשכם בבד שחור שימנע חדירת אור אל המסך. מסך המוניטור סופג אור, ולכן בהירות התמונה שעל המסך עלולה להיות שגוייה. אור חזק בסביבת המוניטור יגרום לתמונה להיראות בהירה יותר, דבר שעלול להוביל אותנו לכיוון תחנת צמצם שגויה או לכיוון תאורה בעלת ניגודיות נמוכה מהניגודיות שתוכננה מראש.
במוניטור המקצועי יש שלושה כפתורי שליטה עיקריים המשפיעים על הצגת התמונה: ניגודיות, בהירות וצבעוניות.
השלב הבא הוא להציג מהמצלמה אות בוחן שנקרא Bars. הפעולה מתבצעת דרך תפריט המצלמה. Bars הם עמודי צבע בגוונים של צבעי היסוד והצבעים המשלימים (Y,M,C,R,G,B) ובנוסף עמודות שחורות, אפורות, ואחת לבנה. אות זה מאפשר לכייל מסכים ולבדוק את תקינות מצלמה (ראו צילום 5).
יש לסובב את כפתורי השליטה למצבם המינימלי ולנטרל לחלוטין בכל תמונה את הניגודיות, הבהירות והצבעוניות.
יש לסובב את מפסק הבהירות עד שבעמודה A תתקבל רמת לבן מספקת, שלא נראית אפורה או בעלת בהירות יתר. לאחר מכן יש לבדוק שבאזור B ניתן להבחין בשלוש עמודות שמציגות את רמת השחור (שמאל) וגוני אפור כהים. כדי להציג רמת ניגודיות טובה יש להגביר את ניגודיות התמונה (ראו צילום 6).
כיוון רמת הצבע מתבצע בעזרת הפונקציה Blue Only שקיימת בכל מוניטור מקצועי. פונקציה זאת מנטרלת את האות האדום והאות הירוק ומשאירה את האות הכחול בלבד. יש להפעיל את הפונקציה דרך תפריט המוניטור. יש להגביר את רמת הצבעוניות דרך כפתור ה-Chroma עד שעמודות השחור אחידות בעוצמתן ושוות כפי שאפשר לראות בצילום 7.
עמודות שעוצמתן אינה שווה יעידו על מסך שאינו מכוון ולא יתאים לעבודת הצילום. במקרה כזה יש להוסיף ולשפר את רמת הצבעוניות (ראו צילום 8).
בסוף פעולת הכיול יש לכבות את פונקציית Blue Only.
📝 תרגול מעשי
- תרגלו כיול מסך עד לביצוע מושלם.
- הציגו תמונה במסכים בעלי טכנולוגיה שונה. נסו לאתר את ההבדלים בהצגת רמת שחור, תנועה בפריים ושינוי בהירות בתמונה המצולמת (למשל, חיתוך בעריכה מתמונה כהה לתמונה בהירה מאוד).
🔗 קישורים וביבליוגרפיה
לקריאה נוספת על הטכנולוגיה.
לקריאה נוספת על טכנולוגיית OLED.
David Stump, Digital Cinematography – Fundamentals, Tools, Techniques And Workflows. Routledge, 2022 (pp. 517-519).