Основные виды мониторов для персональных компьютеров курсовая

Обновлено: 24.01.2025

Пример готовой курсовой работы по предмету: Информатика

Содержание

1. Типы мониторов и принцип их действия 4

1.1.Мониторы с электронно-лучевой трубкой 4

1.2.Жидкокристаллические мониторы 6

1.3.Сенсорные мониторы 9

1.4.3D мониторы 11

2. Видеоадаптеры и видеопамять 12

2.1. Видеопамять 12

2.2. Видеоадаптеры 14

3. Характеристики мониторов 21

3.1. Типы развертки 21

3.2. Разрешающая способность монитора 21

3.3.Частота регенерации 23

3.4.Полоса пропускания 25

3.5.Настройка монитора 25

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 27

Выдержка из текста

Монито́р — конструктивно законченное устройство, предназна-ченное для визуального отображения информации[11].

Данное устройство – одно из важнейших составляющих компьютера, монитор является визуальным каналом связи со всеми прикладными программами, относится к внешним устройствам, подключаемым к персональному компьютеру.

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[1].

Цель данной работы рассмотреть основные характеристики и типы мониторов для персонального компьютера. Будут проанализированы результаты и сделаны соответствующие выводы.

В соответствии с темой были выделены следующие задачи:

1. Изучение источников информации по данной теме;

2. Рассмотрение разных типов мониторов и принцип их работы;

3. Изучить характеристики мониторов.

Список использованной литературы

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Глушаков С. В., Сурядный Ф.С. Персональный компьютер. – М.; Издательство АСТ; Харьков: Фолио, 2002.

2. Кацнельсон Б. В., Калугин А. М., Ларионов А. С. Электровакуумные электронные и газоразрядные приборы. —М.: Радио и связь, 1985

3. Леонтьев В.П. Компьютер просто и наглядно. – М.; Олма-Пресс, 2005.

4. Сеннов А.С. Курс практической работы на ПК. – СПБ.; БХВ – Петербург, 2003.

5. Симонович С.В., Евсеев Т.А., Мураховский В.И. Вы купили компьютер. – М.; АСТпресс, 2001

6. Зеленов А.А. Научная работа «Анализ и прогнозирование развития устройств пк (на примере мониторов)»

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 воспроизводиться на старых мониторах. Все это привело компаний-разработчиков к усовершенствованию тех технологий в области воспроизведения информации, которые имеют место быть. Поэтому, эта проблема и стала одной из важных в компьютерной технике. В данном реферате описаны уже существующие типы мониторов, как они появились и вследствие чего, принцип работы некоторых мониторов. Также описаны появление новых технологий, которые приведут нас в мир будущего.

1. ВИДЫ МОНИТОРОВ

1.1. Мониторы с электронно-лучевой трубкой

Сегодня самый распространенный 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 решетку на внутреннюю поверхность стеклянного экрана монитора, которая покрыта разноцветными люминофорными точками. 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 из которой расходуется на свечение люминофора. Эти светящиеся точки люминофора формируют изображение, которое вы видите на вашем мониторе. В цветном CRT мониторе используется три электронные пушки. Люминофорный слой, покрывающий фронтальную часть электронно-лучевой трубки, состоит из очень маленьких элементов. 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 люминофора, чьё 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 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 планарным расположением электронных пушек. В этих трубках применяются щелевые (Slot mask) и теневые маски (Shadow mask).

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 отверстиями, как в случае с теневой маской, а имеет решетку из вертикальных линий. 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. Такая система обеспечивает высокую контрастность изображения и хорошую насыщенность цветов, что вместе обеспечивает высокое качество мониторов с трубками на основе этой технологии.

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.

1.2. 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 число электродов, что увеличивает разрешение LCD монитора, и позволяет нам отображать даже сложные изображения в цвете. Для вывода цветного изображения необходима подсветка монитора сзади так, чтобы свет порождался в задней части LCD дисплея. Это необходимо для того, чтобы можно было наблюдать изображение с хорошим качеством, даже если окружающая среда не является светлой. Цвет получается в результате использования трех фильтров, которые выделяют из излучения источника белого света три основные цвета. Комбинируя три основные цвета для каждой точки или пикселя экрана, появляется возможность воспроизвести любой цвет.

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.

Вкратце о разрешении LCD мониторов. Это разрешение одно и его еще называют native, оно соответствует максимальному физическому разрешению CRT мониторов. Именно в native разрешении LCD монитор воспроизводит изображение лучше всего. Это разрешение определяется размером пикселей, который у LCD монитора фиксирован. При этом есть возможность использовать и более низкое, чем native, разрешение. Для этого есть два способа. Первый называется центрирование. Суть метода в том, что для отображения изображения используется только то количество пикселей, которое необходимо для формирования изображения с более низким разрешением. В результате изображение получается не во весь экран, а только в середине. Все неиспользуемые пиксели остаются черными, т.е. вокруг изображения образуется широкая черная рамка. Второй метод называется растяжение. Суть его в том, что при воспроизведении изображения с более низким, чем native, разрешением, используются все пиксели, т.е. изображение занимает весь экран. Однако из-за того, что изображение растягивается на весь экран, возникают небольшие искажения, и ухудшается резкость. Поэтому при выборе LCD монитора важно четко знать, какое именно разрешение вам нужно. К преимуществам LCD мониторов можно отнести то, что они действительно плоски в буквальном смысле этого слова, а создаваемое на их экранах изображение отличается четкостью и насыщенностью цветов. Потребляемая и рассеивамая мощность у LCD мониторов существенно ниже, чем у CRT мониторов. В табл. 1 приведены сравнения LCD мониторов и CRT мониторов.

Сравнение LCD и CRT мониторов

Одно разрешение с фиксированным размером пикселей. Оптимально можно использовать только в этом разрешении; в зависимости от поддерживаемых функций расширения или компрессии можно использовать более высокое или более низкое разрешение, но они не оптимальны.

Поддерживаются различные разрешения. При всех поддерживаемых разрешениях монитор можно использовать оптимальным образом. Ограничение накладывается только приемлемостью частоты регенерации.

Оптимальная частота 60 Гц, чего достаточно для отсутствия мерцания.

Только при частотах свыше 75 Гц отсутствует явно заметное мерцание.

Точность отображения цвета

Поддерживается True Color и имитируется требуемая цветовая температура.

Поддерживается True Color и при этом на рынке имеется масса устройств калибровки цвета, что является несомненным плюсом.

Изображение формируется пикселями, число которых зависят только от конкретного разрешения LCD панели. Шаг пикселей зависит только от размера самих пикселей, но не от расстояния между ними. Каждый пиксель формируется индивидуально, что обеспечивает великолепную фокусировку, ясность и четкость. Изображение получается более целостным и гладким.

Пиксели формируются группой точек или полосок. Шаг точки или линии зависит от расстояния между

точками или линиями одного цвета. В результате четкость и ясность изображения сильно зависит от размера шага точки или шага линии и от качества CRT.

В настоящее время стандартным является угол обзора 120 и выше; с дальнейшим развитием технологий следует ожидать увеличения угла обзора.

Отличный обзор под любым углом.

Энергопотребление и излучение

Практически никаких опасных электромагнитных излучений нет. Уровень потребления энергии примерно на 70% ниже, чем у стандартных CRT мониторов.

Всегда присутствует электромагнитное излучение, однако их уровень зависит от того, соответствует ли CRT какому-либо стандарту безопасности. Потребление энергии в рабочем состоянии на уровне 80 Вт.

Цифровой интерфейс, однако, большинство LCD мониторов имеют встроенный аналоговый интерфейс для подключения к наиболее распространенным аналоговым выходам видеоадаптеров.

Стандартный дисплей для мобильных систем. В последнее время начинает завоевывать место и в качестве монитора для настольных компьютеров.

Стандартный монитор для настольных компьютеров. Крайне редко используются в мобильном виде.

1.3. Плазменные мониторы

Эта технология носит название PDP (Plasma display panels) и FED (Field emission display). Такие крупнейшие производители, как Fujitsu, Matsushita, Mitsubishi, NEC, Pioneer и другие уже начали производство плазменных мониторов с диагональю 40" и более, причем некоторые модели уже готовы для массового производства. 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.

1.4. Пластиковые мониторы

Есть и еще одна новая технология, это LEP (Light emission plastics) или светящий пластик. На сегодняшний день компания может представить монохромные (желтого свечения) LEP-дисплеи, приближающиеся по эффективности к жидкокристаллическим дисплеям LCD, уступающие им по сроку службы, но имеющие ряд существенных преимуществ:

Поскольку многие стадии процесса производства LEP-дисплеев совпадают с аналогичными стадиями производства LCD, производство легко переоборудовать. Кроме того, технология LEP позволяет наносить пластик на гибкую подложку большой площади, что невозможно для неорганического светодиода (там приходится использовать матрицу диодов);

Пластик сам излучает свет и ему не нужна подсветка и прочие хитрости, необходимые для получения цветного изображения на LCD-мониторе. Больше того, LEP-монитор обеспечивает 180-градусный угол обзора;

Устройство дисплея предельно просто: вертикальные электроды с одной стороны пластика, горизонтальные - с другой. Изменением числа электродов на единицу протяженности по горизонтали или вертикали можно добиваться любого необходимого разрешения, а также, при необходимости, различной формы пиксела;

Поскольку LEP-дисплей работает при низком напряжении питания (менее 3 V) и имеет малый вес, его можно использовать в портативных устройствах, питающихся от батарей;

LEP-дисплей обладает крайне малым временем переключения (менее 1 микросекунды), поэтому его можно использовать для воспроизведения видеоинформации;

Эти преимущества плюс дешевизна привели к возникновению у LEP-технологии достаточно радужных перспектив.

После открытия термоэлектронной эмиссии, пропускания электрического тока через вакуум, были созданы различные ламповые устройства. Одним из них стала электронно-лучевая трубка (ЭЛТ). С её помощью удалось преобразовать электрический сигнал в оптический. На базе ЭЛТ создали первое устройство отображения информации — монитор. Впервые его использовали в 1950 году в Кембриджском университете. Открытие новых технологий привело к усовершенствованию дисплея. Сегодня при его изготовлении применяют органические полупроводники, делающие экран энергоэффективным и качественным.

При написании реферата следует уделить внимание истории развития устройства отображения информации, указать причины эволюции, перечислить достоинства и недостатки того или иного типа дисплея, кратко рассмотреть принцип работы каждого поколения.

В работе не нужно использовать сложные технические термины. Не следует забывать об уровне подготовке слушателей, на которых рассчитан доклад. Изложение материала должно быть логическим. Вот один из примеров структуры реферата:

Введение. Это вступительный раздел, который содержит общую информацию о назначении устройства. Здесь следует дать определение монитору, перечислить виды и дать им краткую классификацию.
Основная часть. В ней следует написать о достоинствах и недостатках. Указать принцип работы, перспективы развития. В этом разделе можно перечислить основных производителей, написать о доступности.
Заключение. Здесь подводят итог работы. Указывают на перспективы развития.

Важно отметить, будь то доклад, презентация или реферат, при сборе информации рекомендуется пользоваться несколькими источниками. Важно дополнить работу рисунками, чертежами, таблицами.

Пример реферата

Монитор — это устройство, предназначенное для вывода на экран информации с различных приборов или компьютера. Его основная функция — визуальное отображение буквенно-цифрового и графического изображений. История создания устройства берёт своё начало в 40-х годах с развитием радиолокации. Первые мониторы умели только выводить на экран координатную сетку и показывать движение луча.

Открытие полупроводников и последующее бурное развитие компьютерной техники привело к усовершенствованию дисплеев. Появились растровые устройства, а затем жидкокристаллические. Сегодня различают три вида мониторов:

Электронно-лучевой. В основе лежит вакуумная пушка, являющаяся источником электронов. Под действием термоэлектронной эмиссии поток зарядов ускоряется, фокусируется и отклоняется с помощью специальных электродов — сеток. Затем он попадает на экран, покрытый люминофором. Энергия электронов передаётся покрытию, заставляя его светиться. Управляя движением луча и интенсивностью свечения, создают изображение, изменяющееся с частотой 60 Гц.
Жидкокристаллический. В основе работы используются свойства кристаллов. Для получения изображения применяют систему поляризационных светофильтров. Поток света, проходя через фильтры, попадает на жидкие кристаллы, которые способны изменять плоскость поляризации в зависимости от поступающего на них напряжения. Когда угол света между кристаллами и светофильтром составляет ноль градусов, среда становится максимально прозрачной, при 90 0 проходящее количество света минимальное.
Плазменный. В работе такого типа монитора используется люминофор, который засвечивается под действием ультрафиолета. Фактически панель монитора состоит из множества колб, содержащих газ. При попадании на них излучения происходит ионизация и свет направляется на люминофор. Отличительная черта этого класса — отсутствие развёртки.

Наиболее перспективной технологией сегодня является жидкокристаллическая. Она позволяет добиться высокого разрешения отображаемой информации, характеризуется низким энергопотреблением, небольшими габаритами и весом.

Использование активных матриц, применение для каждой ячейки своего ключа, позволило достичь высокого отклика. В последнее время усовершенствования экранов связано с модернизацией системы подсветки, а именно использования квантовых точек — Quantum Dot.

Доклад на тему: «Эволюция монитора»

Устройство, используемое для вывода информации в виде визуально воспринимаемого контента называется монитором. По сути, это универсальное приспособление преобразующее электрический сигнал в текстовую и графическую информацию. Первыми устройствами были экраны, работающие на электронно-лучевых трубках. В них поток электронов формируется в луч, который последовательно пробегает слева направо сверху вниз всю область экрана. Один полный такой цикл называют кадром. Чем быстрее ход луча, тем меньше заметно мерцание.

Все модернизации ЭЛТ заключались в повышении частоты кадров и снижении габаритов. Но вскоре технология развития достигла своего максимума. Наибольшая частота составила 100 Гц. При этом энергопотребление из-за низкого КПД устройства осталось высоким достигая 60—70 Вт для экрана размером в 15 дюймов.

Поэтому довольно востребованными стали мониторы нового поколения — жидкокристаллические. По своим характеристиками и функциональным параметрам они вскоре превзошли ЭЛТ. Во-первых, их вес снизился в несколько раз, стало возможным использовать се́нсорные рамки, превращающие экран в тачпад. Во-вторых, удалось полностью избавиться от мерцания и достигнуть высокого разрешения изображения. Единственно, в чём долгое время они уступали, так это в реалистичности отображения цвета.

Существуют следующие типы матриц:

TN — отличаются посредственным качеством, низкими углами обзора и плохим запасом контрастности. Преимущества их в цене. На начало 2020 года устаревшая технология.
STN — улучшенный вариант TN улучшающий углы обзора, но не избавляющий от остальных недостатков.
IPS — матрица, созданная на основе ориентации молекул не в спираль, а параллельно друг другу. Такой подход позволил добиться почти идеального чёрного и белого цветов, превысив по некоторым характеристикам качество изображения ЭЛТ.
VA — используется двухуровневая система пропускания поляризованного света. Чёрный цвет глубокий и насыщенный. Матрица высокого качества, но вместе с этим и самая дорогая в производстве.

Современный монитор со ЖК-дисплеем состоит не только из матрицы, но и высокотехнологичных блоков электроники, обрабатывающих входной видеосигнал, модуля подсветки, источника питания и се́нсорных элементов управления. Именно совокупность этих составляющих и определяет свойства устройства, позволяя получить естественную картинку.

Небольшая презентация

Преимущество слайдов в их наглядности. Преподносимая информация должна включать не только описание и перечень разновидностей мониторов, но и служить своего рода краткой справкой доступной к пониманию учащимся различного уровня подготовки. Вот пример одной из таких презентаций, рассчитанной на учеников 8 классов:

Устройство, используемое для воспроизведения видеосигнала, полученного от компьютера, называют монитором.
Назначение объекта визуального отображения получило своё имя от латинского слова monitor — приспособление для показа изображений, порождаемого другими приборами. Это понятие стало популярным после появления доступных персональных компьютеров.
В зависимости от типа дисплея мониторы, применяемые совместно с компьютерами, бывают электронно-лучевыми и жидкокристаллическими. Их принцип работы ничем не отличается от телевизоров. Разность лишь в отсутствии блоков способных преобразовывать радиоволну.
По виду выводимой информации устройства разделяют на алфавитно-цифровые, графические, монохромные и цветные.
В последнее время большинство дисплеев являются графическими цветными.
Электронно-лучевая трубка с внутренней стороны покрыта люминофором, который способен излучать свет при попадании электронов.
Экран устроен так, что способен воспроизводить три цвета: красный, зелёный, синий. Это основные цвета, из которых получаются все остальные оттенки.
Набор, состоящий из трёх точек разного цвета, называют пикселем. Чем меньше между ними расстояние, тем выше чёткость.
Роль пикселей в ЖК мониторах выполняют жидкие кристаллы.
Их главное свойство заключается в возможности изменения структуры и светооптических свойств под действием напряжения. В зависимости какой будет приложен сигнал кристаллы изменяют своё направление тем самым, поляризуя свет.
ЖК мониторы могут передавать более 15 миллионов цветовых оттенков.
Из наиболее популярных производителей мониторов можно выделить: Samsung, LG, Philips, Asus.

Существует 6 видов компьютерных мониторов, которые отличаются типом установленных в них экранов. Последние определяют способ вывода изображения на дисплей, влияют на энергопотребление и безопасность для глаз. Расскажем обо всех видах мониторов, выделим их достоинства и недостатки.

ЭЛТ-мониторы

В этих мониторах используют электронно-лучевые трубки (кинескопы). Технология была запатентована в 1897 году, а в 1906 она помогла впервые вывести изображение на экран. Как это работает:

Заднюю стенку экрана покрывают люминофором — веществом, начинающим светиться после попадания на него электронов.
Электроны формируют 3 пушки, установленные в вакуумной колбе, расположенной в основании дисплея.
Каждая пушка выстреливает определенным цветом: красным, зеленым, синим (RGB). Они проходят через теневую маску, которая не дает одному цвету засветить другой. Направление “выстрелов” корректируют магниты, установленные вокруг пушек.
Поскольку условный луч один, изображение формируется построчно сверху вниз и слева направо.

ЭЛТ-мониторы с высокой частотой развертки (Гц), ценятся среди геймеров и киноманов за счет минимальной задержки.

Достоинства технологии:

Скорость отклика.
Отсутствие битых пикселей.
Высокое качество картинки под любым углом.

Недостатки:

Габариты.
Мерцание, вредное для глаз.
Повышенное энергопотребление.

Сегодня такие мониторы не производятся, поэтому купить их проблематично.

ЖК-мониторы (LCD)

В основе этой технологии лежат жидкие кристаллы, открытые в 1888 году. Первые попытки с их помощью вывести изображение были приняты в 1960-ых, но получалось добиться только монохромной картины. В 1987 компания Sharp выпустила первый цветной экран с использованием LCD. Об особенностях работы:

Жидкокристаллические экраны состоят из нескольких слоев, основными из них являются 2 стекла (поляризаторы), между которыми нанесен слой жидких кристаллов.
В экране размещают люминесцентную лампу, свет от который с помощью световода равномерно распределяется по всей диагонали монитора и направляет лучи в сторону пользователя.
Свет проходит через первый становясь поляризованным.
Далее, свет проходит через слой жидких кристаллов, которые направляют его на второй поляризатор. Оттуда он попадает на цветной фильтр красного, зеленого или синего цвета, создавая соответствующее изображение для 1 пикселя.

Положение жидких кристаллов определяют транзисторы, ток на которые подает специальная микросхема — все это для каждого из миллионов пикселей на мониторе. Является основным видом мониторов, но с разными типами матриц.

Достоинства:

Насыщенные цвета.
Высокая энергоэффективность.
Не подвержены выгоранию пикселей.

Недостатки:

Ограниченный угол обзора, максимальная яркость.
Из-за подсветки отображение черного цвета ненасыщенное.
Качество изображения зависит от установленного контроллера кристаллов.

Плазменные-мониторы (PDP)

Внешне, плазменные мониторы не отличаются от жидкокристаллических, но используют совершенно другую технологию воспроизведения картинки:

Основной модуль экрана состоит из двух стекол, наполненных пикселями.
Пиксели делятся на 3 субпикселя: красный, зеленый, синий. Все они заполнены газом, которые при подаче на него электрического тока запускают движение свободных электронов, образуя плазму.
Остывая, плазма возвращается в газообразное состояние. Вместе с ней это делают электроны, которые излишек полученной энергии преобразуют в ультрафиолетовые лучи.
Ультрафиолетовые лучи возбуждают субпиксели, на стенки которых нанесен специальный раствор. Из-за этого они начинают светиться, образуя изображение.

Достоинства:

Широкие углы обзора.
Отсутствует мерцание.
Высокий уровень яркости и контрастности.

Недостатки:

Технология не получила широкого распространения из-за дороговизны производства, и сегодня купить такие устройства проблематично.

LED-мониторы

Это прямое развитие ЖК-панелей, где вместо люминесцентных ламп используют светодиоды. Источники света могут располагать как по краям панели, так и по всей ее площади, избегая засветов.

Преимущества:

Меньший вес, по сравнению с LCD.
Высокий уровень глубины и контрастности цветов.
Натуральное изображение, без “кислотных” оттенков.

Недостатки:

Неравномерная подсветка при размещении светодиодов по краям панели.

OLED-мониторы

Технология кардинально отличается от конкурирующей ЖК/LED и имеет больше общего с плазменной панелью. Принцип работы следующий:

Органическую пленку на углеродной основе вставляют между двумя панелями, проводящими электрический ток.
При подаче электричества на пиксель, тот источает красное, зеленое или синее свечение.

Главное отличие от других технологий в том, что все пиксели излучают свет независимо друг от друга. Проблемы с такими панелями в неравномерной работе пикселей: один может оказаться ярче второго, третий темнее и подобное. Это заставляет производителей добавлять субпиксели или расставлять пиксели в особом порядке.

Преимущества:

Высокая яркость.
Минимальное энергопотребление.
Насыщенный черный цвет — пиксели просто отключаются.

Недостатки:

Выгорание пикселей спустя время.
Высокий уровень вредной для глаз пульсации на низких уровнях яркости.

Технология производства OLED матрицы дорога, поэтому мониторов с ней практически нет.

QLED-мониторы

Это вариация ранее упомянутых LED-мониторов. Все отличие сводится к установке дополнительного слоя — представляет собой металлический нанофильтр на основе квантовых точек. Последние, поглощают излучение светодиодов и транслируют его с четко выверенной длиной волны, которую определяет размер точки, и цвета не смешиваются.

Как итог, пользователи получают более насыщенные и яркие цвета. Относительно названия — его придумала и запатентовала Samsung, хотя у LG есть аналог названный NanoCell.

Преимущества:

Реалистичная цветопередача.
Более насыщенные цвета, по сравнению со стандартными LCD и LED.

Недостатки:

Заключение

Из 6 видов мониторов самым популярным считаются ЖК-модели, получившие развитие с изменением типа подсветки (LCD LED) и добавлением нанофильтра (QLED). Самыми дорогим остаются OLED-варианты. Навсегда вышли из производства громоздкие ЭЛТ-мониторы.

Читайте также: