Файл: Характеристики и типы мониторов для персональных компьютеров (Определение понятия «монитор»).pdf

Если раньше для того, что бы получить результирующую информацию, результат выводился на печатающие устройства. Вначале это был осциллограф. Хотя изначально он использовался для других целей. Только в в 1950 году в Кембриджском университете электронно-лучевая трубка (ЭЛТ, или CRT, Cathode Ray Tube) осциллографа была использована для вывода графической информации.

И тат год за годом пока не появился первый монитор. И произошло это в далеком 1951 году. Реальный прорыв в представлении графической информации на экране дисплея 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» состоялась 20 апреля 1951 года — радиолокатор посылал информацию о положении самолета компьютеру, и тот передавал на экран положение самолета-цели, которая отображалась в виде движущейся точки. Это был первый крупный проект, в котором электронно-лучевая трубка использовалась для отображения графической информации.

Потом появились первые векторные мониторы, затем появились мониторы с цветным изображение.

Наука не стоит на месте в данной области. И сегодня знание не только истории, но и различных типов мониторов для компьютера необходимо, для того, что бы определить какой нужен монитор и для каких целей.

Целью курсовой работы является изучение мониторов для персональных компьютеров.

Для достижения данной цели необходимо решение следующих задач:

Определить понятия «монитор»;
Рассмотреть классификации мониторов;
Описать основные типы мониторов – ЭЛТ-монитор, LCD-монитор, сенсорный монитор, 3D монитор, OLED-монитор и проекционные. Принцип их работы.

Объектом исследования данной курсовой работы типы мониторов. Предметом исследования выступают мониторы для персональных компьютеров.

Работа состоит из введения, двух глав («Сущность понятия «монитор компьютера»», «Типы мониторов»), заключения и списка использованной литературы.

Глава 1.Сущность понятия «монитор компьютера»

1.1Определение понятия «монитор»

Если вернуться к истории, то первые ЭВМ были не такие как сегодня, они существенно отличались. Основное отличие состояло в том, что они были вообще без монитора и информация выводилась в виде распечатки, понятных только специалистам.

В 1981-ом году IBM представила первый персональный компьютер, который состоял из трёх частей: клавиатуры, системного блока и монитора. В этом же году компания IBM выпустила монохромные дисплеи, поддерживающие видеоадаптер MDA (Monochrome Display Adapter), что принесло компьютерам резкость изображения. Чуть позже появились мониторы, которые поддерживали новый стандарт CGA (Color Graphics Adapter) для цветной графики. Они передавали четыре цвета и давали разрешение 320 x 200 пикселей. Далее IBM уже к 1984-му году представила улучшенный стандарт EGA (Enhanced Graphics Adapter). Теперь мониторы отображали 16 цветов и имели разрешение экрана 640 x 350 пикселей. В 1987-ом году IBM представила следующий стандарт для видеоадаптеров и мониторов – VGA (Video Graphics Array). Этот стандарт для передачи цветовой информации предполагал использование аналогового сигнала, который разрешал использовать VGA-мониторы совместно с последующими адаптерами новых поколений, способных осуществлять вывод большего количества цветов. На 1987-ой год мониторы при разрешении 640x480 пикселей были способны отображать уже 254 цвета.

В 90-х годах вместе с прогрессом в создании комплектующих для компьютеров развивались и компьютерные мониторы, которые достигли цветопередачи в 16,8 миллионов цветов при разрешении 1600 x 1200 пикселей. Однако распространённые в то время мониторы на основе электронных лучевых трубок (ЭЛТ-мониторы) обладали целым рядом серьёзных недостатков, основными из которых были их громоздкость и высокая величина электромагнитного излучения. Тем не менее можно смело утверждать, что до начала 21-го века была эра ЭЛТ-мониторов. Однако вскоре разрабатывавшиеся ещё с шестидесятых годов дисплеи на основе жидких кристаллов громко заявили о себе. Поначалу это были очень несовершенные конструкции, которые не могли похвастаться ни размерами экрана, ни цветопередачей, ни контрастностью. В восьмидесятых они лишь нашли применение в качестве дисплеев калькуляторов и электронных часов. Однако вскоре с развитием новых материалов и технологий они сперва достигли по всем параметрам ЭЛТ – мониторы, а скоро по некоторым параметрам и превзошли их.

Как замечаем, развитие техники не стояло на месте, а развивалось быстрыми темпами. Так как появилась необходимость оснастить ЭВМ специальным устройством, которое бы отображало результат работы и текущее состояние компьютера. Таким устройством стал монитор (дисплей) на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ), прообразом которого послужил обычный телевизор. Первоначально мониторы могли показывать только текстовые символы, но с прогрессом аппаратного и программного обеспечения (прежде всего видеокарт и графического интерфейса) мониторы стали отображать любую графическую информацию.

Монитор — это устройство, которое преобразует информацию, хранящуюся в памяти компьютера, в изображение. Большинство начинающих пользователей считают монитор главной составляющей компьютера. Это не так — монитор лишь доводит информацию до пользователя, но не хранит ее (подобно тому, как Телевизор преобразует поступающий через антенну сигнал в видеоизображение)^[1].

Мониторы входят в состав любой компьютерной системы. Они являются визуальным каналом связи со всеми прикладными программами и стали жизненно важным компонентом при определении общего качества и удобства эксплуатации всей компьютерной системы.

Первоначально мониторы могли показывать только текстовые символы, но с прогрессом аппаратного и программного обеспечения (прежде всего видеокарт и графического интерфейса) мониторы стали отображать любую графическую информацию^[2].

Следует различать два понятия монитор и дисплей компьютера, так как:

Монитор компьютера — компактный прибор с собственным экраном для отображения графической информации, применительно к компьютерам синоним дисплея.

Дисплей компьютера — устройство отображения визуальной информации, применительно к компьютерам синоним монитора.

Следует отметить и тот факт, что авторы понятия мониторы и дисплей рассматривают как синонимы^[3]. Но это не совсем правильно, так как: главным элементом монитора является дисплей. Дисплей - это часть монитора, на которой отображаются данные.

Относительно стационарного компьютера, монитор – это некое устройство с дисплеем и кнопками управления им, предназначенное для отображения сформированной особым образом информации видеокартой компьютера, расположенной в большинстве случаев в системном блоке.

1.2 Классификация мониторов

В зависимости от критериев взяты в основание классификации различают различные типы мониторов. Рассмотрим несколько классификация мониторов.

По виду выводимой информации мониторы делятся на

алфавитно-цифровые мониторы в свою очередь делятся на:
- мониторы, которые отображают только алфавитно-цифровую информацию
- мониторы, которые отображают псевдографические символы;
- интеллектуальные мониторы, которые обладают редакторскими возможностями и осуществляют предварительную обработку данных
мониторы, которые используются для вывода текстовой и графической (в том числе видео-) информации. Они в свою очередь делятся на:
- векторные мониторы (vector-scan display);
- растровые мониторы (raster-scan display) — применяются практически в каждой графической подсистеме компьютера.

По типу экрана мониторы делятся на:

ЭЛТ — монитор на основе электронно-лучевой трубки (англ. cathode ray tube, CRT)
ЖК — жидкокристаллические мониторы (англ. liquid crystal display, LCD)
Плазменный — на основе плазменной панели (англ. plasma display panel, PDP, gas-plazma display panel)
Проектор — видеопроектор и экран, размещённые отдельно или объединённые в одном корпусе (как вариант — через зеркало или систему зеркал); и проекционный телевизор
LED-монитор — на технологии LED (англ. light-emitting diode — светоизлучающий диод)
OLED-монитор — на технологии OLED (англ. organic light-emitting diode — органический светоизлучающий диод)
Виртуальный ретинальный монитор — технология устройств вывода, формирующая изображение непосредственно на сетчатке глаза
Лазерный — на основе лазерной панели (пока только внедряется в производство).

По размерности отображения мониторы делятся на:

двумерный (2D) — одно изображение для обоих глаз;
трёхмерный (3D) — для каждого глаза формируется отдельное изображение для получения эффекта объёма.

По типу видеоадаптера мониторы делятся на:

HGC
CGA
EGA
VGA/SVGA

По типу интерфейсного кабеля мониторы делятся на:

композитный
компонентный
D-Sub
DVI
USB
HDMI
DisplayPort
S-Video
Thunderbolt^[4]

Глава 2 Типы мониторов

2.1 ЭЛТ-мониторы

По физическим принципам формирования изображения мониторы можно подразделить на:

1) мониторы на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) или вакуумного кинескопа (LD, CRT (Cathode Ray Tube) – катодно-лучевая трубка);

2) жидкокристаллические экраны (LCD – Liquid Crystal Display);

3) плазменные мониторы^[5].

Рассмотрим мониторы на основе электронно-лучевой трубки (CRT (Cathode Ray Tube) – мониторы).

Еще несколько лет тому назад такие мониторы были на пике своей популярности. Сегодня они заменены другими типами мониторов, которые будут рассмотрены в данной главе работы далее.

Название данных мониторов говорит, что в основании такого монитора лежит катодно-лучевая трубка, но это дословный перевод, технически правильно говорить "электронно-лучевая трубка" (ЭЛТ). В литературе такие мониторы получили название кинескопом^[6].

Изображение в мониторах, построенных на основе электронно-лучевой трубки и кинескопа, создается электронной пушкой. Трубка посылает лучи на слой люминофора на экране, заставляет люминофор светиться.

Несмотря на то что изображение на экране кажется нам статичной картинкой, на деле оно обновляется большое число раз в секунду. Этого мы обычно не замечаем. Луч, попадая на люминофор, «рисует» изображение по точкам, от одного края к другому, построчно сверху вниз. Характеристика, обозначающая сколько раз в секунду прорисуется весь экран, называется частотой обновления экрана (или частотой регенерации) измеряется в герцах.

Если частота обновления экрана равна 60 Гц, то глаз замечает это: кажется, что экран неприятно и непрерывно мерцает. Такова частота у большинства бытовых телевизоров. За монитором с частотой обновления экрана равной 60 Гц работать нельзя, потому что это приводит к быстрому утомлению и даже к головной боли, а если работать регулярно, то и к ухудшению зрения^[7].

Устройство ЭЛТ цветного изображения показано на рисунке 1.

Рисунок 1. Устройство ЭЛТ цветного изображения

1 — Электронные пушки.

2 — Электронные лучи.

3 — Фокусирующая катушка.

4 — Отклоняющие катушки.

5 — Анод.

6 — Маска, благодаря которой красный луч попадает на красный люминофор, и т. д.

7 — Красные, зелёные и синие зёрна люминофора.

8 — Маска и зёрна люминофора (увеличенно).

Показанный рисунок демонстрирует, что монитор на основе электронно-лучевой трубке ничем не отличается от обычного телевизора.

Технология работы этих мониторов старая, обкатанная в течение нескольких десятилетий, а потому ЭЛТ-мониторы сегодня — довольно совершенные и недорогие устройства. На их стороне — отличная яркость и контрастность изображения, низкая цена, а следовательно, и доступность.