"Азбука РС" | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Монитор - устройство визуального отображения информации (в виде текста, таблиц, рисунков, чертежей и др.). Каждый монитор имеет свой определенный срок службы, который в среднем составляет пять лет. От выбора монитора напрямую зависит, как он будет влиять на Ваше зрение. Существует несколько стандартов безопасности монитора:
Монитор в среднем занимает треть стоимости ПК и не подлежит апгрейду. Обычный срок гарантии - 3 года. Для теста лучше всего воспользоваться программой "Nokia Monitor Test". Параметы: · Размер монитора определяется диагональю экрана. В ЭЛТ действительный размер изображения меньше на 1 дюйм. При выборе большого монитора у Вас, прежде всего, значительно увеличивается рабочая площадь на экране. Но диагональ экрана нужно рассматривать вместе с разрешением и разверткой (другими параметрами).
* - компанией Mistubishi была разработала новая трубка 22", которая предназначена только для модели LaCie electron22blue III и не имеет аналогов. Samsung готовит ЖК-панели размером 1800х2000 мм. · Разрешение (resolution, разрешающая способность монитора) - это разрешающая способность монитора и частота его кадровой развертки. Разрешение - это количество точек по горизонтали и по вертикали на экране монитора. Например, разрешение 800х600 означает, что изображение на экране состоит из 800 точек горизонтали и 600 точек по вертикали. Увеличение разрешения данного монитора непременно ведет к снижению частоты его кадровой развертки. В рекламе ЭЛТ-мониторов всегда указано максимально возможное разрешение - напр. указано 1280x1024@60. Но при таком разрешении просто нельзя работать из-за низкой частоты кадровой развертки - реально это будет 800x600@85. Самыми популярными разрешениями в 2001 году являлись 800x600 (49.33%) и 1024x768 (41.23%), в 2002 году - те же 800x600 (29.0%) и 1024x768 (53.8%). Применяемые разрешения (из inet-статистики):
В ЭЛТ-мониторах применяется хитрость - через-строчная развертка (Interlased)- для достижения более высокого разрешения. Регенерация экрана идет сначала по нечетным строкам, потом - четным; всю поверхность экрана луч проходит за два цикла кадровой развертки, называемых полукадрами. Это приводит к мерцанию. Пример: один и тот же монитор имеет 1280x1024 при Interlased и 1024x768 при NI (Non-Interlased). Конечно, в рекламе всегда идет максимальное, т.е. Interlaced. История: в первой системе цветного телевещания (NTSC) принята частота кадров 30 Гц (частота полей - 60 Гц), а количество строк - 525, из которых видимых - 480. При полосе канала яркости 4,5 МГц в строке может быть различимо до 640 пикселов. Вот и появилось 640x480. * - компанией Mistubishi была разработала новая трубка c максимальным разрешением 2048х1536 точек при частоте 80 Гц, которая предназначена только для модели LaCie electron22blue III и не имеет аналогов. ** - экспериментальное; · Частота кадровой развертки - это количество раз, которое сменится изображение на экране ЭЛТ-монитора за 1 сек. Она измеряется в герцах (Гц, Hz). Этот параметр непосредственно влияет на зрение, т.к. при слишком малой частоте кадровой развертки (меньше 75 Гц) человек визуально ощущает мерцание экрана. Рекомендую частоту не менее 85 Гц.
· Шаг точки (зерно, пиксель, Pixel Pitch). Измеряется в сотых долях мм. Для ЭЛТ шаг - это расстояние между смежными RGB-группами точек фосфора ("триадами"). Чем меньше зерно, тем больше точек приходится на единицу площади, тем выше разрешение. В рекламе производители указывают горизонтальный шаг точки, который всегда меньше диагонального. Для с теневой маски и решетки шаг измеряется по разному, сравнивать не корректно.
· Ширина полосы видеосигнала (полоса пропускания видео-тракта, Video Bandwidth), колеблется в диапазоне 65-220МГц. Она отражает способность монитора включать/выключать каждый пиксель.Чем выше разрешение или частота регенерации, тем выше должна быть ширина полосы частот. Т.е. монитор с разрешением 1024х768 и частотой 85Гц должен иметь шину более 67 МГц: 1024 x 768 x 85 = 66.846.720 · Покрытие экрана (антибликовое покрытие, NB) для ЭЛТ-монитора необходимо для уменьшения блеска стеклянной поверхности экрана и устранения на нем бликов. Пять основных методов обработки поверхности:
· Сведение лучей (динамическая фокусировка). Регулируется магнитными кольцами системы коррекции сведения. Идеал - все три луча ЭЛТ-монитора ложатся в одну точку на маске. Если сведение невыровнено, луч будет проходить через другое отверстие - цветная "окантовка". Идеального сведения не бывает вследствие трудностей с отклонением лучей на малые углы. Особенно заметно по краям экрана. Обычные значения: 0.3 мм - центр / 0.4 мм - углы. Последние разработки - 0.2 мм. Сведение меняется с течением времени.
· Геометрия изображения для ЭЛТ-монитора. Существует 6 видов искажений: бочкообразные искажения, подушкообразные искажения, параллелограмные искажения, трапециидальные искажения, вертикальная нелинейность, горизонтальная нелинейность.
· Муар для ЭЛТ-монитора - побочный эффект при улучшении фокусировки. Если луч точно попадает в отверстие теневой маски - данная область экрана более яркая. Хорошо заметен, когда качество фона стоит серый цвет. Устраняется технологией увеличения толшины луча. Желательно, чтобы на мониторе была анти-муарная настройка. · Low Radiation (LR, Low Radiation Station). ЭЛТ-монитор излучает электромагнитное поле в диапазоне 15-85КГц и 50-90ГЦ. Поэтому иногда применяются специальные электромагниты, замыкающие электромагнитные поля внутри монитора (специальное поглощающее покрытие). Но реально фраза "Low Radiation" ни к чему производителя монитора не обязывает ("пустозвон"). · Плоскоэкранный (Flat Screen, Natural Flat, DynaFlat, Pure Flat) ЭЛТ-монитор. Сначала термин не означал, что кинескоп имеет идеально ровную поверхность. С конца 80-х годов так называли дисплеи, радиус кривизны которых был примерно вдвое меньше, чем у стандартных. Напр. кинескоп Sony Trinitron начала 90-х годов был плоским только по вертикали. Первые Flat Screen - Diamondtron Mitsubishi (1996 год) и LG Pure Flat (1999 год), экран которых был плоским как снаружи, так и изнутри. Но пользователь видел изображение вогнутым (т.к. края под углом и разница величин преломления создает впечатление разной глубины). Для избежания этого сейчас делают внутреннюю поверхность слегка вогнутой.
![]() · Подставка корпуса, дизайн и управление монитора. Монитор может вращаться вокруг вертикальной оси и поворачиваться вокруг горизонтальной (Portrait- и Landspace-направления). Вентиляция должна быть только на вертикальных плоскостях. Проработка дизайна позволяет уменьшить "глубину" ЭЛТ-монитора. В управлении должно быть память режимов (т.е. запоминание настроек) и наличие фиксатора в среднем положении; в некоторых экранных меню (OSD, On-Screen Display) есть экран подсказок. Желательно также, чтобы монитор:
ЭЛТ-монитор имеет срок службы, который в среднем составляет пять лет эксплуатации. После на экране монитора могут потускнеть цвета или появиться различные пятна, искажения изображения и другие дефекты, которые могут привести как к некомфортной работе, так и к порче зрения. Я настоятельно рекомендую не покупать подержанные мониторы. При выборе дайте ЭЛТ-монитору поработать (минут 20), так как дефекты у монитора проявляются не сразу, а только после того, как он нагреется. Несмотря на резкое падение цен на жидкокристаллические мониторы, для амбициозных пользователей (профессионалов графики, геймеров, видеоманов) альтернативы электронно-лучевой трубке пока нет. Но и стоит CRT-профи-монитор очень дорого.
Дисплеи на жидкокристаллических панелях LSD (Liquid Crystal Display, LCD-, LCD Monitors, жидкокристаллические, ЖК-, TFT-). Жидкие кристаллы старше ЭЛТ почти на 10 лет, первое описание этих веществ было сделано еще в 1888г. австрийским ученым Ф.Ренитцером, но только в 1930-м исследователи из британской корпорации "Marconi" получили патент на их промышленное применение. Прорыв совершили Фергесон (Fergason) и Вильямс (Williams) из корпорации RCA (Radio Corporation of America), создав на базе жидких кристаллов термодатчик. В конце 1966г. корпорация "RCA" продемонстрировала прототип LCD-монитора – цифровые часы. В октябре 1975 г. по технологии TN LCD были изготовлены первые компактные цифровые часы. Во второй половине 70-х начался переход от восьмисегментных жидкокристаллических индикаторов к производству матриц с адресацией каждой точки. Так, в 1976 г. Sharp выпустила черно-белый телевизор с диагональю экрана 5,5 дюйма, выполненного на базе LCD-матрицы разрешением 160х120 пикселов. Но промышленно впервые ЖК-мониторы стали применяться только в ноутбуках.
Параметры LCD мониторов, на которые следует смотреть: · Яркость (Brightness) ЖК-дисплея определяется яркостью заднего освещения и пропускной способностью панели. Чем выше яркость, тем насыщеннее будет изображение. Измеряется в кд/кв.м (от 170 до 250 cd/m2). Монитор с очень высокой яркостью вполне способен слепить глаза! · Контрастность показывает соотношение уровней яркости между самым ярким белым и самым темным черным цветами, которые отображает монитор. Чем выше уровень контрастности, тем богаче отображаемая цветовая палитра монитора. От 250:1 до 500:1. Контрастность может измеряться стандартом (напр. по ISO 13406-2) и по собственной методике фирмы. У старых ЖК-дисплеев контрастность менее 300:1.
· Угол обзора (Viewing Angle). Максимальный угол обзора определяется как угол, при обзоре с которого контрастность изображения уменьшается в 10 раз. Различают углы по цвету и углы по контрасту. Максимум по контрасту = 170°, по цвету = 125°. Обычные цифры рекламы - 160° horizontal и 160° vertical. · Время рекции пикселя (Response Time, время отклика пикселя матрицы). Самый важный параметр - время, требуемое пикселю для смены цвета. Или время, за которое транзистор успевает изменить пространственную ориентацию молекул жидких кристаллов. Чем он меньше, тем быстрее перестраиваются частицы. Измеряется в милисекундах (25-40 ms).
· Интерфейс передачи видео-сигнала. Обычное подключение монитора - через стандартный VGA-разъем. Но есть DVI - цифровой интерфейс передачи видеосигнала. На видеокартах оснащенных таким интерфейсом обычно два вида коннекторов: DVI-I (совмещающий цифровой и аналоговый сигналы) и DVI-D (только цифровой). "Правильные" LCD-мониторы имеют оба типа коннекторов (и VGA и DVI), на остальных моделях - один старый старый VGA. Очень большим плюсом LCD-мониторов является их изящный вид и компактное исполнение. У жидкокристаллических мониторов отсутствует мелькание изображения, к тому же ЖК-монитор можно расположить на любом расстоянии от глаз (LCD-монитор никакого воздействия на зрение не оказывает). ЖК-монитор абсолютно плоский и следовательно, отсутствуют искажения. В силу особенностей технологии "зерно" на ЖК-дисплее выглядит гораздо четче. Экран 18-дюймового LCD-монитора соответствует видимой области 21-дюймового ЭЛТ-устройства. Максимальные размеры LCD-экранов, которые выпускаются промышленно, не превышают 40", более идут плазменные дисплеи.
· 3D на ЖК-дисплее. Осенью 2002г. Sharp представила свою версии технологии, обеспечивающей отображение трехмерных картинок на двухмерном экране. Обычно для создания стереоэффекта требуется генерация двух изображений с некоторым сдвигом, одного для восприятия правым и для восприятия левым глазом. Изюминка технологии Sharp заключается в отсутствии каких-либо дополнительных приспособлений (например стерео-очков), требующихся для восприятия трехмерного изображения. Метод создания параллакса - см.рис. Экран Sharp может работать и как обычный, двухмерный дисплей. При этом ход лучей от источника подсветки изменяется, и формирование параллаксного барьера отключается. ![]() · Склеенный ЖК-дисплей. В 2001 году фирма Rainbow Displays представила на InfoComm’2002 первый 37,5-дюймовый ЖК-монитор, получивший название Rainbow Spectrum Model 3750. Его экран склеен из трех отдельных панелей (Philips ЖК-матрицы). Rainbow удалось разработать технологию бесшовной склейки, благодаря которой экран выглядит как единое целое. Можно ожидать, что склеенные ЖК-дисплеи имеют шанс занять нишу между цельными ЖК-мониторами с размерами экрана от 15" до 28" и 42"-50" плазменными панелями. · Еще интересный факт - "двойня": ![]()
Производством плазменных дисплеев занимаются Hitachi (работает в этой области с 1970 года), Fujitsu (является лидером, первые коммерческие модели появились в 1989 году, серия Plasmavision), Sharp, NEC, Toshiba, JVC, Mitsubishi, Sony и Pioneer. У Fujitsu берут готовые панели также Philips, Grundig, Hitachi и Sony. Каждый производитель плазменных панелей добавляет к классической технологии некоторые собственные ноу-хау, улучшающие цветопередачу, контрастность и управляемость. Fujitsu разработала специальную технологию Alternate Lighting of Surfaces (ALiS). Это позволило повысить яркость PDP-экранов до 500 нит, контраст - до 400:1, а угол обзора - до 160 градусов. NEC объединила (1998г.) свою плазменную технологию с электроникой Thomson-а и предлагает технологию капсулированного цветового фильтра (CCF, отсекающего ненужные цвета) и методику повышения контрастности за счет отделения пикселей друг от друга черными полосами. Популярен конструктив Plasma Engine Layout, позволяющий уместить в корпусе дисплея полный ПК. Pioneer использует технологию Encased Cell Structure (увеличение площади люминофорного пятна), новую формулу голубого люминофора (более яркое свечение), технологию суперчеткого отображения, технологию повышения контрастности и удаления "двойного контура", технологию "PureCinema". Sony-Sharp-Philips совместно работают над PALC – жидкокристаллической технологией с плазменной адресацией (позволяет адресовать каждый пиксель дисплея по отдельности, появились в 1998 году). Samsung разработала монитор повышенной управляемости (панель разделена на 44 участка). У Sony существует технология точного вывода изображения Four-Line Vertical Interpolation. Mitsubishi первыми в мире выпустили устройства, размещаемые на стене (телевизоры DiamondPanel). Первые коммерческие панели (дисплеи Fujitsu) имели три цвета и представляли собой бегущую текстовую строку (появились в 1984 году). Полноцветные панели (1989 год) имели диагональ 20 дюймов и применялись для отображения быстро обновляемой информации (напр. на биржах). На 2001 год стандартный размер диагонали плазменного монитора для применения в бытовой технике 40-42 дюйма; для работы с компьютерной графикой выпускаются профессиональные мониторы с диагональю 25 дюймов. P.S. Вот так выглядит 42": ![]() Самое популярное применение плазменной панели – в качестве широкоформатного телевизора для домашнего кинотеатра, в сфере информационных технологий и презентаций. Некоторые устанавливают панели даже в кухнях и ванных. Например Билл Гейтс приобрел 50 больших панелей, чтобы транслировать на них у себя дома картины известных живописцев.
![]() Использование сенсорных мониторов позволяет организовать тестирование в общественных местах (например, на выставке). Сенсорные мониторы имеют очень ограниченную сферу применения: справочные системы, киоски, терминалы и пока мало распространены во всем мире.
Над FED-устройствами работают PixTech, Motorola, Raytheon, Candescent Technologies. FED мониторы обеспечивают крайне высокую яркость изображения (600-800 кд/м2), угол обзора 160° во всех направлениях, а также имеют очень короткое время отклика, легки, тонки, потребляют мало электроэнергии, могут работать в широком температурном диапазоне. Главные проблемы FED-дисплеев - поддержание вакуума в экранах, разгон электронов в высоковольтном поле, невысокий срок работы. Корпорация PixTech уже выпускает цветные 8,5-дюймовые FED-панели. В 2001г. в мире было произведено около миллиона 14,1-дюймовых FED-дисплеев В Красноярском государственном техническом университете тоже разработана технология производства FED-дисплеев. · LEP-мониторы (LEP, Light Emission Plastics, Light-Emitting Polymer, светоизлучающая полимерная пленка). Начало LEP-технологии было положено в 1989 году, когда профессор Ричард Френд из лаборатории Кембриджского университета открыл светоизлучающие полимеры. Для изучения LEP и создания новых дисплеев была образована компания CDT (Cambridge Display Technologies, Великобритания). В 1992 году началась разработка первого монитора, сделанного на основе LEP-технологии. Устройство монитора достаточно простое - слои полимера наносят прямо на TFT-матрицу и на прозрачную подложку. Полимерный экран нуждается в герметизации, чтобы избежать его расслоения под действием водяных паров. Можно получить практически любое разрешение и придать отдельному пикселю, а также экрану в целом произвольную форму. Угол обзора новых устройств достигает 180° за счет того, что пластик излучает сам и не требует подсветки. LEP-мониторы работают при напряжении питания всего около 5В и имеют очень малый вес. Узкий диапазон цветов, в котором излучали пластики, удалось расширить и в настоящее время он простирается от синего до ближнего инфракрасного. Низкий срок службы LEP-мониторов (из-за обесвечивания пластика под действием УФ-лучей) продлили до 5 лет за счет использования многослойной структуры и других ухищрений. Сегодня срок службы LEP-мониторов составляе более 7000 часов (~36 месяцев), ведутся работы до доведения 20000 часов. В конце февраля 2000г. "CDT" объявила о завершении строительства предприятия по производству LEP-материалов.
· LED-мониторы (Light Emmited Diode, светоизлучающий диод, светодиодная матрица). Имеют два типа:
·Электролюминесцентные мониторы (Electroluminescent displays) похожи на ЖК, но имеют специальные доработки, обеспечивающие светоизлучение при туннельных переходах. Эффект излучения видимого света некоторыми материалами (типа сульфида цинка) при прохождении тока известен еще с 1937г., но практическое применение этот эффект получил, когда появились тонкопленочные EL-материалы.
· Вакуумные флуоресцентные мониторы (Vacuum fluorescent displays) Эта технология использует высокоэффективное фосфорное покрытие, нанесенное непосредственно на каждый прозрачный анод в области экрана. Однако эти модели имеют относительно низкое разрешение, т.к. размер матрицы ограничивается шириной точек фосфора. Вакуумные мониторы используют в низкоинформационных приложениях. · Электронная бумага. Компания E Ink (Кембридж, штат Масачусетс) и Bell Labs, исследовательское подразделение Lucent Techologies, получили вещество ("электронные чернила"), похожее на краску и способное изменять цвет под воздействием электрического поля. Электронные чернила - цветная жидкость, состоящая из миллионов крошечных сфер, называемых микрокапсулами. Каждая микрокапсула имеет прозрачную оболочку, наполнитель синего цвета и микроскопические частицы белого пигмента. Микрокапсулы этого вещества впечатываются в поверхности ткани, бумаги, пластика или даже металла, выполняющих роль своеобразного дисплея. Краситель изменяет оттенок в зависимости от характеристик электрического поля. «Чернила» являются бистабильными, то есть полученный элементом заряд сохраняется без подпитки, а значит, обеспечивается немалая экономия электроэнергии. Электронная бумага имеет преимущества перед ЖК-дисплеями вследствие своей гибкости и долговечности. Электронную бумагу можно сворачивать (но не складывать), ее нельзя разбить, уронив. Вариант технологии электронных чернил E Ink, основанный на обычной кремниевой микроэлектронике, используется в уже выпускаемых компанией электронных табло Immedia. ·Мониторы на углеродных нанотрубках. Компания NEC нашла метод получения углеродных нанотрубочных гетерогенных структур и в австралийском центре CSIRO Molecular Science на основе углеродных нанотрубок разрабатываются ультратонкие дисплейные панели, более экономичные и обладающие лучшим разрешением, нежели жидкокристаллические. · Плоскопанельные мониторы IBM. Исследователи из IBM разработали новую плоскопанельную технологию с разрешением в четыре раза выше, чем у традиционных настольных LCD-дисплеев. Вместо обычных материалов (молибден и вольфрам) для изготовления монитора использовались алюминий и медь, обладающие лучшими проводящими свойствами. В результате появился Roentgen, 16,3-дюймовый дисплей с разрешением 2560х2048. Пока они применяются только в медицине. · DLP-мониторы (Digital Light Processing). Дисплеи, созданные на основе технологии DLP (разработала компания Texas Instruments) широко используются в военном деле: экраны для шлемов, кабин самолетов, командных центров и т.п. В основе DLP-технологии лежит DMD-ячейка (Digital Micromirror Device). По сути, это структура состоящая из ячейки статической памяти и микроскопического алюминиевого зеркальца, которое может поворачиваться в две стороны на угол 10 градусов. В зависимости от своего положения зеркало отражает или не отражает свет от внешнего источника, результат проецируется на большой экран. · Кривые мониторы. С конца 90-х годов ведутся работы по искривлению "плоских экранов". Идея состоит в том, чтобы экран как бы "обернуть" вокруг головы человека. На сегодня созданный в лаборатории образец имеет экран в 30 см высоты и 112 - ширины, изгибающийся дугой в 90 градусов. В формировании изображения участвуют цифровые проекторы и телескопические зеркала, призванные устранить линейные искажения при проецировании на вогнутую поверхность. "Кривой" экран в пять раз ярче аналогов. Стоимость опытного экземпляра $25.000. · Визуализационная система Perspecta или хрустальный шар вместо монитора. 40-тысячедолларовую видеосистему создала компания Actuality Systems. Пока позиционируется как инструмент для медицины и трехмерного моделирования молекул, а в будущем (после снижения цены и запуска в массовое производство) - для игр.
· Конфиденциальный монитор. Японская компания Lizuka Denki Kogyo разработала ЖК-дисплей для финансистов, на который можно выводить закрытую для посторонних информацию. Данные с такого экрана можно прочитать, только надев специальные очки. Эффект достигнут за счет удаления с монитора поляризующего фильтра. Для всех остальных экран будет выглядеть как святящийся белый прямоугольник. Стартовая цена модели 15" - $1600-2500 (осень 2002г.). Впрочем данную защиту можно обойти, правильно подобрав поляризующие очки. ![]() Вместо итога: если Вы собираетесь приобрести качественный монитор и при этом дешевую видеокарту, то ничего хорошего из этого не выйдет: не стоит ставить на "Феррари" двигатель от "Запорожца". При выборе каждый конкретный экземпляр монитора очень индивидуален - не покупайте монитор, не посмотрев его в действии. Прогноз: по прошествии некоторого времени LEP-дисплеи составят достойную конкуренцию по качеству и цене как ЖК, так и ЭЛТ-мониторам. © Dmitry Belousov
![]() |