LED กับจอ LCD ความสับสนที่ไม่น่าจะเกิดขึ้น

โดย...อ. ไมตรี ทรัพย์เอนกสันติ

ในอดีตจอภาพแบบแบน LCD ( Liquid Crystal Display ) จะใช้ไฟส่องหลัง ( Backlight ) แบบ CCFL ( Cold Cathode Fluorescent Display ) คือตัวผลึกที่เป็นแผงกำเนิดภาพ ( LCD ) จะอยู่ด้านหน้าหลอดนีออน ( CCFL ) ที่เป็นหลอดตะเกียบบางผอมเฉียบหลายหลอดอยู่ด้านหลัง เปล่งแสงสีขาวออกมาทำให้เราเห็นภาพจากแผง LCD ได้ (เหมือนตู้ไฟโฆษณาตามถนนหรือป้ายร้าน )

          เนื่องจากมีความต้องการลดความหนาของจอภาพ LCD ลงให้บางที่สุด อีกทั้งลดการกินไฟโดยหลอดนีออนเหล่านี้ลงให้เหลือน้อยที่สุด ประจวบกับหลอดไฟ  LED ( Light Emitting Diode ) ทำได้เล็กลง ขณะที่ให้แสงสว่างเป็น 10 เท่าขึ้นไปเมื่อเทียบกับ LED ยุคแรกๆความคงทนก็มีมากขึ้น ( reliability )

          และที่สำคัญ ให้แสงสีขาวที่ขาวบริสุทธิ์มากขึ้นมากใกล้เคียงกับแสงแดด เทียบกับยุคแรกๆที่จะออกอมเหลืองหน่อยๆ อีกทั้งราคาก็เริ่มต่ำลงบ้าง ( แม้จะยังถือว่าสูงอยู่ ) จึงมีความคิดที่จะนำมาเป็นตัวให้ความสว่างด้านหลัง ( backlight) แทนหลอดนีออน CCFL มีการทำจอ LCD/LED ต้นแบบออกมาโชว์ในงานแสดงครั้งแรกเมื่อประมาณ 4 ปีที่แล้ว สร้างความฮือฮาได้มากที่เห็นชัดๆคือ ความหนาของจอที่ลดลงไม่ต่ำกว่า 50 เปอร์เซ็นต์ ขณะที่ให้ภาพ สีสันสด มีชีวิตชีวา ฉ่ำกว่าจอ LCD/LFD เดิมมันทำให้ค่ายที่กำลังพัฒนาจอ SED ( Surface Emission Display ) คิดหนักมาก เพราะข้อได้เปรียบ ด้านความแบนบางของจอ SED เริ่มถูกสั่นคลอน

          ท้ายสุดโครงการจอ SED ก็ถูกพับเก็บใส่ลิ้นชัก เพราะราคาของจอ LED ที่ลดลงกว่า 100 เปอร์เซ็นต์จากยุคแรกสุด ถึงปัจจุบัน อีกทั้งสีสันที่ดีเยี่ยมของจอ LCD/LED มีความบางที่ลดลงทุกปี ปัจจุบันที่บางที่สุดน่าจะเฉลี่ยที่ 20mm เท่านั้น (ต่ำกว่า 1 นิ้ว ) เรียกว่าจอแบนบางอย่างกระดาษ

          ระบบ OLED ( Organic Light Emitting Diode ) ต้องชะลอการพัฒนาเพราะจอ LCD/LED ที่บางแค่ 20 mm หนักแค่ 20 กว่ากิโลกรัม ( จอ 42 นิ้ว ) ทำให้ความต้องการจอ OLED (บาง 3mm ) แต่ราคายังแพงลิบลิ่ว ( เช่น ขนาด 42 นิ้วน่าจะ ประมาณ 4 แสนกว่าบาท กลายเป็นสิ่งเกินความจำเป็นไปเลย )  แนวโน้มของจอบางแบนจึงไม่ต้องสงสัยเลยว่าทุกค่ายพุ่งมาที่จอ LCD/LED อย่างแน่นอน

          ขณะเดียวกันค่ายจอแบน plasma ก็อาศัยเทคโนโลยีจุดสว่างด้วยประจุกับแก๊ส ( ไม่ต้องมีไฟส่องหลัง ) ก็พัฒนาขึ้น ไปจนน่าจะสุดขอบแล้ว โดยลดขนาดความบางของจอได้ถึงต่ำกว่า 1 นิ้วหน่อยได้แล้ว ( เทียบกับในอดีต 5 นิ้วแล้วลดลงมาเหลือ 3 นิ้ว )  ขณะที่ให้ความสว่างมากขึ้นจนน่าพอใจแต่ก็ยังเทียบไม่ได้กับความสว่างจากจอ LCD ทำให้ผู้บริโภคเมินที่จะหันมามองจอ plasma มันช้าและสายไปแล้ว

          ข้อได้เปรียบที่เคยเหนือกว่าของจอ plasma ต่อ LCD ไม่เป็นความจริงอีกต่อไป ไม่ว่าค่า contrast ratio,deep black และ response time จอ LCD ล่าสุดมันดีจนปัญหาเหล่านี้เป็นเรื่องของอดีตไปแล้ว

          ข้อดีอีกประการของจอ LCD/LED เหนือ LCD/CCFL ก็คือความทนทานของไฟส่องหลัง ขณะที่ LCD/CCFL อายุ ของไฟส่องหลัง CCFL อาจจะประมาณ 2-3 พันชั่วโมงแต่ของ LED กับจอ LCD/LED ได้ตั้งแต่ 20,000ชั่วโมงถึง 60,000 ชั่วโมง (หรือกว่านั้น ) เรียกว่าดูกันลืมเลย ( 20-30 ปี ) ที่แน่ๆพลังของภาพจาก LCD “ รุนแรง ”กว่า plasma มาก บางรุ่น มากกว่าเป็นเท่าตัวขึ้นไป...!!!!  อย่างไรก็ตามจอ LCD/LED ก็ยังมีหลายแบบ มีข้อดี ข้อเสียแตกต่างกันออกไปได้แก่

          แบบเอาหลอด CCFL ออกแล้วแทนด้วยดวงไฟ LED แสงสีขาวเรียงห่างๆรอบขอบจอด้านหลัง แล้วใช้แผ่นฟุ้งแสง เพื่อสร้างฉากหลังสีแสงขาวให้แผ่นจอสร้างภาพ LCD ด้านหน้า วิธีนี้ช่วยให้ลดความหนาของจอโดยรวมลงมาได้มากสุดในเทคโนโลยีการใช้ LED ส่องหลังของจอ LCD ทั้งหมด ( จอ LCD/LED แบบริมขอบหรือเรียกว่า EDGE LED จะบางแค่ 10 กว่ามิลลิเมตรเท่านั้น...จอ SED จึงจอด จอ OLED จึงหยุดพักรบ ) วิธีนี้อาจมีปัญหาการเกลี่ยแสงขาวฉากหลังได้ไม่ราบรื่น 100 เปอร์เซ็นต์และสูญเสียพลังแสงไปกับแผ่นฟุ้งแสง ( ยี่ห้อที่ใช้ คือ SAMSUNG,SONY พวกโน้ตบุ๊ค ) แบบเอาดวงไฟ LED เป็นร้อยๆดวงเรียงเป็นแผงอยู่หลังแผ่นแสดงภาพ LCD ด้านหน้า โดยไม่ใช้แผ่นฟุ้งแสง แน่นอนว่าต้นทุนสูงกว่าแบบแรกมากเพราะต้องใช้ LED จำนวนมากแต่เป็นไปได้ว่า ไม่จำเป็นต้องใช้ดวงไฟ LED แสงสีขาวที่ต้องสว่างมากเป็นพิเศษที่ใช้กันแบบ EDGE LED ที่ต้องเผื่อการสูญเสียที่แผ่นฟุ้งแสงซึ่ง LED พวกนี้จะมีราคาสูงกว่า และอายุอาจสั้นกว่า ร้อนกว่า ต้องทำระบบระบายความร้อนที่ดีพอ

          การใช้ดวงไฟ LED แสงขาวเรียงเป็นพรืดครบทุกตารางนิ้วหลังจอทำให้การเกลี่ยแสงทำได้สมบูรณ์แบบทั่วทั้งจอ ภาพเป็นธรรมชาติกว่า แต่อาจมีข้อเสียคือ ยังไงๆตัวจอทั้งหมดก็จะต้องหนากว่าแบบ EDGE LED ข้อ 1 (ยี่ห้อที่ใช้คือ SHARP รุ่น LCD/LED รุ่นระดับกลาง )

          แบบเอาดวงไฟ LED 3สี ( แดง,เขียว,น้ำเงิน ) มาเรียงชิดติดกันเป็น 1 กลุ่ม เพื่อรวมกันให้แสงผสมเป็นสีขาวที่บริสุทธิ์ที่สุดซึ่งเป็นไปได้ว่า น่าจะให้แสงสีขาวที่บริสุทธิ์กว่าการใช้ LED ตัวเดียวที่ให้แสงขาวหรือสามารถปรับอุณหภูมิสีของแสงขาวที่ได้ให้เบี่ยงเบนไปบ้างเพื่อชดเชยกับสีที่ได้จากแผงแสดงภาพ LCD เพื่อผลรวมออกมาได้สีขาวที่บริสุทธิ์ ที่สุด อีกข้อคือ เป็นไปได้ไหมว่า LED แสงขาวจะให้อุณหภูมิสีที่ไม่คงที่ ขึ้นอยู่กับว่าเราเร่งความสว่างของมันมากน้อยแค่ไหน ถ้าหรี่ลงสีอาจไม่ขาวบริสุทธิ์ อาจอมสี ถ้าเร่งแรงมากๆก็เช่นกันอาจอมสีได้เพราะจอ LCD ที่ใช้ระบบ LED 3 แม่สีอย่างนี้ มักเล็งที่เพิ่มการหรี่แสงกลุ่ม LCD 3สีนี้ให้มืด,สว่างตามภาพที่มีบริเวณตรงกับกลุ่ม LED นี้ ถ้าบริเวณนั้นสลัว ก็จะหรี่แสง LED ส่องหลังเฉพาะบริเวณนั้นลง ถ้าบริเวณนั้นมืดก็จะหรี่กลุ่ม LED จนมืดดับไปเลย ทั่วทั้งภาพจะมี “กลุ่มแม่สี 3 สี LED” นี้ไม่ต่ำกว่า 100 กลุ่ม (บางยี่ห้อถึง 200 กลุ่ม ) เพื่อเร่ง-หรี่แสงไฟส่องหลังให้มากน้อยตามภาพที่ปรากฏด้านหน้าในแต่ละพื้นที่ที่แบ่งซอยเป็นบล็อก เป็นตาราง ยิ่งซอยตารางมากๆแสงส่องหลังกับภาพด้านหน้าของแต่ละตารางก็ยิ่งกระชับ รัดกุม ละเอียดขึ้น ไม่หลงไปหรี่-เร่งแสงของบริเวณอื่นที่ติดๆกันที่แสงต่างกัน

          ระบบที่มีการหรี่-เร่งแสงส่องหลังตามบริเวณของภาพเฉพาะที่ตรงกันเรียกว่าระบบ “RGB LED local dimming”เขาทำเพื่อหลอกสายตาให้ได้ค่าสเปก contrast ratio สูงๆ (เป็นแบบปรับตัวตลอดเวลาเรียก dynamic contrast ratio ) จะเห็นว่า ตัวเลขที่สูงเกิดจากการสามารถ “หรี่”แสงไฟส่องหลังได้จนถึงดับไปเลย (เพื่อได้บริเวณมืดลึก (deep back ))ต่างจากแบบ EDGE LED (ข้อ 1 ) กับแบบแผง LED สว่างตายตัว ( ข้อ 2 ) สองอย่างหลังนี้ใช้วิธีเสกค่า contrast ratio ให้สูงมากๆโดยการเร่งแสงไฟ LED ส่องหลังให้สูงมากๆ ปัจจุบันสูงสว่างจ้าจนแสบตา ต้องเปิดไฟสว่างมากในห้องเพื่อให้ม่านตาหรี่มาก สุด จะได้พอรับกับแสงสว่างของจอได้ พอม่านตาหรี่มากบริเวณที่สลัวๆในภาพก็จะ “มองเห็น” เป็นมืดสนิท ก็เหมือนได้ค่า contrast ratio สูงขึ้น ( จริงๆอันตรายมากต่อสายตา ) บางยี่ห้อก็กระจายกลุ่ม LED  3 สีแค่ 100 กลุ่ม บางยี่ห้อก็ 170 บ้าง 220 กลุ่มบ้าง ยิ่งมากยิ่งดีแต่จะแพงเป็นเงาตามตัว

          การทำ Local Dimming แบบ RGB LED แบบนี้มีข้อเสียคือกับวัตถุหรือสภาพแสงบางอย่างในภาพ ที่มีการไล่ความ สว่างมากสุดไปน้อยสุดเช่น ดวงจันทร์ส่องแสง,พระอาทิตย์ส่องแสงทาบเป็นรัศมีรอบตัว เราจะเห็นการไล่แสงจากสว่าง สุด (ตรงดวงอาทิตย์ ) ออกไปรอบนอก แทนที่จะไล่ความสว่างจากมากไปน้อยอย่างราบรื่น กลับจะเห็นเป็นวงแหวน เป็นแถบๆ ( banding ) หรือใช้แถบภาพทดสอบ gray scale ขาวดำ,gray scale แต่ละสีซึ่งกรณีการไล่ดู gray scale แต่ละสีจะพบ ว่าบล็อกการไล่แสงมืดไปสว่างของ gray scale จะไม่ตรงกับลำดับแสงไล่มืดไปสว่างเช่นในบล็อกเดียวกัน ซีกหนึ่งกลับ มืด อีกซีกอาจกลับสว่าง แทนที่จะสว่างหรือมืดเท่ากัน แสดงว่าเกิดขอบหรือแถบแสง ( banding ) ดังกล่าวมาแล้ว

          การเกิด banding จะทำให้ความคมชัด,การไล่ความตื้นลึกของภาพ ( perspective หรือ depth of field ) บิดเบี้ยว ในจังหวะที่กวาดภาพ (กวาดกล้องถ่าย ) หรือวัตถุในภาพเป็นการวิ่งเป็นช่วงยาวจะเหมือนมองผ่านกระจกใสที่โค้งเว้าเป็นคลื่น( เรียกเกิด parallax ) ขนาดและระยะวัตถุนั้นจะขยาย-หด วูบวาบตลอดขณะเคลื่อนที่ไปหรือกล้องกวาดภาพ

          นี่อาจเป็นเหตุผลสำคัญนอกจากต้นทุนที่สูงกว่ามากของระบบ RGB LED local dimming ทำให้หลายบริษัทยังยึดมั่นกับระบบ LED ส่องหลัง ( ไม่ว่า RGB LED หรือแผง LED แสงขาว หรือ EDGE LED แสงขาว )

          ถามว่ามีการใช้ LED แสงขาวแบบ local dimming ไหม เท่าที่ติดตามยังไม่พบ อาจเป็นเพราะดังที่กล่าวมาแล้ว LED แสงขาวจะให้อุณหภูมิสีแกว่งไปมาตามความมืด ,สว่างมากน้อยของมันทำให้สีสันของภาพเปลี่ยนไปตามความมืด สว่าง บริเวณนั้นๆ

          ยี่ห้อที่มีจอ LCD ที่ใช้ 3RGB LED local dimming ก็มี SAMSUNG,SONY,SHARP โดยเฉพาะ SHARP รุ่นท๊อปสุด (LE 820 ) ใช้ถึง 4 สี LED ( แดง,น้ำเงิน,เขียว,เหลือง ) นัยว่าจะให้สีเป็นธรรมชาติที่สุด ( อย่าง SONY จะออกเด่นแดงมาก ไปนิด มันดูกระโดดออกมา เป็นไปได้ว่า SHARP ใช้เหลืองมาแก้ ) HITACHI ก็เป็น 3RGB LED local dimming แต่นัยว่า ใช้สีเขียวถึง 2 เม็ด LED                                                                                                                                                                

เราเตือนคุณแล้ว

          ต่อไปถ้าจะซื้อจอ LCD และมีงบพอควรตัดใจซื้อรุ่นที่ใช้ LED ส่องหลัง อย่างน้อยไฟส่องหลังมันก็ทนทาน มากกว่าและถ้าทำดีๆ จูนภาพออกมาดีๆและเราจูนภาพสีถูกต้อง จอ LCD/LED จะให้สีที่สด ฉ่ำ มีชีวิตชีวา มีประกายแวววาว และสีครบกว่าจอ LCD/CCFL เนื่องจาก LED จะให้สีสันได้ครอบคลุมกว้างกว่าหลอด CCFL อย่างที่ดูออก (ลองดู SHARP LCD ขนาด 65 นิ้วรุ่นเก่า 300,000 บาทเทียบกับ 65 นิ้วรุ่นล่าสุด LCD/LED 600,000 บาทจะเห็นชัด และไม่อยากกลับไปดูรุ่นเก่าเลย ) อีกทั้งทรวดทรงของวัตถุในภาพ ความตื้น-ลึก LCD/LED ก็ดีกว่า LCD/CCFL จอก็ บางกว่า เบากว่า กินไฟน้อยกว่า (และน่าจะทนกว่าด้วย )