Дисплеи, их эволюция, направление развития. 2
РЕФЕРАТ
Тема: Дисплеи, их эволюция,
направление развития
Введение…………………………………………………………
1. Основные требования к мониторам…………………………………...4
2.Виды
мониторов…………………………………………………….
2.1. Мониторы с электронно-лучевой трубкой………………..5
2.2. Жидкокристаллические мониторы…………………….….9
2.3. Плазменные мониторы…………………………………….11
3. Характеристики мониторов……………………………………….11
3.1 Размер экрана……………………………………………
3.2 Эффективное разрешение……………………
3.3 Типы развертки…………………………………………
3.4 Частота регенерации……………………………
3.5 Полоса пропускания………………………………
3.6 Экранные покрытия…………………………………
3.7 Плоскость экрана……………………………………
4. Прочие характеристики монитора……………………………………18
5. Стандарты
для мониторов……………………………………………
6. Тенденции
и направления развития
7. Заключение……………………………………………………
8. Список использованных
источников и литературы……………….
ВВЕДЕНИЕ
Монитор
- это устройство вывода графической
и текстовой информации в форме,
доступной пользователю. 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 нормально
Монитор следует отнести к самой “долгоживущей” или “консервативной” компоненте в компьютерной системе (с точки зрения замены и модификации). Действительно, многие производят модернизацию материнской платы, винчестера, наращивают память, устанавливают дополнительные устройства, однако монитор меняется крайне редко. Дело в том, что цена составляет ощутимую долю от стоимости компьютера, вследствие чего его замена представляет серьезный финансовый шаг, на который не всегда просто решиться. Кроме того, при попытке продажи старого монитора его цена будет близка к нулевой из-за подержанности.
Цены на мониторы меняются значительно меньше, чем на все другие компоненты компьютера, поскольку в их производстве в значительной мере используется ручной труд, крупногабаритное оборудование и дорогостоящие материалы. Все это имеет вполне определенное денежное выражение, заложенное в стоимость аппарата. В отличие от мониторов, стоимость остальных комплектующих определяется современными автоматизированными и не очень металлоемкими техническими процессами, которые непрерывно совершенствуются.
Стремительный
прогресс в области технологий, удешевляющий
стоимость чипов, фантастически
увеличивает и их возможности
по производительности, объемам памяти
и т.д. Поэтому так быстро “устаревают”
процессоры, видеоадаптеры и прочие
комплектующие. Что касается мониторов,
то и в отношении технического
совершенствования они столь
же консервативны. Сейчас нормой считается
цветной монитор с цифровым управлением
(которое реализовано
Основные требования к мониторам
Можно выделить две основные области применения персональных компьютеров, различающиеся по требованиям к видеосистеме, основным компонентом которой является монитор.
Работа
с программами общего назначения,
применяющимися в доме и офисе (текстовые
процессоры типа Word, электронные таблицы,
базы данных, работа с Web-приложениями
в Internet, игровые программы и т.п.).
Эти программы являются самыми “нетребовательными”
к монитору, который может быть
не самым дорогим из имеющихся
в данном типоразмере. Если пользователь
ограничивается этим классом программ,
то при наличии средств основное
внимание следует уделить вопросам
низких уровней излучения и
Работа
с профессиональными (а значит –
дорогостоящими) графическими пакетами.
К их числу следует отнести, например,
системы автоматического
В соответствии с описанными применениями можно говорить о мониторах для домашних и офисных компьютеров, а также о мониторах для профессиональных систем.
Виды мониторов
Мониторы с электронно-лучевой трубкой
Самый первый тип мониторов - это CRT (Cathode ray tube) мониторы. В основе всех подобных мониторов лежит катодно-лучевая трубка, но технически правильно говорить электронно-лучевая трубка (ЭЛТ). Используемая в этом типе мониторов технология была создана много лет назад и первоначально создавалась в качестве специального инструментария для измерения переменного тока, проще говоря - осциллографа. Развитие этой технологии применительно к созданию мониторов за последние годы привело к производству все больших по размеру экранов с высоким качеством и при низкой стоимости. Сегодня найти в магазине 14" монитор очень сложно, а ведь года три четыре назад это был стандарт. Сегодня наблюдается явная тенденция в сторону 17" экранов.
Рассмотрим
принципы работы CRT мониторов. CRT монитор
имеет стеклянную трубку, внутри которой
находится вакуум. С фронтальной
стороны внутренняя часть стекла
трубки покрыта люминофором. Для
создания изображения в CRT мониторе
используется электронная пушка, которая
испускает поток электронов сквозь
металлическую маску или
Для управления электронно-лучевой трубкой 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 электронно-лучевой трубкой.
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, обеспечивающая дискретность
(растровость) изображения. ЭЛТ можно
разбить на два класса: трехлучевые
с дельтаобразным расположением
электронных пушек и с
Теневая
маска (Shadow mask) - это самый распространенный
тип масок для CRT мониторов. Теневая маска
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 люминофорные элементы и
только в определенных областях. Теневая
маска создает решетку с однородными точками,
где каждая такая точка состоит из трех
люминофрных элементов основных цветов
- зеленного, красного и синего, которые
светятся с различной интенсивностью
под воздействием лучей из электронных
пушек. Минимальное расстояние между люминофорными
элементами одинакового цвета называется
шаг точки (dot pitch) 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.
Щелевая маска (Slot mask) - это технология широко применяется компанией NEC. В данном случае люминофорные элементы расположены в вертикальных эллиптических ячейках, а маска сделана из вертикальных линий. Фактически вертикальные полосы разделены на эллиптические ячейки, которые содержат группы из трех люминофорных элементов трех основных цветов. Минимальное расстояние между двумя ячейками называется щелевым шагом (slot pitch). Чем меньше значение щелевого шага, тем выше качество изображения на мониторе. Кроме мониторов NEC, щелевая маска также используется в мониторах Panasonic.
Есть
и еще один вид трубок, в которых
используется "Aperture Grill" (апертурная
или теневая решетка). Эти трубки
стали известны под названием Trinitron
и впервые были представлены на рынке
компанией Sony еще в 1982 году. В трубках
с апертурной решеткой применяется
оригинальная технология, где имеется
три лучевые пушки, три катода
и три модулятора, но при этом
имеется одна общая фокусировка.
Это решение не включает в себя
металлическую решетку с
Минимальное расстояние между полосами люминофора одинакового цвета называется шагом полосы (strip pitch) и измеряется в миллиметрах. Чем меньше значение шага полосы, тем выше качество изображения на мониторе. Заметим, что нельзя напрямую сравнивать размер шага для трубок разных типов: шаг точек трубки с теневой маской измеряется по диагонали, в то время как шаг апертурной решетки, иначе называемый горизонтальным шагом точек, - по горизонтали. Поэтому при одинаковом шаге точек трубка с теневой маской имеет большую плотность точек, чем трубка с апертурной решеткой. А вот расстояние между отверстиями маски измеряется в миллиметрах. Чем меньше шаг точки, тем лучше монитор: изображения выглядят более четкими и резкими, контуры и линии получаются ровными и изящными. Стандартной для 14" монитора является величина равная 0,28 мм, встречаются также 0,26; 0,21; 0,31; 0,22 мм и др.
Жидкокристаллические мониторы
LCD (Liquid crystal display) мониторы сделаны из вещества, которое находится в жидком состоянии, но при этом обладает некоторыми свойствами, присущими кристаллическим телам. Фактически это жидкости, обладающие анизотропией свойств, связанных с упорядоченностью в ориентации молекул. Молекулы жидких кристаллов под воздействием электричества могут изменять свою ориентацию и вследствие этого изменять свойства светового луча проходящего сквозь них. Основываясь на этом открытии и в результате дальнейших исследований, стало возможным обнаружить связь между повышением электрического напряжения и изменением ориентации молекул кристаллов для обеспечения создания изображения. Первое свое применение жидкие кристаллы нашли в дисплеях для калькуляторов и в кварцевых часах, а затем их стали использовать в мониторах для портативных компьютеров. Сегодня, в результате прогресса в этой области, начинают получать все большее распространение LCD мониторы для настольных компьютеров.
Экран LCD монитора
представляет собой массив маленьких
сегментов (называемых пикселями), которые
могут манипулироваться для отображения
информации. Технологические новшества
позволили ограничить их размеры
величиной маленькой точки, соответственно
на одной и той же площади экрана
можно расположить большее
Существует несколько разновидностей ЖК мониторов: монохромный с пассивной матрицей, цветной с пассивной матрицей, цветной аналоговый с активной матрицей и самый современный цветной, цифровой с активной матрицей.
Первые LCD дисплеи были очень маленькими, около 8 дюймов, в то время как сегодня они достигли 15" размеров для использования в ноутбуках, а для настольных компьютеров производятся 19" и более LCD мониторы. Вслед за увеличением размеров следует увеличение разрешения, следствием чего является появление новых проблем, которые были решены с помощью появившихся специальных технологий. Одной из первых проблем была необходимость стандарта в определении качества отображения при высоких разрешениях. Первым шагом на пути к цели было увеличение угла поворота плоскости поляризации света в кристаллах с 90° до 270° с помощью STN (Super twisted nematic) технологии.. Технология STN позволяет увеличить угол кручения ориентации кристаллов внутри LCD дисплея с 90° до 270°, что обеспечивает лучшую контрастность изображения при увеличении размеров монитора.
О разрешении LCD мониторов.
Это разрешение
одно и его еще называют native,
оно соответствует
Плазменные мониторы
Эта технология носит название PDP (Plasma display panels) и FED (Field emission display). Работа плазменных мониторов очень похожа на работу неоновых ламп, которые сделаны в виде трубки, заполненной инертным газом низкого давления. Плазменные экраны создаются путем заполнения пространства между двумя стеклянными поверхностями инертным газом, например аргоном или неоном. Фактически, каждый пиксель на экране работает как обычная флуоресцентная лампа. Высокая яркость и контрастность наряду с отсутствие дрожания являются большими преимуществами таких мониторов. Кроме того, угол по отношению к нормали, под которым можно увидеть нормальное изображение на плазменных мониторах существенно больше чем 45° в случае с LCD мониторами. Главными недостатками такого типа мониторов является довольно высокая потребляемая мощность, возрастающая при увеличении диагонали монитора и низкая разрешающая способность, обусловленная большим размером элемента изображения. Из-за этих ограничений такие мониторы используются пока только для конференций, презентаций, информационных щитов, т.е. там, где требуются большие размеры экранов для отображения информации.
Характеристики мониторов
Размер экрана
Один из основных параметров монитора – размер экрана по диагонали. Именно этот параметр в основном влияет на цену прибора. Выпускают мониторы с экраном 14, 15, 17, 19, 21 и 22 дюйма. Есть и большие экраны, но такие мониторы используют для презентаций, а не для работы.
Рассмотрим подробнее, что подразумевается под различными терминами, имеющими отношение к размеру диагонали кинескопа. Под термином “размер” (Size) монитора обычно производителями понимается внешний диагональный размер кинескопа. Именно этот размер и указывается, когда говорят о 14-,15-,17-,20- и 21-дюймовых мониторах. Реальный размер изображения несколько меньше и зависит от технологических особенностей изготовления. Более информативным параметром является полезная площадь экрана – Viewable Size, Nominal Display Size, Video Image Area, Full Screen, Viewable Image Size(VIS), или Maximum Display Area, которая определяет реальную площадь, покрытую люминофором и на которой в принципе может создаваться изображение.
Однако
и это не является полной геометрической
характеристикой монитора. Дело в
том, что производители мониторов
не всегда обеспечивают полное использование
площади экрана, покрытой люминофором,
что связано с обработкой сигналов
синхронизации и формированием
соответствующих напряжений, подаваемых
на электроды кинескопа. Все современные
дисплеи имеют органы управления,
позволяющие растянуть
Эффективное разрешение.
При выборе размера монитора главным аргументом в пользу покупки устройства с большой диагональю является желание видеть большой объем редактируемого в текстовом редакторе документа, большое количество ячеек электронной таблицы, иметь возможность работы одновременно с несколькими окнами (например, в Internet) и т.д. Поэтому важна “вместимость” экрана монитора, определяемая его разрешением, при котором с аппаратом можно долго работать без утомления и напряжения. Обычно в паспортных данных приводится такой параметр, как предельное или максимальное разрешение, которое для 15-дюймовых мониторов не превышает 1280х1024 пикселов, а для 17-дюймовых – 1600х1200 пикселов. На предельном разрешении мониторы обеспечивают частоту смены кадров коло 60 Гц, что не является удовлетворительной величиной для нормальной работы. При наличии хорошей видеокарты, соответствующих драйверов и минимальной сноровки пользователь может любой монитор “заставить” работать с предельным разрешением для данного типоразмера, даже если в паспорте указана меньшая величина. Однако вопрос “комфортности” работы с тем или иным разрешением остается за пределами паспортных характеристик. Режим большего разрешения позволяет выводить страницу большей площади, однако экранный интерфейс (кнопки, пиктограммы, меню и т.д.) при этом также уменьшается, что не всегда удобно для работы, вследствие размытости изображений, напряжения зрения и т.д. Поэтому монитор лучше характеризовать параметром, который следует назвать эффективное разрешение. Эта величина различна для разных моделей, но именно она является истинной характеристикой информационной емкости. Эффективное разрешение – величина достаточно субъективная для каждого пользователя и определяется остротой его зрения, возрастом и отношением к своему здоровью. Для 15-дюймовых устройств оно должно быть равно 1024х768 пикселов. Соответственно, для аппаратов 17 дюймов эффективное разрешение должно быть 1280х1024. Предлагаемые критерии рассчитаны на пользователей не преклонного возраста.
Эффективное разрешение следует отнести к разряду исключительно важных параметров.
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. В чем же их различие? 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.
Частота регенерации
Это одна
из важнейших характеристик
Полоса пропускания
Полоса пропускания - это диапазон в 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, и рассчитана по формуле: W = Hmax * Vmax * Fmax, где Hmax – максимальное разрешение по вертикали, Vmax – максимальное разрешение по горизонтали, Fmax – максимальная частота кадров.
Экранные покрытия
Во
время работы монитора поверхность
его экрана подвергается интенсивной
электронной бомбардировке, в результате
чего может накапливаться заряд
статического электричества. Это приводит
к тому, что поверхность экрана
“притягивает” большое
Следующая цель нанесения покрытий – устранение отражений окружающих предметов в стекле экрана, которые мешают при работе. Это так называемые антиотражающие покрытия (anti-reflection, AR). Для уменьшения эффекта отражения поверхность экрана должна быть матовой. Один из способов получения такой поверхности – травление стекла для получения не зеркального, а диффузного отражения. В последнее время для получения антиотражающих покрытий используют тонкий слой двуокиси кремния (Silica – кварц), на котором травятся профилированные горизонтальные канавки, препятствующие попаданию отражения внешних предметов в поле зрения пользователя (при нормальном положении его около монитора).
Еще один неблагоприятный фактор, с которым борются путем обработки экрана - блики от внешних источников света. Для уменьшения этих эффектов на поверхность монитора наносится слой диэлектрика с малым показателем преломления, имеющим низкий коэффициент отражения. Такие покрытия называются антибликовыми или антиореольными (anti-glare, AG).Обычно применяют комбинированные многослойные покрытия, сочетающие защиту от нескольких мешающих факторов. Фирмой Panasonic разработано покрытие, в котором применены все описанные виды покрытий, и оно имеет название AGRAS (anti-glare, anti-reflection, anti-static). Для увеличения интенсивности проходящего полезного света между экранным стеклом и слоем с низким коэффициентом отражения наносится переходной слой, имеющий коэффициент преломления, средний между стеклом и внешним слоем (эффект просветления), обладающий еще и проводящими свойствами для снятия статического заряда.
Иногда
используются другие комбинации покрытий
– ARAG(anti-reflection, anti-glare) или ARAS (anti-reflection,
anti-static). В любом случае покрытия
несколько снижают яркость и
контрастность изображения и
влияют на цветопередачу, однако удобство
работы с монитором, получаемое от применения
покрытий, окупает эти недостатки.
Проверить наличие

- Дисплеи, их эволюция, направление развития
- Дисплозия тазобедренных суставов
- Диспозициональный подход в изучении личности человека
- Диспозиционная концепция личности
- Диспозиция
- Диспропорции в экономике Республики Беларусь и России
- Диспропорции регионального развития и государственная политика «выравнивания»
- Дисплазия тазобедренного сустава
- Дисплазия тазобедренного сустава
- Дисплазия тазобедренного сустава
- Дисплазия тазобедренных суставов
- Диспластический сколиоз, его профилактика и лечение
- Диспластический сколиоз, его профилактика и лечение
- Дисплеи, их революция, направление развития