Файл: ХАРАКТЕРИСТИКИ И ТИПЫ МОНИТОРОВ ДЛЯ ПК.pdf

Введение

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 качественно воспроизводиться на старых мониторах. Все это заставляет компании-разработчики совершенствовать технологии в области воспроизведения информации, которые имеют место быть. Поэтому, эта проблема и стала одной из важных в компьютерной технике. В данной работе описаны уже существующие типы мониторов, как они появились и вследствие чего, принцип работы мониторов. Также описаны появление новых технологий, которые приведут нас в мир будущего.

Чем отличается монитор от телевизора? На первый взгляд современные мониторы для компьютерной техники ничем не отличаются от телевизоров. Например, если сравнивать небольшие модели одного размера, то разницы можно не заметить. И все же разница есть. Так, если классический телевизор – это автономное устройство, которое принимает и воспроизводит аудио- и видеосигнал от кабельных и спутниковых станций, то монитор является аппаратным средством обработки и предоставления графической информации, источником которой является видеокарта. Что касается внешних отличий, то их наиболее ярко выражает тип монитора на ноутбуке, который может быть представлен одной из матриц семейства жидкокристаллических дисплеев. В частности, сегодня распространены форматы матриц TN, MVA и самая современная разработка – IPS. По сравнению с теми же телевизорами, эти модули обеспечивают более высокое качество и детализацию отражения графической информации на одну единицу площади экрана.

1. Сущность и характеристики мониторов

1.1 Понятие, назначение и история возникновения мониторов

Монитор - это устройство для наблюдения за результатами действий вычислительной системы при помощи дисплейного блока, на который поступает видеосигнал с видеокарты компьютера.

Монитор как средство визуального отображения информации существует давно и за свою историю пережил несколько этапов изменений. Если еще некоторое время назад производители занимались обеспечением высоких базовых характеристик «картинки», то сейчас усиливается конкуренция между разными методами реализации данного устройства. Современные типы мониторов отличаются по множеству параметров, обуславливающих не только качество изображения, но и наличие интерфейсов коммуникации, показатели энергосбережения, функциональность и другие эксплуатационные качества.

До пятидесятых годов компьютеры выводили информацию только на печатающие устройства. В то время компьютеры часто оснащали осциллографами, которые, однако, использовались не для вывода информации, а для проверки электронных цепей вычислительной машины. Впервые в 1950 году в Кембриджском университете (Англия) электронно-лучевая трубка осциллографа была использована для вывода графической информации на компьютере EDASC (Electronic Delay Storage Automatic Computer). Через полтора года английский ученый Кристофер Стретчи написал для компьютера «Марк 1»  программу, игравшую в шашки и выводившую информацию на экран. Реальный прорыв в представлении графической информации на экране монитора 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» прошла 20 апреля 1951 года – радиолокатор посылал информацию о положении самолета компьютеру, и тот передавал на экран положение самолета-цели, которая изображалась в виде точки и буквы T (target). Это был первый крупный проект, в котором электронно-лучевая трубка использовалась для отображения графической информации.

Первые мониторы были векторными - в мониторах этого типа электронный пучок создает линии на экране, перемещаясь непосредственно от одного набора координат к другому.
Соответственно нет необходимости разбивать в подобных мониторах экран на пикселы. Позднее появились мониторы с растровым сканированием. В мониторах подобного типа электронный пучок сканирует экран слева направо и сверху вниз, пробегая каждый раз всю поверхность экрана.

Следующей ступенькой развития мониторов явилось цветное изображение, для получения которого требуется уже не один, а три пучка, каждый из которых высвечивает определенные точки на поверхности дисплея. Подробнее об этом типе мониторов мы поговорим при рассмотрении принципа работы современных цветных CRT-мониторов. Со временем помимо CRT-мониторов появились и другие технологии, которые позволили создавать более компактные и легкие экранные панели.

1.2 Основные характеристики мониторов

Диагональ экрана монитора

Одним из важнейших параметров монитора является размер видимой части экрана. Это значение измеряется в дюймах (1 дюйм = 2,54 см) и представляет собой длину диагонали от верхнего угла до нижнего противоположного угла. Самые маленькие мониторы имеют размер видимой части равной 15-и дюймам, правда, на данный момент нижней планкой можно смело считать 21”. Самые большие мониторы для массового использования имеют размер экрана в 30”, хотя существуют специализированный модели, чей размер достигает 47-и дюймов.

Следует учитывать, что некоторые компании в рекламных целях указывают завышенное значение этого параметра. Например, хотя на коробке указана диагональ в 20 дюймов, однако фактически она составляет 19,5. Это не ошибка, а особенность измерения, так как приводится размер ЖК-матрицы, а не видимой области, которая всегда немного меньше. Ведь никого не удивляет, что в килобайте не 1000 байт, а 1024. Так и с размером диагонали, нужно просто внимательно читать спецификацию монитора.

Разрешающая способность

Разрешающая способность (разрешение – степень точности воспроизведения изображения, часто указывается количеством пикселей)

Разрешение экрана может быть различным, в зависимости от используемого вами устройства. Некоторые люди ошибочно считают, что размер экрана и разрешение экрана монитора – это одно и то же. Например, размер экрана и его максимальное разрешение равняется 1600 х 1200, а пользователь может установить разрешение, например, 800 х 600. Само собой изображение на экране будет формироваться по тому принципу, который был установлен самим пользователем. В итоге получается, что размер экрана и его разрешение - разные понятия. Для достижения идеальной картинки требуется устанавливать максимальное разрешение, которое поддерживает ваш монитор и тогда изображение будет максимально качественным.

Выделяются следующие разрешения : для соотношения сторон 4:3 -1024x768, 1280x1024, 1600x1200, 1920x1440, 2048x1536. Для соотношения сторон 16:9: 1366x768, 1600x900, 1920x1080, 2048x1152, 2560x1440, 3840x2160. Для соотношения сторон 16:10: 1280x800, 1440x900, 1600x1024, 1680x1050, 1920x1200, 2560x1600, 3840x2400. Самыми популярными сегодня являются разрешения: 1920х1080, 1280х1024, 1366x768.
Стоит сказать, что чем больше будет разрешение экрана, тем лучше будет само изображение, но при этом оно может стать очень маленьким и некоторым пользователям таких устройств придется его поменять на меньшее, чтобы хоть что-нибудь увидеть на мониторе. В итоге, конечно, каждый может посмотреть непосредственно перед покупкой устройства в магазине, какое изображение будет на нем, и подходит ли оно ему.

Соотношение сторон

Ранее все мониторы были в формате 4:3. Это говорило о том, 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 уже давно вышли из тренда. Появились широкоформатные версии, и соотношение их сторон составляет 16:9 или 16:10. C широкоформатными экранами работать стало гораздо комфортнее: больше обзор, больше пространства, а просмотр фильма становится намного комфортнее. Вообще сейчас соотношений сторон гораздо больше, но это самые основные.

Частота горизонтальной развертки

Частота горизонтальной развертки определяет, как часто изображение на экране заново перерисовывается. Частота горизонтальной развертки измеряется в Гц. В случае с традиционными ЖК мониторами время свечения люминофорных элементов очень мало, поэтому электронный луч должен проходить через каждый элемент люминофорного слоя достаточно часто, чтобы не было заметно мерцания изображения. Если частота такого обхода экрана становится меньше 70 Гц, то инерционности зрительного восприятия будет недостаточно для того, чтобы изображение не мерцало. Чем выше частота регенерации, тем более устойчивым выглядит изображение на экране. Мерцание изображения приводит к утомлению глаз, головным болям и даже к ухудшению зрения. Стоит заметить, что чем больше размер экрана монитора, тем более заметно мерцание, особенно периферийным (боковым) зрением, так как угол обзора изображения увеличивается. Значение частоты горизонтальной развертки зависит от используемого разрешения, от электрических параметров монитора и от возможностей видеоадаптера

Частота вертикальной развертки

Одно изображение состоит из множества горизонтальных линий. Развертка по вертикали измеряется в герцах (Гц) и указывает, сколько изображений в секунду может создаваться из этих горизонтальных линий. Развертка по вертикали 60 означает, что изображение передается 60 раз в секунду. Частота вертикальной развертки также называется «частотой обновления» и влияет на мерцание экрана. Эргономичной считается частота регенерации 75Гц

Потребляемая мощность

Значение потребляемой мощности монитора приводится в его технических характеристиках. Чем больше потребляемый монитором ток, тем выше его тепловой нагрев. Хотя ещё есть мониторы, потребляющие 80Вт, но они должны заменяться более экономичными. Большие по размерам мониторы имеют соответственно и большую потребляемую мощность.

Угол обзора

Мониторы характеризуются углом обзора. Чем шире этот угол, тем под большим углом между экраном и зрителем изображение будет оставаться видимым без искажений. В современных моделях угол существенно расширен и технологии, когда даже при небольшом смешении человека относительно монитора изображение искажалось, давно имеют решение.

Как правило, если за монитором будет работать один пользователь, то данный параметр не столь важен, а если монитор будет служить частичной заменой телевизору, то при покупке нужно посмотреть на картинку под разными углами (слева, справа, немного сверху и снизу) и выбрать наиболее устраивающую модель.

Время отклика матрицы

Существует важный параметр работы матрицы – скорость реакции (время отклика). Эта скорость указывает, как быстро каждая точка изображения сможет поменять свой цвет или погаснуть. Чем это значение меньше, тем лучше, что особенно важно для любителей динамичных игр. Современные мониторы обладают вполне достаточным временем отклика (около 5 мс). От покупки монитора со скоростью реакции выше 16 мс рекомендуется воздержаться.

Характеристика мониторов по матрице

TN (Twisted Nematic)

Один из самых старых типов матриц, по сей день актуальный и используемый. В наше время применяется ее модифицированная версия, маркируемая TN+film. Популярность ее основывается на двух основных преимуществах: быстродействии (малое время отклика и задержки) и достаточно низкой стоимости. Действительно, время отклика порядка 1 мс – это хороший показатель.

Даже минусы, присущие этой технологии изготовления экранов, не в состоянии отправить ее на покой. А их хватает. Это и малые углы обзора, и неважная цветопередача, и низкая контрастность, и недостаточная глубина черного цвета. Впрочем, если экран расположен прямо перед глазами пользователя, то вопрос с углами обзора несколько снижает свою остроту.

Ухудшается ситуация еще и тем, что разные матрицы от разных компаний могут существенно отличаться друг от друга. Например, в дорогих игровых ноутбуках или игровых мониторах может устанавливаться вполне качественный экран, то в бюджетных устройствах дисплей может быть весьма посредственным.

Как это работает

Экран представляет собой «бутерброд» из двух поляризующих фильтров, между которыми расположены электроды на прозрачных подложках с обеих сторон экрана, двух металлических пластин и, в середине, слоя жидких кристаллов. С внешней стороны экрана устанавливают светофильтр.