Если вы читаете эти строки, то точно знаете, что такое монитор. А иначе, откуда бы вы прочитали эти строки? С монитора мы получаем всю текстовую и графическую информацию. Без него компьютер всего лишь ящик, в котором много чего есть, но невозможно узнать, что именно.
Со времени своего рождения и до сегодня мониторы прошли определенное «эволюционное» развитие. Оно выразилось в появление на свет трех видов устройств.
Отличаются крупными габаритными размерами, внушительным весом и мерцающим экраном.
Обязательный элемент конструкции этих приборов - электронно-лучевая трубка (ЭЛТ). Она представляет собой стеклянный сосуд, заполненный вакуумом. С одной стороны трубка узкая, как горловина, а с другой широкая и плоская. Это и есть экран. С фронтальной стороны он покрыт специальным веществом – люминофором. Оно обладает свойством светиться под воздействием потока электронов. Слегка мерцающее изображение на экране ЭЛТ-монитора является результатом бомбардировки люминофора управляемым потоком заряженных частиц.
В цветных мониторах экран покрыт мельчайшими частицам красного, синего и зеленого люминофора. Поток заряженных частиц обеспечивают три электронных пушки. Так возникает цветное изображение на экранах ЭЛТ-мониторов.
Мониторы с ЭЛТ уходят в прошлое из-за своих главных недостатков – больших габаритов, высокого электропотребления и электромагнитного излучения. Но в то же время они обладают достоинствами, которыми не всегда могут похвастаться более современные виды мониторов. Главные из них – большая скорость вывода изображения на экран и высокое его качество под любым углом обзора. Поэтому с ЭЛТ-мониторами не спешат расставаться любители DVD-фильмов и заядлые геймеры.
Их еще называют LSD-мониторами, что в принципе одно и то же. Технология воспроизведения изображения в таких устройствах построена на использовании жидких кристаллов, обладающих уникальными свойствами. Они способны в зависимости от направления электромагнитного поля пропускать или не пропускать определенную цветовую составляющую. То есть можно говорить о том, что молекулы жидких кристаллов являются фильтрами, которыми можно управлять и тем самым регулировать выдачу на экран нужных цветовых эффектов в виде изображений.
К главным достоинствам LSD-мониторов можно отнести их компактность, низкое электропотребление, отсутствие излучения и мерцания экрана. Поэтому, наверное, большинство людей сегодня хотят купить монитор с жидкокристаллическим экраном.
Отличаются выразительной яркостью и контрастностью изображения. Но есть и недостатки – сравнительно большое электропотребление и невысокая разрешающая способность. Экран плазменного монитора состоит из множества мелких колб, заполненных инертным газом. Их внутренняя поверхность покрыта люминофором, мельчайшие точки которого засвечиваются нужным цветом под воздействием плазменного разряда в среде инертного газа. Разряд возникает в результате подачи напряжения на электроды, которыми «прошиты» колбы.
Рассмотрев все виды мониторов, можно придти к следующему выводу, что наиболее востребованными в настоящее время являются жидкокристалические устройства. Благодаря своим неоспоримым преимуществам, они сумели полностью вытеснить с рынка ЭЛТ-мониторы. Плазменные конструкции для работы с компьютером применяются редко. Они чаще используются в качестве телевизоров и мониторов для больших аудиторий.
Если информации о мониторах в данной статьи для кого-то окажется недостаточно, то больше об этих приборах можно узнать .
Жизнь течет, и всё вместе с ней меняется, но за последние годы во всех сферах жизнедеятельности человека ключевое место занял компьютер и пальму первенства отдавать не намерен. Со времен создания первого компьютерного устройства его вычислительная мощность, форма, размеры и ключевые технологии менялись в лучшую сторону. На сегодняшний день компьютеризировано практически все: и медицина, и образование, и производство, и добывающая промышленность, и даже досуг человека. Сейчас один из двух жителей стран с высоким и средним уровнем развития экономики обладает портативными компьютерами - смартфонами или планшетами. В то же время большая часть жителей Земли пользуется десктопами, представляющими собой отдельные системные блоки, устройства вывода информациипериферийные устройства для ввода данных - мышь и клавиатуру. Стоит уделить особое внимание именно монитору, так как это та часть компьютера, перед которой человек проводит очень длительное время. Монитор - это важная составляющая развития человеческого общества, поэтому умение выбора подходящей модели и наличие необходимых знаний о нем лишним не будет ни для кого.
Для того чтобы выяснить, где используются мониторы и с какой целью, сначала необходимо разобраться, что такое мониторы для компьютера. Существует ряд их определений, но если выбрать самое основное, то звучит оно так. Монитор - это специальное устройство для вывода информации с вычислительного блока компьютера посредством использования специального экрана, оборудованного либо электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ), либо жидкокристаллической матрицей (ЖК, используется в современных моделях мониторов). Вывод информации осуществляется путем подсвечивания отдельных мельчайших элементов экрана - пикселей, которые в совокупности образуют цельную картину текста, таблиц, картинок, фото или видео.
Смело можно сказать, что мониторы используются везде. В государственных учреждениях и на предприятиях для выполнения текущих функций и обязанностей, включающих:
То же самое касается и образовательных, медицинских и других учреждений различных сфер деятельности человечества. Все это происходит, потому что любая деятельность давно переведена на компьютерный учет с помощью специально разработанных программных продуктов.
Существует длинный ряд сфер применения такого устройства, как монитор. Это приводит к необходимости разрабатывать и создавать устройства под конкретные нужды. Поэтому производители предлагают широкий выбор мониторов для компьютеров от домашних до профессиональных с особыми функциями.
Ключевой особенностью любого монитора является его экран. Первыми такими устройствами были дисплеи с электронно-лучевой трубкой. Они имели большой вес, огромные габариты и небольшую диагональ экрана, но при этом четкую неплохую картинку независимо от угла обзора. Экран монитора с ЭЛТ обновлялся с частотой до 85 Гц, что положительно влияло на глаза пользователя, снижая нагрузку. Однако считается, что пучок света из ЭЛТ, атакуя экран, также атаковал и зрение многих людей, что приводило к быстрому ухудшению показателей их здоровья. Из-за громоздкости, высокого энергопотребления, негативного влияния на зрение пользователей, а также из-за небольших размеров экрана на замену им были разработаны жидкокристаллические матрицы (ЖК). ЖК-дисплеи давали снижение энергопотребления процентов на 60 по сравнению с ЭЛТ, имели значительно меньший вес и габариты, а также правильную подсветку, которая рассеивалась по сторонам экрана, а не била прямо в глаза. Современные модели таких мониторов имеют частоту обновления до 120 Гц и углы обзора до 178 градусов. Однако здесь уже все зависит от типа матрицы.
Будь то монитор ноутбука, компьютера или портативного устройства, в нем применяется специальная матрица из жидких кристаллов. Основных технологий их производства существует всего три (не считая подвидов):
Учитывая, что монитор - это устройство для вывода результата работы, важно понимать, что разные типы работ по-разному будут смотреться и восприниматься на мониторах с различными матрицами.
TN+Film-технология имеет повсеместное использование и на долгие годы вперед обеспечивает себе лидерство. Главное ее преимущество - это низкая себестоимость производства, что является очень важным фактором в конкурентной борьбе производителей. Однако она имеет небольшие углы обзора и резко теряет цветность, если смотреть на экран со стороны. Скорость отклика таких матриц может быть в пределах 2-8 мс.
Технология IPS появилась позже и была призвана стать профессиональной матрицей для максимально точной цветопередачи и широких углов обзора. Сказано - сделано. Матрица действительно получилась отличной: и цвета сочные, максимально передающие реальность, и углы почти до 180 градусов, и высокая скорость матрицы. Вот только стоимость мониторов с такой технологией значительно выше, чем у конкурента TN+Film. Поэтому не каждый покупатель станет тратить лишние деньги, чтобы просто смотреть фильмы сомнительного качества и листать страницы в интернете. IPS - это действительно для энтузиастов, желающих получить максимально точное соответствие реальности. Обычно их используют дизайнеры, инженеры и геймеры.
Ключевые производители мониторов: Dell, LG, Samsung и Acer - устанавливают на свои аппараты как TN, так и IPS-матрицы. Есть из чего выбрать достойный монитор. Цена их обычно колеблется в пределах от 4 до 120 тысяч рублей.
Монитор Samsung выполнен в лучших традициях корейского производителя, использующего свою разработку - матрицу VA. Она превосходит технологию TN в передаче глубокого черного цвета, но проигрывает в скорости отклика. Завоевал немало фанатов данный монитор. Цена его ниже процентов на 20-30, чем у IPS, поэтому для киноманов он будет отличным вариантом с хорошей цветопередачей.
Еще одной характеристикой работы монитора является скорость отклика матрицы дисплея. Она показывает, как быстро отдельный пиксель сможет изменить свою яркость после ввода команды пользователя. Современные модели мониторов любых производителей справляются с такой задачей за 2-15 миллисекунд. Самые быстрые матрицы обычно используются на геймерских мониторах и устройствах для вывода результатов видеомонтажа. Медленные, в свою очередь, это обычно профессиональные художественные, дизайнерские или инженерные устройства. Для них важно максимальное качество картинки, а не скорость вывода.
Немаловажное значение на скорость отклика матрицы также может оказывать драйвер монитора, поэтому разработчики стараются максимально оптимизировать программную составляющую устройств.
Из года в год можно наблюдать, как увеличивается вычислительная мощность компьютеров. Это приводит к разработке и созданию более совершенных контент-материалов с лучшей четкостью и более высоким разрешением. Для их воспроизведения создаются новые матрицы мониторов с более высокой разрешающей способностью. Как горячие пирожки разлетается новый улучшенный монитор. Дюймов может там и не прибавляется, но зато плотность расположения пикселей и четкость картинки - уж точно. На данный момент основными стандартами разрешений являются:
При выборе монитора всегда встает вопрос о том, как он будет использоваться. Если просто как машина для интернета, то экран может быть и небольшим, а если для воспроизведения фильмов или компьютерных игр, то желательно взять устройство побольше. Будет это монитор Samsung, Dell, LG или Acer - совершенно не имеет значения, когда выбираешь его по характеристикам. Поэтому здесь важно только то, какую функцию он будет выполнять, исходя из этого, и выбирается размер. Да, он важен.
Часто приходится слышать от консервативных пользователей, что монитор должен быть квадратным, как раньше, так как новые мониторы растягивают изображение. Действительно, раньше они были почти квадратные и имели соотношение сторон 4:3 или 5:4. Но в индустрии фото, видео и компьютерных игр все разработчики сошлись во мнении, что такой формат не способен показать широкую картинку, близкую к обзору человеческого глаза. Поэтому был создан широкий формат с соотношением сторон 16:9 и 16:10. Сейчас эти форматы повсеместно используются в производстве мониторов, телевизоров, а также в телетрансляциях цифрового качества. Так что если драйвер монитора установлен корректно, то проблем с растяжением картинки точно не будет.
Исходя из поставленных задач, мониторы могут иметь различные корпуса и крепления, что позволяет оборудовать как отдельные рабочие места с одним устройством вывода изображения, так и целые стенды с десятками оных.
Часто случается, что сложно решить, как подключить монитор в том или ином месте, так как, например, на заводе или фабрике существуют специально отведенные места, в которые на смену старой технике устанавливается новая. В этих случаях подойдут специфические корпуса от изготовителя или особые крепления. Если же предложенные варианты не подходят, всегда можно заключить контракт на изготовление корпуса и крепление монитора по собственным меркам.
Для монитора с ЭЛТ важно протирать пыль и не подвергать его воздействию повышенных/пониженных температур и влаги.
Для жидкокристаллических дисплеев нужен более «нежный» уход, так как даже неосторожное сильное надавливание на дисплей может привести к его непригодности. Поэтому для протирки от пыли желательно использовать специальные спреи и микрофибровые тряпочки либо влажные салфетки, созданные специально для таких типов экранов. Так же как и в случае с ЭЛТ-экранами, необходимо устранить воздействие отрицательных внешних факторов.
Но есть и другие важные показатели при выборе:
Матрица – это элемент монитора, которая формирует картинку. Различают следующие ее виды:
Основа у них одна – это жидкие кристаллы. В спецификации к монитору указываются буквы LED или WLED (светодиоды) – это всего лишь тип подсветки, которую используют все современные дисплеи. Она характеризуется небольшим уровнем энергопотребления и занимает мало места.
TFT TN – изжившая себя технология, которая появилась как замена для экранов с лучевой трубкой. Главные плюсы – дешевизна и быстрое время отклика. Но они нивелируются посредственным качеством картинки, на которое влияют плохие углы обзора.
На базе IPS (in-plane switching) матрицы построены экраны большинства устройств. Основное их преимущество – большие углы обзора, но стоимость таких панелей намного превышает бюджетные типы. Раньше разрыв в цене был более катастрофическим, сейчас же все устаканилось, даже время отклика пришло в норму.
VA (Vertical Align) матрицы разработали как альтернативу более дорогим IPS моделям, позволяющая снизить цену и время отклика. Они разделены на MVA и PVA, отличающиеся только компаниями, развивающие эту технологию. Последняя разработана компанией Samsung, которая снизила яркость черного цвета. VA имеют лучшую контрастность и цветопередачу, что обеспечивает равномерность черного по всей площади, без видимых засветов. Игровые мониторы этого типа имеют время отклика вплоть до 1 мс. Но под большим углом картинка становится слегка желтоватой и чуть менее контрастной – при работе в непосредственной близости это не так заметно. Поэтому VA панели наиболее универсальны и демократичны по стоимости.
PLS – чистая копия IPS – скрупулёзное рассмотрение не даст никаких различий. Цена – главный фактор в этом случае.
OLED – самая передовая технология в разработке матриц. Они появились недавно по астрономическим ценам. У нее отсутствует понятие яркости черного цвета, а контрастность приближена к бесконечности. Время отклика измеряется десятыми долями миллисекунд. Важная проблема – недолговечность вследствие быстрого выгорания пикселей.
Подбираем диагональ монитора исходя из расстояния до рабочего места и задач, решающие пользователем. Наиболее распространены размеры в 21.5”, 24” и 27”. Большую длину лучше не брать, если вы сидите близко, так как для охвата взглядом необходимой части экрана, шея будет постоянно напряжена. На панели в 27” останавливаемся при 4К разрешении, для Full HD достаточно и меньшей диагонали.
Угол наклона и изменение высоты экрана – одни из важных характеристик. Ведь регулировка высоты компьютерного кресла не всегда приводит к комфортному взгляду на картинку. Тем более, если монитор имеет не лучшие параметры по обзору.
Большинство панелей характеризуются гибкой эргономикой. Возможность поворачивать экран на 90º позволяет лучше приспособиться к чтению электронных книг или просмотру фотографий в портретном режиме.
На сегодняшний день популярны следующие виды разрешений: Full HD, 2K, Quad HD, Ultra HD и 4К. Большая часть мониторов на рынке – первого типа (1920x1080 точек). У них невысокая цена, и не требуется современная конфигурация компьютера.
2K (2048x1080) и QHD (2560 х 1440) – нечто среднее и не так распространено.
Отличие последних двух небольшое (3840 х 2160 пикселей против 4096x2160). Все больше фильмов и игр выходят в этом разрешении, совместимость с которым поддерживают только последние модели комплектующих для ПК. Не надо бояться таких разрешений, так как ситуация постепенно меняется: планшеты с 4х ядерным процессором уже выдают качественную картинку через HDMI кабель.
Этот параметр более важен для экстремальных геймеров, чем для обычных пользователей. Игнорируйте его, если вы не фанат игр, так как стандартная частота обновления экрана в 60 Гц более чем достаточна. На рынке можно встретить панели с частотой 120 или 144 Гц – не каждая видеокарта сможет ее выдать при высоком разрешении, да и разница в стоимости велика.
Это существенная характеристика для монитора с отсутствием эргономики, или если вы используете его для просмотра фильмов большой семьей. Идеальные значения - 178° по горизонтали и 178° по вертикали. Только в этом случае не искажаются цвета, и не нарушается контрастность.
В спецификации основной акцент делается на яркость подсветки (200 кд/м 2 , 250 кд/м 2 или 300 кд/м 2 ) и контрастность (статическая и динамическая). Динамическая нам не очень интересна, так как она говорит, во сколько раз включенный монитор светлее выключенного. Поэтому ищем значение статической контрастности, то есть с одинаковым уровнем подсвечивания. Для матрицы типа VA она равна 3000:1.
Эти два показателя тесно связаны между собой. Обращаем внимание на дисплеи с максимальными значениями яркости и статической контрастности, которые будут обеспечивать наилучшую сочность изображения.
У мониторов персональных компьютеров наблюдается задержка (отставание) в визуализации информации. Например, 2 мс GtG (Grey-to-Grey) означает, что за такое время пиксель на экране изменяет яркость свечения серого цвета с 10% до 90%. Оно влияет на скорость смены картинки на дисплее, которая особенно важна для динамичных игр. Рядовые пользователи этого не заметят. Обычно мониторы имеют время отклика от 1 до 8 мс. Если в качестве экрана использовать телевизор, то 20 мс считается хорошим уровнем.
Пару лет назад появились изогнутые панели. Сейчас разнообразия стало больше, так как в след за Samsung такие модели изготавливают и другие фирмы, например, LG, Philips, HP, Asus, Iiyama, BenQ, Acer, Dell.
Есть ли толк от этих новшеств? Производители утверждают, что это обеспечивает наиболее комфортные условия для просмотра контента на экране, а радиус кривизны сопоставим с экраном в кинотеатре. Но погружение в реальность происходящего можно почувствовать только на большой диагонали, от 27”. А это стоит немалых денег. Габариты тоже увеличиваются: сложно сделать тонкие рамки и компактную заднюю стенку. Поэтому каждый решает сам, нужно ли ему это.
На данный момент актуальны следующие порты для связи с системным блоком компьютера: DVI, HDMI и DP. VGA кабель (аналоговый сигнал) в расчет не берем из-за низкого качества изображения.
Наибольшую пропускную способность имеет Display Port версии 1.4. (7680x4320 @60 Hz). Но сейчас это избыточно: 8К мониторов на рынке не найти.
Если количество точек на единицу площади составляет 4096 на 2160 при 60 Hz, то используется разъем HDMI 2.0b, версия 1.4 работает на частоте до 30 Hz.
DVI-D Dual Link подойдет до разрешений 2560х1600 при частоте обновления 60 Hz или 1920х1080 при 120 Hz.
Следует обратиться к спецификации графического адаптера и определить, какой из цифровых портов целесообразно использовать.
Главное при работе за монитором – максимально обезопасить свои глаза. Можно каждый час отвлекаться от него на несколько минут. Дополнительно разработали несколько автоматических режимов. Например, “Eye-saver” и “Eye Saver Mode” снижают насыщенность синего света от экрана, а технология “Flicker Free” нейтрализует мерцание, в результате чего снижается напряжение на зрение.
На выручку придет и более изогнутый экран. Он был разработан на основе формы глаза человека, повторяя его контур. Таким образом удается достичь меньшей усталости благодаря более редкой фокусировке на изображении.
Итак, исходя из соотношения цена-качество выбор пал на монитор, у которого:
Еще лучше, если перед покупкой вы сами придете в магазин с записанной на флешку программой для проверки на битые пиксели и оцените качество передаваемой картинки. Известные магазины предоставляют такую возможность.
Монитор преобразует цифровую и (или) аналоговую информацию в видеоизображение.
Монитор по своему виду и функциональности напоминает обычный телевизор.
Устройство цветного кинескопа.
1 -Электронные пушки. 2 - Электронные лучи. 3 - Фокусирующая катушка. 4 - Отклоняющие катушки. 5 - Анод. 6 - Маска, благодаря которой красный луч попадает на красный люминофор, и т.д. 7 - Красные, зелёные и синие зёрна люминофора. 8 - Маска и зёрна люминофора (увеличенно).
Основные характеристики монитора это длина диагонали его экрана, разрешение и частота показа изображения . Длину диагонали монитора принято измерять в дюймах (1 дюйм равен 2,54 сантиметра).
ЖК - жидкокристаллические мониторы (англ. LCD - liquid crystal display
)- плоский монитор на основе жидких кристаллов. Тонкопленочный транзистор - одно из названий жидкокристаллического дисплея, в котором используется активная матрица, управляемая тонкоплёночными транзисторами. Усилитель TFT для каждого субпиксела применяется для повышения быстродействия, контрастности и чёткости изображения дисплея. Важнейшие характеристики ЖК-мониторов:
Современные мониторы по длине диагонали делятся так: 14”, 15”, 17”, 19”, 21”, 22” – дюймовые. Чем больше длина диагонали, тем лучше и, следовательно, дороже монитор. Сейчас наиболее распространены 15”и 17” дюймовые мониторы.
Разрешение монитора – это количество точек по горизонтали и вертикали, которое может показать монитор.
Как правило чем больше длина диагонали монитора, тем больше его разрешение. Для 15” дюймовых мониторов оптимальное разрешение является 800х600 (800 точек по горизонтали и 600 точек по вертикали), для 17” дюймовых мониторов - 1024х768.
Частота показа изображения монитора – это количество показов изображения монитором за секунду. Она измеряется в Герцах (Гц). Чем больше частота, тем лучше качество изображения, которое показывает монитор, коме того, чем выше частота, тем меньше устают глаза при работе с монитором.
На разных разрешениях у мониторов различные частоты. На данный момент оптимальными частотами современных мониторов являются 100 Гц при разрешении 800х600 и 85 Гц при разрешении 1024х768.
Модель монитора современного имеет низкое излучение радиации, низкое излучение электромагнитных волн, низкий статический заряд. Поэтому почти все современные мониторы (с 1996) года выпуска являются практически безвредными для человека.
Наиболее критическим параметром монитора является частота показа изображения. Именно она определяет, насколько быстро будут уставать глаза человека при работе с монитором. Т.о. рекомендуется при работе с монитором выставлять его максимальную частоту.
Теперь все большее имеют распространение имеют мониторы на жидких кристаллах
|
ТЕМА № 2. АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ Устройства вывода графических изображений, их основные характеристики. Мониторы, классификация, принцип действия, основные характеристики. Видеоадаптер. Принтеры, их классификация, основные характеристики и принцип работы. Плоттеры (графопостроители). Устройства ввода графических изображений, их основные характеристики. Сканеры, классификация и основные характеристики. Дигитайзеры. Манипулятор «мышь», назначение, классификация. Джойстики. Трекбол. Тачпады и трекпойнты. Средства диалога для систем виртуальной реальности. Мониторы, классификация, принцип действия, основные характеристикиОдной из наиболее важных составных частей персонального компьютера является его видеоподсистема, состоящая из монитора и видеоадаптера (обычно размещаемого на системной плате). Монитор предназначен для отображения на экране текстовой и графической информации, визуально воспринимаемой пользователем персонального компьютера. В настоящее время существует большое разнообразие типов мониторов. Их можно охарактеризовать следующими основными признаками: По режиму отображения мониторы делятся на: Растровые дисплеи; Векторные дисплеи. В векторных дисплеях с регенерацией изображения на базе электронно–лучевой трубки (ЭЛТ) используется люминофор с очень коротким временем послесвечения. Такие дисплеи часто называют дисплеями с произвольным сканированием. Из–за того, что время послесвечения люминофора мало, изображение на ЭЛТ за секунду должно многократно перерисоваться или регенерироваться. Минимальная скорость регенерации должна составлять, по крайней мере, 30 (1/с), а предпочтительнее 40–50 (1/с). Скорость регенерации меньшая 30 приводит к мерцанию изображения. Кроме ЭЛТ, для векторного дисплея необходим дисплейный буфер и дисплейный контроллер. Дисплейный буфер – непрерывный участок памяти, содержащий всю информацию, необходимую для вывода изображения на ЭЛТ. Функция дисплейного контроллера заключается в том, чтобы циклически обрабатывать эту информацию со скоростью регенерации. Сложность рисунка ограничивается двумя факторами – размером дисплейного буфера и скоростью контроллера. Растровое устройство можно рассматривать как матрицу дискретных ячеек (точек), каждая из которых может быть подсвечена. Таким образом, оно является точечно–рисующим устройством. Невозможно, за исключением специальных случаев, непосредственно нарисовать отрезок прямой из одной адресуемой точки или пиксела в матрице в другую адресуемую точку. Отрезок можно только аппроксимировать последовательностями точек (пикселов), близко лежащих к реальной траектории отрезка. Отрезок прямой из точек получится только в случае горизонтальных, вертикальных или расположенных под углом 45 градусов отрезков. Все другие отрезки будут выглядеть как последовательности ступенек. Это явление называется лестничным эффектом или «зазубренностью ». Чаще всего для графических устройств с растровой ЭЛТ используется буфер кадра. Буфер кадра представляет собой большой непрерывный участок памяти компьютера. Для каждой точки или пиксела в растре отводится как минимум один бит памяти. Эта память называется битовой плоскостью . Для квадратного растра размером 512 х 512 требуется 2 18 , или 262144 бита памяти в одной битовой плоскости. Из–за того, что бит памяти имеет только два состояния (двоичное 0 или 1), имея одну битовую плоскость, можно получить лишь черно–белое изображение. Битовая плоскость является цифровым устройством, тогда как растровая ЭЛТ – аналоговое устройство. Поэтому при считывании информации из буфера кадра и ее выводе на графическое устройство с растровой ЭЛТ должно происходить преобразование из цифрового представления в аналоговый сигнал. Такое преобразование выполняет цифро–аналоговый преобразователь (ЦАП). По типу экрана мониторы делятся на: Дисплеи на основе ЭЛТ; Жидкокристаллические (ЖК); Плазменные. Дисплеи на основе электронно-лучевой трубки Чтобы понять принципы работу растровых дисплеев и векторных дисплеев с регенерацией, нужно иметь представление о конструкции ЭЛТ и методах создания видеоизображения. На рисунке схематично показана ЭЛТ , используемая в видеомониторах. Катод (отрицательно заряженный) нагревают до тех пор, пока возбужденные электроны не создадут расширяющегося облака (электроны отталкиваются друг от друга, так как имеют одинаковый заряд). Эти электроны притягиваются к сильно заряженному положительному аноду . На внутреннюю сторону расширенного конца ЭЛТ нанесен люминофор . Облако электронов с помощью линз фокусируется с узкий, строго параллельный пучок, и луч дает яркое пятно в центре ЭЛТ. Луч отклоняется или позиционируется влево или вправо от центра и (или) выше или ниже центра с помощью усилителей горизонтального и вертикального отклонения. Именно в данный момент проявляется отличие векторных и растровых дисплеев. В векторном дисплее электронный луч может быть отклонен непосредственно из любой произвольной позиции в любую другую произвольную позицию на экране ЭЛТ (аноде). Поскольку люминофорное покрытие нанесено на экран ЭЛТ сплошным слоем, в результате получается почти идеальная прямая. В отличие от этого в растровом дисплее луч может отклоняться только в строго определенные позиции на экране, образующие своеобразную мозаику. Эта мозаика составляет видеоизображение. Люминофорное покрытие на экране растровой ЭЛТ тоже не непрерывно, а представляет собой множество тесно расположенных мельчайших точек, куда может позиционироваться луч, образуя мозаику. Экран жидкокристаллического дисплея (ЖКД) состоит из двух стеклянных пластин, между которыми находится масса, содержащая жидкие кристаллы, которые изменяют свои оптические свойства в зависимости от прилагаемого электрического заряда. Жидкие кристаллы сами не светятся, поэтому ЖКД нуждаются в подсветке или во внешнем освещении. Основным достоинством ЖКД являются их габариты (экран плоский). К недостаткам можно отнести недостаточное быстродействие при изменении изображения на экране, что особенно заметно при перемещении курсора мыши, а также зависимость резкости и яркости изображения от угла зрения. Жидкокристаллические дисплеи ЖК – дисплеи обладают неоспоримыми преимуществами перед конкурирующими устройствами отображения: 1. Размеры. ЖК–дисплеи отличаются малой глубиной и небольшой массой и поэтому их более удобно перемещать и устанавливать, чем ЭЛТ–мониторы, у которых размер в глубину приблизительно равен ширине. 2. Энергопотребление. ЖК–дисплей потребляет меньшую мощность, чем ЭЛТ–монитор с сопоставимыми характеристиками. 3. Удобство для пользователя. В ЭЛТ электронные лучи при развертке движутся по экрану, обновляя изображение. Хотя в большинстве случаев можно установить такую частоту регенерации (число обновлений экрана электронными лучами в секунду), что изображение выглядит стабильным, некоторые пользователи все же воспринимают мерцание, способное вызвать быстрое утомление глаз и головную боль. На экране ЖК–дисплея каждый пиксел либо включен, либо выключен, так что мерцание отсутствует. Кроме того, для ЭЛТ–мониторов характерно в небольших количествах электромагнитное излучение; в ЖК–мониторах такого излучения нет. Недостаток – высокая цена HCA–панели обеспечивают такую же контрастность изображения, как TFT–матрицы, и почти не уступают им по скорости реакции при воспроизведении видео. Фирма Arithmos разработала процессор визуализации для DSTN–панелей, который позволяет еще более улучшить качество изображения. Таким образом, для пользователей, ограниченных в средствах, DSTN–дисплей может оказаться хорошим компромиссным решением. В ЖК–дисплеях угол обзора не только мал, но и асимметричен: обычно он составляет 45 градусов по горизонтали и +15...–30 по вертикали. Излучающие дисплеи, такие как электролюминесцентные, плазменные и на базе ЭЛТ, как правило, имеют конус обзора от 80 до 90 по обеим осям. Хотя в последнее время на рынке появились модели ЖК–дисплеев с увеличенным углом обзора 50–60 градусов. Представитель Hitachi Тим Паттон (Tim Patton) считает, что в традиционных ЖК–дисплеях наблюдается зависимость контрастности и цвета изображения от угла зрения. Эта проблема обострялась по мере увеличения размеров ЖК–дисплеев и приобретения ими способности воспроизводить больше цветов. Hitachi при создании своего нового дисплея SuperTFT воспользовалась иной технологией – IPS. Как известно, в обычных ЖК–дисплеях молекулы жидкого кристалла меняют свою ориентацию с горизонтальной на вертикальную под воздействием электрического поля, а адресующие электроды помещаются на две расположенные друг против друга стеклянные подложки. В IPS(in–plane switching) – дисплеях, наоборот, происходит чередование двух углов в горизонтальной плоскости, причем оба электрода находятся на одной из подложек. В результате угол обзора, как по горизонтальной, так и по вертикальной оси достигает 70 градусов. Плазменные дисплеи Газоплазменные мониторы состоят из двух пластин, между которыми находится газовая смесь, светящаяся под воздействием электрических импульсов. Такие мониторы не имеют недостатков, присущих ЖКД, однако их нельзя использовать в переносных компьютерах с аккумуляторным и батарейным питанием, так как они потребляют большой ток. Размер по диагонали (расстояние от левого нижнего до правого верхнего угла экрана) приводится в дюймах. Наиболее распространены мониторы с диагональю 14". Однако работать с монитором с диагональю 15" намного удобнее, а для работы с графическими пакетами, издательскими системами и системами автоматизированного проектирования необходимы мониторы с диагональю не меньше 17"; – теневая маска экрана . Единицей измерения является расстояние между отверстиями маски в мм. Чем меньше это расстояние и чем больше отверстий, тем выше качество изображения. Этот параметр часто отождествляют с зерном экрана монитора, однако это справедливо не во всех случаях; – разрешение , измеряется в пикселах (точках), помещающихся по горизонтали и вертикали видимой части экрана. В настоящее время наиболее распространены мониторы с расширением не менее 1024*768 пикселей; – кинескоп. Наиболее предпочтительны следующие типы кинескопов: Black Trinitron, Black Matrix и Black Planar. Данные кинескопы очень контрастны, дают отличное изображение, однако их люминофор чувствителен к свету, что может сократить срок службы монитора. К тому же при работе с контрастным монитором быстрее устают глаза; – потребляемая мощность. У мониторов с диагональю 14" потребляемая мощность не должна превышать 60 Вт, иначе повышается вероятность теплового перегрева монитора, что сокращает срок его службы. У более крупных мониторов потребляемая мощность соответственно выше; – антибликовое покрытие. Для дешевых мониторов используют пескоструйную обработку поверхности экрана. При этом качество изображения ухудшается. В дорогих мониторах на поверхность экрана наносится специальное химическое вещество, обладающее антибликовыми свойствами; – защитные свойства монитора. В настоящее время распространены мониторы с низким уровнем излучения (LR–мониторы). Они отвечают нормам стандарта MPRI или MPR II. |
