ТЕМА 2.6. МоНІТОРИ. Основні характеристики моніторів

· призначення монітору

· основні характеристики моніторів на ЕПТ

· мультимедійні монітори

· рідинно-кристалічні монітори

Основні терміни теми: монітор, відеоадаптер, частота зміни кадрів, мультимедійні монітори, активна матриця.

Монітор – це пристрій для візуального подання даних. Основними характеристиками монітора є розмір екрану по діагоналі, який вимірюється в дюймах; роздільна здатність. Якість зображення визначається також типом відеоадаптера монітора -– спеціального пристрою, який управляє виводом зображення. Тип адаптера визначає розміри екрана в пікселах, кількість кольорів графіки. Розглянемо основні характеристики моніторів детальніше.

Розмір екрану. Головним параметром монітора є, звичайно, розмір його екрану по діагоналі. На сьогоднішній день найбільш популярні монітори з розміром діагоналі 14 та 15 дюймів. Моделі моніторів з 17-ти та 20-ти дюймовим кінескопом зустрічаються рідше і використовуються в основному у видавництвах. Реальний розмір зображення дещо менший і залежить від технічних особливостей виготовлення ЕПТ. Практично всі монітори мають засоби керування, що дозволяють розтягувати зображення до границь корисної площі.

Роздільна здатність. Цей параметр визначається кількістю пікселів по вертикалі та горизонталі робочої поверхні екрану. Для 14-ти та 15-ти дюймових моніторів прийнятною є роздільна здатність 800х600, тоді як для 17-ти дюймового монітору – 1280х1024. Гранична або максимальна роздільна здатність для 15-ти дюймових моніторів не перевищує 1280х1024 пікселів, а для 17-дюймових – 1600х1200 пікселів. На граничній роздільній здатності монітори забезпечують частоту зміни кадрів біля 60 Гц, що не є задовільною величиною для нормальної роботи.

Режим більшої роздільної здатності дозволяє виводити сторінку більшої площі, однак екранний інтерфейс (кнопки, піктограми, меню и т.д.) при цьому також зменшуються, що не завжди зручно для роботи, внаслідок розмитості зображень, напруження зору і т.п. Тому користувач повинен вибирати оптимальну роздільну здатність.

Екранні покриття. Під час роботи поверхня екрана піддається інтенсивному електронному бомбардуванню, у результаті чого може накопичуватися статичний заряд. Це приводить до того що поверхня екрану притягує до себе більшу кількість пилу, і крім того, при доторканні рукою до зарядженого екрану користувача може неприємно вдарити слабий електричний заряд. Для зменшення потенціалу поверхні екрану на нього наносять спеціальні антистатичні покриття.

Крім цього, екранні покриття використовують для усунення відбитків навколишніх предметів у склі екрану, що заважає нормальній роботі. Для зменшення ефекту відбиття поверхня екрану повинна бути матовою.

Існує думка, що для усунення відбитків та захисту від статичного електричного заряду доцільно застосовувати додатковий захисний екран. При цьому звичайно використовуються недорогі екрани, які настільки поступаються свої ефектом тим покриттям, що наносяться на сучасні кінескопи, що їх застосування не тільки недоцільне але і шкідливе для очей із-за власних екранних відбитків. Якісні фільтри з поляризацією відбитків та максимальним захистом від електромагнітного випромінювання коштують біля 100 дол. Однак якщо монітор відповідає специфікації Low Radiation, то необхідність використання такого фільтру відпадає. Таким чином, фільтр на сучасний монітор ставити не потрібно.

Кривизна екрану. Наступною характеристикою монітора є кривизна екрану. Чим меншу кривизну має екран, тим менше спотворюються на ньому геометричні фігури. На теперішній момент випускаються два основних типи кінескопів, у яких екран має сферичну та циліндричну кривизну. Поверхня екрана кінескопа у першому випадку має представляє собою сегмент, вирізаний із сфери, а у другому – із вертикального циліндра. На 14-ти дюймових моніторах використовуються сферичні екрани, які мають досить велику кривизну (R – 0,5 м) по обох напрямках. Пізніше з’явилися сферичні кінескопи з меншою кривизною (для 15 дюймів – R=1 м), які у порівнянні з попередниками виглядали майже ідеально плоскими. Із-за привикання очей до сферичного екрану перше враження від зображення на такому моніторі таке, що ніби воно ввігнуте в іншу сторону. І, накінець, з’явились повністю плоскі кінескопи (по всіх напрямках) – PanaFlat компанії Panasonic.

Крім зменшення геометричних спотворювань, більш плоскі екрани мають кращі антиблікові властивості в силу дії звичайних законів відбиття.

Частотні характеристики монітора. При формуванні одного кадру зображення, кожен із трьох електронних пучків походить від одного краю екрана до іншого (малює рядок), підсвічуючи потрібні точки з потрібною інтенсивністю, і робить це стільки разів, який режим роздільної здатності по вертикалі (кількість рядків). Процесом розгортки променя керують сигнали синхронізації, які посилає відео адаптер. Для отримання стійкого зображення, яке добре сприймалося б оком людини, необхідно, щоб кадр обновлявся досить часто – в декілька разів частіше, ніж у кінематографі. Електронна система монітора забезпечує рядкову та кадрову розгортку, яку називають кадровою частотою.

Головним і найбільш практично важливим частотним параметром монітора є частота кадрової розгортки, вказана для певної роздільної здатності. Саме ця характеристика визначає рівень мигання зображення та стомлюваність очей. Декілька років назад асоціація VESA (Video Electronics Standard Association – Асоціація стандартів в області відео електроніки), встановила мінімальну частоту кадрової розгортки для виконання ергономічних вимог при роботі з монітором, яка складала 70 Гц в режимі горизонтальної розгортки. Потім ця межа піднялася до 72 Гц. Новий стандарт ErgoVga, запропонований VESA, визначає мінімум цієї частоти на рівні 75 Гц для роздільної здатності 1024х768.

Таблиця Частотні характеристики моніторів.

 

Роздільна здатність	Частота вертикальної синхронізації, Гц	Частота горизонтальної синхронізації, Гц
640х480	60 120	31.5 61
800х600	60 75 80 100	38 47 50 64
1024х768	60 75 80	48 60 64
1280х1024	60 75 80	64 80 86
1600х1200	60 75 80	75 94 100

 

Якщо монітор при вибраній роздільній здатності не забезпечує потрібної частоти оновлення кадрів, то краще вибрати режим з меншою роздільною здатністю, на якому тим не менше значення 75-80 Гц досягається.

 Мультимедійні монітори. Зараз, коли більшість комп’ютерів мають дисководи CD-ROM, з’явились монітори із вмонтованими динаміками, розташованими збоку або внизу передньої панелі. У деяких таких моніторів є вбудовані мікрофони, що дозволяють записувати голосові команди. Ця особливість може виявитися корисною, якщо користувач використовує голосову пошту або керує своїм комп’ютером за допомогою голосу.

 Однак така проста ідея – створити монітори із засобами мультимедіа пов’язана із деякими проблемами. Вбудовані мікрофон і динаміки розташовані на фіксованій, занадто близькій відстані один від одного, і якщо мікрофон досить чуттєвий, щоб "спіймати" ваш голос з певної відстані, то дуже ймовірно, що шум із динаміків теж буде записуватися та підсилюватися. у результаті буде чути постійний шум у якості фону запису. Крім того, у деяких мультимедійних моніторах при максимальній потужності динаміків зображення починає "тремтіти”.

Активна матриця. Монітор на електронно-променевій трубці громіздкий і споживає багато енергії. Тому, щоб позбутися кінескопу, поводяться інтенсивні розробки нових типів персональних комп’ютерів.

Найбільше розповсюдження у портативних комп’ютерах notebook отримали монохроматичні та кольорові рідинно-кристалічні LCD-дисплеї. Технологія LCD-дисплеїв швидко прогресує і досягла сьогодні високої досконалості. Чорно-білі LCD-дисплеї на сьогодні не поступаються VGA-моніторам на кінескопах. Самими неприємними недоліками рідинно-кристалічного монітору вважаються висока інерційність зображення та повільність, особливо це помітно при роботі з мишкою чи трекболом у будь-яких графічних середовищах, наприклад, у Windows.

Найважливішим та найбільш перспективним досягненням в цій області на сьогодні є кольоровий TFT-дисплей або, як його часто називають, активна матриця. Активно-матричні тонко плівкові транзисторні дисплеї принципово відрізняються від звичайних LCD-дисплеїв, що використовують пасивно-матричну технологію.

Кожен піксел TFT-дисплею містить окремий транзистор, що керує групою із трьох кольорових точок. Це так званий "логічний піксел", що складається із трьох рідинно-кристалічних елементів, видимих крізь три основні кольорові фільтри – червоний синій та зелений. Всі пікселі всередині підсвічуються флюросцентним кольором. У виключеному стані рідинно-кристалічний елемент повертає поляризацію світла на 90°, яке проникає через задній фільтр. У результаті світло не може проникнуть через передній поляризаційний фільтр. Але при подачі напруги на поляризаційний елемент, поляризація світла повертається на 90° и світло стає видимим. Таким чином, комбінуючи пропускання світла через червоний, синій та зелений фільтри, можна в кожному логічному пікселі створити практично будь-який відтінок з високою яскравістю та насиченістю кольорів і з надзвичайно високою контрастністю.

Активно-матричний дисплей володіє вражаючими можливостями. Картинка на екрані TFT-дисплея обновляється 80 разів за секунду. У пасивно-матричних LCD-дисплеях картинка обновляється приблизно 10 раз за секунду.

Активна матриця у портативних комп’ютерах відкриває широкі області застосування у всіх сферах діяльності, де якість графічних образів має особливо важливе значення – в системах автоматизованого проектування, у настільних видавничих системах, у діловій та комп’ютерній графіці, в архітектурі та інших подібних областях. З часом активна матриця, ймовірно, зможе витіснити звичайні монітори в настільних комп’ютерах і навіть кінескопи у телевізорах.