Piksel LCD to jedna z maleńkich jednostek, z których składa się obraz na wyświetlaczu ciekłokrystalicznym, czyli LCD, takim jak monitor komputerowy lub telewizor z płaskim ekranem. Słowo piksel to skrót od angielskiego „picture element”, czyli „element obrazu”. Na 27-calowym monitorze komputerowym full HD każdy piksel ma około 0,3 milimetra, czyli 300 mikrometrów, szerokości. Mikrometr to milionowa część metra.

Rozmiar

Piksel nie ma standardowego rozmiaru. Zależy on od wielkości ekranu i od liczby pikseli, które się na nim mieszczą. Rozmiar ekranu mierzy się po przekątnej, od jednego rogu do rogu przeciwległego. Ekran full HD ma 1920 pikseli w poziomie i 1080 w pionie, czyli w sumie około 2 milionów pikseli.

Producenci monitorów podają rozmiar piksela jako rozstaw pikseli (ang. pixel pitch). Firma Dell podaje 0,3114 milimetra dla 27-calowego monitora full HD i 0,2745 milimetra dla modelu full HD z ekranem o przekątnej 23,8 cala. Ekran 27-calowy ma około 60 centymetrów szerokości, a po podzieleniu tej szerokości przez 1920 pikseli wychodzi to samo 0,31 milimetra. Wartość 300 mikrometrów podana w eksploratorze odpowiada monitorowi full HD o mniej więcej takim rozmiarze.

Zmieszczenie większej liczby pikseli na tym samym ekranie sprawia, że każdy z nich jest mniejszy. Monitor 4K z ekranem 27-calowym ma 3840 pikseli w poziomie, czyli dwa razy więcej, więc jego piksele mają 0,1554 milimetra szerokości, czyli o połowę mniej.

Porównania rozmiarów

• Około 82 pikseli 27-calowego monitora full HD ułożonych obok siebie mieści się w jednym calu (2,54 centymetra). Firma Dell podaje tę wartość jako liczbę pikseli na cal ekranu.
• Na szerokości jednego piksela zmieściłoby się około 40 krwinek czerwonych, z których każda ma około 7–8 mikrometrów średnicy.
• Ziarenko soli kuchennej o szerokości około 0,5 milimetra zakrywa około 1,6 piksela.
• Gdy trzy barwne komórki piksela leżą obok siebie, jak na obrazku w eksploratorze, każda z nich ma około 0,1 milimetra szerokości. To mniej więcej szerokość ludzkiego włosa.

Jak piksel tworzy kolory

Wyświetlacz LCD nie wytwarza własnego światła. Źródło światła z tyłu ekranu świeci do przodu przez każdy piksel. Każdy piksel jest podzielony na trzy komórki z filtrami: czerwonym, zielonym i niebieskim, a każda komórka jest sterowana niezależnie.

Każda komórka zawiera cienką warstwę ciekłego kryształu, czyli cieczy, której cząsteczki mogą ustawiać się w tym samym kierunku. Światło docierające do tej warstwy jest spolaryzowane, co znaczy, że jego fale drgają w jednym kierunku. Ciekły kryształ obraca ten kierunek o 90 stopni, więc światło przechodzi przez filtr polaryzacyjny z przodu ekranu.

Napięcie przyłożone do ciekłego kryształu wyłącza to obracanie, a filtr blokuje światło. Zmieniając napięcie, można sprawić, że komórka jest jaśniejsza lub ciemniejsza. Widoczne kolory powstają z mieszania trzech barw w różnym natężeniu. Czerwony i zielony razem wyglądają jak żółty, a wszystkie trzy kolory razem jak biały.

Źródła

• Dell 27 Monitor - E2724HS. Dell.
• Dell Pro 24 Plus Monitor - P2425H. Dell.
• Dell 27 Plus 4K Monitor - S2725QS. Dell.
• Polarization. In University Physics Volume 3. OpenStax, 2016.
• Color and Color Vision. In College Physics 2e. OpenStax, 2022.
• Erythrocytes. In Anatomy and Physiology 2e. OpenStax, 2022.
• Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Initiative.