Het tv-nieuws van de CES-beurs was dit jaar grotendeels zoals verwacht: fellere oledtelevisies, grotere schermen en meer AI-trucjes. Maar er was ook een verrassing. Samsung, TCL en Hisense toonden namelijk televisies met rgb-miniledbacklights, een technologie die alle drie de merken presenteren als opvolger van de huidige qled-backlighttechnologie.
Om te begrijpen wat rgb-miniled anders maakt, leggen we kort uit hoe lcd-televisies werken. Lcd-, led-, qled- en miniledtelevisies bestaan allemaal uit een lcd-paneel dat dienst doet als een soort luxaflex, want de (sub)pixels kunnen licht doorlaten of tegenhouden, maar geven zelf geen licht. Dat de schermen toch oplichten, komt door leds achter het scherm. Dat kunnen witte leds zijn of blauwe leds waarvoor een quantumdotfilm is geplaatst die een deel van het blauwe licht omzet in rood en groen licht. Het resultaat is wit licht, maar dan met een breder kleurspectrum dan normale witte leds. De kleurfilters van de rode, groene en blauwe subpixels van het lcd-paneel filteren dat witte licht opnieuw en laten alleen de bedoelde kleur door. Door de subpixels meer of minder open te zetten, kan de helderheid van de pixel variëren en kunnen verschillende kleuren worden gemengd.
Backlighttypes
De backlights bij lcd-televisies kunnen op verschillende manieren zijn opgebouwd. Er zijn edgeledschermen, waarbij de leds meestal in de onderrand van het scherm zitten en een guide plate het licht zo egaal mogelijk over het scherm verdeelt. In duurdere televisies worden steeds vaker miniledbacklights gebruikt. Bij miniledbacklights wordt die lichtbak gevormd door duizenden kleine ledjes die achter het scherm verdeeld zijn. Deze kunnen in clusters of per stuk gedimd worden, zodat de backlight alleen oplicht waar het scherm helder moet zijn, en gedimd is of zelfs uitblijft achter donkere of zwarte delen van het beeld. Het voordeel van deze local dimming is dat het contrast hierdoor toeneemt, want lcd-panelen kunnen uit zichzelf nooit al het licht tegenhouden, waardoor zwart zonder backlightdimming nooit echt helemaal zwart is.
Rgb-miniled
De nieuwe rgb-miniledtelevisies die op de CES getoond werden, werken op eenzelfde manier, maar gebruiken in plaats van witte of blauwe leds duizenden ledmodules die bestaan uit minuscule rode, groene en blauwe leds die los van elkaar aangestuurd kunnen worden. Door alle drie de leds van een module te laten branden, ontstaat wit licht, net als bij witte leds.
:strip_exif()/i/2007181746.jpeg?f=imagenormal)
Door de individuele kleuren te variëren, is het mogelijk om miljoenen kleurschakeringen te genereren. Bij rgb-minileds kan de backlight per zone niet alleen qua helderheid, maar ook qua kleur worden geregeld. Waar de backlight bij normale minileds een lowres monochrome versie van het plaatje op het scherm maakt, genereert een rgb-miniled feitelijk een compleet lowresbeeld, dat door het lcd-paneel verfijnd wordt tot het uiteindelijke beeld.
Voordelen van rgb-miniled
Het gebruik van een backlight met individuele zones die niet alleen qua helderheid, maar ook qua kleur los van elkaar aangestuurd kunnen worden, heeft meerdere voordelen. Ten eerste zorgt het gebruik van individuele rode, groene en blauwe leds voor een enorm groot kleurbereik. Hisense claimt dat zijn eerste rgb-miniled-tv de complete DCI-P3-kleurruimte, en zelfs 97 procent van de nog grotere Rec.2020-kleurruimte afdekt. Het resultaat is dat de tv’s zeer heldere en tegelijkertijd ook enorm verzadigde kleuren kunnen weergeven. Op dit punt gaat rgb-miniled de huidige woled-, QD-oled- en qled-televisies voorbij. Hoewel we geen spectrofotometer bij ons hadden om dit te verifiëren, zagen de demonstraties bij Samsung, TCL en Hisense er indrukwekkend uit. De schermen combineren enorme hoge (piek)helderheden met zeer verzadigde kleuren. Omdat de backlight in plaats van wit licht alleen de gewenste kleur uitzendt, is het niet nodig om alle andere golflengtes door het lcd-paneel weg te filteren, wat puurdere kleuren oplevert.Een tweede voordeel is efficiëntie. Door alleen de kleuren van de backlight te laten oplichten die echt nodig zijn, kan – in theorie – veel energie worden bespaard. Wanneer een pixel alleen rood moet oplichten, is het efficiënter om er alleen rood licht doorheen te sturen dan om dat met wit licht te doen, waarbij het kleurfilter van het lcd-scherm alle golflengtes die niet rood zijn wegfiltert. TCL plakt nog geen cijfers op de mogelijke energiebesparing, maar Hisense heeft het over 20 procent en Samsung claimt zelfs dat rgb-miniled het energiegebruik tot 30 procent kan verminderen.
Het derde voordeel is dat het met individuele aansturing van de backlightkleuren mogelijk is om minder ‘schadelijk’ blauw licht in het bereik van 415 tot 455nm uit te zenden. Dat is het indigoblauwe kleurbereik waarvan (te grote) blootstelling in verband wordt gebracht met hoofdpijn, zere ogen en andere oogproblemen. Door gebruik van individuele rgb-leds is het mogelijk de intensiteit van dit kleurbereik te verminderen.
Waarom nu pas?
Als rgb-miniled alleen maar voordelen heeft, waarom is het dan nog niet eerder geïntroduceerd? Dat heeft verschillende redenen. Allereerst zijn rgb-backlights niet nieuw. Duurdere monitors en televisies uit de tijd van de eerste generatie ledbacklights waren vaak voorzien van rgb-leds. Het nadeel van die schermen was dat ze na verloop van tijd last kregen van kleurverschuiving. Doordat de rode en groene leds sneller verouderden dan de blauwe leds, veranderde de mix waarmee de drie kleuren wit licht genereren, met als resultaat een wittint die meestal steeds blauwer werd. Wij spraken TCL en Samsung hierover, en zij gaven aan dat dit met de huidige generatie rgb-minileds geen probleem meer is; de kleurmix zou ook na duizenden branduren niet veranderen.
Een veel groter probleem is de enorme rekenkracht die nodig is om te zorgen dat de combinatie van het licht van de backlight en de mate waarin het lcd-paneel dat licht doorlaat, het juiste plaatje oplevert. Bij een backlight zonder dimming is de aansturing van de backlight en het paneel simpel: de backlight staat aan en het lcd-paneel ‘knijpt’ het licht af waar het beeld donkerder moet zijn en doet dat in de juiste verhouding tussen rood, groen en blauw, zodat de juiste kleuren getoond worden. Bij een backlight met local dimming wordt dat ingewikkelder. De zones van de backlight beslaan immers altijd honderden tot tienduizenden pixels, en de processor in de tv moet ervoor zorgen dat de mate waarin de pixels openstaan om licht door te laten, is afgestemd op de hoeveelheid licht achter de betreffende pixel. In het midden van een lichtzone is dat eenvoudig, maar naar de randen toe neemt de helderheid van het licht geleidelijk af, en het paneel moet daarvoor compenseren.
Bij gebruik van een rgb-backlight wordt die puzzel nog veel ingewikkelder. De backlight moet ervoor zorgen dat alle golflengten van het licht die in een zone nodig zijn, worden uitgestuurd, terwijl het probeert om zo min mogelijk kleur mee te sturen die niet nodig is. De aansturing van het paneel moet vervolgens per zone rekening houden met zowel de helderheid als de kleur van die zones, waarbij het licht op de overgang tussen verschillende zones bovendien uit mengkleuren bestaat.
Eerste indrukken
:strip_exif()/i/2007181768.jpeg?f=imagearticlefull)
Hisense toonde op zijn stand een rgb-miniledscherm waarbij je met een druk op de knop de rechterhelft van het paneel in ‘doorlaatmodus’ kon zetten, waarbij het lcd-paneel – volgens de uitleg die wij kregen – het licht van de backlight doorliet. We houden een slag om de arm, omdat we in het verleden vaker demo’s hebben gezien die een technologie ‘simuleerden’ in plaats van het echt te laten zien. Hoe dan ook, geeft de demo van Hisense een goed beeld van wat rgb-miniled doet. Op de voorbeeldfoto’s hierboven zie je dat de rechterhelft van het beeld een lowresversie van het uiteindelijke beeld is. Dat het rechterbeeld wazig is en je individuele leds niet ziet, komt door de ‘diffuser plate’ die tussen de backlight en het scherm geplaatst is. Deze is onderdeel van alle lcd-televisies en zorgt ervoor dat de helderheid van de backlight verdeeld wordt, en je de individuele leds niet als hotspots ziet. Wat ook opvalt, is dat het beeld van de backlight minder verzadigd is. Dat komt omdat elke zone waarin één witte pixel zit, ook daadwerkelijk wit moet oplichten. De kleurfilters in het lcd-paneel zorgen er vervolgens voor dat het grootste deel van dat witte licht weer weggefilterd wordt bij gekleurde pixels.
:strip_exif()/i/2007181802.jpeg?f=imagenormal)
Rgb-miniled blijft lcd-technologie met local dimming, en dus is er bij bijvoorbeeld heldere tekst op een zwarte achtergrond nog altijd iets van blooming zichtbaar. Omdat die blooming nu echter niet wit meer is, maar de kleur van het heldere object heeft, lijkt het minder op te vallen. Het is moeilijk goed in beeld te brengen, maar bij bovenstaande foto van de Hisense-televisie is het woord ‘AI’ blauw, en dit heeft ook een blauwe backlightgloed in plaats van een witte, zoals bij een traditionele backlight het geval zou zijn.
Nog dit jaar te koop?
Wanneer we de eerste rgb-miniledtelevisies in de winkels kunnen verwachten, is nog niet geheel duidelijk. TCL toonde op de beurs een 98"-demomodel met 10.000 localdimmingzones en een kleurbereik dat 92 procent van Rec.2020 beslaat. TCL heeft nog niet aangekondigd deze televisie daadwerkelijk op de markt te brengen, maar liet Tweakers weten dat de eerste rgb-miniledtelevisies mogelijk al dit jaar zullen uitkomen. Of het om zo’n groot scherm zal gaan, is onduidelijk.
Ook Samsung toonde een rgb-miniledtelevisie, al gebruikt het de aanduiding ‘RGB Micro LED TV’, die nogal misleidend kan zijn. Wij hopen dat Samsung die term uiteindelijk niet gaat gebruiken als het deze schermen op de markt brengt, want het vertroebelt de toch al onduidelijke terminologie die voor tv’s wordt gebruikt. De tv die Samsung toonde was een 98"-8k-model. Samsung vertelde niets over helderheid en aantal dimmingzones, maar liet weten dat het van plan is later dit jaar een 8k-rgb-miniled-tv op de markt te brengen.
Hisense was van de drie fabrikanten die de nieuwe technologie toonden het duidelijkst: de nieuwe 100UX- en 116UX-televisies met rgb-miniledbacklight die het op zijn stand toonde, zullen dit voorjaar te koop zijn. Daar moeten we wel een kanttekening bij plaatsen. Het gaat om televisies met een diagonaal van 100” en 116”, een helderheid van 10.000cd/m², een geclaimd Rec.2020-kleurbereik van 97 procent en – naar wij begrijpen – bijna 20.000 dimmingzones. Deze televisies zullen dus peperdure exemplaren zijn die je niet zomaar in je karretje laadt. Hisense zegt de 116UX in maart in China op de markt te brengen tegen een prijs van omgerekend 30.000 dollar. De rest van de wereld volgt in het tweede kwartaal.
Tot slot
Rgb-miniled lijkt de volgende stap te worden in de evolutie van lcd-televisies, en de eerste demo’s die wij hebben gezien, zijn indrukwekkend. De getoonde schermen bij Samsung, TCL en Hisense zijn extreem helder, hebben goede kleursaturatie en, dankzij fijnmazige local dimming, goed contrast. Blooming is echter nog een probleem, en op dit vlak blijft oled dan ook onovertroffen.
De eerste rgb-miniledtelevisies die waarschijnlijk later dit jaar al op de markt komen, zullen grote, dure topmodellen zijn die qua prijs waarschijnlijk ver boven de reguliere topklasse miniledtelevisies uitkomen. Maar we weten dat technologie snel doorsijpelt naar de lagere prijsklassen, en het feit dat drie fabrikanten tegelijk met rgb-miniled komen, doet vermoeden dat we deze technologie over een jaar in veel meer televisies gaan tegenkomen.