Характеристики и основные типы мониторов для ПК

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ

Персональный компьютер начинается с монитора. Может быть, для сервера или станции рендеринга на первый план выдвигаются другие компоненты, но персональный компьютер просто обязан иметь отличный монитор. Этот компонент компьютерной системы служит верой и правдой несколько лет и нередко переживает все остальные блоки.

Монитор (дисплей) компьютера – это устройство, предназначенное для вывода на экран текстовой и графической информации. Его можно смело назвать самой важной частью персонального компьютера. С экраном монитора мы постоянно контактируем во время работы.

От его размера и качества зависит, насколько будет комфортно нашим глазам. Также он должен обеспечивать возможность комфортной работы, предоставляя в распоряжение пользователя качественное изображение.

Цель работы - изучить основные характеристики и типы мониторов для персонального компьютера.

Для достижения цели работы необходимо выполнение следующих задач:

1. Изучение источников информации по теме работы;
2. Рассмотрение разных типов мониторов и принцип их работы;
3. Изучить характеристики мониторов.

Бурное развитие ИТ-технологий требует разработки новых моделей мониторов с новыми возможностями и большего размера, так как процесс развития информационных систем неутомимо набирает обороты в жизни людей и общества.

Появляются все новые технологии, одна приходит на замену другой. И, вследствие чего, становится необходимым разработка и производство нового оборудования, а в частности самих мониторов.

Данная тема актуальна, так как чтобы приобрести более или менее качественный монитор желательно предварительно хотя бы в общих чертах изучить его устройство и разбираться в его характеристиках.

ГЛАВА 1. МОНИТОРЫ ДЛЯ ПЕРСОНАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРОВ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

1.1 Назначение и принцип действия монитора

Наряду с системным блоком, очень важной составной частью персонального компьютера является его видеоподсистема, которая состоит из монитора и видеоадаптера, обычно размещаемого на системной плате.

Монитор является устройством, предназначенным для воспроизведения видеосигнала и визуального отображения информации, полученной от компьютера.

Современный монитор состоит из экрана, называемого также дисплеем, блока питания, плат управления и корпуса. Информация для отображения на мониторе поступает с электронного устройства, формирующего видеосигнал. В персональном компьютере этим устройством является видеокарта.

Монитор предназначен для отображения на экране текстовой и графической информации, визуально воспринимаемой пользователем персонального компьютера.

1.2 Классификация мониторов для персональных компьютеров

В настоящее время существует большое разнообразие типов мониторов и их классифицировали по определенным признакам. Рассмотрим классификацию мониторов для персональных компьютеров.

Классификация по виду выводимой информации включает в себя:

• алфавитно-цифровые:
• дисплеи, отображающие только алфавитно-цифровую информацию;
• дисплеи, отображающие псевдографические символы;
• интеллектуальные дисплеи, обладающие редакторскими возможностями и осуществляющие предварительную обработку данных;
• графические:
• векторные - луч двигается по линиям, определяющим изображение;
• растровые — луч каждый раз проходит слева-направо и сверху-вниз для отрисовки каждой строки.

По способу вывода информации:

• Растровый;
• Векторный.

По типу экрана:

• ЭЛТ — монитор на основе электронно-лучевой трубки;
• ЖК — жидкокристаллические мониторы;
• Плазменный — на основе плазменной панели;
• Проектор — видеопроектор и экран, размещённые отдельно или объединённые в одном корпусе, проекционный телевизор;
• LED-монитор — на технологии светоизлучающих диодов;
• OLED-монитор — на технологии органических светоизлучающий диодов;
• Виртуальный ретинальный монитор — технология устройств вывода, формирующая изображение непосредственно на сетчатке глаза.
• Лазерный — на основе лазерной панели (пока только внедряется в производство).

По размерности отображения

• двумерный (2D) — одно изображение для обоих глаз;
• трёхмерный (3D) — для каждого глаза формируется отдельное изображение для получения эффекта объёма.

По типу видеоадаптера:

• HGC - поддерживает текстовый режим с высоким разрешением и один графический режим;
• CGA - первая видеокарта IBM, поддерживающей цветное изображение;
• EGA - стандарт мониторов и видеоадаптеров для IBM PC, расположенный между CGA и VGA по своим характеристикам (цветовое и пространственное разрешение);
• VGA - использует аналоговый сигнал для передачи цветовой информации;
• SVGA - общее название видеоадаптеров, совместимых с VGA, но имеющих расширенные по отношению к нему возможности — разрешения от 800×600 и количество цветов до 16 млн (24 бита на пиксель), а также большие объемы видеопамяти.

В следующей главе рассмотрим подробнее основные типы мониторов.

ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ МОНИТОРОВ

2.1 Монитор на основе электронно-лучевой трубки

Электронно-лучевая трубка представляет собой стеклянную колбу, дно которой покрыто слоем из точек люминофора трёх цветов: красного (Red), зелёного(Green) и синего (Blue).

Люминофор может светиться под воздействием потока электронов. В тыльной (узкой) части электронно-лучевой трубки расположены три электронные пушки (по одной на каждый из основных цветов). При подаче высокого напряжения (20-30 тысяч вольт) они генерируют направленный пучок электронов.

Расположенная в горловине трубки система электромагнитной фокусировки сжимает пучок, превращая его в своеобразную электронную «иглу». Далее электронный луч попадает в область электромагнитного поля системы отклонения, которая заставляет его последовательно пробегать по строкам формируемого изображения.

Для формирования кадра с разрешением 1280×1024 точек каждый из трёх лучей должен пробежать сверху вниз 1024 строки, вспыхивая на каждой строке 1280 раз.

Чтобы сформировать непрерывное изображение, требуется обновлять кадры с частотой не менее 75 раз в секунду, а лучше ─ 85 раз в секунду и более.

Перед слоем люминофора расположена маска с отверстиями, совпадающими с положением точек разного цвета. Благодаря маске на точку люминофора соответствующего цвета попадает только «свой» луч, а паразитная засветка отсекается.

В зависимости от типа маски различают три основные технологии ЭЛТ-мониторов: с теневой маской (Shadow Mask), с апертурной решёткой (Aperture Grille), с щелевой маской (Slot Mask).

Традиционно количественным выражением качества изготовления маски и слоя люминофора служит так называемый «шаг точек», то есть расстояние между соседними точками люминофора одного цвета. Для теневой маски его измеряют по диагонали, для апертурной решётки и щелевой маски ─ по горизонтали. Нормальным считается диагональный шаг точек 0,25─0,28 мм или горизонтальный шаг 0,22─0,25 мм.

Изображение на экране формируется путём смешения цветов трёх соседних точек (триад RGB) люминофора. Яркость свечения точки люминофора определяется мощностью электронного пучка. Это позволяет очень точно управлять цветом в каждой точке экрана.

Очевидно, что при электронном управлении развёрткой луча не составляет проблем «вычертить» изображение любого разрешения. Верхним пределом здесь выступает число триад люминофора по горизонтали и вертикали.

Важнейшей частью монитора на базе ЭЛТ является электронный тракт, обеспечивающий прецизионное управление лучом при высоких частотах кадровой развёртки.

В естественной природе не существует покадровых, мерцающих изображений. Глаз человека к ним не приспособлен и поэтому устаёт при просмотре «обманной» картинки. Однако чем выше частота смены кадров, тем меньше усталость, тем ближе картинка к естественному, статичному изображению.

Если перемножить максимальное разрешение (в точках), обеспечиваемое монитором, и частоту смены кадров (в герцах), мы получим полосу пропускания видеоусилителя для формирования изображения заданного качества. Умножая результат на коэффициент 1,4, учитывающий время возврата луча к началу следующей строки, время отклика и другие «служебные» расходы, получаем необходимую полосу пропускания электронного тракта монитора.

Полоса пропускания характеризует то, насколько полно электронный тракт преобразует входной сигнал от видеокарты в выходной электронный луч. Монитор с более высокой полосой пропускания при одинаковом разрешении и частоте кадров обеспечит более чёткое и насыщенное цветами изображение.

Принципы управления электронным лучом, технология изготовления колбы и маски обусловливают критичные геометрические и цветовые параметры для мониторов на базе ЭЛТ: фокусировку, муар, сведение, цветовую температуру.

Точная фокусировка особенно важна для мониторов с размером диагонали 19 дюймов и более, поскольку на краях большого экрана угол отклонения электронного луча достигает наибольшей величины.

Плохая фокусировка проявляется как размытие границ объектов. Муар проявляется как волнообразная кольцевая геометрическая структура на изображении. Муар тесно связан с фокусировкой: чем лучше фокусировка, тем выше вероятность появления муара.

Качественное сведение лучей означает точное попадание каждого луча электронной пушки в люминофор «своего» цвета. Разбалансировка сведения приводит к тому, что часть луча попадает в люминофор «чужого» цвета.

Различают статическое несведение (одинаковое по всей поверхности) и динамическое несведение (несовпадение увеличивается к краям экрана). Цветовая температура определяет естественность отображения цветов при различном внешнем освещении.

Качественные мониторы позволяют задать цветовую температуру по выбору пользователя.

Параметр яркости определяет средний уровень свечения экрана, измеряется в канделах на квадратный метр. Параметр контрастности определяет соотношение яркости наиболее светлых и наиболее тёмных элементов изображения.

В настоящее время мониторы данного типа практически не используются для персональных компьютеров. Их место заняли жидкористаллические и LED мониторы.

2.2 Жидкокристаллический монитор (LCD)

Жидкокристаллическая панель принципиально отличается от электронно-лучевой трубки тем, что её свечение постоянно, а элементы панели (жидкие кристаллы) выступают в роли шторок, частично или полностью перекрывающих световой поток.

Источниками подсветки служат обычные лампы, которые горят постоянно. Ячейки с жидкими кристаллами управляются цифровыми сигналами, определяющими порядок открытия «шторок». Управляющим звеном в каждой ячейке является тонкоплёночный транзистор (Thin Film Transistor,TFT).

Под воздействием тока жидкие кристаллы могут менять свою молекулярную структуру и вследствие этого пропускают через себя то или иное количество света (либо блокируют его прохождение). Два поляризационных фильтра, цветные фильтры и стеклянная подложка дополняют пакет.

Все слои размещаются между двумя стеклянными защитными панелями. В отсутствие тока на управляющем тонкоплёночном транзисторе молекулы вещества находятся в естественном состоянии и повёрнуты на 90°. В этом случае свет, испускаемый лампой подсветки, может проходить сквозь структуру слоёв пакета.

Напряжение, прикладываемое к тонкоплёночному транзистору, создаёт электромагнитное поле, по линиям которого ориентируются жидкие кристаллы, поляризуя проходящий свет. Наружный поляризационный фильтр абсорбирует световой поток с таким направлением поляризации. Поэтому свет не может пройти сквозь экран.

Важнейшей особенностью технологии ЖК является отсутствие геометрических искажений и мерцания изображения. Отпадают проблемы с фокусировкой и сведением лучей.

Монитор имеет меньшую глубину, чем электронно-лучевая трубка. Исключается сложный электронный тракт, управляющий развёрткой лучей. Исчезает необходимость цифро-аналогового преобразования сигналов на пути от видеокарты к монитору.

Однако, как известно, все недостатки являются продолжением достоинств. Чёткие границы между элементами структуры экрана приводят к зернистости изображения.

Отобразить картинку с хорошим качеством можно только в разрешении, совпадающем с физическим числом элементов экрана. Большее разрешение невозможно выставить в принципе, а меньшее приводит к грубым искажениям при воспроизведении изображения.

Жидкий кристалл работает как световой затвор, поэтому для воспроизведения цветовой палитры устанавливают светофильтры для каждого из основных цветов. В силу технологических особенностей невозможно управлять положением жидкого кристалла столь же точно, как яркостью люминофора. Отсюда - более узкий цветовой диапазон, воспроизводимый ЖК-панелями.

На сегодняшний день жидкокристаллические мониторы имеют наибольший спрос среди пользователей персональными компьютерами.

2.3 LED-монитор

Модели, где устанавливаются светодиоды, называются LED-мониторами. Чаще всего светодиоды используются при построении экранов большого и сверхбольшого формата.

Для построения изображения в таких мониторах используются светодиоды, каждый из которых отвечает за передачу одного или нескольких цветов и выступает в качестве одного субпикселя или пикселя, соответственно.

Благодаря тому, что светодиоды являются самостоятельными источниками светового излучения, они позволяют построить картинку с максимальной яркостью и контрастом. Однако у них есть другой существенный недостаток, а именно сравнительно большой размер самих светодиодов.

Пока нет возможности соорудить матрицу экрана со столь мелкими светодиодами, которые при этом сохранили бы свою яркость свечения, чтобы сравниться с жидкокристаллическими матрицами.

И все же LED-мониторы нашли свою нишу рынка, в которой они пока фактически незаменимы – это наружная реклама и огромные экраны, используемые на спортивных стадионах или на концертах и т.п. Именно из светодиодов можно составить столь огромные экраны с очень хорошим качеством изображения и сравнительно низкой стоимостью.

На большом расстоянии, на котором устанавливаются рекламные, информационные экраны и табло, размер диода не существенен, и человеческий глаз видит уже цельную картинку, неспособный рассмотреть отдельные диоды, даже если они диаметром 5-10 мм.

Преимущество диодных мониторов заключается в способе построения экрана в целом. Для этого используют наборные панели меньшего размера, чаще всего квадратные. Панели состоят, например, из матрицы диодов по 64 штуки с каждой стороны.

У каждой панели есть свое управление и информационная шина, по которой передается изображение. Из таких отдельных панелей уже составляется цельный экран. При этом фактически не важно, какие будут результирующие габариты экрана, главное, чтобы это знал основной контроллер, который будет управлять всеми панелями одновременно.

В такой конструкции кроется еще одна положительная особенность мониторов на светодиодах. При поломке одной из панелей остальная часть экрана продолжает работать, как ни в чем не бывало, отображая оставшуюся картинку. Также просто производится и ремонт: стоит заменить отдельный участок поврежденного экрана, и он будет работать, как прежде. Долгий срок службы самих светодиодов также сказывается на безотказности LED-мониторов.

С развитием электроники и конструкции диодов ожидается, что и настольные мониторы можно будет заменить диодными матрицами, когда размер отдельного пикселя, собранного из диодов, будет сопоставим с пикселем на ЖК матрице.

Иногда по ошибке LED-монитором называют обычные жидкокристаллические настольные мониторы, в которых диоды используются в качестве подсветки. Однако правильнее будет сказать, что это не LED-монитор, а монитор с LED-подсветкой.

2.4 OLED-монитор

Главное достоинство OLED-мониторов заключается в том, что при использовании данной технологии применяются органические соединения, которые при прохождении сквозь них электричества, излучают свет.

Основным конкурентом OLED-мониторов являются LCD-устройства, которые относятся к полностью неорганическим. Стоит отметить одно основное отличие между этими двумя типами мониторов, которое заключается в подсветке, используемой в LCD-мониторах.

Она распространяется непосредственно по всей площади экрана. Каждый пиксель изображения на этом устройстве является кристаллом, который после прохождения электрического импульса изменяет свой цвет.

Что касается OLED-мониторов, то у них подсветка вообще отсутствует. За воспроизведение изображения у подобных устройств отвечает непосредственно органическое вещество, благодаря которому насыщенность цветопередачи увеличивается в несколько раз.

Немаловажным показателем при выборе монитора является его угол обзора. Наверняка, каждый владелец жидкокристаллического монитора замечал, что при просмотре со стороны (под углом), цвет картинки изменяется или ее становится практически не видно.

При использовании технологии OLED подобных искажений вообще нет. Таким образом получается, что изображение на OLED-мониторе может увидеть не только человек, который находится строго параллельно, но и окружающие его люди. Это особенно важно учитывать при выборе и покупке телевизоров.

К основным достоинствам технологии OLED стоит отнести небольшое энергопотребление и фантастические перспективы. Незначительное энергопотребление достигается именно за счет отсутствия подсветки, используемой LCD-мониторами.

Вследствие этого фактора появилась возможность уменьшить толщину дисплея, которая сократилась до 1,4 мм, а также уменьшился вес. Уже в зависимости от этого у устройств с технологией OLED появляется отличная перспектива. Это значит, что появляются, так называемые прозрачные мониторы, которые способны пропускать свет, а также гибкие дисплеи.

В связи со всеми перечисленными выше факторами, можно буквально с уверенностью сказать, что в скором времени технология OLED будет использоваться практически везде, где это только возможно. И, пожалуй, во многом это связано именно с небольшим энергопотреблением.

2.5 Сенсорные мониторы

Сенсорные технологии, на сегодняшний день, находят свое применение во множестве различных сфер деятельности. Чаще всего - сенсорные мониторы удобны там, где повышены требования к чистоте, или когда существуют особые условия труда, к примеру: высокая влажность. Такие технологии достаточно стремительно набирают обороты.

Сенсорный монитор - это устройство со специальным покрытием, оно заменяет клавиатуру и мышь. Экран реагирует на прикосновения, это позволяет работать посредством касания на места расположения необходимых слов и картинок. Другими словами - прикосновения к сенсорной панели равносильны подводу мыши к значку и нажатию на её левую клавишу. А двойное касание на одно и то же место - двойной щелчок мыши. Если необходимо выделить слово, стоит просто провести пальцем.

В большинстве случаев такие мониторы используются для работы в офисах и в общественных местах. Сенсорный интерфейс прост в обращении, поэтому работа с таким монитором проста, понятна, кроме того экономится время и вероятность ошибки значительно уменьшается. Благодаря отсутствию иного устройства ввода, интуитивный интерфейс обеспечивает защиту системы от несанкционированного доступа. Сенсорный экран обеспечивает простоту работы с любой программой даже для неопытного пользователя.

Отличительной чертой такой техники от других видов мониторов является высокая степень цветопередачи, широкий угол видимости и стойкость к нанесению повреждения. Плотно закрытая поверхность обеспечивает препятствие попаданию пыли или жидкости внутрь оборудования. Преимущества сенсорного экрана - точность, бесперебойная работа, простота в обращении и надёжный отклик.

Сенсорные мониторы изготавливаются по различным технологиям.

Резистивная технология. Экран устройства такого типа состоит из жидкокристаллического дисплея, покрытого гибкой мембраной, на которую нанесен специальный состав, обладающий резистивными свойствами. Экран и мембрана соприкасаются при нажатии на экран, а электроника устройства определяет координату этого нажатия.

Емкостная технология. Панель устройства покрывается материалом, обладающим сопротивлением. В углах панели фиксируются электроды, подающие на резистивный слой переменный ток. При касании к экрану любым предметом, обладающим определенной емкостью и способным проводить ток, появляется утечка напряжения, которая и определяется специальными контролерами.

Проекционно-емкостная технология. Экран устройства с внутренней стороны снабжен электродной сеткой, которая при прикосновении к телу человека образует теплообменник, емкость которого и измеряется электроникой.

Инфракрасная технология. На сенсорном экране с одной стороны располагаются полупроводники, способные излучать инфракрасное свечение. С противоположной стороны экрана размещены фототранзисторы, которые фиксируют инфракрасное излучение при касании к монитору. Этот момент сразу регистрируется контроллером. Таким образом определяются координаты касания.

2.6 3D-монитор

Стереодисплей, он же 3D дисплей или трёхмерный дисплей — общие названия для устройств визуального отображения информации, позволяющих создавать у зрителя иллюзию частичного либо полного погружения в сцену и наличия реального объёма у демонстрируемых объектов.

Само определение «трёхмерный» в отношении средств вывода графической информации связано с униформным употреблением западными СМИ термина «3D» в отношении стереоскопических технологий наряду с трёхмерной компьютерной графикой, несмотря на отсутствие связи между этими областями.

Стереоскопические 3D-дисплеи формируют отдельные изображения для каждого глаза. Такой принцип используется в стереоскопах, известных ещё с начала XIX века.

Автостереоскопические 3D-дисплеи воспроизводят трёхмерное изображение без каких-либо дополнительных аксессуаров для глаз или головы (таких как стереоочки или шлемы виртуальной реальности).

Голографические 3D-дисплеи имитируют пространственное размещение световых волн в таком виде, как они располагались бы при отражении света от реального трёхмерного объекта.

Объёмные дисплеи используют различные физические механизмы для показа светящихся точек в пределах некоторого объёма. Такие дисплеи вместо пикселов оперируют вокселами.

Объёмные дисплеи строятся на разных принципах. Например, могут состоять из множества плоскостей, формирующих изображение, которые расположены одна над другой, или плоских панелей, создающих эффект объёмности за счёт своего вращения в пространстве.

Стереоскопические дисплеи делятся на два типа. К первому относятся дисплеи, требующие использования вспомогательных устройств (очков) для создания зрительного стереоэффекта. В свою очередь вспомогательные очки делятся на две категории: пассивные и активные.

Пассивные. Анаглифические, использующие метод получения стереоэффекта для стереопары обычных изображений при помощи цветового кодирования изображений, предназначенных для левого и правого глаза. Вместо диоптрийных стёкол в такие очки вставлены специальные светофильтры, как правило, для левого глаза — красный, для правого — голубой или синий.

Активные. Затворные очки, жидкокристаллические или поляризационные, синхронизированные с дисплеем и поочерёдно затемняющиеся с той же частотой, с которой дисплей выводит изображения, предназначенные для каждого глаза. За счёт эффекта инерции зрения в мозгу зрителя формируется цельное изображение. При этом требуется монитор с частотой развёртки 120 Гц, так, чтобы для каждого глаза частота обновления изображения составляла 60 Гц. Снижение яркости изображения для затворных составляет примерно 80 %, разрешение остается тем же.

Существует также целый класс автостереоскопических дисплеев, не нуждающихся в дополнительных аксессуарах, и способных самостоятельно формировать стереоэффект путём направления нужного пучка света в нужный глаз. Как правило, для этого применяются микролинзы Френеля, выполняющие роль светоделителей, и специальные барьерные сетки, так чтобы каждый глаз зрителя видел только тот столбец пикселей, который предназначен для него.

Термин «3D-дисплей» время от времени применяется в отношении голографических дисплеев, имитирующих пространственное размещение световых волн в таком виде, как они располагались бы при отражении света от реального трёхмерного объекта.

Также «3D-дисплей» употребляется в отношении объёмных дисплеев, где объёмное изображение формируется путём показа светящихся точек в пределах некоторого объёма, с помощью различных физических механизмов. Например, такие дисплеи могут состоять из множества плоскостей, формирующих изображение, которые расположены одна над другой, или плоских панелей, создающих эффект объёмности за счёт своего вращения в пространстве.

Сейчас получают распространение подобные дисплеи низкого разрешения на основе светодиодов (в том числе трёхцветных (RGB), позволяющих получить до 16 млн цветовых оттенков), как от простейших, разрешением 3х3х3 (монохром), так и значительного размера и разрешения.

ГЛАВА 3. ХАРАКТЕРИСТИКИ МОНИТОРОВ ДЛЯ ПЕРСОНАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРОВ

3.1 Размер экрана

Размер монитора измеряется в дюймах по диагонали. 1 дюйм равен 2,54 сантиметра. Дюйм при обозначении диагонали монитора изображается знаком кавычки “ – в виде двойного штриха.

Чаще всего можно встретить модели мониторов с диагональю, равной 15”, 17”, 19”, а также 21”, 23” и 27 дюймов. Последний вариант (27”) больше подходит для профессиональных дизайнеров, фоторедакторов, видеомонтажеров и т.д. Конечно, можно им пользоваться и обычным пользователям, если есть возможность и желание иметь большой монитор.

У мониторов размер в дюймах может быть одинаковым, при этом по пропорциям они будут отличаться.

Что касается пропорций (соотношение длины и ширины сторон монитора), то наибольшее распространение получили три формата:

• 16:9,
• 16:10,
• 4:3.

Эти цифры означают следующее. 16:9 – это значит, что ширина монитора (по горизонтали) составляет 16 условных единиц, а высота монитора (по вертикали) составляет 9 этих же самых условных единиц. Точнее, ширина монитора больше его высоты в 16 делить на 9 раз, то есть, в 1,78 раза.

Мониторы с соотношением сторон 16:9 и 16:10 являются широкоформатными. Они хороши для просмотра широкоэкранных и широкоформатных видео фильмов. На них удобно открывать одновременно несколько окон.

Мониторы с соотношением сторон 4:3 удобны для тех, кто работает с текстовыми редакторами, с графическими файлами и т.п., а кому-то они привычнее.

Для работы часто бывают удобнее мониторы с соотношением сторон 4:3, а для развлечений 16:9. В настоящее время чаще используются широкоформатные мониторы также и для работы просто потому, что они более распространены.

Широкоформатные мониторы удобны тем, кто любит работать сразу с несколькими окнами. Такие пользователи часто используют конфигурации ПК с 2-я или даже 3-я мониторами одновременно.

Длина диагонали и пропорции монитора – это то, на что пользователи обращают внимание в первую очередь, но на этом основные характеристики монитора, конечно, не заканчиваются.

3.2 Матрица монитора

Типов матриц много, в них разобраться не так просто. Они зависят от технологии изготовления матрицы, и благодаря этому они отличаются друг от друга качеством изображения, углом обзора, скоростью изменения изображения и прочими параметрами.

Выделяют матрицы следующих типов:

• относительно недорогие, но не самого высокого качества изображения панели TN+film. Их недостаток – небольшие углы обзора (отодвинься немного в сторону, и уже ничего не увидишь), уменьшение яркости и контрастности, если смотреть на изображение сбоку, а не под прямым углом и др.,
• многочисленные IPS матрицы с разными нюансами и отличиями друг от друга, имеющие широкие углы обзора, глубокий черный цвет, хорошая цветопередача. Различные типы подобных матриц могут иметь как маленькое (плохое, медленное), так и быстрое (хорошее, скоростное) время отклика, что позволяет медленные матрицы использовать для офисной работы, а быстрые – для просмотра видео, для игр и других приложений, требующих быструю графику.
• VA матрицы, PVA матрицы и другие виды матриц, отличающиеся друг от друга временем отклика (скоростью), цветопередачей, углами обзора и прочими характеристиками.

3.3 Разрешение экрана

Разрешение – это количество пикселей, которые отображаются монитором по вертикали и горизонтали.

Вообще, пиксель – это минимальная точка на экране монитора. Из таких точек и складывается вся картинка. Чем точек больше и чем эти точки меньше, тем получается более четкое изображение. Отсюда и необходимость иметь больше пикселей для получения картинки лучшего качества.

Как правило, разрешение зависит от размера дисплея и его пропорций. К примеру, довольно часто можно встретить:

• у мониторов формата 16:10 разрешение 1440х900,
• у мониторов формата 4:3 – разрешение 1600х1200,
• у мониторов формата 16:9 – разрешение 1920х1080.

Цифры, например , 1920х1080 означают:

• по горизонтали монитор имеет 1920 пикселей – минимальных точек, из которых складывается изображение,
• по вертикали монитор имеет 1080 пикселей,
• всего на мониторе присутствуют: 1920 умножить на 1080 равно 2 073 600 пикселей, то есть более 2-х миллионов малюсеньких точек, из которых формируется прекрасное четкое цветное изображение.

Кроме того, часто используют такой термин, как плотность пикселей. Плотность вычисляется по формуле «число точек по какой-либо стороне разделить на длину этой стороны».

Это нужно, чтобы представлять, сколько пикселей находится в одном миллиметре или одном сантиметре экрана. Но, как правило, к пикселям уже привыкли, поэтому фраза «плотность пикселей» употребляется намного реже.

3.4 Время отклика матрицы

Время отклика матрицы – это минимальное время, за которое один кадр может смениться другим. Чем меньше время отклика – тем лучше (и, соответственно, монитор дороже). Если это время будет слишком большим, то изображение будет смазываться (так как монитор не будет успевать менять картинки).

Если скорость изменения картинок в фильме составляет 25 кадров в секунду, то самым большим допустимым временем реакции вашего монитора может быть 40мс (1 сек/25 кадров=1000мс/25=40 мс).

У современных мониторов с матрицей TN-film этот показатель составляет обычно не более 8мс (в среднем 5мс – и это очень хороший показатель). Для матриц PVA/MVA этот показатель составляет обычно не более 25 мс (этого тоже достаточно).

Существует также утверждение, что для игрового компьютера предпочтительнее выбрать монитор со временем отклика 2мс. Конечно, быстрая реакция монитора – это важно, но разницу при использовании мониторов с 2 мс и 5 мс ощутить достаточно сложно.

3.5 Разъемы подключения монитора

Важным моментом при выборе монитора остается вариант его подключения к компьютеру. Надо в первую очередь знать, какие разъемы для подключения есть в компьютере.

Монитор может быть подключен к компьютеру через цифровой (DVI) или аналоговый (VGA-вход, D-Sub) вход. Во втором случае преобразование аналогового сигнала происходит благодаря специальным схемам.

В случае же наличия цифрового входа между компьютером и монитором осуществляется прямая связь без необходимости преобразования, что несомненно лучше и картинка получается более четкой.

Есть еще один разъем, HDMI (мультимедийный интерфейс высокой чёткости) — позволяет передавать видеоданные высокого разрешения и многоканальные цифровые аудио-сигналы.

Имея данный разъем вы с легкостью можете подключить к монитору любое современное видеоустройство, например: игровую приставку, проигрыватель дисков.

3.6 Яркость и контрастность

Яркость и контрастность – это еще два важнейших параметра, которые могут повлиять на ваше зрение, вследствие чего необходимо обратить особое внимание на эти параметры, при выборе монитора для своего персонального компьютера.

Яркость монитора показывает количество света, излучаемого полностью белым экраном монитора. Контрастность определяют как соотношение яркости самых светлых и самых темных участков.

Монитор будет настолько контрастным, насколько глубоко на нем может быть отображен черный цвет. Рекомендуется выбирать монитор с яркостью от 250 до 400 кд/м2 (канделл на метр квадратный), при этом контрастность не должна быть меньше 500:1. Оптимальная контрастность лежит в диапазоне 700:1 до 1000:1. Почти все производители и продавцы предлагают также купить монитор с заявленной контрастностью 5000:1, 8000:1 и так далее. Данные цифры достигаются искусственным путем и на качество цветопередачи практически никак не влияют.

3.7 Углы обзора монитора

Угол обзора влияет на то, с какой позиции по отношению к монитору можно без проблем различать картинку. Многие современные мониторы обладают углом обзора, равным 170-175 градусам.

Из школьной геометрии помним, что 180 градусов – это развернутый угол, то есть взгляд на монитор по касательной к его плоскости. Поэтому угол обзора 175 градусов – это возможность увидеть изображение даже стоя сбоку от монитора. Другими словами, картинку видно даже в том случае, если направлять взгляд практически параллельно дисплею.

В зависимости от нашего положения к монитору, изображение может менять цвета и становиться трудноотличимым. Если Вы планируете использовать компьютер один, то Вы всегда сможете настроить под себя положение монитора.

Обратите внимание на возможности регулировки монитора по вертикали и горизонтали. Иначе даже в мониторах с хорошим углом обзора изображение будет немного искажаться.

3.8 Типы развертки

В режимах высокого разрешения немаловажным фактором является тип развертки: построчная (Non-Interlaced) или чересстрочная. При построчном способе формирования изображения все строки кадра выводятся в течение одного периода кадровой развертки, то есть передача всех строк на экране монитора за один прием без чередования.

Обладающие построчной разверткой мониторы позволяют быстрее выводить изображение на экран, и менее подвержены мерцанию. Все современные мониторы являются мониторами с построчной разверткой.

При чересстрочном способе за один период кадровой развертки выводятся нечетные строки изображения, за второй – нечетные. Поэтому говорят, что один кадр делится на два поля. Заметно, что в случае чересстрочной развертки частота кадров снижается вдвое.

Мониторы с построчной разверткой обладают лучшими характеристиками, так как они воспроизводят изображение на экране быстрее и без мерцания. Они также имеют более резкие и четкие изображения. Все мониторы высокого качества отображают изображения во всех режимах разрешения с построчной разверткой. Мониторы, имеющие «штатные» режимы с чересстрочной разверткой ни одной из ведущих фирм, производящих мониторы, не выпускаются.

3.9 Частота регенерации

Это одна из важнейших характеристик монитора, определяющая скорость, с которой происходит воспроизведение кадра или полное восстановление (обновление) экрана в единицу времени.

Частота регенерации измеряется в Hz (Герцах, Гц), где один Гц соответствует одному циклу в секунду. Частота регенерации дисплея и соответствующие характеристики графической платы, с которой работает монитор, предопределяют мерцание изображения для всех режимов работы монитора.

Чем выше частота регенерации, тем меньше мерцание экрана и, как следствие, комфортнее условия работы в силу значительно меньшей утомляемости глаз пользователя.

Стандарты VESA определяют сегодня частоту кадровой развертки в отсутствие мерцания изображения для любых режимов работы монитора не хуже 85 Гц. Частота строчной развертки, выражающаяся в килогерцах (кГц), равна количеству строк, которое луч может пробежать за одну секунду.

Более высокая частота строчной развертки позволяет выводить на экран изображения с более высоким разрешением.

Частота кадровой развертки или частота смены кадров, выраженная в герцах (Гц), соответствует частоте кадров: сколько раз луч формирует полное изображение - от самой верхней строки до самой нижней за одну секунду.

Чем выше частота кадровой развертки, тем меньше уровень нежелательного мерцания изображения, на которое невольно реагируют глаза и, следовательно, меньше нагрузка на зрение.

Заметим, что чем больше экран монитора, тем более заметно мерцание. Значение частоты регенерации зависит от используемого разрешения, от электрических параметров монитора и от возможностей видеоадаптера.

Частоты строчной и кадровой разверток подбираются так, чтобы сформировать на экране изображение с высоким разрешением и отсутствием мерцания.

Минимально допустимая частота кадровой развертки - 72 Hz. Но это минимум, при этом многие пользователи замечают мерцание экрана, особенно в помещении, освещенном люминисцентными лампами.

3.10 Полоса пропускания

Полоса пропускания - это диапазон частот в МГц, в пределах которого гарантирована устойчивая работа монитора. Полоса пропускания также может быть представлена как быстродействие монитора, с которым он способен воспринять графическую информацию в условиях воспроизведения изображения с максимальным разрешением. Рассчитывается по формуле:

W = H_max * V_max * F_max,

где H_max – максимальное разрешение по вертикали, V_max – максимальное разрешение по горизонтали, F_max – максимальная частота кадров.

3.11 Дополнительные характеристики монитора

Среди дополнительных возможностей производители обычно предлагают USB и FireWire-порты, встроенный ТВ-тюнер и динамики. Наличие USB и FireWire-портов удобно для подключения внешних устройств (плееров, фотоаппаратов, внешних дисков, веб-камер и т.д.) напрямую к монитору.

Встроенный ТВ-тюнер и динамики превращают Ваш монитор в полноценный телевизор. Однако у мониторов с таким дополнением есть недостатки: при поломке акустики придется нести в ремонт весь монитор, да и провести обновление таких встроенных колонок уже нельзя.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Во второй половине ХХ века произошло бурное развитие науки и техники. Одним из важных достижений этого времени стало создание электронных вычислительных машин.

Для наглядной работы компьютера было создано специальное устройство, которое выводило информацию на экран – монитор.

Монитор является одной из самых важных частей 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.

В курсовой работы были рассмотрены основные типы и характеристики мониторов.

В первой главе изучено назначение мониторов, их принцип работы и классификация.

Во второй главе рассмотрены основные типы мониторов:

• монитор на основе электронно-лучевой трубки ;
• жидкокристаллический монитор (LCD);
• LED-монитор;
• OLED-монитор;
• сенсорные мониторы;
• 3D-монитор.

Третья глава посвящена основным характеристикам мониторов для персональных компьютеров. В ней рассмотрены следующие характеристики: размер экрана, тип матрицы, разрешение экрана, разъемы подключения, яркость и контрастность, углы обзора, типы развертки, частота регенерации, полоса пропускания, а также дополнительные характеристики мониторов.

Прогресс не стоит на месте, на смену жидкокристаллическим мониторам идут новые мониторы на основе органических светодиодов (OLED), которые, как предполагается, будут значительно дешевле и намного удобнее в использовании, чем ЖК - мониторы. Кроме этого ведутся разработки по созданию доступных 3D – мониторов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Глушаков С. В., Сурядный Ф.С. Персональный компьютер. – М.; Издательство АСТ; Харьков: Фолио, 2012.
2. Деев В.Н. Информатика: учеб. пособие/ В.Н. Деев; под общ. ред. И.М.Александрова. –М.: Дашков и К”, 2007.
3. Зеленов А.А. Научная работа «Анализ и прогнозирование развития устройств ПК (на примере мониторов)», 2015
4. Каймин В.А. Информатика: учеб. для вузов/ В.А.Каймин. –М. : ИНФРА-М, 2009.
5. Кацнельсон Б. В., Калугин А. М., Ларионов А. С. Электровакуумные электронные и газоразрядные приборы. — М.: Радио и связь, 1985
6. Леонтьев В.П. Компьютер просто и наглядно. – М.; Олма-Пресс, 2015.
7. Румянцева Е. Л., Cлюcарь В. В. Информационные технологии: учеб. Поcобие/Под ред. Проф. Л. Г. Гагариной. – М.: ИД “ФОРУМ”: ИНФРА –М,2007.
8. Сеннов А.С. Курс практической работы на ПК. – СПБ.; БХВ – Петербург, 2013.
9. Симонович С.В. Информатика: базовый курс. Учеб. для ВУЗов. СПб, Питер, 2012
10. Симонович С.В., Евсеев Т.А., Мураховский В.И. Вы купили компьютер. – М.; АСТпресс, 2012.
11. Web - сервер журнала Компьютер Пресс http://www.compress.ru.
12. Web - сервер журнала «Компьютерра» [Электронный ресурс] -http://www.computerra.ru.
13. Википедия – свободная энциклопедия [Электронный ресурс]. - http://wikipedia.org.
14. Компьютерная газета [Электронный ресурс]- http://www.nestor.minsk.by
15. Компьютеры и периферия [Электронный ресурс]. - www.ixbt.com.