Файл: Характеристики и типы мониторов для персональных компьютеров..pdf

ВВЕДЕНИЕ

Монитор - это устройство вывода графической и текстовой информации в форме, доступной пользователю. 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.

В настоящее время развитие компьютерных технологий требует разработки новых мониторов, большего размера и новых возможностей. Создаваемые новые программы по работе с трехмерной графикой уже не могут нормально воспроизводиться на старых мониторах. Все это подтолкнуло разработчиков к усовершенствованию уже имеющихся технологий в области воспроизведения информации. Поэтому эта проблема и стала одной из важных в компьютерной технике.

В курсовой работе будут изучены существующие типы мониторов, их состояние на рынке, как они появились и вследствие чего, принцип работы, а также появление новых технологий, которые приведут нас в мир будущего. Правда, многие из них находятся на данный момент в стадии разработки, но все равно уже ясно, что они быстро завоюют рынок.

Актуальность курсовой работы заключается в том, что монитор по праву можно считать “зеркалом” персонального компьютера. Тип монитора, его качество и функциональные возможности не только влияют на эффективность использования компьютера, но и определяют уровень используемого программного обеспечения.

Целью курсовой работы является раскрытие характеристик и типов мониторов для персональных компьютеров, анализ рынка и др.

Основные задач:

Характеристика мониторов для ПК

Типы мониторов

Анализ состояния рынка и перспективы развития.

В работе использованы труды известных отечественных и зарубежных авторов, интернет ресурсы и др.

Курсовая работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованной литературы и приложений.

Глава 1. Характеристики и типы мониторов дла персональных компьютеров

1.1Технические характеристики

Основными параметрами мониторов для персональных компьютеров являются:

• Размер экрана
• Разрешение
• Угол обзора
• Тип матрицы
• Контрастность
• Время отклика
• Разъемы для подключения источника сигнала

Важным свойством монитора является размер его экрана. Чем больше экран, тем с большим разрешением 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". Для ЖК-мониторов – 13", 14", 15", 17", 19" (Рисунок 1).

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.

Но мониторы обычного формата 4:3 постепенно покидают рынок. 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. Вообще сейчас соотношений гораздо больше, но это самые основные.

Многие считают, что каждое соотношение имеет свое назначение, например 16:9 для игр, а 16:10 для работы.

Рисунок 1 . Соотношение сторон

Разрешающая способность - одна из основных характеристик монитора, которую указывает каждый изготовитель. Это показатель плотности отображаемого на экране изображения. Она определяется количеством точек или элементов изображения вдоль одной строки и количеством горизонтальных строк. Чем выше разрешающая способность, тем больше информации выводится на экран. Однако в режиме максимального разрешении монитора, как правило, работать нельзя – слишком мелко. Но максимальное разрешение является одним из важнейших параметров оценки качества монитора. Чем выше максимальное разрешение, тем лучше монитор.

На величину максимально поддерживаемого монитором разрешения напрямую влияет частота горизонтальной развертки электронного луча, измеряемая в Килогерцах (кГц). Значение горизонтальной развертки монитора показывает, какое предельное число горизонтальных строк на экране монитора может прочертить электронный луч за одну секунду. Соответственно, чем выше это значение, которое, как правило, указывается на коробке для монитора, тем выше разрешение может поддерживать монитор при приемлемой частоте кадров.

При выборе монитора очень важно с каким разрешением он чаще всего работает, чем оно выше, тем больший монитор необходим. Рассмотрим мониторы со стандартными разрешений для ПК.

Разрешение VGA позволяет увидеть на экране 640 элементов изображения в ширину и 480 в высоту. При разрешении SVGA изображение образует 800* 600 точек. Большая четкость достигается при разрешениях 1024*768 (иногда его называют XGA) и 1280*1024. Теперь стандартным разрешением экрана для комфортной работы является FULLHD 1920*1080, а также никого уже не удивить разрешением в 2560*1440, 2560x1080, ULTRAHD 3840x2160, 5120*2880.

Бытует мнение, что монитор с диагональю 22" не на много лучше 23-дюймового. Однако это не так. Дело в том, что очень важно обращать внимание на соотношение сторон, в 22" мониторе максимальное разрешение при его соотношении 16*10 1680*1050, а в 23 при 16*9 1920*1080. Таким образом одно и тоже изображение при том же самом масштабе будет содержать на 25 % больше информации.

Изображение может создаваться за один или два прохода электронного луча. При двух проходах (черезстрочной развертке) сначала вырисовываются, а затем - все нечетные. Обычно черезстрочная развертка приводит к мерцанию изображения и утомлению глаз. Такой способ прорисовки экранного изображения существует уже много лет, однако сегодня черезстрочная развертка имеет плохую репутацию на рынке и лишь немногие производители рискуют ее использовать. Поэтому при выборе монитора необходимо убедиться, что он способен осуществлять высокое разрешение, не используя черезстрочную развертку (в паспорте изделия аббревиатура NI). Другой важный параметр мониторов - частота обновления экрана, называемая также частотой кадров или частотой вертикальной развертки, которая измеряется в герцах. Эта величина показывает, сколько раз в течении одной секунды перерисовывается изображение. При частоте меньше 75 Гц мерцание экрана заметно глазу.

Точечная и щелевая маски характеризуются различными величинами шага - расстояниями между точками люминофора одного цвета. Шаг маски определяет предельное разрешение, при котором линии еще не становятся расплывчатыми. В ЭЛТ с точечными масками шаг маски оценивается как расстояние между двумя точками одного цвета. Хорошие мониторы 15" и 17" имеют шаг не выше 0,28 мм, а мониторы с большим экраном - не выше 0,31 мм. В ЭЛТ с щелевыми масками шаг определяется аналогичным образом. Для 17" не должен превышать 0,25 мм, а для мониторов 20" -21" - 0,30 мм.

Подавляющее большинство современных ЭЛТ имеет антибликовое покрытие, иногда обладающее и антистатическими свойствами. Наиболее популярным методом борьбы с бликами является применение кремневого покрытия. Прежде оно толстым слоем напылялось на экран, что уменьшало качество изображения. Сегодня наиболее часто используют метод покрытия в центрифуге, что дает более тонкий и чистый слой. У большинства изготовителей антибликовые покрытия имеют свои, фирменные названия; однако внимание стоит обращать лишь на их оптические характеристики.

Для ЖК-мониторов критический параметр — это допустимые углы обзора, поскольку не у всякого плоскопанельного 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.

Тип матрицы, на которой основан экран монитора. На сегодняшний день все матрицы можно разделить на 3 основных типа: TN, VA и IPS.

Кратко рассмотрим каждый из них (Рисунок 2):

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 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.

Рисунок 2. Виды матриц

Количество света, излучаемое дисплеем, обычно измеряется в канделах на квадратный метр (кд/м2). Яркость является существенным параметром при выборе монитора. Высокая яркость экрана важна, когда монитор работает в помещении с сильным освещением. При низкой яркости экрана изображение может быть засвечено внешним источником света. Большинство современных мониторов могут иметь яркость в 200-400 кд/м2.

Динамическая контрастность - режим, при котором происходит анализ выводимого изображения и регулировку среднего уровня контрастности в соответствии с изображением, что позволяет улучшить качество изображения во время ярких или темных сцен. Так же стоит отметить, что сравнивать динамическую контрастность с обычной некорректно. Для объективной оценки уровня контрастности монитора следует ориентироваться на его обычную контрастность.

Время отклика - минимальное время, необходимое пикселю для изменения своей яркости. При подаче управляющего сигнала пиксель меняет свою яркость не сразу, а только через некоторый промежуток времени. Чем меньше этот промежуток, тем качественнее монитор отобразит динамичное изображение. В современных мониторах среднее время отклика составляет 8 мс, что является вполне приемлемым параметром для комфортного восприятия динамических сцен в фильмах и играх.

Для подключения к ПК на мониторах обычно установлены разъемы VGA (D-Sub), DVI, HDMI и, все чаще, DisplayPort. VGA является аналоговым интерфейсом и постепенно уходит с рынка.

DVI, HDMI и DisplayPort являются цифровыми и обеспечивают наилучшее качество передачи сигнала, в последнее время наиболее популярен HDMI. Такие разъемы, как SCART, S-Video, композитный и компонентный входы, как правило встречаются на мониторах со встроенным ТВ-Тюнером, они могут служить для подключения DVD/BluRay-плееров, видеомагнитофонов, видеокамер и т.д.(Рисунок 3)

Рисунок 3. Разъемы подключения

Мощность, потребляемая монитором при работе. Современные мониторы при работе могут потреблять от 25 до 70 вт, в среднем - в районе 40. [3]

Типы мониторов для персональных компьютеров

Монитор служит для вывода графической информации с компьютера. Это не единственное устройство, предназначенное для данной операции, но является основным. Также мониторы называют дисплеями. В составе современных мониторов имеют место корпус, управляющие платы и блок питания. 

Самым старым типом являются ЭЛТ-мониторы. Они работают, основываясь на электронно-лучевой трубке. Свечение происходит за счет люминофора. Зерна этого вещества светятся под действием электронных лучей. Применяются три вида люминофора. Они разделяются по цветовым признакам: красный, синий и зеленый. В наше время такие мониторы уже мало где применяются, их не встретишь в магазинах. Еще примечательной особенностью ЭЛТ-мониторов служит большой объем их корпуса.

Вторым видом являются жидкокристаллические мониторы - LCD-мониторы. Жидкие кристаллы являются основой их работы. В данной технологии используются люминесцентные лампы. У таких мониторов меньший объем корпуса, а также ниже уровень энергопотребления. По сравнению с ЭЛТ-мониторами, данный вид обладает способностью воспроизводить более качественную картинку, а также не имеет искажений. Большая часть плоских мониторов (TFT) имеют в основе технологии LCD.