Классификация мониторов

Оглавление

Введение………………………………………………………………………………………… 3

1. Классификация мониторов…………………………………………………………………. 5

Монохромные мониторы………………………………………………………………………………... 6

Цветные мониторы………………………………………………………………………………………. 6

Мониторы с электронно-лучевой  трубкой 8

Жидкокристаллические  мониторы 1212

Плазменные мониторы. 13

Пластиковые мониторы. 15

По типу видеоадаптера. 16

II. Основные параметры мониторов. 18

1. Физические. 18

2. Частотные 20

3. Оптические 21

4. Функциональные 24

III. Характеристики мониторов. 25

Заключение……………..……………………………………………………………………………….. 29

 

 

Введение.

Монитор — конструктивно законченное устройство, предназначенное для визуального отображения информации. Современный монитор состоит из экрана (дисплея), блока питания, плат управления и корпуса. Информация для отображения на мониторе поступает с электронного устройства, формирующего видеосигнал (в компьютере — видеокарта). Его  можно смело назвать одной  из самых важных составляющих персонального  компьютера. С экраном монитора мы постоянно контактируем во время  работы. От его размера и качества зависит, насколько будет комфортно  нашим глазам. Монитор должен быть максимально безопасным для здоровья по уровню всевозможных излучений. Также  он должен обеспечивать возможность  комфортной работы, предоставляя в  распоряжение пользователя качественное изображение. 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. 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 пиксели. 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. Со временем появились и другие технологии, которые  позволили создавать более компактные и легкие экранные панели. 

По прогнозам экспертов,  в будущем будет происходить  постепенное слияние мониторов  и телевизоров, поэтому привычные  экраны мониторов с соотношением  величин сторон экрана 4:3, вероятно, будут приведены к стандарту  телевидения высокой четкости (ТВЧ,  с разрешением 1920 x 1080) и DVD, с  соотношением длин сторон изображения  16:9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Классификация мониторов.

Все мониторы можно классифицировать:

1. По цветности мониторы, как правило, разделяют на:

• цветные;

• монохромные;

2. По виду отображаемой информации:

• алфавитно-цифровые
• графические

3. По типу внутреннего устройства (технологии) мониторы разделяют на:

• на основе электронно-лучевой трубки (CRT — cathode ray tube)
• жидкокристаллические мониторы (LCD — liquid crystal display)
• плазменный
• проекционный

4. По типу используемого видеоадаптера в мониторах выделяют группы:

• HGC
• CGA
• EGA
• VGA , SVGA

5. По типу интерфейсного кабеля мониторы разделяют на:

• композитный
• раздельный
• D-SUB
• DVI

6. По области применения мониторы разделяют на:

• мониторы в телевизорах
• мониторы в компьютерах
• мониторы в телефонах (сотовых и стационарных)
• мониторы в калькулятора

 

Монохромные мониторы.  

 

К этой группе относятся  монохромные мониторы, сигналы управления которыми формируются графическими картами стандартов MDA или Hercules, изредка — EGA. Уже из самого понятия монохромный ясно, что точка на экране может быть только светлой или темной. В лучшем случае точки могут различаться еще и своей яркостью.

Монитор Hercules формирует изображение только в виде светлых и темных точек с разрешением 728x348; растр на его экране появляется только при подключении к PC. Это происходит потому, что блок развертки монитора генерирует сигналы для отклоняющей системы только при наличии внешних синхроимпульсов от видеоадаптера.

Поскольку ЭЛТ монохромного монитора имеет только одну электронную  пушку, она меньше цветных ЭЛТ, благодаря  чему мониторы Hercules компактнее и легче других мониторов. Кроме того, монохромный монитор работает с более низким анодным напряжением, чем цветной (15 кВ против 21—25 кВ), поэтому потребляемая им мощность значительно ниже (30 Вт вместо 80—90 Вт у цветных). Эти значения приводятся на обратной стороне корпуса монитора. 

 

Цветные (RGB) цифровые мониторы. 

 

Поскольку кинескоп цветного монитора имеет не одну, а три электронные пушки для красного (Red), зеленого (Green) и синего (Blue) цветов с раздельным управлением, его также называют RGB-монитором. Заметим, что современные аналоговые мониторы также являются RGB-мониторами, поскольку термин "RGB-монитор" обозначает только тот факт, что сигналы основных цветов подаются на монитор независимо, по трем отдельным проводам, при этом характер сигнала (цифровой или аналоговый) значения не имеет. Данный термин был введен для того, чтобы отличать такие мониторы от более ранних моделей цветных мониторов, управление которыми, подобно телевизору, осуществлялось композитным видеосигналом, несущим информацию о яркости и цветности и передававшимся по одному проводу. В частности, такой композитный видеосигнал может формировать видеоадаптер CGA, для чего на нем имеется специальный разъем типа RCA.

Цифровые RGB-мониторы предназначены для подключения к видеокартам стандарта CGA и EGA. Размер палитры каждого из мониторов определяется количеством двоичных сигналов, используемых для управления электронными пушками.

Видеосигнал на монитор CGA подается по четырем проводам: трем основным (R, G, В) и одному дополнительному (Intensity, или I). Сигнал  изменяет интенсивность трех пушек одновременно. В этом случае говорят о цветовой модели IRGB, позволяющей отобразить 2⁴=16 цветов.

На монитор EGA видеосигнал подается уже по шести проводам: сигналы трех основных (R, G, В) и трех дополнительных (г, g, b) цветов, позволяющие индивидуально регулировать интенсивность каждой пушки. Такая модель называется RrGgBg. Она позволяет отобразить 2⁶=64 оттенка цвета, однако ее возможности использованы в видеосистеме EGA лишь частично — из-за ограниченного объема видеопамяти для кодирования цвета пикселя используется не более 4 бит, поэтому одновременно можно отобразить только 16 цветов.

Помимо цветного, цифровые RGB-мониторы поддерживают и монохромный режим работы с отображением до 16 градаций серого (в этом случае сигналы трех цветов имеют одинаковую интенсивность). Цифровые RGB-мониторы по сравнению с мониторами Hercules имеют меньшее разрешение.

 

 

Мониторы с электронно-лучевой  трубкой

Сегодня самый распространенный тип мониторов — это мониторы с электронно-лучевой трубкой (CRT — Cathode Ray Tube). Как видно из названия, в основе всех подобных мониторов лежит катодно-лучевая трубка, но это дословный перевод, технически правильно говорить электронно-лучевая трубка (ЭЛТ). Используемая в этом типе мониторов технология была разработана много лет назад и первоначально создавалась в качестве специального инструментария для измерения переменного тока, проще говоря, для осциллографа. Развитие этой технологии применительно к созданию мониторов, за последние годы привело к производству все больших по размеру экранов с высоким качеством и низкой стоимостью. Сегодня найти 14"-й монитор очень сложно, хотя несколько лет назад это был стандарт. Сегодня стандартными являются 15"-й и 17"-й мониторы. Высокий спрос также и на мониторы с диагональю 19" и более, особенно среди людей, работа которых связана с подготовкой печатных изданий, графикой.

Рассмотрим принципы работы CRT-мониторов. CRT, или ЭЛТ, монитор имеет стеклянную трубку, внутри которой находится вакуум, т. е. весь воздух удален. С фронтальной стороны внутренняя часть стекла трубки покрыта люминофором. Для создания изображения в CRT-мониторе используется электронная пушка, испускающая поток электронов сквозь металлическую маску или решетку на внутреннюю поверхность стеклянного экрана монитора, которая покрыта разно-цветнымилюминофорнымиточками. Поток электронов на пути к фронтальной части трубки проходит через модулятор интенсивности и ускоряющую систему, работающие по принципу разности потенциалов. В результате электроны приобретают большую энергию, часть которой расходуется на свечение люминофора. Эти светящиеся точки люминофора формируют изображение, видимое на мониторе. Как правило, в цветном CRT-мониторе используются три электронные пушки, в отличие от одной пушки, применяемой в монохромных мониторах, которые сейчас практически не производятся и мало кому интересны. Люминофорный слой, покрывающий фронтальную часть ЭЛТ, состоит из очень маленьких элементов (настолько маленьких, что человеческий глаз их не всегда может различить). Эти люминофорные элементы воспроизводят основные цвета. Фактически имеются три типа разноцветных частиц, чьи цвета соответствуют основным цветам: красный, зеленый и синий. Каждая из трех пушек соответствует одному из основных цветов и посылает пучок электронов- на различные частицы люминофор, чье свечение основными цветами с различной интенсивностью комбинируется, и в результате формируется изображение с требуемым цветом. Например, если активировать красную, зеленую и синюю люминофорные частицы, то их комбинация сформирует белый цвет.

Для управления ЭЛТ необходима и управляющая электроника, качество которой во многом определяет и качество монитора. Кстати, именно разница в  качестве управляющей электроники, создаваемой разными производителями, является одним ИЗ критериев, определяющих разницу между мониторами с одинаковой ЭЛТ. Понятно, что электронный луч, предназначенный для красных люминофорных элементов, не должен влиять на люминофор зеленого или синего цвета. Чтобы добиться такого действия, используется специальная маска, чья структура зависит от типа кинескопов от разных производителей, обеспечивающая дискретность (растровость) изображения. ЭЛТ можно разбить на два класса — трехлучевые с дельтаобразным расположением электронных пушек и с планарным расположением электронных пушек. В этих трубках применяются щелевые и теневые маски, хотя правильнее сказать, что они все теневые. Самые распространенные типы масок — это теневые, а они бывают двух типов: Shadow Mask (теневая маска) и Slot Mask (щелевая маска).

Теневая маска — это  самый распространенный тип масок  для CRT-мониторов, состоит из металлической  сетки перед частью стеклянной трубки с люминофорным слоем. Отверстия в металлической сетке работают как прицел, именно этим обеспечивается то, что электронный луч попадает только на требуемые люмипофорные элементы и только в определен-ных областях. Теневая маска создает решетку с однородными точками, где каждая такая точка состоит из трех люминофорных элементов основных цветов (зеленого, красного и синего), которые светятся с различной интенсивностью под воздействием лучей из электронных пушек. Минимальное расстояние между люминофорными элементами одинакового цвета называется шагом точки и является индексом качества изображения. Шаг точки обычно измеряется в миллиметрах. Чем меньше значение шага точки, тем выше качество воспроизводимого на мониторе изображения. Теневая маска применяется в большинстве современных мониторов — Hitachi, Panasonic, Samsung, Daewoo, LG, Nokia, Viewsonic.

Щелевая маска — это  технология, широко применяемая компанией NEC. Это решение на практике представляет собой комбинацию двух технологий, описанных выше. В данном случае люминофорные элементы расположены в вертикальных эллиптических ячейках, а маска сделана из вертикальных линий. Фактически вертикальные полосы разделены на эллиптические ячейки, содержащие группы из трех люминофорных элементов трех основных цветов. Минимальное расстояние между двумя ячейками называется slot pitch (щелевой шаг). Чем меньше значение slot pitch, тем выше качество изображения на мониторе. Щелевая маска используется, помимо мониторов от NEC (где ячейки эллиптические), в мониторах Panasonic.