Видеосистема компьютера

Видеосистема компьютера представляет собой совокупность трех компонент: монитора, видеоадаптера и драйверов видеосистемы.

Классификация и характеристики мониторов

Современные мониторы можно разделить на две категории:

мониторы на базе ЭЛТ;

ЖК-мониторы.

Мониторы на базе ЭЛТ

Принцип действия мониторов на основе ЭЛТ заключается в том, что испускаемый электронной пушкой пучок электронов, попадая на экран, покрытый специальным веществом – люминофором, вызывает его свечение. Конструкция ЭЛТ-монитора представляет собой стеклянную трубку, внутри которой находится вакуум. С фронтальной стороны внутренняя часть стекла трубки покрыта люминофором. В качестве люминофоров для цветных ЭЛТ используются довольно сложные составы на основе редкоземельных металлов – иттрия, эрбия и других. Для создания изображения в ЭЛТ-мониторе используется электронная пушка, которая испускает поток электронов сквозь металлическую маску или решетку на внутреннюю поверхность стеклянного экрана монитора. Электроны попадают на люминофорный слой, после чего энергия электронов преобразуется в свет, то есть поток электронов заставляет точки люминофора светиться. Эти светящиеся точки люминофора формируют изображение на мониторе. Как правило, в цветном ЭЛТ-мониторе используется три электронные пушки, в отличие от одной пушки, применяемой в монохромных мониторах. На пути пучка электронов обычно находятся дополнительные электроды: модулятор, регулирующий интенсивность пучка электронов и связанную с ней яркость изображения; фокусирующий электрод, определяющий размер светового пятна, а также размещенные на основании ЭЛТ-катушки отклоняющей системы для изменения направления пучка.

В зависимости от расположения электронных пушек и конструкции цветоделительной маски различают ЭЛТ четырех типов, используемых в современных мониторах:

ЭЛТ с теневой маской (Shadow mask) наиболее распространены в большинстве мониторов, производимых LG, Samsung, Viewsonic, Hitachi, Belinea, Panasonic, Daewoo, Nokia;

ЭЛТ с улучшенной теневой маской (EDP — Enhenced Dot Pitch);

ЭЛТ с щелевой маской (Slot mask), в которой люминофорные элементы расположены в вертикальных ячейках, а маска сделана из вертикальных линий. Вертикальные полосы разделены на ячейки, которые содержат группы из трех люминофорных элементов трех основных цветов. Применяется этот тип маски фирмами NEC и Panasonic;

ЭЛТ с апертурной решеткой из вертикальных линий (Aperture grill). Вместо точек с люминофорными элементами трех основных цветов апертурная решетка содержит серию нитей, состоящих из люминофорных элементов, выстроенных в виде вертикальных полос трех основных цветов. По этой технологии производятся трубки Sony и Mitsubishi.

Конструктивно теневая маска представляет собой металлическую пластину из специального материала - инвара с системой отверстий, соответствующих точкам люминофора, нанесенным на внутреннюю поверхность кинескопа. Температурная стабилизация формы теневой маски при ее бомбардировке электронным пучком обеспечивается малым значением коэффициента линейного расширения инвара. Апертурная решетка образована системой щелей, выполняющих ту же функцию, что и отверстия в теневой маске.

Оба типа трубок (с теневой маской и апертурной решеткой) имеют свои преимущества и области применения. Трубки с теневой маской дают более точное и детализированное изображение, поскольку свет проходит через отверстия в маске с четкими краями. Поэтому мониторы с такими ЭЛТ рекомендуется использовать при интенсивной и длительной работе с текстами и мелкими элементами графики. Трубки с апертурной решеткой имеют более ажурную маску, она меньше заслоняет экран и позволяет получить более яркое, контрастное изображение в насыщенных цветах. Мониторы с такими трубками хорошо подходят для настольных издательских систем и других приложений, ориентированных на работу с цветными изображениями. Минимальное расстояние между люминофорными элементами одинакового цвета в теневых масках называется dot pitch (или шаг точки) и является индексом качества изображения. Шаг точки обычно измеряется в миллиметрах. Чем меньше значение шага точки, тем выше качество воспроизводимого на мониторе изображения. Среднее расстояние между точками люминофора называется зерном. У различных моделей мониторов данный параметр имеет значение от 0,25 до 0,41 мм (у хороших мониторов — не более 0,28 мм). В ЭЛТ с апертурной решеткой среднее расстояние между полосами называется strip pitch (или шагом полосы) и измеряется в миллиметрах. Чем меньше значение strip pitch, тем выше качество изображения на мониторе. Нельзя сравнивать размер шага для трубок разных типов: шаг точек (или триад) 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. Для примера, 0.25 мм strip pitch приблизительно эквивалентно 0.27 мм dot pitch.

ЭЛТ-мониторы имеют следующие основные характеристики:

размер монитора. Экран монитора измеряется по диагонали в дюймах. Размеры колеблются от 9 дюймов (23 см) до 42 дюймов (106 см). Чем больше экран, тем дороже монитор. Распространенными являются размеры 14, 15, 17, 19 и 21 дюйма. Мониторы большого размера лучше использовать для настольных издательских систем и графических работ, в которых нужно видеть все детали изображения. Оптимальными для массового использования являются 15- и 17-дюймовые мониторы;

размер зерна экрана определяет расстояние между ближайшими отверстиями в цветоделительной маске используемого типа. Расстояние между отверстиями маски измеряется в миллиметрах. Чем меньше расстояние между отверстиями в теневой маске и чем больше этих отверстий, тем выше качество изображения. Все мониторы с зерном более 0,28 мм относятся к категории дешевых и грубых. Лучшие мониторы имеют зерно 0,26 мм, достигая 0,21 мм у самых дорогостоящих моделей;

разрешающая способность монитора определяется числом элементов изображения, которые он способен воспроизводить по горизонтали и вертикали. Количество точек по горизонтали и вертикали, которые монитор способен воссоздать четко и раздельно, называется его разрешающей способностью. Выражение «разрешающая способность 800х600» означает, что монитор может выводить 600 горизонтальных строк по 800 точек в каждой. Стандартными являются такие режимы разрешающей способности: 800х600, 1024х768, 1152х864 и выше. Это свойство монитора определяется размером точки (зерна) экрана. Чем больше разрешающая способность, тем лучше качество изображения;

частота регенерации. Этот параметр иначе называется частотой кадровой развертки. Он показывает, сколько раз в секунду монитор может полностью обновить изображение на экране. Частота регенерации измеряется в герцах. Чем больше частота, тем меньше усталость глаз и больше времени можно работать непрерывно. Сегодня минимально допустимой считается частота в 75 Гц, нормальной – 85 Гц, комфортной – 100 Гц и больше. Этот параметр зависит и от характеристик видеоадаптера;

класс защиты монитора определяется стандартом, которому отвечает монитор с точки зрения требований техники безопасности. Сейчас общепринятыми считаются международные стандарты TCO-92, TCO-95 и ТСО-99, ограничивающие уровни электромагнитного излучения, эргометрические и экологические нормы в рамках, безопасных для здоровья человека. Ниже приводится таблица (табл. 22) с минимально допустимыми частотами регенерации мониторов по новому стандарту TCO’99 для разных разрешений.

Таблица 22. Минимально допустимые частоты регенерации мониторов

Заметим, что приведены минимально допустимые параметры, а рекомендованная частота регенерации >= 100 Hz.

Поиск по сайту: