Основные характеристики мониторов

1. Размер экрана монитора, который обычно задается величиной его диагонали в дюймах. Длина диагонали (в основном) колеблется от 15-17’’ (домашние и офисные ПК) до 21-22’’ (профессиональные ПК).

2. Разрешающая способность. Определяется числом пикселей (световых точек) по горизонтали и вертикали. Стандартные значения: 800×600, 1024×768, 2048×1536 (пропорция 4 к 3). Появились новые широкие мониторы, у которых пропорция другая: 16 к 9: 1280×768, и т.д. (И эта пропорция тоже не единственна).

Стандартным разрешением можно считать 1024×768, то есть мониторы, работающие при таком режиме, способны выводить на экран 1024 точек по горизонтали и 768 точек по вертикали при24- или 32-битнойглубине цвета. Глубина цвета, например, 32-битная, означает возможность кодирования 2³² различных оттенков.

3. Размер точки (зерна)экрана(шаг точек) – выраженное в миллиметрах расстояние между центрами двух соседних пикселей. Для мониторов 13-14” ранних лет выпуска шаг точек составлял 0,31-0,39 мм. Для большинства современных мониторов шаг точек составляет – 0,21-0,25 мм.

4. Рабочая частота кадровой развертки определяет скорость смены кадров изображения. Она влияет на утомляемость глаз при продолжительной работе на компьютере. Чем выше частота, тем меньше утомляемость. Частота смены кадров во многом зависит от разрешающей способности экрана. Чем выше разрешающая способность, тем меньше может быть частота смены кадров. Обычно она изменяется в диапазоне от 60 до 120 Гц. Верхние значения (выше 75) используются редко.

5. На разрешающую способность монитора и качество изображения влияет объем видеопамяти. Большой объем видеопамяти позволяет устанавливать более высокий режим разрешения и большее число цветов для каждого пикселя.

Мониторы на основе ЭЛТ используют электроннолучевые трубки, применяемые в обычных телевизорах, и устройства, формирующего на экране точки (пиксели). Луч, двигающийся горизонтально, периодически засвечивает люминофорный слой экрана, который под действием потока электронов начинает светиться. Для цветных мониторов засветка каждой точки осуществляется тремя лучами, вызывающими свечение люминофора соответствующего цвета: красного, зеленого и синего. Цвет точки создается смешением этих трех основных цветов и зависит от интенсивности каждого электронного луча.

Мониторы на жидкокристаллических индикаторах представляют собой плоские панели. Первый работоспособный жидкокристаллический дисплей, или LCD -монитор (Liquid Crystal Display), был создан в 1970 году. Жидкие кристаллы (Liquid Crystal) – это органические вещества, способные под напряжением изменять величину пропускаемого света. Жидкокристаллический монитор представляет собой две стеклянных или пластиковых пластины, между которыми находится суспензия. Кристаллы в этой суспензии расположены параллельно по отношению друг к другу, тем самым они позволяют свету проникать через панель. При подаче электрического тока расположение кристаллов изменяется, и они начинают препятствовать прохождению света.

Первые жидкие кристаллы отличались нестабильностью и были мало пригодными к массовому производству. Реальное развитие ЖК технологии началось с изобретением английскими учеными стабильного жидкого кристалла – бифенила (Biphenyl). Жидкокристаллические дисплеи первого поколения можно наблюдать в калькуляторах, электронных играх и часах.

Существует два вида ЖК мониторов: DSTN (dual-scan twisted nematic – кристаллические экраны с двойным сканированием) и TFT (thin film transistor – на тонкопленочных транзисторах), также их называют соответственно пассивными и активными матрицами. Такие мониторы состоят из следующих слоев: поляризующего фильтра, стеклянного слоя, электрода, слоя управления, жидких кристаллов, ещё одного слоя управления, электрода, слоя стекла и поляризующего фильтра.

В первых компьютерах использовались восьмидюймовые (по диагонали) пассивные черно-белые матрицы. С переходом на технологию активных матриц размер экрана вырос. Практически все современные ЖК мониторы используют панели на тонкопленочных транзисторах, обеспечивающих яркое, четкое изображение значительно большего размера.

Поперечное сечение панели на тонкопленочных транзисторах представляет собой совокупность нескольких «слоев». Крайние слои выполнены из стекла. Между этими слоями расположен тонкопленочный транзистор, панель цветного фильтра, обеспечивающая нужный цвет – красный, синий или зеленый, и слой жидких кристаллов. Кроме того, существует флуоресцентная подсветка, освещающая экран изнутри.

При нормальных условиях, когда нет электрического заряда, жидкие кристаллы находятся в аморфном состоянии. В этом состоянии они пропускают свет. Количеством света, проходящего через жидкие кристаллы, можно управлять с помощью электрических зарядов – при этом изменяется ориентация кристаллов.

Как и в традиционных электроннолучевых трубках, пиксель формируется из трех участков – красного, зеленого и синего. А различные цвета получаются в результате изменения величины соответствующего электрического заряда, (что приводит к повороту кристалла и изменению яркости проходящего светового потока).

TFT экран состоит из целой сетки таких пикселей, где работой каждого цветового участка каждого пикселя управляет отдельный транзистор. Для нормального обеспечения экранного разрешения 1024×768 (режим SVGA) монитор должен располагать именно таким количеством пикселей.

Большинство ЖК мониторов – цифровые. Это означает, что графической карте с цифровым выходом не придется производить цифроаналоговые преобразования, какие она производит в случае с ЭЛТ-монитором. Теоретически, это позволяет более точно передавать информацию о цвете и местоположении пикселя. В то же время, если подключать ЖК монитор к стандартному аналоговому VGA выходу, придется проводить аналого-цифровые преобразования.

ЖК мониторы имеют целый ряд преимуществ:

- в 2–3 раза меньшее потребление электроэнергии (15-30 ватт);

- отсутствие ионизирующего излучения;

- LCD -монитор совершенно плоский, он имеет четко определенное число пикселей по горизонтали и вертикали, каждый из них доступен схемам управления напрямую. Поэтому у этих устройств в принципе отсутствуют проблемы с фокусировкой и геометрическими отклонениями типа «бочка», «трапеция» и «параллелограмм»;

- в ЖК мониторах каждый пиксель включается или выключается отдельно, поэтому не возникает проблем со сведением лучей, в отличие от ЭЛТ-мониторов, где требуется безукоризненная работа электронных пушек;

- отсутствие мерцания (каждая точка светится столько времени, сколько нужно пользователю, и эффекта затухания нет, если картинка на экране не меняется из–за отсутствия построчной развёртки);

- меньшие габариты и масса;

- большая видимая область экрана.

Среди других отличий можно выделить следующие.

Измерение диагонали: размер диагонали видимой области ЖК монитора соответствует размеру его реальной диагонали. В ЭЛТ-мониторах реальная диагональ теряет за рамкой монитора более дюйма.

Контрастность – сами по себе пиксели не вырабатывают свет, они лишь пропускают свет от подсветки. И темный экран вовсе не означает, что подсветка не работает – просто пиксели блокируют этот свет и не пропускают его сквозь экран. Под контрастностью LCD монитора подразумевается то, сколько уровней яркости могут создавать его пиксели. Обычно, контрастность 250:1 считается хорошей.

Угол обзора у LCD монитора составляет от 140 до 180 градусов, что, практически, соответствует аналогичному показателю ЭЛТ мониторов.

В плазменных мониторах изображение формируется светом, выделяемым при газовом разряде в каждом пикселе экрана. Конструктивно плазменная панель состоит из трех стеклянных пластин, на две из которых нанесены тонкие прозрачные проводники: на оду вертикально, на другую – горизонтально. Между ними находится третья пластина, в которой в местах пересечения проводников двух первых пластин имеются сквозные отверстия. Эти отверстия при сборке заполняются инертным газом: неоном, аргоном или ксеноном. Они и образуют пиксели. Плазма газового разряда, возникающая при подаче высокочастотного напряжения на вертикальный и горизонтальный проводники, излучает свет в ультрафиолетовом диапазоне, который вызывает свечение люминофора. Каждый пиксель представляет собой миниатюрную лампу дневного света.

Преимущества плазменных мониторов:

- высокая яркость и контрастность;

- отсутствие дрожания изображения;

- большой угол отклонения от нормали, при котором изображение сохраняет высокое качество.

Недостатки:

- достаточно быстрое (пять лет при офисном использовании) ухудшение качества люминофора.