2.3 Мониторы

Мониторы являются важнейшими устройствами отобра­жения информации. Качество экрана монитора является ре­шающим фактором для сохранности зрения пользователя ПК. Интенсивная работа в течение многих часов является очень сильной нагрузкой для зрения.

Цифровые (TTL) мониторы применялись на заре эры ПК. TTL является аббревиатурой английского термина Transistor Transistor Logic, что в переводе на русский язык звучит как транзисторно-транзисторная логика. Термином TTL обозна­чают стандартную серию цифровых микросхем, применяемых в электронной технике. И как всегда, когда речь идет о цифро­вой технике, сигналы имеют только два состояния: логичес­кой «1» и логического «0» («да», и «нет»)- Монохромный Hercules-монитор был способен отображать изображение с разрешением 728x348, причем только в виде светлых и темных точек.

Hercules-монитор может работать в комплексе со всей системой только при наличии соответствующей графической карты. Это происходит потому, что блок развертки мони­тора получает необходимые синхроимпульсы только от гра­фической карты. При отсутствии этих импульсов синхро­низация не происходит, и картина на экране остается цели­ком темной.

Другие мониторы формируют изображение (аналогично телевизорам) в результате высокой частоты смены кадров изоб­ражения при минимальном его мерцании.

Компактное оформление и отсутствие сложной электро­ники значительно влияет на вес. Если вес монитора менее 10 кг, т° с большой долей уверенности можно утверждать, что речь идет именно о монохромном мониторе. Цветной монитор обыч­но весит не менее 12,5 кг.

Цифровые RGB-мониторы (Red/Green/Blue— красный/зеленый/синий) в основном предназначены для подключения к карте стандарта EGA. Подобные устройства поддерживают и монохромный режим с разрешением, позволяющим отобра­жать 16 градаций цвета. У RGB-монитора каждый цветовой сигнал (красный/зеленый/синий) передается от карты к мони­тору в цифровом виде по отдельному проводнику.

Hercules- и EGA-мониторы в настоящее время не приме­няются.

Несмотря на развитие жидкокристаллических технологий, с помощью которых производятся «плоские» мониторы, по­давляющее большинство эксплуатируемых ПК оснащено мо­ниторами с электронно-лучевыми трубками. Эти похожие на телевизоры устройства обладают наилучшей четкостью, ярко­стью и насыщенностью цветов по сравнению с мониторами, изготовленными по другим технологиям.

Все современные мониторы условно относят к стандарта SVGA. Хотя, строго говоря, даже исходя из данных, при денных в таблице, наименование SVGA применяется к цели ком широкому спектру устройств.

Следует отметить, что и VGA- и SVGA-мониторы подключаются к системному блоку через однотипный кабель данных. Поэтому по внешним данным определить, какой перед вами монитор — VGA или SVGA, не представляется возможным.

Принцип действия монитора на базе электронно-лучевой трубки мало отличается от принципа действия обычного телевизора и заключается в том, что испускаемый катодом (электронной пушкой) пучок электронов, попадая на экран, покрытый люминофором, вызывает его свечение. На пути пучка электронов обычно находятся дополнительные электро­ды: модулятор, регулирующий интенсивность пучка электро­нов и связанную с ней яркость изображения, и отклоняющая система, позволяющая изменять направление пучка. Заметим, что любое текстовое или графическое изображение на экране монитора компьютера (так же, как и телевизора) состоит из множества дискретных точек люминофора, представляющих собой минимальный элемент изображения (растра) и называе­мых «пикселами». Такие мониторы называют растровыми. Электронный луч в этом случае периодически сканирует весь экран, образуя на нем близко расположенные строки разверт­ки. По мере движения луча по строкам видеосигнал, подавае­мый на модулятор, изменяет яркость светового пятна и обра­зует некоторое видимое изображение. Разрешающая способ­ность монитора определяется числом элементов изображения, которые он способен воспроизводить по горизонтали и верти­кали, например, 640x480 или 1024x768 пикселов.

Для формирования растра в мониторе используются спе­циальные сигналы. В цикле сканирования луч движется по зигзагообразной траектории от левого верхнего угла до пра­вого нижнего. Прямой ход луча по горизонтали осуществля­ется сигналом строчной (горизонтальной — Н. Sync) развер­тки, а по вертикали — кадровой (вертикальной — V. Sync) развертки.

Жидкокристаллические дисплеи

В конце 80-х гг. были представлены первые модели PC тапа Laptop. Основным фактором, повлекшим снижение их цены было, в первую очередь, применение в качестве отображения информации жидкокристаллических экранов — LCD. является сокращением английского названия Liquid Crystal display (жидкокристаллический дисплей). Подобный экран со­стоит из двух стеклянных пластин, между которыми нахо­дится масса, содержащая жидкие кристаллы, которые могут изменять свою оптическую структуру и свойства в зависимос­ти от приложенного к ним электрического разряда. Это озна­чает, что кристалл под действием электронного поля изменя­ет свою ориентацию, тем самым кристаллы по-разному отра­жают свет и делают возможным отображение информации.

Проведем аналогию. Если вставить в стакан с медом лож­ку и разместить его перед белым листом бумаги, то можно понять принцип действия жидкокристаллического экрана. Если ложка повернута узкой стороной, то вы не можете хорошо ее разглядеть. Если повернуть ложку поперек, то она будет хо­рошо видна. При вращении ложки заметно, что сопротивле­ние меда относительно велико, что имеет место и для жидко­кристаллического экрана: кристаллы могут двигаться только с определенной скоростью.

Это свойство ярко проявляется при перемещении по LCD-экрану курсора мыши. При быстром перемещении курсор про­сто исчезает. Жидкие кристаллы получают электрический им­пульс, однако они все же не успевают среагировать, как кур­сор уже переместился на другое место. Поэтому при относи­тельно быстрых перемещениях мыши имейте в виду, что кур­сор мыши исчезнет, и необходимо некоторое время, чтобы снова найти его в каком-нибудь углу экрана.

При установке параметров Windows можно определить так называемую опцию «След мыши», чтобы придать движению мыши кометообразный хвост.

В качестве резюме следует сказать, что быстрые измене­ния картинок на LCD-мониторах почти невозможны. При ис­пользовании различных игр, которые предусматривают час­тую смену декораций, очень скоро наталкиваешься на грани­цы возможного для таких мониторов.

Другой недостаток может быть знаком по наручным ча­сам, калькуляторам и т.д., которые работают с LCD-индика­торами. Если наклониться и посмотреть на экран под косым углом, то можно увидеть только серебристую поверхность. Изображение и резкость LCD-экранов очень сильно зависят от угла наблюдения экрана пользователем, оптимальное каче­ство достигается только при фронтальном размещении такого дисплея. Отклонение угла обзора от перпендикуляра посте­пенно приводит к затемнению изображения до тех пор, пока в определенном положении изображение и вовсе пропадет.

Жидкие кристаллы сами не светятся, поэтому подобные мониторы нуждаются в подсветке (Backlight) или во внешнем освещении. Дальнейшее развитие LCD-мониторов направле­но на представление цвета, т.е. на изменение отдельными кри­сталлами своей окраски под воздействием электрических им­пульсов, а также на «активные» LCD-дисплеи, излучающие свет.

Из-за больших проблем с оптимальным освещением и ото­бражением цвета при покупке PC с LCD-дисплеем следует ус­тановить экран на воспроизведение белого цвета и обратить вни­мание на равномерность освещения. Для цветных дисплеев эта проблема еще более значительна, чем для монохромных. Здесь дело не только в высвечивании, но и в расцвечивании слоев. Различные участки слоев могут быть тоньше или толще других и поэтому отражать цвета слабее или интенсивнее.

Важным направлением в этой области является так назы­ваемый Duals Display, который в отличие от LCD-дисплея спо­собен поддерживать быстрое движение и более высокую кон­трастность изображения. Дисплей этого типа разработан на основе технологий TFT (Thin Film Transistor), которая приме­няется в компьютерах типа Laptop фирмы Toshiba.

Газоплазменные мониторы

У газоплазменных мониторов нет описанных выше ограни­чений. Они имеют две стеклянные пластины, между которыми находятся не кристаллы, а газовая смесь, которая высвечивает­ся в соответствующих местах под действием электрических им­пульсов.

Недостатком таких мониторов является невозможность их использования в переносных компьютерах с аккумуляторным и батарейным питанием из-за большого потребления тока.