Монитор (видеомонитор, дисплей) — устройство отображения текстовой и графической информации на экране. Монитор работает под управлением специального аппаратного устройства - видеоадаптера, который позволяет работать монитору в двух режимах - текстовом и графическом.

Характеристики монитора:

Размер монитора измеряется между противоположными углами трубки кинескопа по диагонали. Единица измерения — дюймы. Стандартные размеры: 14"; 15"; 17"; 19"; 20"; 21".

Частота кадровой развертки (частота регенерации (обновления)) изображения показывает, сколько раз в тече-ние секунды монитор может полностью сменить изображение (поэтому ее также называют частотой кадров). Этот параметр зависит не только от монитора, но и от свойств и настроек видеоадаптера , хотя предельные возможности определяет все-таки монитор.

Частоту кадровой развертки измеряют в герцах (Гц), чем она выше, тем четче и устойчивее изображение, тем меньше утомление глаз, тем больше времени можно работать с компьютером непрерывно. Для большей устойчивос-ти изображения и снижения усталости глаз у современных качественных мониторов под-держивается частота смены кадров на уровне 70 - 80 Гц и выше.

Разрешающая способность мониторов.

Видеомониторы обычно могут работать в двух режимах: текстовом и графическом.

В текстовом режиме экран разбивается на 25 строк по 80 позиций в каждой строке. В каждую позицию (знакоместо) может быть выведен символ рас-ширенного набора ASCII, формируемый знакогенератором (возможны примитивные рисун-ки, гистограммы, рамки, составленные с использованием символов псевдографики).

В графическом режиме на экран выводятся более сложные изображения и над-писи с различными шрифтами и размерами букв, формируемых из отдельных мозаичных элементов — пикселей (pixel — picture element). В современных компьютерах пиксель квадратный. Необходимо знать, что изображения символов в текстовом режиме формируются теми же пикселями, которые образуют и графическую картинку. Разница в том, что в текстовом режиме для каждого символа создается «матрица» из пикселей и эта «матрица» как целое печатается на экране. Поэтому скорость вывода изображения в текстовом режиме гораздо выше, чем в графическом.

Разрешающая способность мониторов нужна прежде всего в графи-ческом режиме и связана с размером пикселя. Измеряется разрешающая способность максимальным количеством пикселей, разме-щающихся по горизонтали и по вертикали на экране монитора. Зависит разрешающая спо-собность как от характеристик монитора, так, даже в большей степени, и от характеристик видеоадаптера.

Стандартные значения разрешающей способности современных мониторов: 640х480, 800х600, 1024х768, 1600х1200, но реально могут быть и иные значения.

Разрешение экрана является одним из важнейших параметров видеоподсистемы. Чем оно выше, тем больше информации можно отобразить на экране, но тем меньше размер каждой отдельной точки и, тем самым, тем меньше видимый размер элементов изображения

Монитор показывает изображение формируемое процессором компьютера. Но процессор должен заниматься многими другими задачами, а не только передавать картинку на монитор. Поэтому монитор, а точнее его адаптер, должен иметь специальную память (видеопамять), в которую процессор записывает картинку. А уже затем видеоадаптер, не зависимо от процессора, может выводить содержимое этой видеопамяти на экран, позволяя процессору заниматься другими задачами.

В графическом режиме монитора в видеопамяти для каждой точки экрана должен быть записан тот цвет, которым эта точка будет изображаться. Так что, чем больше разрешающая способность экрана, тем больше размер должна иметь видеопамять.

Размер зерна люминофора (расстояние между минимальными точками выводимыми на экран), определяет четкость изображения на экране. Чем меньше зерно, тем, естественно, выше четкость и тем меньше устает глаз. Величина зерна мониторов имеет значения от 0,41 до 0,18 мм. Следует иметь в виду, что у мониторов с большим зерном не может быть достигнута высокая разрешающая способность.

Цветовое разрешение (глубина цвета) определяет количество различных оттенков, которые может принимать отдельная точка экрана. Максимально возможное цветовое разрешение зависит от свойств видеоадаптера и, в первую очередь, от количества установленной на нем видеопамяти. Кроме того, оно зависит и от установ-ленного разрешения экрана. При высоком разрешении экрана на каждую точку изображения приходится отводить меньше места в видеопамяти, так что информация о цветах вынужденно оказывается более ограниченной.

Минимальное требование по глубине цвета на сегодняшний день — 256 цветов, хотя большинство программ требуют не менее 65 тыс. цветов (режим High Color). Наиболее комфортная работа достигается при глубине цвета 16,7 млн цветов (режим True Color).

Виды мониторов:

Мониторы на электронно-лучевой трубке

В настольных компьютерах еще используются мониторы на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ). Изображение на экране монитора создается пучком электронов, испускаемых электронной пушкой. Этот пучок электронов разгоняется высоким электрическим напряжением (десятки киловольт) и падает на внутреннюю поверхность экрана, покрытую люминофором (веществом, светящимся под воздействием пучка электронов).

Система управления пучком заставляет пробегать его построчно весь экран (создает растр), а также регулирует его интенсивность (соответственно яркость свечения точки точки люминофора). Пользователь видит изображение на экране монитора, так как люминофор излучает световые лучи в видимой части спектра. Качество изображения тем выше, чем меньше размер точки изображения.

Монитор является источником высокого статического электрического потенциала, электромагнитного и рентгеновского излучений, которые могут оказать неблагоприятное воздействие на здоровье человека. Современные мониторы практически безопасны, так как соответствуют жестким санитарно-гигиеническим требованиям, зафиксированным в международном стандарте безопасности TCO"99.

Жидкокристаллические мониторы (LCD мониторы) все шире используются наряду с традиционными ЭЛТ-мониторами Экран LCD-монитора представляет собой массив маленьких сегментов (называемых пикселями), которые могут манипулироваться для отображения информации. LCD-монитор имеет несколько слоев, где ключевую роль играют две панели сделанные из очень чистого стеклянного материала, которые собственно и содержат тонкий слой жидких кристаллов между собой.

Жидкие кристаллы — это особое состояние некоторых органических веществ, в котором они обладают текучестью и свойством образовывать пространственные структуры, подобные кристаллическим. Жидкие кристаллы могут изменять свою структуру и светооптические свойства под действием электрического напряжения. Меняя с помощью электрического поля ориентацию групп кристаллов и используя введённые в жидкокристаллический раствор вещества, способные излучать свет под воздействием электрического поля, можно создать высококачественные изображения, передающие более 15 миллионов цветовых оттенков.

Видеосистема компьютера состоит:

Видеоадаптер посылает в монитор сигналы управления яркостью лучей и синхросигналы строчной и кадровой развёрток.

Монитор формирует (отображает) изображение. Дисплей (англ. Display – показывать) – устройство визуального отображения информации.

Программное обеспечение (драйверы видеосистемы). выполняют кодирование и декодирование сигналов, координатные преобразования, сжатие изображений и др.

Монитор

Монитор – устройство визуального отображения информации (в виде текста, таблиц, рисунков, чертежей и др.). Служит в качестве устройства вывода.

Данные, отображаемые на экране монитора, хранятся в определенном блоке памяти компьютера (видеопамять).

Управляет работой монитора устройство, размещенное в системном блоке и называемое видеокартой или видеоадаптером.

Типы мониторов

По физическим принципам формирования изображения мониторы можно подразделить на:

1) мониторы на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) или вакуумного кинескопа (LD, CRT (Cathode Ray Tube) – катодно-лучевая трубка);

2) жидкокристаллические экраны (LCD – Liquid Crystal Display).

Классификация видов дисплеев по принципу работы

Мониторы на основе электронно-лучевой трубки

Состоят из:

• Блока электроники. Блок электроники предназначен для управления электронно-лучевой трубкой. Качество управляющей электроники во многом определяет качество монитора

Изображение на экране ЭЛТ монитора создается пучком электронов, испускаемых электронной пушкой. Этот пучок электронов разгоняется высоким электрическим напряжением (десятки киловольт) и падает на внутреннюю поверхность экрана, покрытую люминофором (веществом, светящимся под воздействием пучка электронов).

Система управления пучком заставляет пробегать его построчно весь экран (создает растр), а также регулирует его интенсивность (соответственно яркость свечения точки люминофора). Пользователь видит изображение на экране монитора, так как люминофор излучает световые лучи в видимой части спектра.

Рассмотрим подробнее данный процесс.

На противоположной стороне трубки расположены три (по количеству основных цветов) электронные пушки . Все три пушки «нацелены» на один и тот же пиксел, но каждая из них излучает поток электронов в сторону «своей» точки люминофора.
Чтобы электроны беспрепятственно достигали экрана, из трубки откачивается воздух, а между пушками и экраном создаётся высокое электрическое напряжение , ускоряющее электроны .
Перед экраном на пути электронов ставится маска - тонкая металлическая пластина с большим количеством отверстий, расположенных напротив точек люминофора. Маска обеспечивает попадание электронных лучей только в точки люминофора соответствующего цвета.

Люминофор наносится в виде наборов точек трёх основных цветов - красного , зелёного и синего . Эти цвета называют основными, потому что их сочетаниями (в различных пропорциях) можно представить любой цвет спектра .

Наборы точек люминофора располагаются по треугольным триадам. Триада образует пиксел - точку, из которых формируется изображени е.

Величиной электронного тока пушек и , следовательно , яркостью свечения пикселов , управляет сигнал , поступающий с видеоадаптера .
На ту часть колбы, где расположены электронные пушки, надевается отклоняющая система монитора, которая заставляет электронный пучок пробегать поочерёдно все пикселы строчку за строчкой от верхней до нижней , затем возвращаться в начало верхней строки и т.д.

Количество отображённых строк в секунду называется строчной частотой развертки . А частота, с которой меняются кадры изображения, называется кадровой частотой развёртки . Последняя не должна быть ниже 60 Гц, иначе изображение будет мерцать .

Как образуются цвета современного дисплея?

Жидкокристаллические мониторы

Состоят из:

• ЖК-панель
• Источник света (флуоресцентные лампы: 1-4 шт или линейка светодиодов.)
• Блок управляющей электроники

ЖК представляют собой органические вещества, находящиеся в промежуточном состоянии (мезофазе) между жидкой и твёрдой фазами. Связи между молекулами кристалла в этом состоянии достаточно слабы, и структура кристалла может быть легко изменена, например, под воздействием электрического поля.

Вместе со структурой кристалла изменяются и его оптические свойства, такие как коэффициент преломления и коэффициент поляризации, что позволяет получать с помощью жидких кристаллов как монохромное, так и цветное изображение.

Жидкие кристаллы названы так потому, что их молекулы имеют кристаллическую структуру, но образуют не твердое тело, а жидкость. Они обладают следующими свойствами:

1. при прохождении че­рез слой жидких кристаллов электрического тока молекулы располагаются упорядоченно относительно положительного и отрицательного полюсов;
2. в отсутствие тока молекулы выстраиваются преимуще­ственно параллельно друг другу, а на поверхности с неглубокими канавками молекулы прилегающего к поверхности слоя располагаются вдоль этих канавок;
3. слой кристаллов может преломлять световые волны, т.е. играет роль поляризатора (отфильтровывает все све­товые волны, за исключением ориентированных в определенном направлении); кроме того, если кристаллы в слое скручены, то световые волны будут повторять изгиб и покидать слой с иной ориентацией.

Молекулы жидких кристаллов под воздействием электричества могут изменять свою ориентацию и вследствие этого изменять свойства светового луча, проходящего сквозь них.

История жидких кристаллов

Жидкие кристаллы были открыты давно. В 1888 г. австрийский ботаник Фридрих Райницер при изучении роли холестерина в растениях случайно открыл новый материал. Один из экспериментов заключался в нагреве материала. Ученый обнаружил, что кристаллы становятся мутными и текут при t = 145,50, а далее кристаллы превращаются в жидкость при 178,50. Он поделился открытием с немецким физиком Отто Леманном, который обнаружил у жидкости свойства кристалла в отношении реакции на свет.

С тех пор появилось название «жидкие кристаллы». Первое свое применение они нашли в дисплеях для калькуляторов и в кварцевых часах. В 1973 г. японская компания Sharp Electronics выпустила первое изделие с ЖК-панелью – электронный калькулятор с цифровым дисплеем. Затем ЖК стали использоваться в мониторах для портативных компьютеров. В последнее время мониторы на жидких кристаллах получают все большее распространение в настольных компьютерах. Подобные (традиционные) LCD-мониторы также называют Nematic LCD.

Особенности ЖК-дисплеев:

1. для нормального восприятия изображения на ЖК-дисплеях необходим внешний источник цвета или внутренняя подсветка;
2. ЖК-дисплеи инерционны (т.к. для изменения оптических свойств кристаллов требуется время);
3. отсутствие вредных излучений;
4. компактная конструкция;
5. малая мощность энергопотребления

ЖК-дисплей представляет собой прямоугольную матрицу, образованную строками и столбцами, на пересечении которых расположены жидкокристаллические элементы. Каждый элемент (кристалл) можно представить в виде электрической лампочки с двумя контактами А и В. Контакт А соединяется со строкой, а контакт В – со столбцом, в которых расположен кристалл, и при подаче напряжения к соответствующим строке и столбцу «лампочка загорается».

ЖК-панель состоит из следующих слоев – тонких пластин (от верхнего к нижнему):

• Рассеиватель (светорассеивающая пленка)
• Поляризатор (в виде решетки из вертикальных линий, может быть наклеен на стекло)
• Стекло
• Электрод (бороздки, канавки, шины)
• Слой управления (тонкопленочный транзистор – TFT -мониторов; наносится методом напыления)
• Жидкие кристаллы
• Электрод
• Цветной фильтр
• Стекло
• Поляризатор

Строение ЖК-монитора

Экран подобного LCD (Liquid Crystal Display) состоит из двух стеклянных пластин, между которыми находится масса, содержащая жидкие кристаллы, которые изменяют свои оптические свойства в зависимости от прилагаемого электрического заряда.

Важнейшие характеристики ЖК мониторов:

Разрешение : горизонтальный и вертикальный размеры, выраженные в пикселах. В отличие от ЭЛТ-мониторов, ЖК имеют одно, «родное», физическое разрешение, остальные достигаются интерполяцией.

Размер точки : расстояние между центрами соседних пикселов. Непосредственно связан с физическим разрешением.

Соотношение сторон экрана(формат): Отношение ширины к высоте, например: 4:3, 16:9, 16:10.

Видимая диагональ : размер самой панели, измеренный по диагонали. Площадь дисплеев зависит также от формата: монитор с форматом 4:3 имеет большую площадь, чем с форматом 16:10 при одинаковой диагонали.

Контрастность : отношение яркостей самой светлой и самой тёмной точек. В некоторых мониторах используется адаптивный уровень подсветки, приведенная для них цифра контрастности не относится к контрасту изображения.

Яркость : количество света, излучаемое дисплеем, обычно измеряется в канделах на квадратный метр.

Время отклика : минимальное время, необходимое пикселу для изменения своей яркости. Методы измерения неоднозначны.

Угол обзора : угол, при котором падение контраста достигает заданного, для разных типов матриц считается по-разному, и часто сравнению не подлежит.

Тип матрицы : TN+film, IPS и MVA.

Входы : (напр, DVI, VGA, LVDS, S-Video и HDMI).

Основные пользовательские характеристики мониторов

Размер экрана по диагонали.

Size; диагональ экрана – основная техническая характеристика, определяемая расстоянием по диагонали от одного угла изображения до другого; измеряется в дюймах.1дюйм » 2,54 см

На компьютерном рынке представлены модели мониторов с диагоналями: 15”, 17”, 19”, 21”, 22 «, 23 «, 24 » . Наиболее распространены мониторы более 19 дюймов.

Применительно к мониторам на ЭЛТ различают размер экрана и размер изображения . Под размером экрана подразумевается физический размер кинескопа, т.е. размер ЭЛТ. Поскольку кинескоп заключен в пластмассовый корпус, то видимый размер экрана немного меньше его физического размера. Размер изображения, формируемого на экране на 5-10% меньше размера экрана. Изготовители мониторов могут указывать сведения о размере видимой части экрана. Например: 17” Display (16”/40,6 см Viewable).

Размер зерна экрана

Величина экранного зерна (шаг точки изображения) - расстояние в миллиметрах между двумя соседними люминофорами одного цвета; измеряется в мм.

Зерно – точка экрана;

Меньший размер зерна соответствует более резкой и контрастной картинке, создавая общее впечатление чистоты цвета и чёткого контура изображения. У мониторов разного типа размер зерна экрана может находиться в пределах от 0,18 до 0,50 мм. Наиболее оптимальными для восприятия считаются мониторы с зерном экрана от 0,23 до 0,28 мм.

Чем меньше размер зерна, тем качественнее изображение.

Разрешающая способность

Разрешение (resolution) – плотность отображаемого на экране изображения; определяется количеством точек или элементов изображения вдоль одной строки и количеством горизонтальных строк.

Разрешение – количество точек по горизонтали и вертикали в передаваемом изображении.

Разрешение – количество точек изображения на единицу длины. Качество изображения зависит от размера пиксела и количества пикселов на единицу площади экрана.

Пиксел – элементарная точка изображения на экране, т.е. минимальный элемент изображения.

Чем выше разрешающая способность, тем больше информации может быть выведено на экран, тем более детальным может быть изображение.

Все разрешения стандартизированы: 640´480, 800´600, 1024´768, 1152´768, 1280´1024, 1600´1200, 1800´1440.

Мониторы поддерживают, как правило, несколько разрешений. Она зависит от размера экрана и размера зерна экрана, но может изменяться (в определённых пределах) с помощью программной настройки.

Частота регенерации или обновления изображения

В процессе работы монитор постоянно регенерирует , т.е. повторно воспроизводит изображение на экране. В результате регенерации происходит мерцание изображения – неизбежный побочный эффект при использовании любой технологии ЭЛТ.

Мерцание (flicker) – заметное глазом изменение свечения на экране.

Мерцание изображения на экране монитора связано с частотой регенерации .

Частота развертки:

1) частота горизонтальной развертки (частота строчной развертки, частота строк) – количество строк, которое луч может «пробежать» за одну секунду; КГц.

Частота управляющих сигналов, указывающих на необходимость перехода к изображению следующего ряда точек – частота строк .

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

31,5 – 172,5 кГц

2) частота вертикальной развертки (частота кадровой развертки, частота кадров) – количество кадров, формируемых лучом за одну секунду; Гц.

Частота управляющих сигналов, указывающих на необходимость перехода к изображению верхнего ряда точек – частота кадров (обновление изображения).

Чем выше частота кадровой развертки, тем ниже уровень мерцания и меньше нагрузка на зрение. Мерцание становится незаметным для глаза при частоте более 70 Гц (75 Гц). Ассоциация по стандартам в области видеоэлектроники (Video Electronics Standards Association – VESA) для получения изображения приемлемого качества рекомендует частоту 85 Гц.

В ЖК оптимальная частота кадров 60 Гц (достаточно для отсутствия мерцания).

Монитор отображает принимаемый им видеосигнал построчно, выводя один ряд точек за другим. Для перехода от одного ряда точек к следующему и для возврата к верхнему ряду точек видеоконтроллер посылает в монитор специальные управляющие сигналы.

Существуют два способа регенерации изображения на экране: построчная (NI – non-interlaced) и чересстрочная (interlaced) развертка . Монитор с чересстрочной разверткой так же, как и абсолютное большинство телевизоров, регенерирует изображение за два прохода электронного луча. Первый проход воспроизводит нечетные строки, второй – четные. Монитор с построчной разверткой воспроизводит полное изображение на экране за один проход электронного луча, без чередования строк. Мониторы с построчной разверткой обладают лучшими характеристиками, поскольку воспроизводят изображение быстрее и с меньшим мерцанием. Они также имеют более резкие и четкие изображения. Мониторы высокого качества работают во всех режимах разрешения с построчной разверткой.

При увеличении разрешающей способности частота кадровой развертки уменьшается.

Размер, разрешение и частота регенерации жестко связаны между собой, и их значения должны соответствовать друг другу.

Возможность использования конкретного разрешения зависит от различных факторов, среди которых возможности монитора, возможности видеокарты и объем доступной видеопамяти, которая ограничивает число отображаемых цветов.

Цветовое разрешение

Количество поддерживаемых цветов – параметр, определяющий максимальное количество различных цветовых тонов, одновременно воспроизводимых на экране.

Режимы цветового разрешения (цветовые режимы, цветовые конфигурации, режимы глубины цвета):

Low Color – режим, при котором каждый пиксел на экране может иметь один из 256 различных цветов. На задание цвета пиксела отводится 1 байт (8 бит), поэтому об этом режиме говорят как о 8-разрядном представлении цвета.

High Color – режим, при котором каждый пиксел на экране может иметь один из 65536 различных цветов. На задание цвета пиксела отводится 2 байта (16 бит), поэтому об этом режиме говорят как о 16-разрядном представлении цвета (режим высококачественного цвета).

True Color – режим, при котором каждый пиксел на экране может иметь один из 16777216 различных цветов. На задание цвета пиксела отводится 3 байта (24 бита), поэтому об этом режиме также говорят как о 24-разрядном цвете. Объем цветовой информации лишь немного уступает возможностям человеческого глаза (режим «реального» цвета).

True Color – режим, при котором каждый пиксел на экране может иметь один из 4294967296 различных цветов. На задание цвета пиксела отводится 4 байта (32 бита), поэтому об этом режиме также говорят как о 32-разрядном цвете. Объем цветовой информации не уступает возможностям человеческого глаза (режим «реального» цвета).

Начиная со стандарта VGA, любой монитор способен отображать столько цветов, ско­лько обеспечивает видеокарта, вернее, объём памяти видеокарты.

Соответствие стандартам безопасности.

Поскольку при работе за компьютером наибольшее внимание уделя­ется пользователем именно изображению на экране дисп­лея, а ЭЛТ-монитор, как любой телевизор, излучает электромагнитные волны во всех диапазонах - от частоты развёртки кадров (50-100 Гц) до рентгеновского, то здоро­вья это не добавляет. И если от телевизора можно отодвинуться, то при работе с компьютером возникают проблемы. Поэтому были разработаны мониторы с внутренним экранированием и пониженным уровнем излучения (LR - Low Radiation). Позже были приняты стандарты на допустимый уровень излучения монитора - MPR II и ТСО’92. Глазу вредят и блики - отражение от экрана посторонне­го света. Специальное антибликовое покрытие хороших мониторов поглощает отражённый свет. Снизить излучение и отражение можно, навесив на монитор специальный экран.

Монитор

Одной из важных составных частей персонального компьютера является его видеосистема, в которую входят следующие элементы:

· монитор;

· плата видеоадаптера;

· набор программ-драйверов.

Все современные мониторы можно разделить на два класса:

· мониторы с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ);

· жидкокристаллические мониторы (ЖК – мониторы).

В свою очередь среди каждого класса выделяют цветные и монохромные мониторы .

Для формирования цвета точки на экране монитора обычно используются три основных цвета: красный (Red), зеленый (Green), синий (Blue) и сигнал интенсивности или яркости (Intensity), т.е. так называемая палитра IRGB . Все остальные цвета получаются путем смешивания трех основных.

В зависимости от вида сигнала, который управляет пучком электронов, мониторы с ЭЛТ делятся на аналоговые и цифровые .

Принцип действия жидкокристаллических мониторов состоит в том, что при подаче напряжение на жидкий кристалл, он изменяет свой цвет.

Преимущество жидкокристаллического монитора заключается в том, что при его работе отсутствуют вредные излучения. Недостаток состоит, прежде всего, в его высокой стоимости и низком быстродействии.

Среди жидкокристаллических мониторов различают:

· мониторы с подсветкой;

· мониторы без подсветки;

Мониторы без подсветки могут работать только при достаточном внешнем освещении. При этом четкость у них ниже, чем у мониторов с подсветкой. Однако мониторы с подсветкой стоят дороже и время расхода внутренних батарей у них очень быстрое.

ЖК мониторы делятся на:

· мониторы с активной матрицей;

· мониторы с пассивной матрицей.

Контрастность мониторов с активной матрицей значительно выше, чем у мониторов с пассивной матрицей, поэтому для человеческого глаза оптимальнее работать с монитором на активной матрице, но стоимость их значительно выше.

Монитор компьютера может работать в двух режимах: текстовом и графическом. В текстовом режиме экран дисплея разбивается на 25 строк по 80 символов в каждой строке. Этот режим служит для вывода заранее заданных символов. К этим символам относятся большие и малые латинские буквы, буквы русского алфавита, цифры и другие различные символы.

В графическом режиме на экран дисплея изображение выводится по точкам (пикселям). В таком режиме можно рисовать рисунки, создавать таблицы, строить графики и т.д. Разумеется, в этом режиме можно также выводить и текстовую информацию, но быстродействие тогда будет ниже, чем при работе в текстовом режиме.

Отличительная характеристика графического режима состоит в том, что для этого режима требуется значительно больше видеопамяти, чем для символьного.

Основные характеристики мониторов

Разрешающая способность монитора определяется числом точек, которое воспроизводится по горизонтали и вертикали экрана, например, 800х600пикселов. Чем выше разрешающая способность, тем четче изображение на экране, однако, само изображение при этом уменьшается.

Следующая характеристика это размер экрана по диагонали. Существует несколько стандартных размеров экрана монитора, измеряемых в дюймах: 14, 15, 17, 19, 20, 21. Оптимальный размер монитора для человеческого глаза составляет 15 - 17 дюймов. Однако следует заметить, что с увеличением размера экрана на один тип, стоимость монитора увеличивается на 20-30%.

Частота кадров измеряется в герцах и определяет сколько раз за одну секунду обновляется изображение экрана. Человеческий глаз воспринимает смену изображений с частотой 25 Гц как непрерывное движение. Однако чем выше частота кадров, тем устойчивее изображение и тем меньше утомляется человеческий глаз. Рекомендуемая частота кадров должна быть не менее 75 Гц.

Четкость изображение на экране помимо разрешающей способности зависит и от зернистости экрана , т.е. от размера точек люминофора. Чем меньше размеры точек люминофора, тем выше четкость изображения.

Обычно говорят не о размерах самих точек, а о расстоянии между ними . Этот параметр может находиться в диапазоне 0,41 - 0,22 мм. Однако для хороших моделей диапазон составляет 0,28 - 0,22 мм.

Работа монитора с ЭЛТ сопровождается различными излучениями, такими как: рентгеновское, инфракрасное излучения, радиоизлучение, а также вокруг монитора создается электростатические поля. Поэтому на старых моделях мониторов требуется использовать специальные защитные экраны (фильтры).

В настоящее время выпускаются в основном мониторы с низким уровнем излучения - так называемые мониторы Low Radiation . Эти мониторы отвечают спецификации MPRII, выработанной Шведским национальным советом по измерениям и тестированию. Однако, начиная с 1991 г. Шведской конфедерацией профессиональных работников введены еще более жесткие стандарты: ТСО91, ТСО92, ТСО95, ТСО99 и т.д.

Все современные мониторы, как правило, удовлетворяют стандарту энергосбережения Energy Star (их обычно называют “зеленные” мониторы). Согласно этому стандарту монитор должен потреблять в среднем не более 30 Вт, не использовать токсичных материалов и допускать 100-процентную утилизацию после истечения срока службы.

В соответствие со стандартом Energy Star установлено 4 режима потребления мощности для монитора:

· On (рабочий режим с максимальной нагрузкой);

· Standby (режим ожидания);

· Suspend (приостановка работы);

· Off (отключение).

В режиме On компьютер активно работает и потребляет максимальную энергию. В режиме Standby отключается видеосигнал, а контрастность и яркость удерживаются на минимальном уровне. Нажатие любой клавиши или движение мышью возвращает монитор в рабочее состояние. Потребление энергии в режиме Standby снижается на 20%. В режиме Suspend высокое напряжение в мониторе отключается (т.е. отключается ЭЛТ). В рабочий режим монитор может вернуться только спустя несколько секунд. Потребление энергии в режиме Suspend снижается примерно на 70%. И последний режим Off обеспечивает максимум сохранения энергии (до 95%). В этом режиме в мониторе отключены практически все блоки.

Видеоадаптер

Видеоадаптер служит для преобразования цифрового сигнала, который обрабатывает компьютер, в видеосигнал, поступающий на монитор.

В настоящее время встречаются следующие типы видеоадаптеров :

1. VGA (Video Graphics Array) - обеспечивает разрешающую способность 640х480 точек и отображает не менее 16 цветов (4-битная палитра, т.е. 2 4 =16 ).

2. SVGA (Super VGA) - обеспечивает разрешающую способность 800х600 точек и отображает не менее 256 цветов.

3. VESA - получили распространение в последнее время и отличаются более жесткими требованиями к видеосистеме. Обеспечивает минимальную разрешающую способность 1280х1024 точек и отображает 16,7 млн. цветов (24-битная палитра).

В настоящее время основными видеорежимами, в которых работают мониторы и, соответственно, видеоадаптеры являются High Color и True Color . В режиме High Color видеоадаптер отображает 32 000 цветов, в режиме True Color видеоадаптер отображает 16,7 млн. цветов.

У современных видеоадаптеров, как правило, имеется графический акселератор , который повышает быстродействие видеосистемы за счет сокращения количества информации, передаваемой по системной шине компьютера, т.е. он значительно разгружает ее. Часть изображения может создаваться этими устройствами без загрузки основного процессора.

Практическое задание

1. Определите модель монитора вашего персонального компьютера и запишите ее в отчет (последовательность ответов см. 4. Создание отчета).

2. Проведите классификацию монитора вашего персонального компьютера, запишите ее в отчет.

3. Укажите, поддерживает ли ваш монитор стандарт Energy Star .

4. Укажите, какому стандарту безопасности соответствует монитор вашего персонального компьютера.

5. Определите и запишите в отчет размер экрана вашего монитора по диагонали.

6. Включите и загрузите свой персональный компьютер.

7. Откройте папку Мой компьютер , а затем папку Панель управления .

8. Используя папки Система и Экран , определите и запишите в отчет текущее разрешение вашего монитора.

9. С помощью программы тестирования мониторов определите и запишите в отчет максимально возможное разрешение вашего монитора.

10. Определите и запишите в отчет текущую цветовую палитру вашего монитора.

11. Определите и запишите в отчет максимально возможную цветовую палитру вашего монитора.

12. Определите и запишите в отчет частоту кадров вашего монитора.

13. Определите и запишите в отчет максимально возможную частоту кадров вашего монитора.

14. Определите и запишите в отчет модель вашего видеоадаптера.

15. Определите и запишите в отчет объем видеопамяти, используемой видеоадаптером.

16. Определите и запишите в отчет, какие ресурсы использует видеоадаптер.

17. Определите и запишите в отчет, какой драйвер используется видеоадаптером.

Создание отчета

После выполнение практического задания студент должен составить отчет, в котором должны быть отражены следующие положения:

· номер и название лабораторной работы;

· цель и план занятия;

· ответы на вопросы, изложенные в практическом задании:

1) Модель монитора.

2) Классификация монитора.

3) Поддержка стандарта Energy Star .

4) Стандарту безопасности монитора.

5) Размер экрана монитора.

6) Текущее разрешение монитора.

7) Максимально возможное разрешение монитора.

8) Цветовая палитра монитора.

9) Частота кадров монитора.

10) Максимально возможная частота кадров монитора.

11) Модель видеоадаптера.

12) Объем используемой видеопамяти.

13) Ресурсы видеоадаптера.

14) Драйвер видеоадаптера.

Письменно ответьте на следующие вопросы:

1. Сколько режимов работы существует у монитора?

2. Какие типы видеоадаптеров вы знаете?

3. Какие основные характеристики мониторов вы знаете?

4. Сколько цветов используется палитра IRGB для создания цветного изображения?

5. Что означает стандарт Energy Star?

6. Какие стандарты безопасности вы знаете?

7. Сколько цветов (точное количество) позволяют воспроизводить 16-битная, 24-битная и 32-битная цветовые палитры?

После составления отчета студент сдает его преподавателю и защищает. После успешной защиты отчета студент переходит к выполнению следующей лабораторной работы. Не допускается выполнение и отчет следующих лабораторных работ, без успешной защиты предыдущей работы.

Основная литература

1. Филиппов М.В. Вычислительные машины, компьютерные сети и системы телекоммуникаций: Учебное пособие. – Волгоград: Изд-во ВФ МУПК, 2002. – 172 с.

2. Филиппов М.В. Информатика. Краткий курс: Учебное пособие. – Волгоград: Изд-во ВФ МУПК, 2001. – 172 с.

3. Информатика: Учебник/ Под ред. Н. В. Макаровой. –М.: Финансы и статистика, 1997.-768с.

4. Э.А. Якубайтис. Информационные сети и системы. Справочная книга. –М.: Финансы и статистика, 1996.

5. Компьютерные технологии обработки информации /Под ред. С. В. Назарова. –М.: Финансы и статистика, 1997.

Дополнительная литература

6. Колесник А. П. Компьютерные системы в управлении финансами. –М.: Финансы и статистика, 1994.

7. Информационные системы в экономике: Учебник / Под ред. В. В. Дика. - М: Финансы и статистика. – 272с.

8. Экономическая информатика и вычислительная техника / Под ред. В. В. Евдокимова. – СПб: Питер Паблишинг, 1997.

9. Экономическая информатика и вычислительная техника. Учебник для студентов экономических специальностей вузов/под ред. В.П.Косарева, А.Ю. Королева - М., Финансы и статистика, 1996 г.

10. Б.М. Каган. Электронные вычислительные машины и системы. - М.: Энергоатомиздат, 1985.

11. Б. Нанс. Компьютерные сети. –М.: БИНОМ, 1996.

12. А.А. Горчаков, И.В. Орлова. Компьютерные экономико-математические модели: Учеб. пособие для вузов.- М.: Компьютер, ЮНИТИ, 1995.- 136 с.

Похожая информация.

­ Виды мониторов

v Мониторы на электронно-лучевой трубке .

Электронно-лучевая трубка представляет собой электронный вакуумный прибор в стеклянной колбе, в горловине которого находится электронная пушка, а на дне - экран, покрытый люминофором.

Нагреваясь, электронная пушка испускает поток электронов, которые с большой скоро-стью движутся к экрану. Поток электронов (электронный луч) проходит через фокусирую-щую и отклоняющую катушки, которые направляют его в определенную точку, покрытого люминофором экрана. Под воздействием ударов электронов люминофор излучает свет, который видит пользователь, сидящий перед экраном компьютера.

v 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.

v Сенсорные мониторы

В этих типах мониторов общение с компьютером осуществляется путём прикосновения пальцем к определённому месту чувствительного экрана. Сенсорные экраны часто встречаются в современных цифровых камерах. Существует множество разных типов сенсорных экранов, которые работают на разных физических принципах. Например: на стекло нанесены горизонтальные проводники, на мембрану - вертикальные, при прикосновении к экрану проводники соприкасаются. Контроллер определяет, какие проводники замкнулись, и передаёт в микропроцессор соответствующие координаты.

v 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°.

v OLED-монитор

Для создания органических светодиодов (OLED) используются тонкопленочные многослойные структуры, состоящие из слоев нескольких полимеров. При подаче на анод положительного относительно катода напряжения, поток электронов протекает через прибор от катода к аноду. Таким образом катод отдает электроны в эмиссионный слой, а анод забирает электроны из проводящего слоя, или другими словами анод отдает дырки в проводящий слой. Эмиссионный слой получает отрицательный заряд, а проводящий слой положительный.

Под действием электростатических сил электроны и дырки движутся навстречу друг к другу и при встрече рекомбинируют. Это происходит ближе к эмиссионному слою, потому что в органических полупроводниках дырки обладают большей подвижностью, чем электроны. При рекомбинации происходит понижение энергии электрона, которое сопровождается испусканием (эмиссией) электромагнитного излучения в области видимого света. Поэтому слой и называется эмиссионным. Прибор не работает при подаче на анод отрицательного относительно катода напряжения. В этом случае дырки движутся к аноду, а электроны в противоположном направлении к катоду, и рекомбинации не происходит. В качестве материала анода обычно используется оксид индия легированный оловом. Он прозрачный для видимого света и имеет высокую работу выхода, которая способствует инжекции дырок в полимерный слой. Для изготовления катода часто используют металлы, такие как алюминий и кальций, так как они обладают низкой работой выхода, способствующей инжекции электронов в полимерный слой.

v Виртуальный ретинальный монитор

Система обнаруживает глаз и проецирует на него изображение. Три лазерных луча (красный, синий и зеленый) рисуют изображение непосредственно на сетчатке пользователя. При использовании VRD качество изображения аналогично качеству современных настольных мониторов. Причем, в отличие от используемых в настоящее время дисплеев для носимых компьютеров, VRD транслирует изображение с компьютера, не блокируя того, что находится перед глазами. Передаваемый компьютерный образ просто парит перед глазом, а пользователь видит все, что происходит вокруг.

­ Основные характеристики мониторов:

• Ш Размер экрана монитора - измеряется в дюймах (1 дюйм - 2,54 см) и обычно составляет 14, 15, 17, 19, 20, 21 дюйм. Чем больше размер экрана монитора, тем комфортней за ним работать, особенно тем, кто занимается компьютерной графикой ;
• Ш Максимальная частота регенерации изображения - показывает, сколько раз в течение секунды монитор может полностью сменить изображение. Частоту регенерации измеряют в герцах (Гц) и минимально допустимым значением для комфортной работы за экраном монитора считают зна-чение 75 Гц, (75 раз в секунду) нормой - 85 Гц (85 раз в секунду) и комфортным - 100 Гц (100 раз в секунду) и более ;

Класс защиты (соответствие санитарно-гигиеническим требованиям) .