Файл: Характеристики и типы мониторов для персональных компьютеров (Типы мониторов и принцип их действия).pdf

TFT *VA — Это типы матриц, которые можно назвать середнячками — они чем то лучше, а чем то хуже и IPS, и TN. Плюс в сравнении с IPS — отличная контрастность, плюс в сравнении с TN — хорошие углы обзора. Из минусов — большое время отклика, которое к тому же быстро растет при уменьшении разницы между конечным и начальным состояниями пиксела.

Основные типы матриц такие:

• TFT MVA (Multidomain Vertical Aligment) — широкие углы обзора, отличная цветопередача, идеальный черный цвет, высокая контрастность изображения, однако большое время реакции пикселя. По цене они находятся между бюджетными TN и IPS, и предлагают такие же средние возможности. Так что если вам не важны игры — можно сэкономить 1-2к и взять MVA вместо IPS.
• TFT PVA (Patterned Vertical Alignment) одна из разновидностей технологии TFT MVA, была разработана компанией Samsung. Из плюсов в сравнении с MVA — снижена яркость черного цвета.
• TFT S-PVA (Super PVA) - улучшенная технология PVA: были увеличены углы обзора матрицы.

И самые новые матрицы — OLED, которые стали появляться на пользовательском рынке буквально пару лет назад и по астрономическим ценам. Плюсов у них масса: во-первых у них нет такого понятия как яркость черного цвета, т.к. при выводе черного цвета светодиоды банально не работают, так что черный цвет выглядит как черный, а контрастность в теории равна бесконечности. Во-вторых, время отклика таких матриц составляет десятые доли миллисекунды — это в несколько раз меньше, чем даже у TN. В-третьих, углы обзора не только составляют почти 180 градусов, но и к тому же почти не падает яркость при отклонении монитора. В-четвертых — очень широкий цветовой охват, который может составлять и 100% AdobeRGB — таким результатом может похвастаться не каждая IPS-матрица. Однако, увы, есть две проблемы, которые сводят многие достоинства на нет: это мерцание матрицы на частоте 240 Гц, что может привести к боли в глазах и повышенной утомляемости, и выгорание пикселей, так что такие матрицы недолговечны. Ну и третья проблема, которая есть у многих новых решений — это заоблачная цена, местами более чем вдвое выше, чем у профессиональных IPS. Однако уже всем понятно, что за такими матрицами будущее, а их проблемы будут решаться, и цены на них падать.

Сенсорные мониторы

Сенсорный экран (touch монитор) – это монитор, который чувствителен к прикосновениям, позволяющий людям работать с компьютером с помощью касаний к картинкам и словам. Данный тип мониторов обычно используются на информационных панелях, в планшетах и телефонах, в компьютеризированной подготовке устройств и просто для людей, которые лишены возможности пользоваться мышью и клавиатурой[7].

Сенсорные технологии также можно использовать и в других приложениях, где может потребоваться мышь, например Web-браузеры. Некоторые приложения разработаны специально для сенсорных технологий, в которых обычно используются наиболее большие изображения (иконки), нежели в обычных ПК-приложениях. Мониторы, поддерживающие функцию встраиваемых сенсоров, также могут оснащаться сенсорным управлением. 

Рис.5. Сенсорный монитор

Существует три вида сенсорных технологий:

• Резистивные: резистивные сенсорные панели покрыты металлической пластинкой проводящей электричество и резистивным слоем, вызывающим изменение в электрическом потоке который распознается как прикосновение и посылает его в диспетчер для обработки. Резистивные сенсорные панели обычно наиболее доступные, но выдают только 85% ясности, к тому же их можно повредить любым острым предметом. Попадание пыли или воды, не влияют на работу резистивных сенсорных панелей.
• Поверхностно акустически волновые (ПАВ): ПАВ технологии используют ультразвуковые волны, проходящие через поверхность сенсорной панели. Когда к панели прикасаются, часть волн поглощается. Это изменение в ультразвуковых волнах фиксируется как прикосновение и посылает информацию в контроллер для обработки. ПАВ панели наиболее прогрессивны.
• Емкостный: емкостные сенсорные панели покрыты материалом, содержащие электрический заряд. Когда к панели прикасаются, точка соприкосновения получает небольшой заряд. Цепь расположена по всем углам панели, измеряет заряд и посылает информацию в диспетчер для обработки. Емкостные сенсорные панели должны быть использованы прикосновением пальцев, в отличие от резистивных и ПАВ панелей, которые могут быть использованы пальцем или пером. Попадание пыли или воды, не влияют на работу емкостных сенсорных панелей.

3D мониторы 

     3D-мониторы в настоящее время становятся все более популярными. Практически у всех компаний, производящих компьютерные мониторы, есть в ассортименте устройства с поддержкой отображения трехмерной картинки. Если верить рекламе, то ЗD-мониторы, созданные по последним технологиям и обеспечивающие создание объемного изображения, являются революционным шагом в компьютерном мире, своего рода новым этапом в развитии формирования изображения. Но это лишь часть правды, современные ЗD-технологии не лишены своих недостатков.

Недостатки 3D-мониторов:

• завышенная цена по сравнению с аналогичными устройствами без режима 3D;
• обязательное использование специальных очков, для просмотра фильмов в компании придется докупать несколько очков;
• 3D-режим может привести к ухудшению зрения или появлению головных болей. Это происходит главным образом из-за частоты работы затворов очков, вследствие чего возникает неприятный эффект мерцания, способствующий утомлению глаз;
• недостаточное количество мультимедийной продукции выполненной в 3D-формате (игр, кинофильмов и телевизионных каналов с поддержкой 3D).

Рис.6. 3D мониторы

Для создания стереоскопического эффекта в современных устройствах по очереди генерируются два изображения (отдельно для правого и левого глаза человека). Картинки показываются человеку на очень высокой скорости. Пользователь надевает специальные 3D-очки И эти два изображения соединяются у него в голове, в результате чего создается впечатление, будто объекты изображения выходят за рамки экрана, то есть приобретают трехмерный характер. Ведущие производители сегодня используют технологию 3D Vision от NVidia. Это комплексная технология, сочетающая в себе программное обеспечение, очки активного типа с затворами, видеокарту производства NVidia и, разумеется, монитор с поддержкой 3D.

На основе технологии 3D Vision, в частности, выпускают свои мониторы компании Aser, Asus и Samsung. Но существуют и другие варианты 3D-систем. Например, компания Zalman выпускает ЗD-мониторы с технологией VREX, которая заключается в формировании изображения для левого и правого глаза чересстрочно. С помощью особых очков с поляризационными фильтрами также создает эффект объемного трехмерного изображения. В любом случае для просмотра 3D-видео на мониторе вам понадобятся специальные очки, которые входят в комплект поставки. Очки обычно заряжаются через USB-порт. Они обладают незначительным весом и способны в течение длительного времени работать на одной зарядке. Внешне, кроме использования очков, 3D-монитор не отличается от обычного.

Технические характеристики ЗD-мониторов, как правило, полностью соответствуют современным требованиям, предъявляемым к домашним мониторам для игр и мультимедиа. В частности, разрешение матрицы - 1920*1080 точек, динамическая контрастность изображения на уровне 80000:1 и более, максимальная яркость - примерно 300 кд/м2. При просмотре лицензионных DVD цветопередача и контрастность на ЗD-мониторе находятся на уровне выше среднего. Одним словом, ЗD-мониторы способны выдавать качественную картинку в стандартном режиме 2D.

Отличительная особенность почти всех ЗD-мониторов заключается в том, что они способны отображать до 120 кадров в секунду. При просмотре 3D изображения на таком мониторе частота кадров для каждого глаза будет составлять 60 Гц, что является необходимым условием для комфортного просмотра трехмерного изображения. Включение стереоскопического режима на мониторе дает более зрелищную и реалистичную картинку, эффект присутствия может усилить качественная акустика. Высокая частота обновления монитора благоприятным образом сказывается и на качестве стандартной 2D-картинки.

2. Видеоадаптеры и видеопамять

2.1. Видеопамять

Монитор по отношению к процессору выступает в той же роли, что телевизор по отношению к телецентру: он показывает изображение, формируемое процессором компьютера. Но телевизор непрерывно получает видеосигнал из телецентра, а монитор на это "рассчитывать" не может. Дело в том, что процессор должен заниматься многими другими заданиями, а не только передавать изображение на монитор. Поэтому видеоадаптер должен иметь отдельную, выделенную память, в которую процессор записывает изображение. А уже затем видеоадаптер отдельно от процессора может выводить содержимое этой видеопамяти на экран.

SDRAM (Synchronous Dynamic RAM - синхронное динамическое оперативное запоминающее устройство) продвигается как стандарт на замену EDO DRAM и других асинхронных однопортовых типов памяти. Как только произведено первое считывание из памяти, или первая запись в память, следующие операции чтения или записи происходят с нулевыми задержками. Благодаря этому достигается максимально возможная скорость чтения и записи данных.

FPM DRAM (Fast Page Mode Dynamic RAM - динамическое оперативное запоминающее устройство с быстрым страничным доступом) – это, пожалуй, основной тип видеопамяти, идентичный используемой в системных платах. Использует асинхронный доступ, при котором управляющие сигналы не привязаны к тактовой частоте системы. Активно применялся примерно до 1996 г.

VRAM (Video RAM – видео оперативное запоминающее устройство) - так называемая двухпоpтовая DRAM с поддержкой одновременного, параллельного доступа со стороны видеопроцессора и центрального процессора компьютера. Позволяет совмещать во времени вывод изображения на экран и его обработку в видеопамяти, что значительно сокращает задержки и увеличивает скорость работы.

EDO DRAM (Extended Data Out DRAM - динамическое оперативное запоминающее устройство с увеличенным временем удержания данных на выходе) - тип памяти с элементами конвейеризации, позволяющий несколько ускорить обмен блоками данных с видеопамятью.

SGRAM (Synchronous Graphics RAM - синхронное графическое оперативное запоминающее устройство) - вариант DRAM с синхронным доступом, когда все управляющие сигналы изменяются одновременно с системным тактовым синхросигналом, что позволяет сократить временные задержки за счет "выравнивания" сигналов.

WRAM (Window RAM) - вариант VRAM, с увеличенной на 1/4 пропускной способностью и поддержкой некоторых часто применяемых функций, таких как отрисовка шрифтов, перемещение блоков изображения и т.п. Применяется практически только на акселераторах таких фирм, как Matrox и Number Nine, поскольку нуждается в специальных методах доступа и обработки данных, наличие всего одного производителя данного типа памяти очень уменьшило возможности ее использования. Видеоадаптеры построенные с использованием данного типа памяти не имеют тенденции к падению производительности при установке больших разрешений и частот обновления экрана, на одно-портовой же памяти в таких случаях RAMDAC все большее время занимает шину доступа к видеопамяти и производительность видеоадаптера может весомо снизится.

MDRAM (Multibank DRAM - многобанковое оперативное запоминающее устройство) - вариант DRAM, организованный в виде множества независимых банков объемом по 32 Кб каждый, работающих в конвейерном режиме.

RDRAM (RAMBus DRAM) – это память, использующая специальный канал передачи данных (Rambus Channel), представляющий собой шину данных шириной в один байт. По этому каналу удается передавать информацию очень большими потоками, наивысшая скорость передачи данных для одного канала на сегодняшний момент составляет 1600MB/сек (частота 800MHz, данные передаются по двум срезам импульса). На один такой канал можно подключить несколько чипов памяти. Контроллер этой памяти работает с одним каналом Rambus. На одном чипе логики можно разместить четыре таких контроллера, значит теоретически можно поддерживать до четырёх таких каналов, обеспечивая максимальную пропускную способность в 6.4GB/сек.

На сегодняшний момент этот тип памяти обеспечивает наивысшую пропускную способность на один чип памяти, по сравнению с остальными типами памяти. Увеличение скорости обращения видеопроцессора к видеопамяти, не смотря на повышения пропускной способности адаптера, позволяет поднять максимальную частоту регенерации изображения, что снижает утомляемость глаз оператора[9].