Міністерство загальної та професійної освіти
Російської Федерації
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УНІВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛІННЯ ТА РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ (ТУСУР)
Кафедра промислової електроніки (ПРЕ)
обробки інформації ».
на тему: «Технології у виробництві моніторів».
Зрозуміло, що критеріїв, які визначають правильний вибір монітора, дуже багато. Більше того, для різних цілей вибираються різні монітори. Вартість моніторів може дуже істотно відрізнятися, їх можливості і технічні параметри теж різні. Ми постараємося розповісти про види моніторів і дати рекомендації, як вибрати монітор саме для ваших потреб.
Якщо ви зібралися купувати новий комп'ютер або зважилися на модернізацію, то перш, ніж вибрати саму сучасну відеокарту, або самий швидкісний жорсткий диск, або ... та що завгодно, перш за все подумайте про моніторі. Саме за монітором ви будете проводити багато часу, розважаючись або працюючи. Краще купити відеоприскорювач простіше, щоб модернізувати його пізніше, але монітор ви не зможете модернізувати. Ви можете його тільки викинути і купити новий. Або продати за смішні гроші. Саме тому не можна економити на моніторі, тому що ви економите на своєму здоров'ї.
Зрозуміло, при виборі монітора ми, волею-неволею, орієнтуємося на рекламу. Але, зі зрозумілих причин, в рекламі виробники роблять акцент на тих характеристиках монітора, які вигідні саме виробникам. Я постараюся дати рекомендації, на що слід звернути особливу увагу і про які характеристиках слід знати точно. Також розгляну переваги і недоліки різних типів моніторів, починаючи з традиційних CRT-моніторів і закінчуючи ультрасучасними LCD-моніторами. Приділю особливу увагу таким параметрам, як підтримувані дозволи і частоти оновлення, відповідність стандартам безпеки та підтримка режимів енергозбереження. І багато іншого.
Розглянемо принципи роботи CRT-моніторів. CRT-або ЕЛТ-монітор має скляну трубку, усередині якої вакуум, тобто все повітря видалено. З фронтального боку
внутрішня частина скла трубки покрита люмінофором (Luminofor). В якості люмінофорів для кольорових ЕПТ використовуються досить складні склади на основі рідкісноземельних металів - ітрій, ербію і т.п. Люмінофор - це речовина, яка випромінює світло при бомбардуванні його зарядженими частинками. Зауважимо, що іноді люмінофор називають фосфором, але це не вірно, тому що люмінофор, який використовується в покритті CRT, нічого не має спільного з фосфором. Більш того, фосфор "світиться" в результаті взаємодії з киснем повітря при окисленні до P 2 O 5 і мало за часом (до речі, білий фосфор - сильна отрута). Для створення зображення в CRT-моніторі використовується електронна гармата, яка випускає потік електронів крізь металеву маску або решітку на внутрішню поверхню скляного екрана монітора, яка покрита різнокольоровими люмінофорним точками. Потік електронів на шляху до фронтальної частини трубки проходить через модулятор інтенсивності і прискорює систему, що працюють за принципом різниці потенціалів. У результаті, електрони набувають велику енергію, частина з якої витрачається на світіння люмінофора. Електрони потрапляють на люмінофорному шар, після чого енергія електронів перетворюється на світло, тобто потік електронів змушує точки люмінофора світитися. Ці світні точки люмінофора формують зображення, яке ви бачите на вашому моніторі. Як правило, у кольоровому CRT-моніторі використовуються три електронні гармати, на відміну від однієї гармати, що застосовується в монохромних моніторах, які зараз практично не виробляються і мало кому цікаві.
Всі ми знаємо (а особисто я з лекцій по Ессо в моєму рідному ТУСУР) або чули про те, що наші очі реагують на основні кольори: червоний (Red), зелений (Green) і синій (Blue) і на їх комбінації, які створюють нескінченне число квітів.
Люмінофорних шар, що покриває фронтальну частину електронно-променевої трубки, складається з дуже маленьких елементів (настільки маленьких, що людське око їх не завжди може розрізнити). Ці люмінофорні елементи відтворюють основні кольори, фактично є три типи різнобарвних частинок, чиї кольори відповідають основним кольорам RGB (звідси і назва групи з люмінофорних елементів - тріади).
Люмінофор починає світитися, як було сказано вище, під впливом прискорених електронів, які створюються трьома електронними гарматами. Кожна з трьох гармат відповідає одному з основних кольорів і посилає пучок електронів на різні частинки люмінофор, чиє світіння основними кольорами з різною інтенсивністю комбінується, і, в результаті, формується зображення з необхідним кольором. Наприклад, якщо активувати червону, зелену і синю люмінофорні частки, їх комбінація сформує білий колір.
Для керування електронно-променевою трубкою необхідна і керуюча електроніка, якість якої багато в чому визначає і якість монітора. До речі, саме різниця в якості керуючої електроніки, створюваної різними виробниками, є одним з критеріїв, що визначають різницю між моніторами з однаковою електронно-променевою трубкою. Отже, повторимося: кожна гармата випромінює електронний промінь (або потік, або пучок), який впливає на люмінофорні елементи різного кольору (зеленого, червоного або синього). Зрозуміло, що електронний промінь, призначений для червоних люмінофорних елементів, не повинен впливати на люмінофор зеленого або синього кольору. Щоб домогтися такої дії використовується спеціальна маска, чия структура залежить від типу кінескопів від різних виробників, що забезпечує дискретність (растровому) зображення. ЕПТ можна розбити на два класи - трипроменевою з дельтавидною розташуванням електронних гармат і з планарним розташуванням електронних гармат. У цих трубках застосовуються щілинні й тіньові маски, хоча правильніше сказати, що вони всі тіньові. При цьому трубки з планарним розташуванням електронних гармат ще називають кінескопами з самосведеніем променів, так як вплив магнітного поля Землі на три планарно розташованих променя практично однаково, і при зміні положення трубки відносно поля Землі не потрібно проводити додаткові регулювання.
Отже, найпоширеніші типи масок - це тіньові, а вони бувають двох типів: "Shadow Mask" (тіньова маска) і "Slot Mask" (щілинна маска).
Тіньова маска (shadow mask) - це найпоширеніший тип масок для CRT-моніторів. Тіньова маска складається з металевої сітки перед частиною скляної трубки з люмінофорним шаром. Як правило, більшість сучасних тіньових масок виготовляють з інвару (invar, сплав заліза і нікелю). Отвори в металевій сітці працюють, як приціл (хоча і не точний), саме цим забезпечується те, що електронний промінь потрапляє тільки на необхідні люмінофорні елементи, і тільки в певних областях. Тіньова маска створює решітку з однорідними точками (ще званими тріади), де кожна така точка складається з трьох люмінофрних елементів основних кольорів - зеленого, червоного і синього - що світяться з різною інтенсивністю під впливом променів з електронних гармат. Зміною струму кожного з трьох електронних променів можна домогтися довільного кольору елемента зображення, утвореного тріадою точок.
Мінімальна відстань між люмінофорним елементами однакового кольору називається dot pitch (або крок точки) і є індексом якості зображення. Крок точки зазвичай вимірюється в міліметрах (мм). Чим менше значення кроку точки, тим вища якість відтвореного на моніторі зображення.
Тіньова маска застосовується в більшості сучасних моніторів - Hitachi, Panasonic, Samsung, Daewoo, LG, Nokia, Viewsonic.
Щілинна маска (slot mask) - це технологія, широко застосовувана компанією NEC, під ім'ям "CromaClear". Це рішення на практиці являє собою комбінацію двох технологій, описаних вище. У даному випадку люмінофорні елементи розташовані у вертикальних еліптичних комірках, а маска зроблена з вертикальних ліній. Фактично, вертикальні смуги розділені на еліптичні комірки, які містять групи з трьох люмінофорних елементів трьох основних кольорів. Мінімальна відстань між двома осередками називається slot pitch (щілинний крок). Чим менше значення slot pitch, тим вища якість зображення на моніторі. Щілинна маска використовується, крім моніторів від NEC (де осередки еліптичні), в моніторах Panasonic з трубкою PureFlat (раніше називалася PanaFlat). До речі, найпершим монітором з плоскою трубкою був саме Panasonic з трубкою PanaFlat. Взагалі, тема моніторів з плоскими трубками заслуговує окремої статті. У даному матеріалі ми лише трохи торкнемося цю тему:
LG використовує плоску щілинну трубку Flatron з кроком 0.24 у своїх моніторах. Ніякого відношення до Trinitron ця технологія не має. Більш докладну інформацію про цю трубці можна знайти на спеціальному сайті: http://flatron.lge.co.kr/
Зауважу, що в плоских трубках Infinite Flat Tube (серія DynaFlat) від Samsung використовується не щілинна маска, а звичайна тіньова. Додаткову інформацію можна подивитися http://www.sdd.samsung.co.kr/sddhome/webdriver?MIval=index_temp&num1=82&lang=E
Компанія Sony розробила свою власну технологію створення плоских трубок - FD Trinitron. Зрозуміло, з використанням апертурной грати, але не звичайної, а з постійним кроком.
Компанія Mitsubishi розробила технологію DiamondTron NF. Судячи з усього, ніякого зв'язку з FD Trinitron від Sony немає. При цьому в трубках DiamondTron NF застосовується апертурная грати зі змінним кроком.
Є і ще один вид трубок, в яких використовується "Aperture Grill" (апертурная, або тіньова грати). Ці трубки стали відомі під ім'ям Trinitron і вперше були представлені на ринку компанією Sony ще в 1982 році. У трубках з апертурной гратами застосовується оригінальна технологія, де є три променеві гармати, три катода і три модулятора, але при цьому є одна загальна фокусування. Іноді в технічній літературі говориться, що гармата всього одна. Однак питання про кількість електронних гармат не настільки принципове. Ми будемо дотримуватися думки, що електронних гармат три, оскільки є можливість керувати струмом усіх трьох променів незалежно. З іншого боку, можна сказати, що електронна гармата одна, але трипучковий. Сама Sony використовує термін "unitized gun" (об'єднана гармата), але пов'язано це лише з катодного структурою.
Зауважу, що є помилкова думка про те, що в трубках з апертурной гратами застосовується одна електронно-променева гармата, а колір створюється методом тимчасового мультиплексування. Насправді це не так, а пояснення я навели вище.
Інше помилкова думка, іноді зустрічається, полягає в тому, що в трубках з апертурной гратами використовується однопроменевий хроматрон. Тобто є одна гармата зі змінною енергією пучка і двошаровий люмінофор. Поки енергія пучка мала, світиться один люмінофор (наприклад, червоний). У міру підвищення енергії починає світитися інший шар (наприклад, зелений), що дає жовтий колір. Якщо енергія стане ще більше, то електрони пролітають перший шар не порушуючи його і виходить зелений колір. Такі трубки використовувалися років 20-30 тому і тепер практично вимерли.
Апертурна решітка (aperture grill) - це тип маски, використовуваний різними виробниками у своїх технологіях для виробництва кінескопів, які мають різні назви, але мають однакову суть, наприклад, технологія Trinitron від Sony або Diamondtron від Mitsubishi. Це рішення включає в себе металеву решітку з отворами, як у випадку з тіньовою маскою, а має грати з вертикальних ліній. Замість точок з люмінофорним елементами трьох основних кольорів апертурная решітка містить серію ниток, які з люмінофорних елементів, вибудованих у вигляді вертикальних смуг трьох основних кольорів. Така система забезпечує високу контрастність зображення і гарну насиченість кольорів, що разом забезпечує високу якість моніторів з трубками на основі цієї технології. Маска, що застосовується в трубках фірми Sony (Mitsubishi, ViewSonic), являє собою тонку фольгу, на якій подряпано тонкі вертикальні лінії. Вона тримається на горизонтальній (их) (однієї в 15 ", двох в 17", трьох і більше в 21 ") зволіканні, тінь від якої Ви і бачите на екрані. Ця зволікання застосовується для гасіння коливань і називається damper wire. Її добре видно , особливо при світлому тлі зображення на моніторі. Деяким користувачам ці лінії принципово не подобаються, інші ж, навпаки, задоволені і використовують їх як горизонтальної лінійки.
Мінімальна відстань між смугами люмінофора однакового кольору називається strip pitch (або кроком смуги) і вимірюється в міліметрах (мм). Чим менше значення strip pitch, тим вища якість зображення на моніторі. Російської Федерації
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УНІВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛІННЯ ТА РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ (ТУСУР)
Кафедра промислової електроніки (ПРЕ)
РЕФЕРАТ
З дисципліни: «Електрониие засоби збору таобробки інформації ».
на тему: «Технології у виробництві моніторів».
Виконав студент
______________
Перевірив доцент кафедри ПРЕ:
______________.ТОМСЬК
Зміст
Передмова
1. CRT Monitors
Shadow mask
Slot mask
Aperture grille
2. LCD Monitors
STN
Dual Scan Screens
Thin Film Transistor (TFT)
3. Plasma
4. FED
5. LEP
Технологія
Застосування
LEP-дисплеї: день сьогоднішній
LEP-дисплеї: день завтрашній
6. Sizes-Resolutions-Refresh Rate
7. Максимальна роздільна здатність в цифрах
8. Налагодження та проблеми
Список використовуваних джерел.
Передмова
Коли хтось звертається до мене за порадою з приводу того, який комп'ютер купити, то я завжди підкреслюю, що ні в якому разі не слід економити на моніторі. Монітор не можна модернізувати. Він купується один раз для довготривалого використання. Саме через монітор ми сприймаємо всю візуальну інформацію з комп'ютера. Не важливо, чи працюєте ви з бухгалтерською програмою, пишете листи, граєте в ігри, керуєте сервером - ви завжди використовуєте монітор. Від якості і безпеки монітора безпосередньо залежить ваше здоров'я - насамперед зір. Так як же вибрати монітор? Так, щоб було зручно і безпечно працювати, щоб голова не боліла, а очі не втомлювалися, щоб було комфортно грати і працювати? На всі ці питання я і спробую дати відповідь в даному рефераті.Зрозуміло, що критеріїв, які визначають правильний вибір монітора, дуже багато. Більше того, для різних цілей вибираються різні монітори. Вартість моніторів може дуже істотно відрізнятися, їх можливості і технічні параметри теж різні. Ми постараємося розповісти про види моніторів і дати рекомендації, як вибрати монітор саме для ваших потреб.
Якщо ви зібралися купувати новий комп'ютер або зважилися на модернізацію, то перш, ніж вибрати саму сучасну відеокарту, або самий швидкісний жорсткий диск, або ... та що завгодно, перш за все подумайте про моніторі. Саме за монітором ви будете проводити багато часу, розважаючись або працюючи. Краще купити відеоприскорювач простіше, щоб модернізувати його пізніше, але монітор ви не зможете модернізувати. Ви можете його тільки викинути і купити новий. Або продати за смішні гроші. Саме тому не можна економити на моніторі, тому що ви економите на своєму здоров'ї.
Зрозуміло, при виборі монітора ми, волею-неволею, орієнтуємося на рекламу. Але, зі зрозумілих причин, в рекламі виробники роблять акцент на тих характеристиках монітора, які вигідні саме виробникам. Я постараюся дати рекомендації, на що слід звернути особливу увагу і про які характеристиках слід знати точно. Також розгляну переваги і недоліки різних типів моніторів, починаючи з традиційних CRT-моніторів і закінчуючи ультрасучасними LCD-моніторами. Приділю особливу увагу таким параметрам, як підтримувані дозволи і частоти оновлення, відповідність стандартам безпеки та підтримка режимів енергозбереження. І багато іншого.
1. CRT Monitors
Сьогодні найпоширеніший тип моніторів - це CRT (Cathode Ray Tube)-монітори. Як видно з назви, в основі всіх подібних моніторів лежить катодно-променева трубка, але це дослівний переклад, технічно правильно говорити "електронно-променева трубка" (ЕПТ). Використовувана в цьому типі моніторів технологія була створена багато років тому і спочатку створювалася як спеціальний інструментарію для вимірювання змінного струму, простіше кажучи, для осцилографа. Розвиток цієї технології, стосовно до створення моніторів, за останні роки призвело до виробництва все більших за розміром екранів з високою якістю та при низькій вартості. Сьогодні знайти в магазині 14 "монітор дуже складно, але ж років три-чотири тому це був стандарт. Сьогодні стандартними є 15" монітори, і спостерігається явна тенденція в бік 17 "екранів. Скоро 17" монітори стануть стандартним пристроєм, особливо у світлі суттєвого зниження цін на них, а на обрії вже 19 "монітори і більше.Розглянемо принципи роботи CRT-моніторів. CRT-або ЕЛТ-монітор має скляну трубку, усередині якої вакуум, тобто все повітря видалено. З фронтального боку
Люмінофорних шар, що покриває фронтальну частину електронно-променевої трубки, складається з дуже маленьких елементів (настільки маленьких, що людське око їх не завжди може розрізнити). Ці люмінофорні елементи відтворюють основні кольори, фактично є три типи різнобарвних частинок, чиї кольори відповідають основним кольорам RGB (звідси і назва групи з люмінофорних елементів - тріади).
Люмінофор починає світитися, як було сказано вище, під впливом прискорених електронів, які створюються трьома електронними гарматами. Кожна з трьох гармат відповідає одному з основних кольорів і посилає пучок електронів на різні частинки люмінофор, чиє світіння основними кольорами з різною інтенсивністю комбінується, і, в результаті, формується зображення з необхідним кольором. Наприклад, якщо активувати червону, зелену і синю люмінофорні частки, їх комбінація сформує білий колір.
Для керування електронно-променевою трубкою необхідна і керуюча електроніка, якість якої багато в чому визначає і якість монітора. До речі, саме різниця в якості керуючої електроніки, створюваної різними виробниками, є одним з критеріїв, що визначають різницю між моніторами з однаковою електронно-променевою трубкою. Отже, повторимося: кожна гармата випромінює електронний промінь (або потік, або пучок), який впливає на люмінофорні елементи різного кольору (зеленого, червоного або синього). Зрозуміло, що електронний промінь, призначений для червоних люмінофорних елементів, не повинен впливати на люмінофор зеленого або синього кольору. Щоб домогтися такої дії використовується спеціальна маска, чия структура залежить від типу кінескопів від різних виробників, що забезпечує дискретність (растровому) зображення. ЕПТ можна розбити на два класи - трипроменевою з дельтавидною розташуванням електронних гармат і з планарним розташуванням електронних гармат. У цих трубках застосовуються щілинні й тіньові маски, хоча правильніше сказати, що вони всі тіньові. При цьому трубки з планарним розташуванням електронних гармат ще називають кінескопами з самосведеніем променів, так як вплив магнітного поля Землі на три планарно розташованих променя практично однаково, і при зміні положення трубки відносно поля Землі не потрібно проводити додаткові регулювання.
Отже, найпоширеніші типи масок - це тіньові, а вони бувають двох типів: "Shadow Mask" (тіньова маска) і "Slot Mask" (щілинна маска).
1.1. SHADOW MASK
Тіньова маска застосовується в більшості сучасних моніторів - Hitachi, Panasonic, Samsung, Daewoo, LG, Nokia, Viewsonic.
1.2. SLOT MASK
LG використовує плоску щілинну трубку Flatron з кроком 0.24 у своїх моніторах. Ніякого відношення до Trinitron ця технологія не має. Більш докладну інформацію про цю трубці можна знайти на спеціальному сайті: http://flatron.lge.co.kr/
Зауважу, що в плоских трубках Infinite Flat Tube (серія DynaFlat) від Samsung використовується не щілинна маска, а звичайна тіньова. Додаткову інформацію можна подивитися http://www.sdd.samsung.co.kr/sddhome/webdriver?MIval=index_temp&num1=82&lang=E
Компанія Sony розробила свою власну технологію створення плоских трубок - FD Trinitron. Зрозуміло, з використанням апертурной грати, але не звичайної, а з постійним кроком.
Компанія Mitsubishi розробила технологію DiamondTron NF. Судячи з усього, ніякого зв'язку з FD Trinitron від Sony немає. При цьому в трубках DiamondTron NF застосовується апертурная грати зі змінним кроком.
Є і ще один вид трубок, в яких використовується "Aperture Grill" (апертурная, або тіньова грати). Ці трубки стали відомі під ім'ям Trinitron і вперше були представлені на ринку компанією Sony ще в 1982 році. У трубках з апертурной гратами застосовується оригінальна технологія, де є три променеві гармати, три катода і три модулятора, але при цьому є одна загальна фокусування. Іноді в технічній літературі говориться, що гармата всього одна. Однак питання про кількість електронних гармат не настільки принципове. Ми будемо дотримуватися думки, що електронних гармат три, оскільки є можливість керувати струмом усіх трьох променів незалежно. З іншого боку, можна сказати, що електронна гармата одна, але трипучковий. Сама Sony використовує термін "unitized gun" (об'єднана гармата), але пов'язано це лише з катодного структурою.
Зауважу, що є помилкова думка про те, що в трубках з апертурной гратами застосовується одна електронно-променева гармата, а колір створюється методом тимчасового мультиплексування. Насправді це не так, а пояснення я навели вище.
Інше помилкова думка, іноді зустрічається, полягає в тому, що в трубках з апертурной гратами використовується однопроменевий хроматрон. Тобто є одна гармата зі змінною енергією пучка і двошаровий люмінофор. Поки енергія пучка мала, світиться один люмінофор (наприклад, червоний). У міру підвищення енергії починає світитися інший шар (наприклад, зелений), що дає жовтий колір. Якщо енергія стане ще більше, то електрони пролітають перший шар не порушуючи його і виходить зелений колір. Такі трубки використовувалися років 20-30 тому і тепер практично вимерли.
1.3. APERTURE GRILLE
Апертурна решітка використовується в моніторах від Viewsonic, Radius, Nokia, LG, CTX, Mitsubishi, у всіх моніторах від SONY.
Зауважу, що не можна прямо порівнювати розмір кроку для трубок різних типів: крок точок (або тріад) трубки з тіньовою маскою вимірюється по діагоналі, в той час як крок апертурной грати, інакше званий горизонтальним кроком точок, - по горизонталі. Тому при однаковому кроці точок трубка з тіньовою маскою має велику щільність точок, ніж трубка з апертурной гратами. Для прикладу: 0.25 мм strip pitch приблизно еквівалентно 0.27 мм dot pitch.
Обидва типи трубок мають свої переваги і своїх прихильників. Трубки з тіньовою маскою дають більш точне і деталізоване зображення, оскільки світло проходить через отвори в масці з чіткими краями. Тому монітори з такими CRT добре використовувати при інтенсивній і тривалій роботі з текстами і дрібними елементами графіки, наприклад в CAD / CAM-додатках. Трубки з апертурной гратами мають більш ажурну маску, вона менше затуляє екран, і дозволяє одержати більш яскраве, контрастне зображення в насичених кольорах. Монітори з такими трубками добре підходять для настільних видавничих систем та інших програм, орієнтованих на роботу з кольоровими зображеннями. У CAD-системах монітори з трубкою, в якій використовується апертурная решітка, недолюблюють не тому, що вони гірше відтворюють дрібні деталі, ніж трубки з тіньовою маскою, а тому що екран монітора типу Trinitron - плоский по вертикалі і опуклий по горизонталі, тобто . має виділений напрям.
Як я вже згадував, крім електронно-променевої трубки всередині монітора є ще і керуюча електроніка, яка обробляє сигнал, що поступає безпосередньо від відеокарти вашого PC. Ця електроніка повинна оптимізувати посилення сигналу і керувати роботою електронних гармат, які ініціюють світіння люмінофора, що створює зображення на екрані. Коротке на екрані монітора зображення виглядає стабільним, хоча, насправді, таким не є. Зображення на екрані відтворюється в результаті процесу, в ході якого світіння люмінофорних елементів ініціюється електронним променем, які пройшли послідовно по рядках в наступному порядку: зліва направо і зверху вниз на екрані монітора. Цей процес відбувається дуже швидко, тому нам здається, що екран світиться постійно. У сітківці наших очей зображення зберігається близько 1 / 20 секунди. Це означає, що якщо електронний промінь буде рухатися по екрану повільно, ми можемо бачити це рух як окрему рухому яскраву крапку, але коли промінь починає рухатися, швидко прокреслюючи на екрані рядок хоча б 20 разів на секунду, наші очі не побачать просувалася точки, а побачать лише рівномірну лінію на екрані. Якщо тепер змусити промінь послідовно пробігати по багатьом горизонтальних лініях зверху вниз за час менше 1 / 25 секунди, ми побачимо рівномірно освітлений екран з невеликим мерехтінням. Рух самого променя буде відбуватися настільки швидко, що наше око не буде в змозі його помітити. Чим швидше електронний промінь проходить по всьому екрану, тим менше буде помітно і мерехтіння картинки. Вважається, що таке мерехтіння стає практично непомітним при частоті повторення кадрів (проходів променя по всіх елемента зображення) приблизно 75 в секунду. Однак, ця величина в деякій мірі залежить від розміру монітора. Справа в тому, що периферійні області сітківки ока містять світлочутливі елементи з меншою інерційністю. Тому мерехтіння моніторів з великими кутами огляду стає помітним при великих частотах кадрів. Здатність керуючої електроніки формувати на екрані дрібні елементи зображення залежить від ширини смуги пропускання (bandwidth). Ширина смуги пропускання монітора пропорційна числу пікселів, з яких формує зображення відеокарта вашого комп'ютера. До ширині смуги пропускання монітора ми ще повернемося.
Тепер перейдемо до іншого типу моніторів - LCD.
2. LCD Monitors
LCD (Liquid Crystal Display, рідкокристалічні монітори) зроблені з речовини, яка знаходиться в рідкому стані, але при цьому володіє деякими властивостями, властивими кристалічним тілам. Фактично, це рідини, що володіють анізотропією властивостей (зокрема, оптичних), пов'язаних з впорядкованістю в орієнтації молекул. Рідкі кристали були відкриті давним-давно, але спочатку вони використовувалися для інших цілей. Молекули рідких кристалів під впливом електрики можуть змінювати свою орієнтацію і внаслідок цього змінювати властивості світлового променя проходить крізь них. Грунтуючись на цьому відкритті і в результаті подальших досліджень, стало можливим виявити зв'язок між підвищенням електричної напруги й зміною орієнтації молекул кристалів для забезпечення створення зображення. Перше своє застосування рідкі кристали знайшли в дисплеях для калькуляторів і в кварцових годинниках, а потім їх почали використовувати в моніторах для портативних комп'ютерів. Сьогодні, в результаті прогресу в цій області, починають отримувати все більше поширення LCD-монітори для настільних комп'ютерів. Далі мова піде тільки про традиційні LCD-моніторах, так званих Nematic LCD.Поворот площини поляризації світлового променя непомітний для ока, тому виникає необхідність додати до скляних панелей ще два інших шари, що поляризаційні фільтри. Ці фільтри пропускають тільки ту компоненту світлового променя із заданою поляризацією. Тому при проходженні поляризатора пучок світла буде ослаблений у залежності від кута між його площиною поляризації і віссю поляризатора. При відсутності напруги комірка прозора ось з якої причини: перший поляризатор пропускає тільки світло з відповідним вектором поляризації. Завдяки рідким кристалам вектор поляризації світла повертається і до моменту проходження пучка до другого поляризатора він уже повернутий так, що проходить через другий поляризатор без проблем. У присутності електричного поля поворот вектора поляризації відбувається на менший кут, тим самим другий поляризатор стає тільки частково прозорим для випромінювання. Якщо різниця потенціалів буде такою, що повороту площини поляризації в рідких кристалах не відбудеться зовсім, то світловий промінь буде повністю поглинений другим поляризатором, і освітлений ззаду екран буде здаватися чорним (промені підсвічування поглинаються в екрані повністю). Якщо розташувати велике число електродів, які створюють різні електричні поля в окремих місцях екрану (осередки), то з'явиться можливість, при правильному керуванні потенціалами цих електродів, відображати на екрані букви і інші елементи зображення. Електроди поміщаються в прозорий пластик і можуть мати будь-яку форму. Технологічні нововведення дозволили обмежити їхні розміри величиною маленької крапки, відповідно, на одній і тій же площі екрана можна розташувати більше число електродів, що збільшує роздільну здатність LCD-монітора і дозволяє відображати навіть складні зображення в кольорі. Для виведення кольорового зображення необхідна підсвічування монітора ззаду, так, щоб світло породжувався в задній частині LCD-дисплея. Це необхідно для того, щоб можна було спостерігати зображення гарної якості, навіть якщо навколишнє середовище не є світлим. Для отримання кольорового зображення використовують три фільтри, що виділяють з випромінювання джерела білого світла три основні компоненти. Комбінація трьох основних кольорів для кожної точки або пікселя екрана дає можливість відтворити будь-який колір.
Взагалі-то, у випадку з кольором є кілька можливостей: можна зробити кілька фільтрів один за одним (що призводить до малої частки проходить випромінювання), можна скористатися властивістю рідко-кристалічної комірки - при зміні напруженості електричного поля кут повороту площини поляризації випромінювання змінюється по- різному для компонент світла з різною довжиною хвилі. Цю особливість можна використовувати для того, щоб відображати (або їсти) випромінювання заданої довжини хвилі (проблема полягає в необхідності точно і швидко змінювати напругу). Який саме механізм використовується, залежить від конкретного виробника. Перший метод простіший, другий ефективніше.
Перші LCD-дисплеї були дуже маленькими, близько 8 дюймів, в той час як сьогодні вони досягли 15 "розмірів для використання в ноутбуках, а для настільних комп'ютерів виробляються 19" і більше LCD-монітори. Слідом за збільшенням розмірів слід збільшення дозволу, наслідком чого є поява нових проблем, які були вирішені за допомогою з'явилися спеціальних технологій, все це ми опишемо далі. Однією з перших проблем була також стандарту у визначенні якості відображення при високій роздільній здатності. Першим кроком на шляху до мети було збільшення кута повороту площини поляризації світла в кристалах з 90 ° до 270 ° за допомогою STN технології.
2.1. Технологія STN
STN - це акронім, що означає "Super Twisted Nematic". Технологія STN дозволяє збільшити торсійний кут (кут крутіння) орієнтації кристалів усередині LCD дисплея з 90 ° до 270 °, що забезпечує кращу контрастність зображення при збільшенні розмірів монітора. Часто STN-комірки використовуються в парі. Це називається DSTN (Double Super Twisted Nematic), і цей метод дуже популярний серед моніторів для портативних комп'ютерів, що використовують дисплеї з пасивною матрицею, де DSTN забезпечує поліпшення контрастності при відображенні зображень в кольорі. Дві STN-осередки розташовуються разом так, щоб при обертанні вони рухалися в різних напрямках. Також STN-комірки використовуються в режимі TSTN (Triple Super Twisted Nematic), коли два тонких шару пластикової плівки (полімерної плівки) додаються для поліпшення передачі кольору кольорових дисплеїв або для забезпечення гарної якості монохромних моніторів. Я згадав термін "пасивна матриця", зроблю пояснення. Термін "пасивна матриця" (passive matrix) з'явився в результаті поділу монітора на точки, кожна з яких, завдяки електродів, може задавати орієнтацію площини поляризації променя незалежно від інших, так що в результаті кожен такий елемент може бути підсвічений індивідуально для створення зображення. Матриця називається пасивною, тому що технологія створення LCD-дисплеїв, яку я тільки що описав, не може забезпечити швидку зміну інформації на екрані. Зображення формується рядок за рядком шляхом послідовного підведення керуючого напруги на окремі осередки, що робить їх прозорими. З-за досить великої електричної ємності осередків напруга на них не може змінюватися досить швидко, тому оновлення картинки відбувається повільно. Тільки що описаний дисплей має багато недоліків з точки зору якості, тому що зображення не відображається плавно і тремтить на екрані. Маленька швидкість зміни прозорості кристалів не дозволяє правильно відображати рухомі зображення. Ми також повинні брати до уваги той факт, що між сусідніми електродами виникає деяке взаємне вплив, який може проявлятися у вигляді кілець на екрані.
2.2. Dual Scan Screens
Для вирішення частини вищеописаних проблем застосовують спеціальні хитрощі, наприклад, поділ екрана на дві частини і застосування подвійного сканування в один і той же час обох частин, в результаті екран двічі регенерується, і зображення не тремтить і плавно відображається.
Також кращих результатів з точки зору стабільності, якості, дозволи, гладкості і яскравості зображення можна добитися, використовуючи екрани з активною матрицею, які, втім, коштують дорожче. В активній матриці використовуються окремі підсилювальні елементи для кожного осередку екрану, компенсуючі вплив місткості осередків і що дозволяють значно зменшити час зміни їх прозорості. Активна матриця (active matrix) має масу переваг в порівнянні з пасивною матрицею. Наприклад, краща яскравість і можливість дивитися на екран навіть з відхиленням до 45 ° і більше (тобто при куті огляду 120 ° -140 °) без збитку якості зображення, що неможливо у випадку з пасивною матрицею, яка дозволяє бачити якісне зображення тільки з фронтальним позиції по відношенню до екрану. Зауважимо, що дорогі моделі LCD-моніторів з активною матрицею забезпечують кут огляду в 160 °, і є всі підстави припускати, що технологія буде і надалі вдосконалюватися. У випадку з активною матрицею ви можете відображати рухомі зображення без видимого тремтіння, тому що час реакції дисплея з активною матрицею близько 50 ms проти 300 ms для пасивної матриці, і якість контрастності краще, ніж у CRT-моніторів. Слід зазначити, що яскравість окремого елементу екрану залишається незмінною на всьому інтервалі часу між оновленнями картинки, а не є коротким імпульсом світла, що випромінюється елементом люмінофора CRT-монітора відразу після пригоди по цьому елементу електронного променя. Саме тому для LCD-моніторів достатньою є частота регенерації 60 Гц. Завдяки кращій якості зображень ця технологія також використовується і в моніторах для настільних комп'ютерів, що дозволяє створювати компактні монітори, менш небезпечні для нашого здоров'я.
У майбутньому слід очікувати розширення вторгнення LCD-моніторів ринку завдяки тому факту, що з розвитком технології кінцева ціна пристроїв знижується, що дає можливість більшій кількості користувачів купувати нові продукти. Функціональні можливості LCD-моніторів з активною матрицею майже такі ж, як у дисплеїв з пасивною матрицею. Різниця полягає в матриці електродів, яка управляє осередками рідких кристалів дисплея. У випадку з пасивною матрицею різні електроди отримують електричний заряд циклічним методом при порядкової регенерації дисплея, а в результаті розряду ємностей елементів зображення зникає, тому що кристали повертаються до своєї початкової конфігурації. У випадку з активною матрицею до кожного електроду доданий запам'ятовує транзистор, який може зберігати цифрову інформацію (двійкові значення 0 або 1), і в результаті зображення зберігається до тих пір, поки не поступить інший сигнал. Частково проблема відстрочки загасання зображення в пасивних матрицях вирішується за рахунок використання більшого числа рідкокристалічних шарів для збільшення пасивності та зменшення переміщень, тепер же, при використанні активних матриць, з'явилася можливість скоротити число рідкокристалічних шарів. Запам'ятовувальні транзистори повинні проводитися з прозорих матеріалів, що дозволить світлового променя проходити крізь них, а значить, транзистори можна розташовувати на тильній частині дисплея, на скляній панелі, яка містить рідкі кристали. Для цих цілей використовуються пластикові плівки, звані "Thin Film Transistor" (або просто TFT).
2.3. Thin Film Transistor (TFT),
Thin Film Transistor (TFT), тобто тонкоплівковий транзистор, дійсно дуже тонкий, його товщина - в межах від 1 / 10 до 1 / 100 мікрона. Технологія створення TFT дуже складна, при цьому є труднощі з досягненням прийнятного відсотка придатних виробів з-за того, що число використовуваних транзисторів дуже велике. Зауважимо, що монітор, який може відображати зображення з роздільною здатністю 800х600 пікселів в SVGA режимі і лише з трьома квітами, має 1440000 окремих транзисторів. Виробники встановлюють норми на граничну кількість транзисторів, які можуть бути неробочими в LCD-дисплеї. Щоправда, у кожного виробника свою думку про те, яка кількість транзисторів може не працювати.
Коротко розповім про дозвіл LCD-моніторів. Цей дозвіл одне, і його ще називають native, він відповідає максимальному фізичному вирішенню CRT-моніторів. Саме в native вирішенні LCD-монітор відтворює зображення найкраще. Цей дозвіл визначається розміром пікселів, який в LCD-монітора фіксований. Наприклад, якщо LCD-монітор має native дозвіл 1024x768, то це означає, що на кожній з 768 ліній розташоване 1024 електродів, читай: пікселів. При цьому є можливість використовувати і більш низьке, ніж native, дозвіл. Для цього є два способи. Перший називається "Centering" (центрування); суть методу в тому, що для відображення зображення використовується тільки ту кількість пікселів, яка необхідна для формування зображення з низьким дозволом. У результаті зображення виходить на весь екран, а в середині. Усі невикористовувані пікселі залишаються чорними, тобто навколо зображення утворюється широка чорна рамка. Другий метод називається "Expansion" (розтягнення). Суть його в тому, що при відтворенні зображення з більш низьким, ніж native, дозволом використовують всі пікселі, тобто зображення займає весь екран. Однак, через те, що зображення розтягується на весь екран, виникають невеликі спотворення, і погіршується різкість. Тому при виборі LCD-монітора важливо чітко знати, який саме дозвіл вам потрібно.
Окремо варто згадати про яскравість LCD-моніторів, тому що поки немає жодних стандартів для визначення того, достатньою яскравістю має LCD-монітор. При цьому в центрі яскравість LCD-монітора може бути на 25% вище, ніж у країв екрану. Єдиний спосіб визначити, чи підходить вам яскравість конкретного LCD-монітора, це порівняти його яскравість з іншими LCD-моніторами.
І останній параметр, про який потрібно згадати, це контрастність. Контрастність LCD-монітора визначається відношенням яркостей між найяскравішим білим і темним чорним кольором. Хорошим контрастним співвідношенням вважається 120:1, що забезпечує відтворення живих насичених кольорів. Контрастне співвідношення 300:1 і вище використовується тоді, коли потрібно точне відображення чорно-білих півтонів. Але, як і у випадку з яскравістю, поки немає жодних стандартів, тому головним визначальним чинником є ваші очі.
До переваг LCD-моніторів можна віднести те, що вони дійсно плоскі в буквальному сенсі цього слова, а створюване на їх екранах зображення відрізняється чіткістю і насиченістю кольорів. Відсутність спотворень на екрані і маси інших проблем, властивих традиційним CRT-моніторів. Додамо, що споживана і розсіює потужність у LCD-моніторів істотно нижче, ніж у CRT-моніторів. Нижче я наводжу зведену таблицю порівняння LCD-моніторів з активною матрицею і CRT-моніторів:
| Параметри | Active Matrix LCD monitor | CRT monitor |
| Дозвіл | Один дозвіл з фіксованим розміром пікселів. Оптимально можна використовувати тільки в цьому дозволі; в залежності від підтримуваних функцій розширення або компресії можна використовувати більш високий або нижчу роздільну здатність, але вони не оптимальні. | Підтримуються різні дозволи. При всіх підтримуваних дозволах монітор можна використовувати оптимальним чином. Обмеження накладається тільки приемлемостью частоти регенерації. |
| Частота регенерації | Оптимальна частота 60 Гц, чого достатньо для відсутності мерехтіння. | Тільки при частотах понад 75 Гц відсутній явно помітне мерехтіння. |
| Точність відображення кольору | Підтримується True Color і імітується необхідна колірна температура. | Підтримується True Color і при цьому на ринку є маса пристроїв калібрування кольору, що є безсумнівним плюсом. |
| Формування зображення | Зображення формується пікселями, число яких залежать тільки від конкретного дозволу LCD-панелі. Крок пікселів залежить тільки від розміру самих пікселів, але не від відстані між ними. Кожен піксель формується індивідуально, що забезпечує чудову фокусування, ясність і чіткість. Зображення виходить більш цілісним і гладким. | Пікселі формуються групою точок (тріади) або смужок. Крок точки або лінії залежить від відстані між точками або лініями одного кольору. У результаті, чіткість і ясність зображення сильно залежить від розміру кроку точки або кроку лінії і від якості CRT. |
| Кут огляду | В даний час стандартним є кут огляду 120 o і вище; з подальшим розвитком технологій слід очікувати збільшення кута огляду. | Відмінний огляд під будь-яким кутом. |
| Енергоспоживання і випромінювання | Практично ніяких небезпечних електромагнітних випромінювань немає. Рівень споживання енергії приблизно на 70% нижче, ніж у стандартних CRT-моніторів. | Завжди присутній електромагнітне випромінювання, однак його рівень залежить від того, чи відповідає CRT d якому-небудь стандарту безпеки. Споживання енергії в робочому стані на рівні 80 Вт. |
| Інтерфейс монітора | Цифровий інтерфейс, проте більшість LCD-моніторів мають вбудований аналоговий інтерфейс для підключення до найбільш поширеним аналоговим виходів відеоадаптерів. | Аналоговий інтерфейс. |
| Сфера застосування | Стандартний дисплей для мобільних систем. Останнім часом починає завойовувати місце і в якості монітора для настільних комп'ютерів. Ідеально підходить в якості дисплея для комп'ютерів, тобто для роботи в інтернет, з текстовими процесорами і т.д. | Стандартний монітор для настільних комп'ютерів. Вкрай рідко використовуються в мобільному вигляді. Ідеально підходить для відображення відео й анімації. |
Але схоже, що результат битви між CRT і LCD-моніторами за місце на ринку вже відомий. Причому не на користь CRT-моніторів. Майбутнє, судячи з усього, все-таки за LCD-моніторами з активною матрицею. Результат битви став зрозумілим після того, як IBM оголосила про випуску монітора з матрицею, що має 200 пікселів на дюйм, тобто, з щільністю в два рази більше, ніж у CRT-моніторів. Як стверджують експерти, якість картинки відрізняється так само, як при друку на матричному і лазерному принтерах. Тому питання переходу до повсюдного використання LCD-моніторів лише в їх ціні.
Тим не менше, існують і інші технології, які створюють і розвивають різні виробники, і деякі з цих технологій звуться PDP (Plasma Display Panels), або просто "plasma", і FED (Field Emission Display). Розповімо трохи про ці технології.
3. Plasma
Такі найбільші виробники, як Fujitsu, Matsushita, Mitsubishi, NEC, Pioneer і інші, уже почали виробництво плазмових моніторів з діагоналлю 40 "і більше, причому деякі моделі вже готові для масового виробництва. Робота плазмових моніторів дуже схожа на роботу неонових ламп, які зроблені у вигляді трубки, заповненої інертним газом низького тиску. Всередину трубки поміщена пара електродів між якими запалюється електричний розряд і виникає світіння. Плазмові екрани створюються шляхом заповнення простору між двома скляними поверхнями інертним газом, наприклад, аргоном або неоном. Потім на скляну поверхню поміщають маленькі прозорі електроди, на які подається високочастотна напруга. Під дією цієї напруги у прилеглій до електрода газовій області виникає електричний розряд. Плазма газового розряду випромінює світло в ультрафіолетовому діапазоні, який викликає світіння часток люмінофора в діапазоні, видимому людиною. Фактично, кожен піксель на екрані працює, як звичайна флуоресцентна лампа (інакше кажучи, лампа денного світла). Висока яскравість і контрастність поряд з відсутністю тремтіння є великими перевагами таких моніторів. Крім того, кут стосовно нормалі, під яким можна побачити нормальне зображення на плазмових моніторах, істотно більше 45 ° , ніж у випадку з LCD-моніторами. Головними недоліками такого типу моніторів є досить висока споживана потужність, що зростає при збільшенні діагоналі монітора, і низька роздільна здатність, обумовлена великим розміром елемента зображення. Крім цього, властивості люмінофорних елементів швидко погіршуються, і екран стає менш яскравим, тому термін служби плазмових моніторів обмежений 10000 годинами (це близько 5 років при офісному використанні). Через цих обмежень такі монітори використовуються поки що тільки для конференцій, презентацій, інформаційних щитів, тобто там, де потрібні великі розміри екранів для відображення інформації. Однак є всі підстави припускати, що незабаром існуючі технологічні обмеження будуть подолані, а при зниженні вартості такий тип пристроїв може з успіхом застосовуватися в якості телевізійних екранів або моніторів для комп'ютерів. Подібні телевізори вже є, вони мають велику діагональ, дуже тонкі (у порівнянні зі стандартними телевізорами) і коштують шалені гроші - $ 10000 і вище.Ряд провідних розробників в області LCD і Plasma-екранів спільно розробляють технологію PALC (Plasma Addressed Liquid Crystal), яка повинна з'єднати в собі переваги плазмових і LCD-екранів з активною матрицею.
4. FED
Технології, які застосовуються при створенні моніторів, можуть бути розділені на дві групи: 1) монітори, засновані на випромінюванні світла, наприклад, традиційні CRT-монітори і плазмові, тобто це пристрої, елементи екрана яких випромінюють світло в зовнішній світ і 2) монітори трансляційного типу, такі, як LCD-монітори. Одним з кращих технологічних напрямків в області створення моніторів, що поєднує в собі особливості обох технологій, описаних нами вище, є технологія FED (Field Emission Display). Монітори FED засновані на процесі, який трохи схожий на той, що застосовується в CRT-моніторах, тому що в обох методах застосовується люмінофор, що світиться під впливом електронного променя. Головна відмінність між CRT і FED моніторами полягає в тому, що CRT-монітори мають три гармати, які випускають три електронних променя, послідовно скануючих панель, вкриту люмінофорним шаром, а в FED-моніторі використовується безліч маленьких джерел електронів, розташованих за кожним елементом екрана, і всі вони розміщуються в просторі, по глибині меншій, ніж потрібно для CRT. Кожен джерело електронів керується окремим електронним елементом, так само, як це відбувається в LCD-моніторах, і кожен піксель потім випромінює світло, завдяки впливу електронів на люмінофорні елементи, як і в традиційних CRT-моніторах. При цьому FED-монітори дуже тонкі.Є і ще одна нова і, на мій погляд, перспективна технологія, це LEP (Light Emission Plastics), або світив пластик.
5. LEP
5.1. Технологія
5.2. Застосування
Досить логічно, що першим комерційним застосуванням проводить пластику стали провідники. На даний момент такі пластики по провідності наближаються до міді і мають термін служби близько 10 років. Вони застосовуються (зокрема, компанією Matsushita) для виготовлення електродів в батареях, провідного покриття електростатичних динаміків, антистатичних покриттів, і, що особливо важливо, для нанесення проводять доріжок на друкованих платах. Глобальною метою в цьому напрямку компанія CDT вважає ні багато, ні мало - витіснення міді як матеріалу для виготовлення провідних доріжок друкованих плат. Правда, для цього необхідно ще збільшити термін служби і підвищити провідність пластику.Однак найбільш цікавим застосуванням пластикових напівпровідників на даний момент є створення різного роду пристроїв відображення інформації на їх базі. Про те, що полупроводящей пластик під дією електричного струму може випускати фотони (тобто, світитися), знали давно. Але вкрай низька (0.01%) квантова ефективність цього процесу (відношення числа випущених фотонів до числа пропущених через пластик зарядів) робила практичне застосування цього ефекту неможливим. За останні 5 років компанія CDT зробила прорив у цьому напрямку, довівши квантову ефективність двуслойного пластику до 5% при випромінюванні жовтого світла, що можна порівняти з ефективністю сучасних неорганічних світлодіодів (LED). Крім підвищення ефективності вдалося розширити і спектр випромінювання. Тепер пластик може випускати світло в діапазоні від синього до ближнього інфрачервоного з ефективністю близько 1%.
За заявою технічного директора CDT Ltd. Пола Мея (Paul May), компанії вдалося досягти терміну служби більше 7000 годин при 20С о і близько 1100 годин при 80С про без погіршення характеристик для пристроїв, зроблених і експлуатуються в нормальних атмосферних умовах, і терміну зберігання пристроїв при дії яскравого світла і підвищеної температури без втрати працездатності (shell-life) більше 18 місяців. З використанням "інкапсуляції", тобто приміщення пристроїв в спеціальний захисний корпус, "термін зберігання" зростає до 5 років, що на даний момент є фактичним стандартом. При цьому компанія продовжує роботи в цьому напрямку, прагнучи довести термін життя LEP-пристроїв хоча б до 20000 годин, що, на думку інженерів компанії, достатньо для більшості застосувань. Про те, що промисловий світ серйозно ставиться до LEP-технології, свідчить покупка компанією Philips Components BV ліцензії на використання цієї технології та інвестиції Intel у компанію CDT. Отже, що ж є в компанії на сьогоднішній день.
5.3. LEP-дисплеї: день сьогоднішній
На сьогоднішній день компанія може представити монохромні (жовтого свічення) LEP-дисплеї, що наближаються за ефективністю до рідкокристалічним дисплеям LCD (Liquid Crystal Display), поступаються їм за терміном служби, але мають ряд істотних переваг.· Оскільки багато стадії процесу виробництва LEP-дисплеїв збігаються з аналогічними стадіями виробництва LCD, виробництво легко переобладнати. Крім того, технологія LEP дозволяє наносити пластик на гнучку підкладку великої площі, що неможливо для неорганічного світлодіода (там доводиться використовувати матрицю діодів).
· Оскільки пластик сам випромінює світло, не потрібна підсвічування й інші хитрощі, необхідні для отримання кольорового зображення на LCD-моніторі. Більше того, LEP-монітор забезпечує 180-градусний кут огляду.
· Оскільки пристрій дисплея гранично просто: вертикальні електроди з одного боку пластику, горизонтальні - з іншого, зміною числа електродів на одиницю довжини по горизонталі або вертикалі можна домагатися будь-якого необхідного дозволу, а також, при необхідності, різної форми пікселя.
· Оскільки LEP-дисплей працює при низькій напрузі живлення (менше 3 V) і має малу вагу, його можна використовувати в портативних пристроях, що живляться від батарей.
· Оскільки LEP-дисплей має вкрай малим часом перемикання (менше 1 мікросекунди), його можна використовувати для відтворення відеоінформації.
· Оскільки шар пластику дуже тонкий, можна використовувати спеціальні поляризующие покриття для досягнення високої контрастності зображення навіть при сильній зовнішньої засвіченні.
Ці переваги плюс дешевизна призвели до виникнення у LEP-технологією досить райдужних перспектив.
6. Sizes-Resolutions-Refresh Rate
Тепер логічно перейти до розмірів, дозволами та частоті оновлення. У випадку з моніторами, розмір - один з ключових параметрів. Монітор потребує простору для своєї установки, а користувач хоче комфортно працювати з необхідним дозволом. Крім цього, необхідно, щоб монітор підтримував прийнятну частоту регенерації або оновлення екрану (refresh rate). При цьому всі три параметри - розмір (size), дозвіл (resolution) і частота регенерації (refresh rate) - повинні завжди розглядатися разом, якщо ви хочете переконатися в якості монітора, який вирішили купити, тому що всі ці параметри жорстко пов'язані між собою, та їх значення повинні відповідати один одному.
Дозвіл монітора (чи роздільна здатність) пов'язана з розміром відображеного зображення і виражається в кількості точок по ширині (по горизонталі) і висоті (по вертикалі) відображуваного зображення. Наприклад, якщо кажуть, що монітор має дозвіл 640x480, це означає, що зображення складається з 640x480 = 307200 точок у прямокутнику, чиї боку відповідають 640 точках по ширині і 480 точках по висоті. Це пояснює, чому вищий дозвіл відповідає відображенню більш змістовного (детального) зображення на екрані. Зрозуміло, що дозвіл має відповідати розміру монітора, інакше зображення буде занадто маленьким, щоб його розгледіти. Можливість використання конкретного дозволу залежить від різних чинників, серед яких можливості самого монітора, можливості відеокарти і обсяг доступної відеопам'яті, яка обмежує кількість відображуваних кольорів.
Вибір розміру монітора жорстко пов'язаний з тим, як ви використовуєте свій комп'ютер: вибір залежить від того, які програми ви зазвичай використовуєте, наприклад, граєте, використовуєте текстовий процесор, займаєтеся анімацією, використовуєте CAD і т.д. Зрозуміло, що, залежно від того, яка програма ви використовуєте, вам потрібно відображення з більшою чи меншою деталізацією. На ринку традиційних CRT-моніторів під розміром зазвичай розуміють розмір діагоналі монітора, при цьому розмір видимої користувачем області екрану зазвичай трохи менше, в середньому, на 1 ", ніж розмір трубки. Виробники можуть вказувати у супровідній документації два розміри діагоналі, при цьому видимий розмір зазвичай позначається в дужках або з приміткою "Viewable size", але іноді вказується тільки один розмір, розмір діагоналі трубки.
Зазвичай монітори з великою діагоналлю трубки представляються як кращого рішення, навіть при наявності деяких проблем, таких, як вартість і потрібний простір на робочому столі. Як ми вже говорили, вибір розміру, а, отже, і кращого дозволу, залежить від того, як ви використовуєте монітор: наприклад, якщо ви вкрай рідко використовуєте комп'ютер, лише для того, щоб написати листа, то для вас кращим рішенням може бути 14 "монітор з роздільною здатністю 640x480, з іншого боку, якщо вам потрібно більше робочого простору на екрані при використанні текстового процесора, то для вас набагато краще підійде 15" монітор з роздільною здатністю 800x600, який має ще й також перевага над 14 "монітором, як менш вигнута поверхню екрана.
Якщо ви користуєтеся електронними таблицями, які займають велику площу, і вам потрібно одночасне використання декількох документів, то варто зупинити свій вибір на 17 "моніторі з роздільною здатністю 1024x768, а краще з роздільною здатністю 1280x1024. Якщо ви професійно займаєтеся версткою (DTP, Desk Top Publishing) або дизайном і моделюванням у CAD-системах, то вам буде потрібно монітор з діагоналлю від 17 "до 24" для роботи в дозволах від 1280x1024 до 1600x1200 точок. Великий екран з високою роздільною здатністю дозволить вам більш комфортно працювати, так як вам не буде потрібно збільшувати картинку, або переміщати окремі її частини, або використовувати віртуальний десктоп, коли кілька моніторів підключені до однієї або декільком відеокартам. Наявність великого монітора - це все одно, що дивитися через вікно на світ: чим більше вікно, тим більше ви бачите без необхідності виглядати назовні.
7. Максимальна роздільна здатність в цифрах
Максимальна роздільна здатність - одна з основних характеристик монітора, яку вказує кожен виробник. Однак реальну максимальну роздільну здатність монітора ви можете визначити самі. Для цього треба мати три числа: крок точки (крок тріад для трубок з тіньовою маскою або горизонтальний крок смужок для трубок з апертурной гратами) і габаритні розміри використовуваної області екрана в міліметрах. Останні можна з опису пристрою або виміряти самостійно. Якщо ви підете іншим шляхом, то максимально розширте кордону зображення проводите виміру через центр екрана. Підставте отримані вересня відповідні формули для визначення реальної максимальної роздільної здатності.
Приймемо скорочення:
· Максимальна роздільна здатність по горизонталі = MRH
· Максимальна роздільна здатність по вертикалі = MRV
Для моніторів з тіньовою маскою:
· MRH = горизонтальний розмір / (0,866 x крок тріад);
· MRV = вертикальний розмір / (0,866 x крок тріад).
Так, для 17-дюймового монітора з кроком точок 0,25 мм і розміром використовуваної області екрану 320x240 мм ми отримаємо максимальну дійсну роздільну здатність 1478x1109 точок: 320 / (0,866 x0, 25) = тисячі чотиреста сімдесят вісім MRH; 240 / (0,866 x0, 25) = 1109 MRV.
Для моніторів з трубкою, що використовує апертурной грати:
· MRH = горизонтальний розмір / горизонтальний крок смужок;
· MRV = вертикальний розмір / вертикальний крок смужок.
Так, для 17-дюймового монітора з трубкою, що використовує апертурной грати, і кроком смужок 0,25 мм по горизонталі і розміром використовуваної області екрану 320x240 мм отримаємо максимальну дійсну роздільну здатність 1280x600 точок: 320 / 0,25 = 1280 MRH; Апертурна решітка не має кроку по вертикалі, і роздільна здатність по вертикалі такої трубки обмежена тільки фокусуванням променя
На величину максимально підтримуваного монітором дозволу безпосередньо впливає частота горизонтальної розгортки електронного променя, яка вимірюється в kHz (кілогерц, кГц). Значення горизонтальної розгортки монітора показує, яке граничне число горизонтальних рядків на екрані монітора може прокреслити електронний промінь за одну секунду. Відповідно, чим вище це значення (а саме воно, як правило, вказується на коробці для монітора), тим вище дозвіл може підтримувати монітор при прийнятній кількістю кадрів. Гранична частота рядків є критичним параметром при розробці CRT-монітора. У таких моніторах використовуються магнітні системи відхилення електронного променя, що представляють собою обмотки з досить великою індуктивністю. Амплітуда імпульсів перенапруги на котушках рядкової розгортки зростає з частотою рядків, тому цей вузол виявляється одним з найбільш напружених місць конструкції і одним з головних джерел перешкод в широкому діапазоні частот. Потужність, споживана вузлами рядкової розгортки, також є одним із серйозних факторів, що враховуються при проектуванні моніторів.
Частота регенерації або оновлення (кадрової розгорнення для CRT моніторів) екрана - це параметр, що визначає, як часто зображення на екрані заново перемальовується. Частота регенерації виміряється в Hz (Герцах, Гц), де один Гц відповідає одному циклу в секунду. Наприклад, частота регенерації монітора в 100 Hz означає, що зображення оновлюється 100 разів у секунду. Як ми вже говорили вище, у випадку з традиційними CRT-моніторами час світіння люмінофорних елементів дуже мало, тому електронний промінь повинен проходити через кожен елемент люмінофорного шару досить часто, щоб не було помітно мерехтіння зображення. Якщо частота такого обходу екрана стає менше 70 Hz, то інерційності зорового сприйняття буде недостатньо для того, щоб зображення не мерехтіло. Чим вище частота регенерації, тим більш стійким виглядає зображення на екрані. Мерехтіння зображення (flicker) призводить до стомлення очей, головних болів і навіть до погіршення зору. Зауважимо, що чим більше екран монітора, тим більше помітно мерехтіння, особливо периферійним (бічних) зором, тому що кут огляду зображення збільшується. Значення частоти регенерації залежить від використовуваного дозволу, від електричних параметрів монітора і від можливостей відеоадаптера. Мінімально безпечної частотою кадрів вважається 75 Hz, при цьому існують стандарти, що визначають значення мінімально допустимої частоти регенерації. Вважається, що чим вище значення частоти регенерації, тим краще, однак дослідження показали, що при частоті вертикальної розгортки вище 110 Hz очей людини вже не може помітити ніякого мерехтіння. Нижче ми наводимо таблицю з мінімально допустимими частотами регенерації моніторів за новим стандартом TCO'99 для різних дозволів:
Якщо замість розміру CRT використовується видимий розмір екрану, то дані в таблиці вище також застосовні. Зауважимо, що наведені мінімально допустимі параметри, а рекомендована частота регенерації>; = 100 Hz.
Далі, ми пропонуємо вашій увазі довідкову таблицю, в якій вказані фізичний і видимий розміри трубок CRT-моніторів, максимально підтримуване дозвіл, рекомендований дозвіл, а також необхідні обсяги відеопам'яті для відображення з 256, 65К і 16М кольорів. Зауважимо, що ми не ведемо мову про подання 3D-графіки, так як в цьому випадку необхідні додаткові об'єми пам'яті для Z-буферизації і для зберігання текстур.
Зрозуміло, що дані в таблиці чисто довідкові, і ніхто не забороняє вам працювати на 15 "моніторі з роздільною здатністю 1024x768. Все залежить від можливостей вашого монітора, ваших уподобань і вашого зору.
· Фокусування зображення
· Незведення
· Тремтіння зображення
· Проблеми з геометрією видимого на екрані зображення
· Проблеми з рівномірним відображенням зображення на екрані
Виникають ці проблеми через складну структури монітора, і буває так, що навіть якщо всі електронні компоненти працюють правильно, проблему не можна усунути зміною регулювань монітора. На практиці, більшість проблем виникають все ж через несправності компонентів, проблем з калібруванням, пов'язаних з невідповідністю монітора і відеоадаптера і т.д. Налаштування монітора вимагає часу, і часто кінцевий результат буває незадовільним. Якщо є можливість, завжди краще звернутися до фахівців із сервісного центру.
Як ми вже знаємо з теоретичної частини даної статті, одними з найважливіших компонентів монітора є електронні гармати, маска і поверхня з люмінофором. Почнемо з променя електронів, який випускається трьома гарматами.
Гармати, які випромінюють електрони, по одній для кожного з основних кольорів (червоного, зеленого і синього), посилають промінь на екран. Цей промінь електронів, потрапляючи в середину екрана, утворює коло, в той час як при переміщенні на інші частини екрану, промінь утворює еліпс, в результаті чого зображення спотворюється, цей процес називається астигматизмом. Причому проблема стає все більшою при збільшенні розмірів монітора. Зрозуміло, нічого доброго для нашого здоров'я в цьому немає.
Інша проблема, також небезпечна для здоров'я, - це мерехтіння зображення. Причиною мерехтіння зображення є недостатня частота регенерації екрану. Ефект мерехтіння був звичайним явищем у застарілих інтерлейсних моніторах з низькою частотою кадрів і чересстрочной розгорненням (interlaced). У них кожен кадр зображення формується з двох полів, що містять або парні, або непарні рядки, на зміну яким прийшли монітори з прогресивною розгорткою (non-interlaced, в них кожен кадр зображення формується всіма рядками).
Інша проблема - це неправильне зведення променів електронних прожекторів моніторів, яке призводить до розмиття зображення і кольоровим окантовка елементів зображення. Три промені електронів, що випускаються відповідними гарматами повинні точно потрапляти на відповідні їм кольорові елементи люмінофора.
Ще однією проблемою є нечіткість зображення на кордонах екрану. Виникає ця проблема із-за того, що прожектори гармат повинні завжди фокусувати промені на поверхні екрана. Так як довжини шляхів електронного променя до центру екрану і його країв виявляються різними, в моніторах застосовуються ланцюга динамічного фокусування променів, які змінюють фокусна відстань прожектора залежно від кута відхилення променя. Так як такі ланцюга неминуче мають деяку погрішність у роботі, ланцюги динамічного фокусування налаштовуються на забезпечення максимальної різкості в центральній частині екрана. Тому на краях екрану може з'явитися розмитість зображення. Ступінь такої розмитості залежить від старань виробника монітора.
Електронні промені прожекторів відхиляються в магнітному полі спеціальних котушок горизонтальної і вертикальної розгорток. Такі відхиляють системи легко забезпечують лінійне зміна кута відхилення променя в часі при лінійному зміні струму в котушках. На плоскому екрані монітора швидкість руху променя буде зростати при збільшенні кута відхилення за законом 1/cos (a). Тому на екрані буде помітно геометричні спотворення у вигляді витягнутих кутів (подушко) межі растра. Для їх компенсації в моніторах і телевізорах використовують ланцюги корекції спотворень, формують у котушках відхиляє струми складної форми. Якщо ці пристрої неправильно калібровані, то на екрані можуть бути видні спотворення зображення, наприклад "barrel distortion" або "pincushion" (подушкообразной або бочкообразность). Можливі також викривлення trapezium distortion "або" trapezoid "(трапецевидной), коли бокові кордону нахилені і мають тенденцію сходження до однієї точки, тобто зображення має форму трапеції. Іноді подібні спотворення можуть виникати і в результаті зміни геометрії або положення котушок та коригувальних елементів системи, що відхиляє монітора з часом, внаслідок чого зображення злегка повертається.
Досить часто зустрічається, є кольорові або темні плями, які раптом з'являються на екрані монітора. Причому ще вчора все було відмінно, а сьогодні на екрані веселка. У цьому випадку, швидше за все, сталося намагнічування тіньової маски (або апертурной грати, або щілинної маски) трубки монітора. Намагнічування відбувається під впливом магнітних полів: природних (скажімо, магнітна аномалія) або створених людиною (інший монітор, акустичні колонки, трансформатор). Більш того, намагнічування може виникнути і в результаті навіть нетривалої роботи монітора в нестандартному положенні (екраном вниз, або вгору, або на боці). Справа в тому, що в моніторах вбудована система компенсації впливу магнітних полів Землі, які при нестандартному положенні монітора лише підсилюють цей вплив. Через намагнічування може порушитися зведення променів монітора і з'являться геометричні спотворення.
Для розмагнічування маски електронно-променевої трубки практично у всіх сучасних моніторах передбачений спеціальний контур, за яким пропускається струм у момент включення живлення. При цьому монітор має, як правило, і додаткову кнопку (або пункт OSD меню) примусового розмагнічування (Degauss). Якщо після включення ви виявили плями на екрані, то два рази натисніть кнопку розмагнічування. Якщо плями пропали не повністю, то переконаєтеся, що монітор стоїть у стандартному положенні :-) і через 25-30 хвилин повторіть процес розмагнічування.
Якщо у вашому моніторі не передбачено такої функції, то просто кілька разів увімкніть-вимкніть монітор, роблячи паузу протягом декількох хвилин.
Тут варто додати важливу деталь. Вбудоване розмагнічування включається тільки при подачі живлення, тобто після того, як монітор був повністю знеструмлений. Що призводить до цікавого факту - блоки ATX не мають роз'єми для живлення монітора. А при постійно включеному моніторі (якщо його не знеструмлювати, а так все і надходять) розмагнічування не працює. Так що, про такий нюанс варто пам'ятати. Зазначимо, що такої проблеми немає у багатьох сучасних моделей моніторів, так як вони розмагнічуються при переході з "Stanby" в нормальний режим, тобто повного відключення живлення не потрібно.
Якщо все ж таки розмагнітити екран монітора не вдалося, то вам слід звернутися до сервісного центру, так як використання кустарних методів може привести до плачевних результатів.
Крім того, слід зазначити, що багато проблем, що виникають при використанні монітора, виникають через відеоадаптера комп'ютера або через інтерфейсного кабелю між монітором і відео картою. Часом, яким би це не здалося смішним, але деякі проблеми з монітором можуть бути вирішені в результаті простого перевертання інтерфейсного кабелю, або в результаті установки нових драйверів відеоадаптера, чи після встановлення іншого дозволу або іншу частоту регенерації екрану.
Отже, з огляду на те, що монітор є пристроєм, у якого можуть виникнути проблеми, негативно впливають на комфортність вашої роботи за комп'ютером, то при виборі нового монітора слід віддавати перевагу якомога більш якісному монітора, найкращим чином відповідає вашим потребам. Залежно від типу і марки монітора, набір функціональних настройок, що дозволяють вирішувати частину або більшість проблем, може істотно відрізнятися, тому при виборі монітора переконайтеся, що у нього є достатній набір змінюваних налаштувань, які дозволять вам вирішувати частину проблем самостійно, без необхідності звернення в сервіс центр. Тим більше, що навіть якщо при покупці в монітора були відсутні недоліки, вони можуть проявитися згодом.
Розповісти про все, що пов'язано з моніторами, в масштабі реферату, не представляється можливим, тому вітаються питання і доповнення.
Список використаних джерел:
1. Luca Ruiu з сайту Hardware http://www.hwupgrade.com/
2. Http://www.monitorworld.com
3. Http://www.monitorbuyersguide.com/
4. Компанія CTD ltd. www. cdtltd. co. uk
· Оскільки пристрій дисплея гранично просто: вертикальні електроди з одного боку пластику, горизонтальні - з іншого, зміною числа електродів на одиницю довжини по горизонталі або вертикалі можна домагатися будь-якого необхідного дозволу, а також, при необхідності, різної форми пікселя.
· Оскільки LEP-дисплей працює при низькій напрузі живлення (менше 3 V) і має малу вагу, його можна використовувати в портативних пристроях, що живляться від батарей.
· Оскільки LEP-дисплей має вкрай малим часом перемикання (менше 1 мікросекунди), його можна використовувати для відтворення відеоінформації.
· Оскільки шар пластику дуже тонкий, можна використовувати спеціальні поляризующие покриття для досягнення високої контрастності зображення навіть при сильній зовнішньої засвіченні.
Ці переваги плюс дешевизна призвели до виникнення у LEP-технологією досить райдужних перспектив.
5.4. LEP-дисплеї: день завтрашній
День 16 лютого 1998 став історичним для LEP-технології: компанії CDT і Seiko Epson-продемонстрували перший в світі пластиковий телевізійний екран.Правда, він поки чорно-білий (точніше - чорно-жовтий) і розміром всього 50 мм 2, але товщина в 2 мм вражає. Вже зараз такі дисплеї можуть знайти застосування у відеокамерах і цифрових фотоапаратах, а до кінця року компанії планують представити повнорозмірний кольоровий дисплей (не уточнюючи, правда, що таке "повний розмір"). Причини, за якими Seiko Epson-взяла участь у цьому проекті, за словами Генерального менеджера з базових досліджень (General Manager of basic research) компанії доктора Шімоди (Dr. Shimoda), полягають у тому, що поєднання LEP-технології з багатошаровою TFT (Thin Film Transistor) технологією та технологією струменевого друку, в яких Seiko Epson-є світовим лідером, а також можливість використання для виробництва LEP-дисплеїв здебільшого вже наявного обладнання дозволить досягти швидкого прогресу в даній програмі. "LEP-дисплеї, - вважає доктор Шімода, - стануть конкурентоспроможними не тільки в порівнянні з LCD, але і в порівнянні із звичайними дисплеями на базі CRT (Catod Ray Tube, або електронно-променева трубка) як за якістю, так і за ціною.6. Sizes-Resolutions-Refresh Rate
Тепер логічно перейти до розмірів, дозволами та частоті оновлення. У випадку з моніторами, розмір - один з ключових параметрів. Монітор потребує простору для своєї установки, а користувач хоче комфортно працювати з необхідним дозволом. Крім цього, необхідно, щоб монітор підтримував прийнятну частоту регенерації або оновлення екрану (refresh rate). При цьому всі три параметри - розмір (size), дозвіл (resolution) і частота регенерації (refresh rate) - повинні завжди розглядатися разом, якщо ви хочете переконатися в якості монітора, який вирішили купити, тому що всі ці параметри жорстко пов'язані між собою, та їх значення повинні відповідати один одному.
Дозвіл монітора (чи роздільна здатність) пов'язана з розміром відображеного зображення і виражається в кількості точок по ширині (по горизонталі) і висоті (по вертикалі) відображуваного зображення. Наприклад, якщо кажуть, що монітор має дозвіл 640x480, це означає, що зображення складається з 640x480 = 307200 точок у прямокутнику, чиї боку відповідають 640 точках по ширині і 480 точках по висоті. Це пояснює, чому вищий дозвіл відповідає відображенню більш змістовного (детального) зображення на екрані. Зрозуміло, що дозвіл має відповідати розміру монітора, інакше зображення буде занадто маленьким, щоб його розгледіти. Можливість використання конкретного дозволу залежить від різних чинників, серед яких можливості самого монітора, можливості відеокарти і обсяг доступної відеопам'яті, яка обмежує кількість відображуваних кольорів.
Вибір розміру монітора жорстко пов'язаний з тим, як ви використовуєте свій комп'ютер: вибір залежить від того, які програми ви зазвичай використовуєте, наприклад, граєте, використовуєте текстовий процесор, займаєтеся анімацією, використовуєте CAD і т.д. Зрозуміло, що, залежно від того, яка програма ви використовуєте, вам потрібно відображення з більшою чи меншою деталізацією. На ринку традиційних CRT-моніторів під розміром зазвичай розуміють розмір діагоналі монітора, при цьому розмір видимої користувачем області екрану зазвичай трохи менше, в середньому, на 1 ", ніж розмір трубки. Виробники можуть вказувати у супровідній документації два розміри діагоналі, при цьому видимий розмір зазвичай позначається в дужках або з приміткою "Viewable size", але іноді вказується тільки один розмір, розмір діагоналі трубки.
Зазвичай монітори з великою діагоналлю трубки представляються як кращого рішення, навіть при наявності деяких проблем, таких, як вартість і потрібний простір на робочому столі. Як ми вже говорили, вибір розміру, а, отже, і кращого дозволу, залежить від того, як ви використовуєте монітор: наприклад, якщо ви вкрай рідко використовуєте комп'ютер, лише для того, щоб написати листа, то для вас кращим рішенням може бути 14 "монітор з роздільною здатністю 640x480, з іншого боку, якщо вам потрібно більше робочого простору на екрані при використанні текстового процесора, то для вас набагато краще підійде 15" монітор з роздільною здатністю 800x600, який має ще й також перевага над 14 "монітором, як менш вигнута поверхню екрана.
Якщо ви користуєтеся електронними таблицями, які займають велику площу, і вам потрібно одночасне використання декількох документів, то варто зупинити свій вибір на 17 "моніторі з роздільною здатністю 1024x768, а краще з роздільною здатністю 1280x1024. Якщо ви професійно займаєтеся версткою (DTP, Desk Top Publishing) або дизайном і моделюванням у CAD-системах, то вам буде потрібно монітор з діагоналлю від 17 "до 24" для роботи в дозволах від 1280x1024 до 1600x1200 точок. Великий екран з високою роздільною здатністю дозволить вам більш комфортно працювати, так як вам не буде потрібно збільшувати картинку, або переміщати окремі її частини, або використовувати віртуальний десктоп, коли кілька моніторів підключені до однієї або декільком відеокартам. Наявність великого монітора - це все одно, що дивитися через вікно на світ: чим більше вікно, тим більше ви бачите без необхідності виглядати назовні.
7. Максимальна роздільна здатність в цифрах
Максимальна роздільна здатність - одна з основних характеристик монітора, яку вказує кожен виробник. Однак реальну максимальну роздільну здатність монітора ви можете визначити самі. Для цього треба мати три числа: крок точки (крок тріад для трубок з тіньовою маскою або горизонтальний крок смужок для трубок з апертурной гратами) і габаритні розміри використовуваної області екрана в міліметрах. Останні можна з опису пристрою або виміряти самостійно. Якщо ви підете іншим шляхом, то максимально розширте кордону зображення проводите виміру через центр екрана. Підставте отримані вересня відповідні формули для визначення реальної максимальної роздільної здатності.
Приймемо скорочення:
· Максимальна роздільна здатність по горизонталі = MRH
· Максимальна роздільна здатність по вертикалі = MRV
Для моніторів з тіньовою маскою:
· MRH = горизонтальний розмір / (0,866 x крок тріад);
· MRV = вертикальний розмір / (0,866 x крок тріад).
Так, для 17-дюймового монітора з кроком точок 0,25 мм і розміром використовуваної області екрану 320x240 мм ми отримаємо максимальну дійсну роздільну здатність 1478x1109 точок: 320 / (0,866 x0, 25) = тисячі чотиреста сімдесят вісім MRH; 240 / (0,866 x0, 25) = 1109 MRV.
Для моніторів з трубкою, що використовує апертурной грати:
· MRH = горизонтальний розмір / горизонтальний крок смужок;
· MRV = вертикальний розмір / вертикальний крок смужок.
Так, для 17-дюймового монітора з трубкою, що використовує апертурной грати, і кроком смужок 0,25 мм по горизонталі і розміром використовуваної області екрану 320x240 мм отримаємо максимальну дійсну роздільну здатність 1280x600 точок: 320 / 0,25 = 1280 MRH; Апертурна решітка не має кроку по вертикалі, і роздільна здатність по вертикалі такої трубки обмежена тільки фокусуванням променя
На величину максимально підтримуваного монітором дозволу безпосередньо впливає частота горизонтальної розгортки електронного променя, яка вимірюється в kHz (кілогерц, кГц). Значення горизонтальної розгортки монітора показує, яке граничне число горизонтальних рядків на екрані монітора може прокреслити електронний промінь за одну секунду. Відповідно, чим вище це значення (а саме воно, як правило, вказується на коробці для монітора), тим вище дозвіл може підтримувати монітор при прийнятній кількістю кадрів. Гранична частота рядків є критичним параметром при розробці CRT-монітора. У таких моніторах використовуються магнітні системи відхилення електронного променя, що представляють собою обмотки з досить великою індуктивністю. Амплітуда імпульсів перенапруги на котушках рядкової розгортки зростає з частотою рядків, тому цей вузол виявляється одним з найбільш напружених місць конструкції і одним з головних джерел перешкод в широкому діапазоні частот. Потужність, споживана вузлами рядкової розгортки, також є одним із серйозних факторів, що враховуються при проектуванні моніторів.
Частота регенерації або оновлення (кадрової розгорнення для CRT моніторів) екрана - це параметр, що визначає, як часто зображення на екрані заново перемальовується. Частота регенерації виміряється в Hz (Герцах, Гц), де один Гц відповідає одному циклу в секунду. Наприклад, частота регенерації монітора в 100 Hz означає, що зображення оновлюється 100 разів у секунду. Як ми вже говорили вище, у випадку з традиційними CRT-моніторами час світіння люмінофорних елементів дуже мало, тому електронний промінь повинен проходити через кожен елемент люмінофорного шару досить часто, щоб не було помітно мерехтіння зображення. Якщо частота такого обходу екрана стає менше 70 Hz, то інерційності зорового сприйняття буде недостатньо для того, щоб зображення не мерехтіло. Чим вище частота регенерації, тим більш стійким виглядає зображення на екрані. Мерехтіння зображення (flicker) призводить до стомлення очей, головних болів і навіть до погіршення зору. Зауважимо, що чим більше екран монітора, тим більше помітно мерехтіння, особливо периферійним (бічних) зором, тому що кут огляду зображення збільшується. Значення частоти регенерації залежить від використовуваного дозволу, від електричних параметрів монітора і від можливостей відеоадаптера. Мінімально безпечної частотою кадрів вважається 75 Hz, при цьому існують стандарти, що визначають значення мінімально допустимої частоти регенерації. Вважається, що чим вище значення частоти регенерації, тим краще, однак дослідження показали, що при частоті вертикальної розгортки вище 110 Hz очей людини вже не може помітити ніякого мерехтіння. Нижче ми наводимо таблицю з мінімально допустимими частотами регенерації моніторів за новим стандартом TCO'99 для різних дозволів:
| Діагональ монітора | Частота регенерації | Дозвіл |
| 14 "- 15" | > = 85 Hz | > = 800x600 |
| 17 " | > = 85 Hz | > = 1024x768 |
| 19 "-21" | > = 85 Hz | > = 1280x1024 |
| > 21 " | > = 85 Hz | > = 1280x1024 |
Далі, ми пропонуємо вашій увазі довідкову таблицю, в якій вказані фізичний і видимий розміри трубок CRT-моніторів, максимально підтримуване дозвіл, рекомендований дозвіл, а також необхідні обсяги відеопам'яті для відображення з 256, 65К і 16М кольорів. Зауважимо, що ми не ведемо мову про подання 3D-графіки, так як в цьому випадку необхідні додаткові об'єми пам'яті для Z-буферизації і для зберігання текстур.
| Фізичний розмір діагоналі монітора | Видимий розмір діагоналі монітора | Максимальна роздільна здатність | Рекомендована роздільна здатність | Обсяг локальної пам'яті для 256 кольорів | Обсяг локальної пам'яті для 65K квітів | Обсяг локальної пам'яті для 16М квітів |
| 14 " | 12,5 "- 13" | 1024x768 | 640x480 | 0,5 | 1 | 2 |
| 15 " | 13,5 "- 14" | 1280x1024 | 800x600 | 1 | 2 | 2 |
| 17 " | 15,5 "- 16" | 1600x1200 | 1024x768 | 1 | 2 | 4 |
| 19 " | 17,5 "- 18" | 1600x1200 | 1280x1024 | 2 | 4 | 4 |
| 21 " | 19,5 "- 20" | 1600x1200 | 1280x1024 | 2 | 4 | 4 |
| 24 " | 21,5 "- 22" | 1900x1200 | 1600x1200 | 2 | 4 | 8 |
8. Налагодження та проблеми
Існує багато проблем пов'язаних з монітором, навіть якщо він тільки що куплений. Що це за проблеми? Ось найпоширеніші з них:· Фокусування зображення
· Незведення
· Тремтіння зображення
· Проблеми з геометрією видимого на екрані зображення
· Проблеми з рівномірним відображенням зображення на екрані
Виникають ці проблеми через складну структури монітора, і буває так, що навіть якщо всі електронні компоненти працюють правильно, проблему не можна усунути зміною регулювань монітора. На практиці, більшість проблем виникають все ж через несправності компонентів, проблем з калібруванням, пов'язаних з невідповідністю монітора і відеоадаптера і т.д. Налаштування монітора вимагає часу, і часто кінцевий результат буває незадовільним. Якщо є можливість, завжди краще звернутися до фахівців із сервісного центру.
Як ми вже знаємо з теоретичної частини даної статті, одними з найважливіших компонентів монітора є електронні гармати, маска і поверхня з люмінофором. Почнемо з променя електронів, який випускається трьома гарматами.
Гармати, які випромінюють електрони, по одній для кожного з основних кольорів (червоного, зеленого і синього), посилають промінь на екран. Цей промінь електронів, потрапляючи в середину екрана, утворює коло, в той час як при переміщенні на інші частини екрану, промінь утворює еліпс, в результаті чого зображення спотворюється, цей процес називається астигматизмом. Причому проблема стає все більшою при збільшенні розмірів монітора. Зрозуміло, нічого доброго для нашого здоров'я в цьому немає.
Інша проблема, також небезпечна для здоров'я, - це мерехтіння зображення. Причиною мерехтіння зображення є недостатня частота регенерації екрану. Ефект мерехтіння був звичайним явищем у застарілих інтерлейсних моніторах з низькою частотою кадрів і чересстрочной розгорненням (interlaced). У них кожен кадр зображення формується з двох полів, що містять або парні, або непарні рядки, на зміну яким прийшли монітори з прогресивною розгорткою (non-interlaced, в них кожен кадр зображення формується всіма рядками).
Інша проблема - це неправильне зведення променів електронних прожекторів моніторів, яке призводить до розмиття зображення і кольоровим окантовка елементів зображення. Три промені електронів, що випускаються відповідними гарматами повинні точно потрапляти на відповідні їм кольорові елементи люмінофора.
Ще однією проблемою є нечіткість зображення на кордонах екрану. Виникає ця проблема із-за того, що прожектори гармат повинні завжди фокусувати промені на поверхні екрана. Так як довжини шляхів електронного променя до центру екрану і його країв виявляються різними, в моніторах застосовуються ланцюга динамічного фокусування променів, які змінюють фокусна відстань прожектора залежно від кута відхилення променя. Так як такі ланцюга неминуче мають деяку погрішність у роботі, ланцюги динамічного фокусування налаштовуються на забезпечення максимальної різкості в центральній частині екрана. Тому на краях екрану може з'явитися розмитість зображення. Ступінь такої розмитості залежить від старань виробника монітора.
Електронні промені прожекторів відхиляються в магнітному полі спеціальних котушок горизонтальної і вертикальної розгорток. Такі відхиляють системи легко забезпечують лінійне зміна кута відхилення променя в часі при лінійному зміні струму в котушках. На плоскому екрані монітора швидкість руху променя буде зростати при збільшенні кута відхилення за законом 1/cos (a). Тому на екрані буде помітно геометричні спотворення у вигляді витягнутих кутів (подушко) межі растра. Для їх компенсації в моніторах і телевізорах використовують ланцюги корекції спотворень, формують у котушках відхиляє струми складної форми. Якщо ці пристрої неправильно калібровані, то на екрані можуть бути видні спотворення зображення, наприклад "barrel distortion" або "pincushion" (подушкообразной або бочкообразность). Можливі також викривлення trapezium distortion "або" trapezoid "(трапецевидной), коли бокові кордону нахилені і мають тенденцію сходження до однієї точки, тобто зображення має форму трапеції. Іноді подібні спотворення можуть виникати і в результаті зміни геометрії або положення котушок та коригувальних елементів системи, що відхиляє монітора з часом, внаслідок чого зображення злегка повертається.
Досить часто зустрічається, є кольорові або темні плями, які раптом з'являються на екрані монітора. Причому ще вчора все було відмінно, а сьогодні на екрані веселка. У цьому випадку, швидше за все, сталося намагнічування тіньової маски (або апертурной грати, або щілинної маски) трубки монітора. Намагнічування відбувається під впливом магнітних полів: природних (скажімо, магнітна аномалія) або створених людиною (інший монітор, акустичні колонки, трансформатор). Більш того, намагнічування може виникнути і в результаті навіть нетривалої роботи монітора в нестандартному положенні (екраном вниз, або вгору, або на боці). Справа в тому, що в моніторах вбудована система компенсації впливу магнітних полів Землі, які при нестандартному положенні монітора лише підсилюють цей вплив. Через намагнічування може порушитися зведення променів монітора і з'являться геометричні спотворення.
Для розмагнічування маски електронно-променевої трубки практично у всіх сучасних моніторах передбачений спеціальний контур, за яким пропускається струм у момент включення живлення. При цьому монітор має, як правило, і додаткову кнопку (або пункт OSD меню) примусового розмагнічування (Degauss). Якщо після включення ви виявили плями на екрані, то два рази натисніть кнопку розмагнічування. Якщо плями пропали не повністю, то переконаєтеся, що монітор стоїть у стандартному положенні :-) і через 25-30 хвилин повторіть процес розмагнічування.
Якщо у вашому моніторі не передбачено такої функції, то просто кілька разів увімкніть-вимкніть монітор, роблячи паузу протягом декількох хвилин.
Тут варто додати важливу деталь. Вбудоване розмагнічування включається тільки при подачі живлення, тобто після того, як монітор був повністю знеструмлений. Що призводить до цікавого факту - блоки ATX не мають роз'єми для живлення монітора. А при постійно включеному моніторі (якщо його не знеструмлювати, а так все і надходять) розмагнічування не працює. Так що, про такий нюанс варто пам'ятати. Зазначимо, що такої проблеми немає у багатьох сучасних моделей моніторів, так як вони розмагнічуються при переході з "Stanby" в нормальний режим, тобто повного відключення живлення не потрібно.
Якщо все ж таки розмагнітити екран монітора не вдалося, то вам слід звернутися до сервісного центру, так як використання кустарних методів може привести до плачевних результатів.
Крім того, слід зазначити, що багато проблем, що виникають при використанні монітора, виникають через відеоадаптера комп'ютера або через інтерфейсного кабелю між монітором і відео картою. Часом, яким би це не здалося смішним, але деякі проблеми з монітором можуть бути вирішені в результаті простого перевертання інтерфейсного кабелю, або в результаті установки нових драйверів відеоадаптера, чи після встановлення іншого дозволу або іншу частоту регенерації екрану.
Отже, з огляду на те, що монітор є пристроєм, у якого можуть виникнути проблеми, негативно впливають на комфортність вашої роботи за комп'ютером, то при виборі нового монітора слід віддавати перевагу якомога більш якісному монітора, найкращим чином відповідає вашим потребам. Залежно від типу і марки монітора, набір функціональних настройок, що дозволяють вирішувати частину або більшість проблем, може істотно відрізнятися, тому при виборі монітора переконайтеся, що у нього є достатній набір змінюваних налаштувань, які дозволять вам вирішувати частину проблем самостійно, без необхідності звернення в сервіс центр. Тим більше, що навіть якщо при покупці в монітора були відсутні недоліки, вони можуть проявитися згодом.
Розповісти про все, що пов'язано з моніторами, в масштабі реферату, не представляється можливим, тому вітаються питання і доповнення.
Список використаних джерел:
1. Luca Ruiu з сайту Hardware http://www.hwupgrade.com/
2. Http://www.monitorworld.com
3. Http://www.monitorbuyersguide.com/
4. Компанія CTD ltd. www. cdtltd. co. uk