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

В зависимости от способности видеть и читать мелкий текст. Многие люди будут иметь затруднения с чтением текста и рассмотрением элементов на дисплее с характеристикой 100 ppi и выше. Если вы решили приобрести подобный монитор, вам может потребоваться сесть ближе или использовать очки для чтения текста. Однако масштабирование приводит к размытому и искаженному изображению. Вывод: ЖК-мониторы обеспечивают наилучшие результаты при использовании собственного разрешения, а значит. Именно на это значение и следует обращать внимание при выборе.

ЖК-мониторы обеспечивают более четкое и чистое изображение даже очень тонких символов и мелких значков, чем ЭЛТ-мониторы. Даже при уменьшенных размерах текст и значки легче читать и присматривать, и благодаря безупречной фокусировке они вызывают меньшую усталость глаз.

Что касается ЭЛТ-мониторов. То говорить об однозначной взаимосвязи между разрешением и количеством пикселей не приходится. Поэтому при выборе ЭЛТ-монитора основной фактор – шаг пикселя. Чем меньше шаг, тем более четко выглядит изображение. Например, монитор, поставляемый с первым IBM PC в начале 1980-х, имел шаг пикселя 0,43 м, в то время как более новые модели ЭЛТ-мониторов – от 0,25 до 0,27 мм, а самые качественные – 0,24 мм и даже меньше.

1.5 Частота обновления экрана

Аналоговые дисплейные интерфейсы, такие как VGA, передают управляющие сигналы дисплею для отображения изображений. Эти сигналы указывают на необходимость отрисовывать изображение в направлении слева на право и сверху вниз. Например, если разрешение экрана составляет 1024х768 пикселей, это означает необходимость нарисовать 768 строк сверху вниз. Как только будет отрисована 768-я строка, формирование изображения будет завершено. После чего весь процесс начинается снова.

Скорость, с которой происходит отрисовка изображения, состоит из двух компонентов, которые называются горизонтальной и вертикальной частотой. Их также называют частотой строк и частотой кадров. Горизонтальная частота определяет скорость отрисовки горизонтальных строк, выражаемую как общее количество строк в секунду. Вертикальная частота (вертикальная частота обновления) определяет скорость отрисовки полных изображений и выражается в количестве изображений в секунду.

Если рассмотреть в качестве примера дисплей с разрешением 1024х768, то при вертикальной частоте обновления 60 Гц все 768 строк, необходимых для формирования изображения, должны быть отрисованы 60 раз в секунду, что приводит к горизонтальной частоте около 46 кГц (768 линий в изображении × 60 изображений в секунду). Если увеличить вертикальную частоту обновления до 85 Гц, то горизонтальная частота составит 768 × 85 – 65280, или же около 65,3 кГц. Реальные значения составляют чуть больше 47,8 и 68,7 кГц соответственно. Это связано с 5 % перекрытием, необходимым для того чтобы пучок электронов успел переместиться из нижнего правого угла в верхний левый, причем он не должен быть при это виден (в данном случае принято говорить о времени гашения электронного пучка). И хотя в ЖК-мониторах пучок электронов отсутствует, понятие время гашения используется для обеспечения обратной совместимости, а также для передачи данных, не являющихся частью изображения. Точное значение времени гашения зависит от разрешения и режима и определяется стандартом VESA CVT (Coordinated Video Timings).

Частота обновления без мерцания – это такое значение частоты обновление экрана, при которой отсутствует какое-либо мерцание. Значение данной частоты зависит от размера и разрешения монитора (чем выше разрешение, тем более высокой должна быть частота обновления, при которой отсутствует мерцание).

В таблице 3 представлены сведения о взаимосвязи разрешения и частот обновления. По мере возрастания разрешения и вертикальной частоты обновления должна быть увеличена и горизонтальная частота. Максимальная горизонтальная частота, поддерживаемая монитором, является ограничивающим фактором при выборе частоты обновления для заданного разрешения.

Сравнение частот обновления Таблица 3.

* С учетом времени гашения в соответствии со стандартом VESA CVT (Coordinated Video Timings).

Таблица составлена по: Скотт Мюллер. Модернизация и ремонт ПК — Upgrading and Repairing PCs. — 19-е изд.: Пер. с англ. — М.: ООО «И.Д. Вильямс», 2011. — 1072 с.: ил. – Парал. тит. англ. ISBN 978-5-8459-1668-6 (рус.)

Источник: Скотт Мюллер. Модернизация и ремонт ПК — Upgrading and Repairing PCs. — 19-е изд.: Пер. с англ. — М.: ООО «И.Д. Вильямс», 2011. — 1072 с.: ил. – Парал. тит. англ. ISBN 978-5-8459-1668-6 (рус.) ст. 701.

ЖК-мониторы не зависят от значений вертикальной частоты обновления, как это имеет место в случае ЭЛТ-мониторов, так как в силу их особенностей мерцание экрана отсутствует в принципе. В ЖК-мониторах для активизации сразу всех пикселей изображения используются транзисторы: это кардинально отличается о использования перемещающегося электронного луча в ЭЛТ-мониторах. Однако наиболее важно то, что ЖК-мониторах используется подсветка на основе технологий CCFL (cold cathode fluorescent lamp – флуоресцентная лампа с холодным катодом) или LED (light emitting diode – светодиод). Благодаря высокой частоте работы такой подсветки (от 200 Гц и выше) мерцание экрана отсутствует. Другими словами, частота обновления 60 Гц, являющаяся не самым удачным значением для ЭЛТ-мониторов, оказывается стандартным значением для большинства ЖК-мониторов, так как у них отсутствует мерцание. Хотя большинство ЖК-мониторов поддерживает частоты обновления до 75 Гц, чаще всего выбор частоты обновления больше 60 Гц лишь увеличивает нагрузку на видеоадаптер, не приводя к каким-либо изменением качества на экране.

1.6 Яркость и контрастность

Хотя данная характеристика касается как ЖК-, так и ЭЛТ-мониторов, яркость экрана особенно важна для ЖК-панели, поскольку значение яркости в значительной мере зависит от конкретной модели монитора. Яркость ЖК-монитора измеряется в канделах на метр квадратный (кд/м²) или нитах (нт; от латинского слова “nitere” – сиять). Типичные значения яркости хороших мониторов составляют от 200 до 450 нитов, чем выше яркость, тем лучше.

Контрастность обычно выражается как отношение белого к черному, чем выше контрастность – тем лучше. Существует несколько способов измерения контрастности, но наиболее важной считается контрастность, которая представляет собой отношение самых ярких оттенков к самым темным оттенкам, которые дисплей может отобразить одновременно. Многие производители мониторов предпочитают оперировать значением динамической контрастности, поскольку при этом наиболее яркие и темные оттенки измеряются независимо, что позволяет получить гораздо большие значение. Например, дисплей со статической контрастностью 1000:1 может обладать динамической контрастностью 8000:1 (и выше). Ситуация еще больше усугубляется тем, что производители мониторов используют собственные названия алгоритмов увеличения динамической контрастности. Например, компания Acer называет свое решение ACM (Adaptive Contrast Management), а компания ASUS – ASCR (ASUS Smart Contrast Ratio). Скотт Мюллер рекомендует сравнивать мониторы только по значениям статической контрастности.

Типичное значение статической контрастности составляет от 400:1 до 1500:1. Все более высокое значение чаще всего оказывается значениями динамической контрастности. В связи с особенностями человеческого глаза статическое значение контрастности выше 1000:1 воспринимается практически одинаково. Неплохая комбинация яркости и контрастности значение яркости 300 нитов (или больше) и значение статической контрастности 1000:1.

Глава 2. ТИПЫ МОНИТОРОВ

Мониторы по типу экрана условно можно разделить на плоские и выпуклые. Раньше большинство экранов были выпуклыми, т.е. экрана изгибался краям корпуса. Этот принцип применялся в производстве львиной доли ЭЛТ-мониторов и телевизоров. Несмотря на низкую стоимость подобного экрана, выпуклая поверхность приводила к искажению изображения и появлению бликов, особенно если монитор располагался в ярко освещённой комнате. Чтобы уменьшить уровень отблеска света типичного выпуклого экрана. В некоторых мониторах используется специальное антибликовое покрытие.

Обычно экран искривлён как по вертикали, так и по горизонтали. В некоторых моделях (Sony FD Trinitron и Mitsubishi DiamondTron NF) используется конструкция Trinitron, в которой поверхность экрана имеет небольшую кривизну только по вертикали. Подобная трубка называется плоской (Flat Square Tube – FST).

Однако несмотря на это время ЭЛТ-мониторов проходит все быстрее.

В этой главе я сделал основной упор на мониторы с жидкокристаллическим типом экрана, так как в нынешнее время львиную долю базовых мониторов приходится именно на ЖК-мониторы, которые почти полностью вытеснили ЭЛТ-мониторы.

2.1 ЖК-монитор

Благодаря малому весу, размерам и цветопередаче жидкокристаллические (ЖК, LCD) мониторы практически вытеснили с рынка мониторы на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ, CRT). Настольные LCD-мониторы во многом похожи на экраны ноутбуков. По сравнению с классическими ЭЛТ-мониторами у них есть целый ряд преимуществ: плоский экран без бликов и очень низкий уровень энергопотребления (5 Вт по сравнению со 100 Вт, характерными для обычного ЭЛТ-монитора). По цветопередаче жидкокристаллические мониторы уже приблизились (если не превзошли) к ЭЛТ-мониторам (правда, при этом нельзя забывать об ограничениях, связанных с углом обзора).

2.1.1. Как работает жидкокристаллический монитор

В ЖК-экране поляризационный светофильтр создает две раздельные световые волны и пропускает только ту, плоскость поляризации которой параллельна его оси. Располагая в ЖК-мониторе второй светофильтр так, чтобы его ось была перпендикулярна оси первой, можно полностью предотвратить прохождение света (экран будет темным). Вращая ось поляризации второй фильтр, т.е. изменяя угол между осями светофильтров, можно изменить количество пропускаемого световой энергии. А значит, и яркость экрана.

В цветном ЖК-экране есть еще один дополнительный светофильтр, который имеет три ячейки на каждый пиксель изображения – по одной для отображения красной, зеленой и синей точек. Красный, зеленый и синяя ячейки, формирует пиксель, иногда называются субпикселями.

2.1.2 Жидкокристаллические экраны с активной матрицей

В большинстве ЖК-мониторов используются тонкопленочные транзисторы (TFT). В каждом пикселе есть один монохромный или три цветных (RGB) транзистора, упакованных в гибком материале, имеющем точно такие же размер и форму, как и сам дисплей. Таким образом, транзисторы каждого пикселя расположены непосредственно за жидкокристаллическими ячейками, которыми они управляют.

В настоящее время для производства дисплеев с активной матрицей используются два материала: гидрогенизированный аморфный кремний (a-Si) и низкотемпературный поликристаллический кремний (p-Si). В принципе основная разница между ними заключается в себестоимости производства. Изначально TFT-мониторы выпускались с помощью процесса a-Si, так как для него требуется низкий температурный режим (менее 400⁰С), чем для p-Si. Сейчас низкотемпературный процесс p-Si является полноценной альтернативой a-Si с достаточно приемлемой ценой.

Для увеличения горизонтального угла обзора жидкокристаллических дисплеев некоторые производители модифицировали классическую технологию TFT. Например, технология плоского переключения (In-Plane Switching – IPS), также известная как STFT, подразумевает параллельное выравнивание жидкокристаллических ячеек относительно стекла экрана, подачу электрического напряжения на плоскостные стороны ячеек и поворот пикселей для четкого и равномерного вывода изображения на всю панель. Суть еще одного новшества компании Hitachi – технологии Super-IPS – заключается в перестраивании жидкокристаллических молекул в соответствии с зигзагообразной схемой, а не по строкам и столбцам, что позволяет уменьшить нежелательное цветовое смещение и улучшить равномерное распределение цветовой гаммы на экране. В аналогичной технологии мультидоменного вертикального выравнивания (MVA) компании Fujitsu экран подразделяется на отдельные области, для каждой из которых изменяется угол ориентации.

Как Super-IPS, так и MVA предназначены для улучшения видимого угла обзора традиционного TFT-экрана. В различных компаниях эта технология называется по-разному. Например, в компании Sharp она называется ультравысокой апертурой (UHA). Производители часто придумывают собственные специальные термины, пытаясь таким образом выделить свою продукцию на фоне товаров конкурентов. Поскольку в больших ЖК-экранах (17 дюймов и больше) угол обзора играет немаловажную роль даже для отдельного пользователя, эти технологии используются в больших и дорогих панелях, также лицензированы другими производителями ЖК-дисплеев. Следует заметить, что в недорогих ЖК-мониторах используются структура с полной переориентацией (STN) и управление частотой кадров, позволяющее эмулировать 24-разрядный цвет.