Файл: Характеристики и типы мониторов для персональных компьютеров.pdf

Введение

Ранее компьютеры выводили информацию только на принтеры. Важно отметить, что достаточно часто компьютеры оснащались осциллографами, которые использовались не для ввода-вывода информации, а для проверки электронных цепей компьютера. Впервые в 1950 году в Кембриджском университете электронно-лучевая трубка осциллографа использовалась для вывода графики.

Через некоторое время ученый К. Стретчи разработал программу, игравшую в шашки и выводившую информацию на монитор. Но это были лишь примеры, не носившие системного характера.

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

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

Сегодня, несмотря на обилие новых технологий, CRT-мониторы остаются самыми распространенными и торопятся уходить с рынка. Конкуренцию мониторам на базе электронно-лучевых трубок могут составить только LCD-дисплеи.

По прогнозам экспертов, в будущем будет происходить постепенное слияние мониторов и телевизоров, поэтому привычные экраны мониторов с соотношением величин сторон экрана 4:3, будут приведены к стандарту телевидения высокой четкости ТВЧ, с разрешением 1920 x 1080 и DVD, с соотношением длин сторон изображения 16:9.

Целью курсовой работы является изучение видов мониторов для персональных компьютеров.

Задачи работы:

1. Классификация и отличительные особенности мониторов.

2. Характеристики мониторов.

3. Структура и особенности функционирования мониторов.

Глава 1. Обзор мониторов

1.1. Назначение мониторов для персональных компьютеров

Монитор — устройство, предназначенное для воспроизведения  видеосигнала и визуального отображения информации, полученной от компьютера. Принципиальное отличие от телевизора заключается в отсутствии встроенного тюнера, предназначенного для приёма высокочастотных сигналов эфирного (наземного) телевещания. Кроме того, в большинстве мониторов отсутствует звуковоспроизводящий тракт и громкоговорители. Современный монитор состоит из экрана (дисплея), блока питания, плат управления и корпуса. Информация для отображения на мониторе поступает с электронного устройства, формирующего видеосигнал (в компьютере — видеокарта или графическое ядро процессора). В качестве монитора может применяться также телевизор.

ЭЛТ-мониторы разделяют на следующие типы:

1. Электронно-лучевые мониторы с теневой маской - самый популярный тип среди производителей компьютерных мониторов. Отличается выпуклой формой монитора
2. ЭЛТ с апертурной решеткой, состоящей из вертикальных линий
3. Мониторы с щелевой маской

1.2. Основные характеристики мониторов для персональных компьютеров

• Диагональ экрана. Считается расстояние от противоположных верхнего и нижнего углов соответственно (проведите линию от правого нижнего угла к левому верхнему). Полученное значение в дюймах и будет означать диагональ монитора. Несколько лет назад, когда данный вид мониторов был наиболее распространен, самыми популярными считались диагонали 15 и 17 дюймов соответственно.
• Размер зерна экрана монитора. Отверстия, находящиеся в цветоделительной маске монитора, располагаются на определенном расстоянии. Чем оно меньше, тем выше качество изображения. Размер зерна экрана как раз показывает расстояние между ближайшими отверстиями. Соответственно чем меньше эта характеристика, тем качественней монитор.
• Потребляемая мощность. Измеряется в Вт.
• Покрытие экрана.
• Защитный экран. Научным путем было доказано, что излучение, которое вырабатывают ЭЛТ-мониторы, вредно сказывается на здоровье человека. Поэтому их стали оснащать специальными защитными экранами, которые должны были снизить уровень излучения. Существуют три типа - стеклянные, сеточные и пленочные.

Сам дисплей состоит из следующих компонентов:

1. Корпус
2. Источники света
3. Набор проводов
4. ЖК-матрица

Последняя, в свою очередь, включает в себя следующие компоненты:

1. Поляризационные фильтры в количестве двух штук
2. Два прозрачных электрода
3. Между электродами располагается слой молекул

Основные характеристики:

1. Тип матрицы
2. Класс матрицы по стандартам ISO.
3. Фиксированное разрешение экрана в пикселях
4. Размер пикселя
5. Соотношение размеров экрана
6. Угол обзора
7. Время отклика
8. Яркость
9. Контрастность

Глава 2. Обзор типов мониторов

2.1. Типы мониторов и характеристики отдельных видов мониторов

Плазменные панели

Газоразрядный экран для воспроизведения изображения, в быту называемый плазменной панелью, является самым дорогостоящим видом мониторов на данный момент. Принцип действия основан на свечении люминофора.

Основные технические характеристики:

1. Соотношение сторон (габариты устройства)
2. Форматы разрешения - VGA, SVGA, XGA, SXGA, UXGA
3. Размер диагонали
4. Разрешение
5. Разъемы и порты

Ценовые характеристики, плюсы и минусы

Цена монитора определенного вида:

• ЭЛТ-мониторы - от 2 000 до 11 000 тр.
• ЖК-мониторы - от 7 000 до 80 000 тр.

Плюсы и минусы

ЭЛТ-мониторы уже сняты с производства, и потеряли свою популярность. Это и понятно - громоздкие размеры, вредное излучение. Гораздо лучше купить ЖК-монитор. Но тут и высокая цена.

Плазменные панели, в свою очередь, реже используются для подключения к компьютеру. Стоят они дорого, и места занимают много. Но качество изображения у них на уровне.

LCD-мониторы

Это уже более современный вид мониторов, который называют жидкокристаллическими (liquid crystal display). Мониторы уже потеряли былую тяжесть, являются тонкими и удобными. Качество картинки заметно лучше, а энергопотребление гораздо меньше, чем у ЭЛТ. Здесь используются люминесцентные лампы.

LED-мониторы

Это тоже разновидность жидкокристаллических мониторов, но уже намного современнее и лучше. Технология подразумевает использование светоизлучающих диодов, что обеспечивает лучшую цветопередачу и более хорошее качество по сравнению с LED. Хотя некоторые даже и не заметят разницы между LCD и LED.

Разрешение

Получается, что если монитор обладает разрешением 1024*768, значит, отображение на дисплее состоит из 1024 точек по горизонтали и 768 точек по вертикали. Естественно, что если взять монитор с разрешением 1920*1280, то картинка будет качественнее, так как больше точек используется в формировании изображения. Размер экрана Размер экрана монитора определяется его длиной по диагонали. За единицу измерения принято брать дюймы (2,54 см). Помню, когда я покупал первый ЭЛТ-монитор, то он был 17-дюймовым. И это на самом деле считалось довольно хорошо. Но сегодня 17 дюймов уже считается очень мало. В ходу 23-24 дюймовые мониторы, но это далеко не максимум. Встречаются и 27 и 34 дюймовки. Но кроме размера надо еще и учитывать соотношение сторон.

Рисунок 1. Мониторы

Раньше все мониторы были в формате 4:3. Это означало, что, сколько бы дюймов в нем не было (15, 17, 19 и т.д.) его соотношение будет всегда одинаковое, т.е. 4 части по горизонтали и 3 части по вертикали. Например, при разрешении 1024*768 получается, что по горизонтали идет 4 части по 256 пикселей, а по вертикали 3 части по 256 пикселей.

Рисунок 2. Формат изображения

Но мониторы обычного формата 4:3 уже не в моде. Уже давно появились широкоформатные версии, и соотношение их сторон составляет 16:9 или 16:10. C широкоформатными экранами работать стало гораздо удобнее: больше обзор, больше пространства, а просмотр фильма становится намного комфортнее.

Матрица

Существуют следующие виды матрицы:

TN (TN+Film — Twisted Nematic). Этот тип ЖК-матрицы является самым старым и самым недорогим. Основная проблема таких мониторов заключалась в том, что под разными углами обзора картинка отображалась совершенно по-разному. IPS (In Plane Switch). В этой модели уже нет такой проблемы, как в предыдущей. У таких мониторов хорошая цветопередача и наилучший угол обзора, поэтому такой тип идеально подойдет для фотографов и дизайнеров. Но есть и недостатки, а именно большее время отклика, чем у TN и, конечно же, цена на порядок выше.

PVA/MVA (VA). Несмотря на то, что данная матрица появилась позже, она считается чем-то средним между TN и IPS. Поэтому данную модель можно использовать как некий компромисс. Но уж если деньги есть, то конечно лучше брать IPS. Разъемы подключения Немаловажной характеристикой является и разъем подключения. На старых устройствах все просто: Есть один вход и не паришься, а вот что касается сегодняшних реалий, то смотрим:

VGA (D-SUB). Самый старый из представленных разъемов, хотя до сих пор он не потерял своей актуальности и присутствует на различных мониторах. Суть разъема состоит в том, что он является аналоговым, из-за чего теряется качество при подключении LCD-мониторов и плазменных панелей.

DVI. Этот интерфейс подразумевает цифровое подключение, что делает качество на порядок выше. Можно подключить к аналоговому VGA-входу с помощью специального кабеля с разными разъемами или переходника.

HDMI. Этот вид интерфейса подразумевает также цифровое подключение с сохранением качества картинки, но кроме передачи видеосигнала данный интерфейс способен передавать и аудиосигналы. Данный разъем сейчас уже принято устанавливать на все мониторы. Можно соединять с DVI-портом с помощью специального кабеля или переходника, но подключение к VGA никак невозможно. В общем вот такие основные характеристики надо смотреть при покупке нового монитора.

Есть, конечно, и много разных других, но они уже являются скорее дополнительными.  Согласно данным социологических исследований, значительная часть жителей цивилизованных стран ежедневно проводит перед монитором до 10 часов. Причем делают это люди и на работе, и дома. Это значит, что качество мониторов должно быть на высоте, что позволит избежать проблем со зрением и предотвратит быструю утомляемость пользователя ПК.

Компьютерный монитор — устройство, предназначенное для визуального отображения графической и текстовой информации. В течение многих десятилетий производились преимущественно варианты с кинескопом (электронно-лучевым прибором, ЭЛТ). Те, у кого сохранился такой старый монитор, знают, что в них используется люминофор. Его зерна светятся под воздействием электронных лучей. Применяются 3 вида люминофора, разделяемые по цветовым признакам на синий, красный и зеленый. Сегодня ЭЛТ-мониторы, отличающиеся большим объемом корпуса, используются редко, а в продаже их давно нельзя встретить.

LCD-модели

Для создания монитора по данной технологии используют люминесцентные лампы. У жидкокристаллических (ЖК) устройств отображения информации меньший объем корпуса. При этом затраты на питание монитора намного ниже, чем в случае моделей других типов. Кроме того, по сравнению с вариантами на основе ЭЛТ, они обладают способностью воспроизводить картинку более качественно и не допускают искажений.

PDP-мониторы

Действие плазменных или PDP-мониторов основано на явлении свечения зерен люминофора, когда на них падают ультрафиолетовые лучи, возникающие при электрическом разряде в плазме. На таких устройствах «картинка» получается яркая и насыщенная, а сами они имеют долгий срок службы, достигающий 30 лет и более. Последнее обстоятельство является несомненным преимуществом PDF-моделей перед большинством конкурентов, которые теряют свои свойства уже через 10 лет.

LED-мониторы

Яркость подсветки является одним из наиболее важных факторов, влияющих на усталость глаз. Чтобы уменьшить их утомляемость, требуется понизить ее до минимального комфортного значения. С этой точки зрения наиболее предпочтительными являются устройства, использующие светодиоды, проявляющие высокую эффективность. К преимуществам LED-мониторов относятся высокое качество (четкость) изображения, а также компактность и долговечность. Правда, представленные на рынке бюджетные варианты могут разочаровать, так как ради экономии производители используют в них недорогие широтно-импульсные модуляторы, из-за которых появляется эффект мигания, сводящий на нет все преимущества применения светодиодной подсветки.