Назначение и характиристики монитора

МИНЕСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И  НАУКИ, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ

КРЫМСКОГО ЭКОНОМИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА  ГВУЗ «КИЕВСКОГО НАЦИОНАЛЬНОГО ЭКОНОМИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА ИМЕНИ В. ГЕТМАНА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НАЗНАЧЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКИ МОНИТОРА

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила

студентка 1 курса

группы Ф-КР-11

Бондарева Анна Романовна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г. Симферополь 2012

 

Содержание

 

 

Введение………………………………………………………………………...3

1.Классификация мониторов и отличительные особенности мониторов......5

2.Основные параметры и характеристики монитора………………………...8

2.1.Физические…………………………………………………………...8

2.2.Частотные…………………………………………………………...10

2.3.Оптические………………………………………………………….11

2.4.Функциональные…………………………………………………...13

3.Обобщенная структура и особенности функционирования мониторов...16

3.1.GRT-мониторы……………………………………………………..16

3.1.1.Теневая маска……………………………………………...19

3.1.2.Щелевая маска……………………………………………..19

3.1.3.Апертурная решетка………………………………………20

3.2.LCD-мониторы……………………………………………………..21

Заключение…………..………………………………………………………...24

Список литературы……………………………………………………………25

 

Введение

 

Монитор (дисплей) компьютера – это устройство, предназначенное  для вывода на экран текстовой  и графической информации. Его  можно смело назвать самой  важной частью персонального компьютера. С экраном монитора мы постоянно  контактируем во время работы. От его размера и качества зависит, насколько будет комфортно нашим глазам. Монитор должен быть максимально безопасным для здоровья по уровню всевозможных излучений. Также он должен обеспечивать возможность комфортной работы, предоставляя в распоряжение пользователя качественное изображение.

До пятидесятых годов  компьютеры выводили информацию только на печатающие устройства. В то время  компьютеры часто оснащали осциллографами, которые, однако использовались не для  вывода информации, а для проверки электронных цепей вычислительной машины. Впервые в 1950 году в Кембриджском университете (Англия) электронно-лучевая трубка осциллографа была использована для вывода графической информации на компьютере EDASC (Electronic Delay Storage Automatic Computer). Через полтора года английский ученый Кристофер Стретчи написал для компьютера «Марк 1»  программу, игравшую в шашки и выводившую информацию на экран. Реальный прорыв в представлении графической информации на экране монитора произошел в Америке в рамках военного проекта на базе компьютера «Вихрь». Данный компьютер использовался для фиксации информации о вторжении самолетов в воздушное пространство США. Первая демонстрация «Вихря» прошла 20 апреля 1951 года – радиолокатор посылал информацию о положении самолета компьютеру, и тот передавал на экран положение самолета-цели, которая изображалась в виде точки и буквы T (target). Это был первый крупный проект, в котором электронно-лучевая трубка использовалась для отображения графической  информации.

 

Первые мониторы были векторными —  в мониторах этого типа электронный пучок создает линии на экране, перемещаясь непосредственно от одного набора координат к другому. Соответственно нет необходимости разбивать в подобных мониторах экран на пиксели. Позднее появились мониторы с растровым сканированием. В мониторах подобного типа электронный пучок сканирует экран слева направо и сверху вниз, пробегая каждый раз всю поверхность экрана.

Следующей ступенькой развития мониторов явилось цветное изображение, для получения которого требуется уже не один, а три пучка, каждый из которых высвечивает определенные точки на поверхности дисплея. Со временем появились и другие технологии, которые позволили создавать более компактные и легкие экранные панели.

Сегодня, несмотря на обилие новых технологий, CRT-мониторы все еще остаются самыми распространенными и вовсе не торопятся уходить с рынка, напротив — они по-прежнему являются наиболее доступными по цене, размер их экранов постоянно растет, неуклонно совершенствуется качество изображения — при уменьшении габаритов и веса. Реальную конкуренцию мониторам на базе электронно-лучевых трубок пока могут составить только LCD-дисплеи.

 

1. Классификация мониторов и отличительные особенности мониторов

 

Важной счастью настольного  персонального компьютера является монитор.

Монитор (дисплей) компьютера – это  устройство, предназначенное для  вывода на экран текстовой и графической  информации. Его можно смело назвать  самой важной частью персонального  компьютера.

Все мониторы можно классифицировать:

По схеме формирования изображения.

По своим размерам.

По способу воздействия  на человека.

Как правило, все широко распространенные современные мониторы, по схеме формирования изображения, делятся на два типа:

- на основе электронно-лучевой  трубке (ЭЛТ или GRT);

- на основе жидких  кристаллов (ЖК-панель, LCD-панель).

ЭЛТ – мониторы очень  похожи на телевизоры. У них тот же принцип формирования сигнала – направленный электронный пучок вызывает свечение точек на экране. Этот тип мониторов позволяет создание изображения с максимальной контрастностью, яркостью и цветностью. Их недостатки – высокое потребление электроэнергии и вред, наносимый здоровью.

ЖК – мониторы формируют  изображение за счет того, что определенные точки экрана становятся прозрачными  или непрозрачными в зависимости  от приложенного электрического поля. Поскольку жидкокристаллические ячейки сами не светятся, ЖК – мониторам нужна подсветка. ЖК – мониторы имеют малое потребление энергии, изображение на них приятно глазам, отсутствует радиационное излучение монитора. Их недостатки - малая контрастность изображения и малые скорости регенерации (обновления изображения) экрана.

Следующим важным свойством  монитора является размер его экрана. Как правило, чем больше экран, тем  с большим разрешением (соответственно – меньшим размером единицы изображения) можно на нем работать. Но при этом непропорционально высоко возрастает его цена и увеличивается требуемое место для монитора на столе.

За размеры монитора считают размер его экрана по диагонали. Для ЭЛТ стандартными являются размеры 14", 15", 17", 19", 21", 23", 24" (" – обозначение дюйма.) Для ЖК- мониторов - 13", 14", 15", 17", 19".

Любой компьютер неизбежно  приносит вред здоровью. Одним из наиболее опасных компонентов компьютера является монитор.

Наиболее вредными для  здоровья являются ЭЛТ - мониторы. Прежде всего, за счет рентгеновского излучения, возникающего из-за торможения электронов в трубке, и паразитного ультрафиолетового излучения монитора. К тому же на глазах человека отрицательно сказывается неравномерная яркость экрана, нечеткость изображения (ведущая к близорукости) и выпуклость экрана (ведущая к астигматизму.)

Первым решением, которое  хоть как-то ослабляло вред от мониторов, явилось применение защитного экрана на монитор. Он увеличивает контрастность  изображения, устраняет солнечные блики, защищает от ультрафиолета.

Однако его защита все равно была недостаточной. В  связи с этим стали выпускаться мониторы, поддерживающие различные эргономические стандарты. Первым таким стандартом являлся шведский стандарт MPR-II. Затем за стандартизацию взялись международные организации, и появились стандарты TCO'92, TCO'95 и TCO'99. Уже для мониторов, удовлетворяющих стандарту TCO'92, не требовалось защитного экрана. Стандарт же TCO'99 гарантирует не причинение вреда здоровью при 8-ми часовой работе за экраном монитора, удовлетворяющего данному стандарту.

В отличие от ЭЛТ - мониторов  ЖК - мониторы гораздо меньше приносят вреда здоровью, из-за отсутствия некоторых физических процессов присущих ЭЛТ - мониторам.

 

2. Основные параметры и характеристики монитора

 

Рассмотрим основные параметры, характеристики и показатели качества мониторов.

 

2.1. Физические

Размер рабочей области  экрана

Размер экрана - это  размер по диагонали от одного угла экрана до другого.

У ЖК - мониторов номинальный размер диагонали экрана равен видимому, но у ЭЛТ - мониторов видимый размер всегда меньше.

Изготовители мониторов в дополнение к физическим размерам кинескопов также  предоставляют сведения о размерах видимой части экрана. Физический размер кинескопа - это внешний размер трубки. Поскольку кинескоп заключен в пластмассовый корпус, видимый размер экрана немного меньше его физического размера. Так, например, для 14" модели (теоретическая длина диагонали 35,56 см) полезный размер диагонали равен 33,3- 33,8 см в зависимости от конкретной модели, а фактическая длина диагонали 21-дюймовых устройств (53,34 см) составляет от 49,7 до 51 см.

Радиус кривизны экрана ЭЛТ

Современные кинескопы  по форме экрана делятся на три  типа: сферический, цилиндрический и плоский (рис.1).

У сферических экранов поверхность экрана выпуклая и все пиксели (точки) находятся на равном расстоянии от электронной пушки. Такие ЭЛТ не дороги, но изображение, выводимое на них, не очень высокого качества. В настоящее время применяются только в самых дешевых мониторах.

Цилиндрический экран  представляет собой сектор цилиндра: плоский по вертикали и закругленный по горизонтали. Преимущество такого экрана - большая яркость по сравнению  с обычными плоскими экранами мониторов  и меньшее количество бликов на экране.

Плоские экраны (Flat Square Tube) наиболее перспективны. Устанавливаются в самых совершенных моделях мониторов. Некоторые кинескопы этого типа на самом деле не являются плоскими - но из-за очень большого радиуса кривизна (80 м - по вертикали, 50 м - по горизонтали) они выглядят действительно плоскими (это, например кинескоп FD Trinitron компании Sony).

Экранное покрытие

Важным параметром кинескопа  являются отражающие и защитные свойства его поверхности. Если поверхность экрана никак не обработана, то он будет отражать все предметы, находящиеся за спиной пользователя, а также его самого. Кроме того, поток вторичного излучения, возникающий при попадании электронов на люминофор, может негативно влиять на здоровье человека.

Наиболее распространенным и доступным видом антибликовой обработки экрана является покрытие диоксидом кремния. Это химическое соединение внедряется в поверхность экрана тонким слоем. Если поместить обработанный диоксидом кремния экран под микроскоп, то можно увидеть шершавую, неровную поверхность, которая отражает световые лучи от поверхности под различными углами, устраняя блики на экране. Антибликовое покрытие помогает без напряжения воспринимать информацию с экрана, облегчая этот процесс даже при хорошем освещении. Некоторые изготовители кинескопов добавляют в покрытие также химические соединения, выполняющие функции антистатиков. В наиболее передовых способах обработки экрана для улучшения качества изображения используются многослойные покрытия из различных видов химических соединений. Покрытие должно отражать от экрана только внешний свет. Оно не должно оказывать никакого влияния на яркость экрана и четкость изображения, что достигается при оптимальном количестве диоксида кремния, используемого для обработки экрана.

 

2.2. Частотные

Частота вертикальной развертки

Значение частоты горизонтальной развертки монитора показывает, какое  предельное число горизонтальных строк  на экране монитора может прочертить электронный луч за одну секунду. Соответственно, чем выше это значение (а именно оно, как правило, указывается на коробке для монитора) тем выше разрешение может поддерживать монитор при приемлемой частоте кадров. Предельная частота строк является критичным параметром при разработке ЖК монитора.

Частота горизонтальной развертки

Это параметр, определяющий, как часто изображение на экране заново перерисовывается. Частота горизонтальной развертки в Гц. В случае с традиционными ЖК мониторами время свечения люминофорных элементов очень мало, поэтому электронный луч должен проходить через каждый элемент люминофорного слоя достаточно часто, чтобы не было заметно мерцания изображения. Если частота такого обхода экрана становится меньше 70 Гц, то инерционности зрительного восприятия будет недостаточно для того, чтобы изображение не мерцало. Чем выше частота регенерации, тем более устойчивым выглядит изображение на экране. Мерцание изображения приводит к утомлению глаз, головным болям и даже к ухудшению зрения. Заметим, что чем больше экран монитора, тем более заметно мерцание, особенно периферийным (боковым) зрением, так как угол обзора изображения увеличивается. Значение частоты горизонтальной развертки зависит от используемого разрешения, от электрических параметров монитора и от возможностей видеоадаптера.

 

2.3. Оптические

Шаг точек

Шаг точек - это диагональное расстояние между двумя точками люминофора одного цвета. Например, диагональное расстояние от точки люминофора красного цвета до соседней точки люминофора того же цвета. Этот размер обычно выражается в миллиметрах (мм). В кинескопах с апертурной решеткой используется понятие шага полос для измерения горизонтального расстояния между полосами люминофора одного цвета. Чем меньше шаг точки или шаг полосы, тем лучше монитор: изображения выглядят более четкими и резкими, контуры и линии получаются ровными и изящными. Очень часто размер токи на периферии больше, чем в центре экрана. Тогда производители указывают оба размера.

Допустимые углы обзора

Для ЖК - мониторов это критический параметр, поскольку не у всякого плоско панельного дисплея угол обзора такой же, как у стандартного монитора ЭЛТ. Проблемы, связанные с недостаточным углом обзора, долгое время сдерживали распространение ЖК-дисплеев. Поскольку свет от задней стенки дисплейной панели проходит через поляризационные фильтры, жидкие кристаллы и ориентирующие слои, то из монитора он выходит большей частью вертикально ориентированным. Если посмотреть на обычный плоский монитор сбоку, то либо изображения вообще не видно, либо все же его можно увидеть, но с искаженными цветами. В стандартном TFT-дисплее с молекулами кристаллов, ориентированными не строго перпендикулярно подложке, угол обзора ограничивается 40 градусами по вертикали и 90 градусами по горизонтали. Контрастность и цвет варьируются при изменении угла, под которым пользователь смотрит на экран. Эта проблема стала приобретать все большую актуальность по мере увеличения размеров ЖК-дисплеев и количества отображаемых ими цветов. Для банковских терминалов это свойство, конечно, очень ценно (так как обеспечивает дополнительную безопасность), но обычным пользователям приносит неудобства. К счастью, производители уже начали применять улучшенные технологии, расширяющие угол обзора. Они позволяют расширить угол обзора до 160 градусов и выше, что соответствует характеристикам ЭЛТ - мониторов (рис.2). Максимальным углом обзора считается тот, где величина контрастности падает до соотношения 10:1 по сравнению с идеальной величиной (измеренной в точке, непосредственно расположенной над поверхностью дисплея).