Файл: Характеристики и типы мониторов для персональных компьютеров.pdf

Введение

Монитор является основным устройством вывода информации в компьютере, что выводит его на первые места среди обязательных периферийных устройств, наравне с клавиатурой и компьютерной мышью. С каждым днем спектр моделей мониторов на рынке растет, появляется все новый и новый функционал. Именно по этой причине важно понимать основные характеристики мониторов и быть знакомым с их классификацией.

Объектом исследования данной работы является монитор как устройство и его основные характеристики, предметом исследования являются различные классификации и разновидности мониторов по различным признакам.

Целью данной работы является структуризация знаний о принципах работы мониторов с анализом основных характеристик и разновидностей.

Задачами данной работы являются:

• изучение понятия монитора и его основных характеристик;
• рассмотрение понятия мультимедийного проектора и его функционала;
• обзор основных классификаций мониторов по различным признакам;
• проведение краткого обзора по каждой разновидности мониторов в каждой из классификаций.

В основу исследования легли книги по архитектуре персональных компьютеров из серии «Классика Computer Science» всемирно известных авторов, таких как Э. Таненбаум, Д. Паттерсон и Д. Хеннесси.

Таненбаум является заслуженным профессором Гарвардского университета, опубликовавшим много трудов в сфере информационных технологий, ставших фундаментальными. На его трудах основываются многие исследования, а его учеником был Линус Торвальдс, создатель операционной системы Линукс.

Паттерсон является заслуженным профессором Калифорнийского университета в Беркли, работающим в области микропроцессоров и информатики. Он известен своим вкладом в проектирование RISC-процессоров и создание принципа работы RAID-массивов.

Хеннесси является американским ученым, работающим в области микропроцессоров и информатики. Также он является основателем MIPS Computer Systems Inc. и ректором Стэнфордского университета.

Данные авторы публикуются довольно длительно время, имеют по несколько редакций каждой из своих работ и пользуются спросом у рядовых пользователей, так как описывают сложные технические термины легким для понимания языком.

1. Основные параметры мониторов

1.1. Понятие монитора

Мониторы являются устройствами, служащими для обеспечения работы с компьютером пользователя в диалоговом режиме за счет вывода на экран символьной и графической информации, которая передается точками, получающимися разбиением экрана на строки и столбцы.

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 этим устройством является видеокарта. В некоторых случаях в качестве монитора может применяться и телевизор [6].

Количество точек, называемых пикселями, на экране представляет разрешающую способность монитора. В настоящее время компьютерные мониторы работают в режимах различных комбинаций 4х3 и 16х9 соотношений количества пикселей по вертикали и горизонтали [11].

Современные мониторы делятся по принципу действия на:

• плазменные мониторы;
• жидкокристаллические дисплеи;
• мониторы, базирующиеся на электронно-лучевой трубке.

Самыми распространенными сегодня являются жидкокристаллические дисплеи, но самым высоким качеством изображения обладают плазменные панели [5].

Внешний вид жидкокристаллического монитора представлен на рисунке 1.

Рис. 1. Внешний вид жидкокристаллического монитора

1.2. Основные характеристики мониторов

Самыми основными характеристиками мониторов являются размер экрана, соотношение сторон экрана и разрешение [5].

Соотношение сторон экрана может быть стандартным (4:3), широкоформатным (16:9, 16:10) или каким-либо другим (например, 5:4). Размер экрана определяется длиной диагонали, чаще всего в дюймах. Разрешение представляет собой число пикселей по горизонтали и вертикали [7].

Также в качестве характеристик мониторов можно назвать глубину цвета, размер зерна или пикселя, частоту обновления экрана, выраженную в герцах, время отклика пикселей для некоторых мониторов и угол обзора [11].

В таблице представлены основные обозначения мониторов в зависимости от параметров их видимой области.

Основные обозначения мониторов в зависимости от параметров их видимой области

Источник: Мюллер С. Модернизация и ремонт ПК / С. Мюллер. – М.: Вильямс, 2011. – 1074 с.

На рисунке 2 представлена тенденция развития мониторов по соотношениям в зависимости от разрешений и обозначений.

Рис. 2. Тенденция развития мониторов по соотношениям в зависимости от разрешений

1.3. Мультимедийный проектор

Мультимедийный проектор является устройством, которое подключается к компьютеру и позволяет проецировать изображение с монитора на большой экран [2].

Чаще всего проекционное оборудование используется для наглядных показаний статических и анимированных изображений и видеороликов на специальных поверхностях, которые позволяют применять информационные технологии для массового обслуживания [3].

Первое использование проекционного аппарата, представляющего из себя специально направленный фонарь, было документировано 1659 годом голландским физиком Христианом Гюйгенсом.

Проекционное оборудование характеризуется несколькими параметрами, основным из которых является яркость объекта проекции, измеряемая мерой интенсивности светового потока, измеряется в канделах на метр квадратный. Чем выше световой поток, тем большие размеры экрана может обеспечить проектор, тем меньше требования к затемнению помещения [6].

Средства проекции делятся на динамические и статические.

Статическая проекция неподвижных черно-белых и цветных изображений в увеличенном виде осуществляется методами эпипроекции и диапроекции. Диапроекция основывается на проецировании световых потоков сквозь полупрозрачное изображение, чаще всего пленку. Эпипроекция создает изображение путем отражения лучей света. С помощью статической проекции на экране получается прямое увеличенное и сфокусированное изображение.

Устройства динамической проекции предназначены для демонстрации на экране увеличенного изображения последовательно сменяющихся кадров с частотой, которая создает впечатление движения объектов.

В качестве оборудования статической проекции используют фильмоскопы, диаскопы, диапроекторы, кодоскопы, эпидиаскопы, оверхед-проекторы, кадропроекторы, эпидиапроекторы и читальные аппараты [3].

Внешний вид проектора представлен на рисунке 3.

Основным параметром проекционного оборудования является величина светового потока. Она влияет на размер экрана, на который имеется возможность осуществлять проекцию. Величина светового потока измеряется в люменах. Его усредненная величина определяется по методике Американского института национальных стандартов и обозначается ANSI-лм. [10]

Рис. 3. Внешний вид проектора

Выпускаются проекторы, у которых свет проходит через панель или на экран. Для расширения мультимедиа-функционала и эффектности презентации могут использоваться интерактивные экраны с сенсорными датчиками или цифровые доски, которые позволяют выступающему рисовать поверх слайдов презентаций, делать с помощью цветных маркеров или светового пера различные рисунки и пометки, вводить их в память компьютера и распечатывать на принтере [6].

Динамическая проекция дает прямое движущееся, увеличенное и сфокусированное изображение. В качестве динамических средств проекции применяют различные киноустановки, видеотехнику и видеопроекционные устройства. Кроме того, для этих целей могут использоваться видео или документ-камеры [3].

В целом по главе можно сделать вывод, что монитор обладает такими характеристиками, как размер экрана, соотношение сторон экрана, разрешение, глубина цвета, размер зерна или пикселя, частота обновления экрана, время отклика пикселей и угол обзора. Существуют ЭЛТ-мониторы, жидкокристаллические и плазменные панели. Также отдельно выделяют мультимедийные проекторы.

2. Классификация мониторов

2.1. Классификация по виду выводимой информации

По виду выводимой информации мониторы делятся на алфавитно-цифровые и графические.

Алфавитно-цифровые мониторы основаны на системе текстового (символьного) дисплея (character display system), используемой начиная с адаптеров подключения MDA. Данная система основана на текстовом пользовательском интерфейсе [4].

Текстовый пользовательский интерфейс представляет собой разновидность интерфейса пользователя, использующую при вводе-выводе и представлении информации исключительно набор буквенно-цифровых символов и символов псевдографики. Характеризуется малой требовательностью к ресурсам аппаратуры ввода-вывода (в частности, памяти) и высокой скоростью отображения информации. Появился на одном из начальных этапов развития вычислительной техники, при развитии возможностей аппаратуры, нацеленной на реализацию появившегося ранее интерфейса командной строки, который, в свою очередь, является наследником использования телетайпов в качестве интерфейса вычислительной техники. Интерфейс командной строки имеет ряд преимуществ в юзабилити перед графическим интерфейсом, поэтому программы с текстовым интерфейсом создаются и используются по сей день, особенно в специфических сферах и на маломощном оборудовании [8].

Недостатком подобного типа интерфейса является ограниченность изобразительных средств по причине ограниченности количества символов, включенных в состав шрифта, предоставляемого аппаратурой [9].

Программы с текстовым интерфейсом могут имитировать оконный интерфейс, чему особенно способствует применение псевдографических символов [9].

Алфавитно-цифровые мониторы подразделяются на:

• дисплеи, отображающие только алфавитно-цифровую информацию;
• дисплеи, отображающие псевдографические символы;
• интеллектуальные дисплеи, обладающие редакторскими возможностями и осуществляющие предварительную обработку данных [4].

Графические мониторы предназначены для вывода текстовой и графической (в том числе видео-) информации. Принцип их работы основан на графическом интерфейсе пользователя.

Графический интерфейс пользователя представляет собой разновидность пользовательского интерфейса, в котором элементы интерфейса (меню, кнопки, значки, списки и т. п.), представленные пользователю на дисплее, исполнены в виде графических изображений.

В отличие от интерфейса командной строки, в графическом интерфейсе пользователя у пользователя имеется произвольный доступ (с помощью устройств ввода — клавиатуры, мыши, джойстика и т. п.) ко всем видимым экранным объектам (элементам интерфейса) и осуществляется непосредственное манипулирование ими. Чаще всего элементы интерфейса в графическом интерфейсе пользователя реализованы на основе метафор и отображают их назначение и свойства, что облегчает понимание и освоение программ неподготовленными пользователями.

Графический интерфейс пользователя является частью пользовательского интерфейса и определяет взаимодействие с пользователем на уровне визуализированной информации [12].

Графические мониторы подразделяются на:

• векторные;
• растровые — используются практически в каждой графической подсистеме PC; IBM, начиная с тип подключения CGA, назвала этот тип отображения информации отображением с адресацией всех точек, — в настоящее время дисплеи такого типа обычно называют растровыми (графическими), поскольку каждому элементу изображения на экране соответствует один или несколько бит в видеопамяти [14].

2.2. Классификация по типу экрана

По типу экрана мониторы делятся на мониторы на основе электронно-лучевой трубки, жидкокристаллические мониторы, плазменные мониторы, проекторы, LED-мониторы, OLED-мониторы, виртуальные ретинальные мониторы и лазерные мониторы [13].