Классификации, основные параметры и принципы работы мониторов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Братский государственный университет»

Кафедра строительного материаловедения и технологий

Курсовая работа

Информатика

Работа в редакторе Microsoft Office

Выполнил:

студент группы ЭУН-12 А.Е. Кузнецов

Руководитель:

доцент кафедры СМиТ, к.т.н. А.М. Даминова

Братск 2012

Содержание

Введение

1. Эволюция мониторов

1.1 Развитие технологий вывода изображения

1.2 Жидкие кристаллы

1.3 Плазма

1.4 3D-мониторы

2. Классификация мониторов

2.1 По виду выводимой информации

2.2 По строению

2.3 По типу видеоадаптера

2.4 По типу интерфейсного кабеля

2.5 По типу устройства использования

2.6 Стоимостные показатели

3. Основные параметры мониторов

3.1 Размер экрана

3.2 Разрешение монитора

3.3 Яркость и контрастность

3.4 Цветопередача

4. Принципы работы мониторов

4.1 Принцип работы жидкокристаллического монитора

4.2 Принцип работы плазменной панели

5. Стандарты безопасности

5.1 Стандарт TCO

5.2 Стандарт MPR II

6. Сравнение типов матриц ЖК (LCD-&TFT-) мониторов

6.1 Описание TFT TN

6.2 Описание TFT IPS

6.3 Описание TFT S-IPS

6.4 Описание TFT H-IPS

6.5 Описание TFT UH-IPS

6.6 Описание TFT P-IPS

6.7 Описание технологий TFT MVA, PVA, S-PVA

Заключение

Список литературы

• Введение

Монитор - универсальное устройство визуального отображения всех видов информации состоящее из дисплея и устройств, предназначенных для вывода текстовой и графической информации на дисплей. Его можно смело назвать самой важной частью персонального компьютера. С экраном монитора мы постоянно контактируем во время работы. От его размера и качества зависит, насколько будет комфортно нашим глазам.

Монитор должен быть максимально безопасным для здоровья по уровню всевозможных излучений. Также он должен обеспечивать возможность комфортной работы, предоставляя в распоряжение пользователя качественное изображение. До пятидесятых годов компьютеры выводили информацию только на печатающие устройства.

Различают алфавитно-цифровые и графические мониторы, а также монохромные мониторы и мониторы цветного изображения - активно-матричные и пассивно-матричные жидкокристаллические мониторы.

Век мониторов с электронно-лучевой трубкой неотвратимо уходит в прошлое. Невероятно, но за каких-то полгода многостраничные журнальные обзоры новейших моделей традиционных мониторов уступили место обстоятельным описаниям свойств плоско-панельных дисплеев, прежде всего жидкокристаллических, а теперь и плазменных. Да, технологии не стоят на месте, и вот уже плазма, высшее энергетическое состояние вещества, работает там, где требуется молниеносная скорость обмена информацией, поразительная оперативность, ослепительная новизна. Однако коммерческий цикл любого изобретения не вечен, и вот уже производители, запустившие массовое производство LCD-панелей, готовят следующее поколение технологий изображения информации.

Устройства, которые придут на замену жидкокристаллическим, находятся на разных стадиях развития. Несравненное качество изображения и уникальные конструктивные особенности делают информационные панели на плазменной технологии особенно привлекательными для государственного и корпоративного сектора, здравоохранения, образования, индустрии развлечений.

Целью данной работы является изучение общего понятия «монитора», его классификации, основных параметров и принципов работы.

Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:

1. Изучить литературу, посвященную данной теме.

2. Рассмотреть все прилежащие к ней схемы, рисунки, таблицы и графики.

1. Эволюция мониторов

1.1 Развитие технологий вывода изображения

монитор плазменный видеоадаптер

Процесс развития ЭЛТ-мониторов на данный момент практически остановился. Конечно, иногда еще появляются новые модели, например, с укороченной трубкой или новым антибликовым покрытием, но, несмотря на это, вырождение технологии становится просто очевидным. К тому же у фирм-производителей нет стимула для дальнейшего совершенствования этих устройств, уже давно объем продаж CRT-мониторов - строго убывающая величина. Сейчас балом правят LCD и PDP-мониторы (все подробности о них ниже), а на арену постепенно выходят и новые разработки. Но вернемся к тому, как зародились современные технологии.

1.2 Жидкие кристаллы

Мониторы с лучевой трубкой с самого начала были неотъемлемой частью любого персонального компьютера, но процесс эволюции не стоял на месте и, как у всего прочего, устаревающей технологии пришлось уступить свое место более совершенной. Для нахождения принципиально новой схемы производства мониторов было сразу несколько мощных стимулов.

Во-первых, CRT-мониторы имели весьма значительные размеры и вес, а также потребляли немалое количество энергии, что ограничивало сферу их применения, а также сводило на нет все попытки создать полноценные портативные компьютеры. Чемоданы (весом 10-20 кг) с ЭЛТ-мониторами (IBM 5100, вышедший в 1975 г., и Osborne 1 выпуска 1981 г.) - назвать портативными язык как-то совсем не поворачивается.

Во-вторых, при длительной работе за CRT-монитором у многих изрядно уставали глаза, а затем и вообще заметно ухудшалось зрение.

В-третьих, мониторы на лучевой трубке генерировали вокруг себя неслабое магнитное поле, а также негативно реагировали на соседние поля.

В-четвертых, ЭЛТ-дисплеи значительно искажали геометрию изображения, что откровенно не нравилось многим дизайнерам и инженерам. И вот, наконец, технология, лишенная всех этих недостатков, была найдена. Так называемые жидкие кристаллы были открыты еще в далеком 1888 году австрийским ботаником Фридрихом Рейницером во время проведения опытов по нахождению значения холестерина в растениях. В дальнейшем оптические и прочие свойства этих веществ были исследованы немецким физиком Отто Леманом. Особые свойства нового органического вещества заключались в том, что при определенных температурах жидкие кристаллы одновременно приобретали свойства, присущие и жидкостям (текучесть) и твердым кристаллам (анизотропия ряда физических свойств и некоторая упорядоченность в расположении молекул). Однако долгие годы данная находка пользовалась исключительно научным интересом и никак не применялась на практике.

Только спустя восемьдесят лет, в конце 1966 года, корпорации RCA удалось создать первый работоспособный прототип индикатора с применением жидких кристаллов. Первые серийные образцы часов и калькуляторов, основанных на LCD-дисплеях, появились уже в середине 70-х годов (самым первым стал калькулятор Sharp образца 1973 г.), изображение на них формировалось из нескольких ячеек, которые, загораясь в определенной комбинации, представляли собой некоторую цифру.

За несколько последующих лет ЖК-индикаторы полностью оккупировали нишу экранов для различных переносных устройств. Следующим принципиально важным шагом на пути к появлению полноценного монитора стало создание дисплеев с пиксельным экраном, в которых каждая ячейка имела отдельную адресацию. Устройство подавляющего большинства жидкокристаллических дисплеев имеет сходную многослойную структуру. Позади экрана располагается одна или несколько белых флуоресцентных ламп, система зеркал и рассеиватель, которые обеспечивают равномерное распределение света по всей поверхности.

Сам экран состоит из двух поляризационных фильтров, расположенных один за другим, причем они поляризуют свет в перпендикулярных направлениях. Пространство между поляризаторами заполняет матрица, состоящая из множества ячеек, заполненных жидкими кристаллами. В монохромном дисплее каждому пикселю соответствует одна ячейка, в цветном - несколько (чаще всего три).

В случае цветного дисплея в конструкции также присутствует цветной фильтр, который придает «светящейся» ячейке определенный цвет (красный, зеленый или синий). Свет, проходящий через кристалл, еще раз поляризуется и выходит наружу. В состоянии покоя жидкие кристаллы полностью пропускают через себя свет, а при подаче напряжения на электроды (к каждой ячейке подведены отельный и общий электроды) степень поляризация кристалла изменяется, и количество пропускаемого света уменьшается в зависимости от величины напряжения. Таким образом, формируется видимое пользователем изображение.

Одной из напастей, с древнейших времен преследующих ЖК-мониторы, являются «битые» пиксели. Чаще всего причиной такой неисправности является выход из строя транзистора, отвечающего за умершую ячейку. В силу технологических особенностей производства и огромного количества таких ячеек (более миллиона) полное отсутствие подобных дефектов гарантироваться не может. Но технология не стоит на месте, и если еще пару лет назад нахождение в магазине монитора всего с одним мертвым пикселем можно было считать большой удачей, то сейчас уже стоит несколько раз подумать, перед тем как купить девайс с подобным бельмом. Другая хроническая проблема LCD-дисплеев заключалась в значительном времени отклика. Изначально для того, чтобы избежать мерцания изображения, при производстве специально выбирались «медленные» кристаллы.

Такие мониторы отлично справлялись с различными статичными приложениями, но при попытках просмотра видео или запуске компьютерной игры, кристаллы просто не успевали вовремя видоизменяться, из-за чего все движущие объекты размывались, что выглядело весьма неприятно. С появлением каждого нового поколения мониторов данный недостаток постепенно сходил на нет. Сейчас уже существуют модели, обладающие временем отклика всего 4 (четыре!) мс, и ни о какой «заторможенности» монитора не может идти и речи.

1.3 Плазма

У LCD-мониторов есть один существенный недостаток - «ограничение» по максимальной длине диагонали. Просто производство ЖК-панелей с диагональю более 30 дюймов нецелесообразно с экономической точки зрения.

Поэтому состязание крупных фирм (Samsung, LG, Philips и другие) в изготовлении LCD-панелей самого большого диаметра, носит лишь характер престижа. Цена подобного монстра зашкаливает за все мыслимые и немыслимые пределы. К тому же большинство презентационных моделей выполнено лишь в качестве прототипов, и до массового производства, с высокой вероятностью, так и не дойдут. Нишу широких экранов оккупировала совершенно другая технология.

История развития PDP-панелей весьма напоминает эволюцию LCD. Разработка технологии плазменных экранов началась примерно в одно и то же время с LCD-дисплеями. В 1966 году в Иллинойском университете приступили к первым экспериментам, и спустя всего лишь несколько лет, в начале 1970-х годов, первые опытные образцы под маркой Owens-Illinois стали доступны для заказа.

Продажи плазменных панелей в начале производства носили в основном единичный характер. Практическое применение огромной монохромной панели с не самым высоким качеством изображения, стоящей при этом астрономические деньги, поначалу было не так просто найти. Одним из первых покупателей подобного устройства стала Нью-йоркская фондовая биржа, затем новой технологией заинтересовались в аэропортах и гостиницах. В дальнейшем PDP-панели были приспособлены для проведения различных презентаций, так как они были значительно удобнее и проекторов, и гигантских CRT-мониторов. Окончательное признание к плазменной технологии пришло с добавлением цвета и падением цен до разумных пределов.

Пионером в сфере бытовых плазменных панелей стало совместное предприятие Fujitsu-Hitachi Plasma display. Приоритетным направлением их производства был выпуск исключительно самих плазменных матриц для дальнейшей реализации другим производителями. Принцип, сходный с используемым в плазменных панелях, применяется в обыкновенных неоновых рекламных вывесках.

Они состоят из изогнутых герметичных сосудов, заполненных специальным газом, который при пропускании через него электрического тока начинает испускать свечение.

Если уменьшить размер таких сосудов до нескольких долей миллиметра и затем составить из них матрицу, то получим примитивную модель плазменного монитора. Но на самом деле устройство PDP-панели значительно сложнее. Каждая подобная ячейка представляет собой, грубо говоря, миниатюрный кинескоп. Для наполнения используется сильно разреженный инертный газ, ионы которого при пропускании электрического разряда начинают испускать ультрафиолетовое излучение, уже под действием которого начинают светиться люминофор, находящийся на внутренней стороне каждой ячейки. Одновременно все ячейки гореть не могут, поэтому они зажигаются в определенной последовательности. Из-за этого PDP-панелям свойственно практически незаметное мерцание, конечно, неизмеримо меньшее, чем у CRT-мониторов. Стоит еще заметить, что внутренние элементы панели во время работы заметно нагреваются, поэтому в обязательном порядке присутствует встроенная система охлаждения, обычно состоящая из нескольких кулеров.

Изначально у плазменной технологии перед LCD было несколько важных преимуществ. Это более высокая контрастность и яркость, а также значительно меньшее время отклика. Однако у современных устройств PDP и LCD различие в этих характеристиках стремится к нулю. Одно из главных достоинств плазменных панелей - широченный экран - в то же время является и недостатком.

Для комфортной работы за PDP-мониторов рекомендуется находиться от него на расстоянии в 4-5 диагоналей. То есть, если диагональ, допустим, равняется 40 дюймам, выходит, что кресло нужно ставить примерно в 4-5 метрах от экрана, что для многих комнат является непозволительной роскошью. Поэтому до сих пор плазма широко применяется, в основном, в системах home theatre, при организации различных конференций-презентаций и, возможно, игр, а о полной замене компьютерного монитора обычно речь не идет.

У плазменных панелей есть один еще один значительный недостаток - они поедают примерно вдвое больше энергии, чем LCD-мониторы, так что вряд ли стоит ожидать появления, например, ноутов с плазменным экраном. Плюс ко всему, срок службы PDP-панели также примерно в два раза короче, чем у LCD, тем более что смерть одной самосветящейся ячейки является незаменимой утратой, в то время как выдохшуюся лампу LCD-монитора можно заменить, причем за разумные деньги.

1.4 3D-мониторы

Трехмерное реалистичное изображение является мечтой не только каждого геймера, но и вообще любого пользователя компьютера.

К сожалению, картинки, просто расположенной на экране плоского монитора, для создания эффекта присутствия явно не достаточно.

Наш мозг воспринимает объемность окружающего мира так: правый и левый глаз видят картинку с немного разных точек зрения, и, при наложении этих изображений, мы понимаем, что окружающие нас предметы не плоские, а обладают определенным объемом. На этом принципе основано подавляющее большинство разработок по созданию трехмерных дисплеев.

Наибольшую достоверность происходящего позволяют создать различные шлемы виртуальной реальности, где перед каждым глазом расположен отдельный маленький дисплей. Но по своим особенностям шлемы мало пригодны для регулярной работы.

Другая популярная технология разделения изображения на две части использует красно-синие (красно-зеленые) очки-светофильтры. Для создания иллюзии объема изображение в них особым образом видоизменяется, и при просмотре его через данные очки нам представляется трехмерная картина. Довольно много интересных разработок создано с применением LCD-панелей. В одной из них вместо единственного экрана используется сразу два, расположенных друг за другом на небольшом расстоянии. Через верхнюю полупрозрачную панель свободно просматривается изображение на нижней. Если отключить полупрозрачный экран, то с таким 3D-монитором можно спокойно работать как с обыкновенным LCD.

В другой оригинальной разработке используется всего один ЖК-экран, а для имитации объема подсветка дисплея происходит преднамеренно неравномерно. Уровень реалистичности у таких подходов находится на весьма высоком уровне. Но пока все подобные мониторы не получили широкой поддержки у разработчиков операционных систем и компьютерных игр, а для успешности разработки это, увы, является одним из основополагающих факторов.

2. Классификация мониторов

2.1 По виду выводимой информации

Алфавитно-цифровые:

1. дисплеи, отображающие только алфавитно-цифровую информацию;

2. дисплеи, отображающие псевдографические символы;

3. интеллектуальные дисплеи, обладающие редакторскими возможностями и осуществляющие предварительную обработку данных.

· графические:

1 векторные;

2 растровые.

2.2 По строению

Классификацию мониторов по строению можно рассмотреть на следующей схеме (Рис.1).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1 - Классификация мониторов по строению

2.3 По типу видеоадаптера

· HGC;

· CGA;

· EGA;

· VGA.

2.4 По типу интерфейсного кабеля

· композитный;

· раздельный;

· D-Sub;

· DVI;

· USB;

· HDMI;

· DisplayPort;

2.5 По типу устройства использования

· в телевизорах;

· в компьютерах;

· в телефонах;

· в инфокиосках

2.6 Стоимостные показатели

Рассмотрим общие стоимостные показатели (таблица.1).

Таблица 1 - Общие стоимостные показатели

Так же стоимостные показатели можно рассмотреть на графиках (рис.2) и (рис.3).

Рисунок 2 - Стоимость LCD и CRT мониторов в различных сферах деятельности



Рисунок 3 - Стоимость содержания LCD и CRT мониторов в офисе

3. Основные параметры мониторов

До появления персональных компьютеров результаты работы ЭВМ в большинстве случаев выдавались в виде распечаток, понятных только специалистам. Персональный компьютер как массовый продукт для обычных людей по необходимости требовалось оснастить устройством, на котором в наглядной форме отображались бы результаты работы и текущее состояние компьютера.

Таким устройством стал монитор (дисплей) на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ), прообразом которого послужил обычный телевизор. Первоначально мониторы могли показывать только текстовые символы, но с прогрессом аппаратного и программного обеспечения (прежде всего видеокарт и графического интерфейса) мониторы стали отображать любую графическую информацию.

На пике своего доминирования лучшие образцы ЭЛТ-мониторов имели диагональ видимой области 22-24 дюйма, разрешение до 2048 на 1536 пикселов, 32-битную глубину цвета. Однако уже несколько лет технология ЭЛТ практически не развивается, а качество производства падает.

Начиная с 2005 года основную долю продаж мониторов для ПК составляют изделия на основе жидкокристаллических (ЖК) панелей. Плоские, легкие, с идеальной геометрией изображения, ЖК-мониторы постепенно завоевали признание потребителей. Технологии жидких кристаллов быстро совершенствуются и в настоящее время обеспечивают хорошие потребительские качества мониторов при умеренной цене. На момент написания книги лучшие образцы ЖК-мониторов для ПК имели диагональ 23-24 дюйма, разрешение 1920 на 1200 пикселов, 24-битную глубину цвета.

МОНИТОР -- компактный прибор с собственным экраном для отображения графической информации, применительно к компьютерам синоним дисплея.

ДИСПЛЕЙ -- устройство отображения визуальной информации, применительно к компьютерам синоним монитора.

К параметрам, критически важным для любого типа мониторов, относятся:

· размер экрана;

· разрешение;

· яркость и контрастность;

· цветопередача.

В принципе совокупности основных параметров хватает для приближенной оценки пригодности монитора к решению определенного круга задач, независимо от технологии изготовления и производителя.

3.1 Размер экрана

Традиционно размер экрана монитора измеряют по диагонали и указывают в дюймах. Так сложилось со времен принятия телевизионных стандартов NTSC, PAL, SECAM, которые опирались на технические параметры тогдашних регистрирующих блоков (видиконов) телевизионных камер.

РАЗМЕР ПО ДИАГОНАЛИ -- традиционный способ сопоставления размеров дисплеев для ПК измерением расстояния между противолежащими углами прямоугольного экрана с соотношением сторон 4:3. Для мониторов обычно выражается в дюймах. В связи с распространением широкоформатных дисплеев (соотношение сторон 16:10) размер по диагонали перестал быть адекватным критерием для сопоставления всех типов мониторов. Сейчас более точным считается сопоставление по размеру видимой области (площади экрана).

ВИДИМАЯ ОБЛАСТЬ -- площадь экрана, занимаемая собственно изображением. Обычно измеряется в миллиметрах по горизонтали и вертикали. Для ЖК-панелей совпадает с размером матрицы. Для кинескопов видимая область несколько меньше физического размера трубки.

3.2 Разрешение монитора

Разрешение монитора - количество элементов изображения (пикселов), отображаемое по горизонтали и вертикали. Для ЖК-мониторов оптимальным является разрешение, совпадающее с количеством триад (Red, Green и Blue) ячеек жидких кристаллов (рис.2). Выставить разрешение больше физического количества триад в строках и столбцах невозможно. Для кинескопных мониторов ввиду малого размера точек люминофора разрешение изображения практически всегда меньше физически допустимого. Оптимальным для монитора на ЭЛТ считается разрешение, удобное для просмотра при данной диагонали кинескопа.

Таблица 2 - Типичное разрешение мониторов

Диагональ экрана дюймов.	ЖК - мониторы	ЭЛТ - мониторы.
15	1024x768	800x600
17	1024x768	1024x768
18	1280x1024	-
19	1280x1024	1280x1024
19	1440x900	-
20	1600x1200	-
20	1680x1050	-

Существует единственная в мире модель ЖК-панели (разработка IBM, производство IDTech) с диагональю 23 дюйма, которая имеет разрешение 3840x2400 пикселов. Это рекорд, пока недостижимый для любой другой технологии производства дисплеев.

3.3 Яркость и контрастность

Яркость и контрастность -- важнейшие параметры монитора, во многом характеризирующие качество изображения на экране. Под яркостью понимается яркость белого цвета в центре экрана, под контрастностью -- отношение уровня белого цвета к уровню черного. Величина максимальной яркости свидетельствуют о способности нормально продемонстрировать изображение при сильном наружном освещении.

Яркость и контрастность тесно взаимосвязаны, это две стороны одной медали. Если монитор позволяет регулировать яркость в широких пределах, тем самым увеличивается значение контрастности.

Следует обратить внимание на механизм регулировки яркости монитора. В жидкокристаллических мониторах применяют разные методы: управление поляризацией жидких кристаллов в ячейках или изменение яркости подсветки. Иногда используют комбинированный метод: снижают яркость относительно некоего среднего уровня за счет поляризации, а повышают за счет роста интенсивности свечения лампы. Механизм управления яркостью за счет интенсивности подсветки работает «честно», то есть не деформирует соотношение оттенков цвета различной яркости. Управление яркостью за счет поляризации -- механизм не совсем честный, поскольку искажает градации оттенков, что легко заметить по слиянию оттенков цвета в самых темных и самых светлых областях изображения.

3.4 Цветопередача

Качество отображения цветовых оттенков -- одна из самых больных тем при обсуждении достоинств и недостатков ЖК-мониторов. Именно в этой области проходит принципиальная граница между «тупоконечниками» (приверженцами ЭЛТ-мониторов) и «остроконечниками» (сторонниками ЖК-мониторов). Дискуссионность проблемы усугубляется тем, что цвет -- это не только и не столько физико-техническое явление, сколько впечатление, причем самобытное для каждого индивидуума. Одним нравятся насыщенные, яркие, «кричащие» оттенки, демонстрируемые большинством ЖК-панелей, другие являются приверженцами «естественных» цветовых ощущений, которые якобы обеспечивают ЭЛТ-мониторы.

Абстрагируясь от вкусовых впечатлений, вычленим основные технические составляющие правильной цветопередачи:

1. глубина цвета;

Глубина цвета -- метафора, применяемая для обозначения числа отображаемых цветовых оттенков.

На самом деле никакой «глубины» в цвете не существует, это только художественный образ, тем не менее, ставший традиционным. Глубина цвета измеряется в количестве разрядов, или битов, которые отводятся на отображение градаций яркости каждого пикселя изображения.

2. цветовая температура;

Цветовая температура определяет общую тональность изображения на экране монитора. Необходимость использовать этот параметр возникает потому, что зрение человека всегда адаптируется под текущие условия освещенности, для него не существует универсального белого цвета. На мониторе следует выставить такую цветовую температуру, при которой белый цвет не будет иметь дополнительных цветовых оттенков.

3. цветовой охват;

Как известно, человеческий глаз реально различает оттенки цвета, которые не способно отобразить ни одно техническое устройство. Поэтому все устройства, в том числе и мониторы, вынуждены как-то преобразовывать выходящие за границы их возможностей оттенки в те, которые они могут показать. С целью стандартизации методов такой интерполяции и диапазона отображаемых цветов был внедрен стандарт sRGB, которому обязаны соответствовать все мониторы.

Цветовой охват sRGB удручающе мал по сравнению с видимым глазом диапазоном (например, sRGB монитор в принципе не способен воспроизвести ни один действительно чистый цвет), но зато любой монитор гарантированно отобразит оттенки sRGB-диапазона. Параметры цветового охвата ЖК-монитора фактически определяются характеристиками ламп подсветки и цветных фильтров матрицы, поэтому в этой сфере проблемы очень редки.

Помимо sRGB, существуют другие цветовые пространства, описывающие значительно больший диапазон цветов. Например, в компьютерной графике широко применяют пространство AdobeRGB, в телевидении -- пространство NTSC. В настоящее время на рынке имеются ЖК-мониторы с цветовым охватом AdobeRGB, но их цена пока очень высока.)

4. Принципы работы мониторов

4.1 Принцип работы жидкокристаллического монитора

Основной принцип, используемый в ЖК мониторах, -- поляризация света. Существует множество материалов, пропускающих свет только с определенной поляризацией. Скажем, пропускается свет с вертикальной поляризацией, а вот с горизонтальной полностью задерживается. При промежуточных значениях поляризации свет задерживается только частично.

Таким образом, хотя человеческий глаз не способен отличать состояние поляризации, но, управляя ею, можно обеспечивать формирование элементов изображения. На данный момент роль управляющих элементов лучше всего выполняют жидкие кристаллы. При приложении к ним электрического поля они способны изменять свою ориентацию в пространстве, заодно изменяя и угол поляризации проходящего через них света. Схема строения жидкокристаллического монитора представляет собой, так называемый сэндвич (рис.4).



Рисунок 4 - Схема ЖК монитора с активной матрицей

4.2 Принцип работы плазменной панели

Работа плазменной панели основана на свечении люминофора под воздействием ультрафиолета. Панель плазменного дисплея состоит из огромного количества микро колб, заполненных специальным газом. При подаче напряжения на отдельную колбу газ ионизируется и излучает ультрафиолет.

Ультрафиолет, попадая на люминофор, нанесенный на внутреннюю поверхность колбы, начинает светиться одним из трех цветов (RGB).

В плазменных дисплеях отсутствует развертка. Именно по этой причине в отличие от электронно-лучевых мониторов плазменные панели не мерцают. Панель, состоящая из колб, наполненных газом, прошита вертикальными и горизонтальными электродами для подачи напряжения, причем с лицевой стороны электроды прозрачные.

Переключением напряжения управляет специальный процессор.

5. Стандарты безопасности

На всех современных мониторах можно встретить наклейки с аббревиатурами TCO или MPR II. Правда еще встречаются надписи Low Radiation, но на самом деле это не свидетельствует о какой-либо защите, просто так делали производители Юго-Восточной Азии для привлечения внимания к своей продукции. С целью снижения риска для здоровья, различными организациями были разработаны рекомендации по параметрам мониторов, следуя которым производители мониторов делают их более безопасными. Все стандарты безопасности для мониторов регламентируют максимально допустимые значения электрических и магнитных полей, создаваемых монитором при работе. Практически в каждой развитой стране есть собственные стандарты, но особую популярность во всем мире завоевали стандарты, разработанные в Швеции и известные под именами TCO и MPRII.

5.1 Стандарт TCO

Этот стандарт был разработан в Швеции. Более 80% служащих и рабочих в Швеции имеют дело с компьютерами, поэтому главная задача TCO - это разработать стандарты безопасности при работе с компьютерами, т.е. обеспечить своим членам и всем остальным безопасное и комфортное рабочее место. Кроме разработки стандартов безопасности, TCO участвует в создании специальных инструментов для тестирования мониторов и компьютеров.

Стандарты TCO разработаны с целью гарантировать пользователям компьютеров безопасную работу. Этим стандартам должен соответствовать каждый монитор, продаваемый в Швеции и в Европе. Рекомендации TCO используются производителями мониторов для создания более качественных продуктов, которые менее опасны для здоровья пользователей. Суть рекомендаций TCO состоит не только в определении допустимых значений различного типа излучений, но и в определении минимально приемлемых параметров мониторов, например поддерживаемых разрешений, интенсивности свечения люминофора, запас яркости, энергопотребление, шумность и т.д. Более того, кроме требований в документах TCO приводятся подробные методики тестирования мониторов.

5.2 Стандарт MPR II

MPR II был разработан The swedish board for technical accreditation и определяет максимально допустимые величины излучения магнитного и электрического полей, а также методы их измерения. MPR II базируется на концепции о том, что люди живут и работают в местах, где уже есть магнитные и электрические поля, поэтому устройства, которые мы используем, такие как монитор для компьютера, не должны создавать электрические и магнитные поля, большие чем те, которые уже существуют.

6. Сравнение типов матриц ЖК (LCD-&TFT-) мониторов

Современные мониторы ушли из Эры кинескопов и электронно лучевых труб. Современными можно назвать только мониторы на жидкокристаллических дисплеях, которые по-английски звучат так Liquid crystal display, или сокращенно LCD. Тонкопленочные транзисторы -- разновидность полевого транзистора применяемый в большинстве современных технологий производства LCD дисплеев, английское их название thin-film transistor (TFT). Таким образом большинство ЖК мониторов можно называть в равной степени ЖК-, LCD-, TFT-, LCD TFT мониторами.

Но даже эти LCD TFT мониторы производятся по огромному количеству различных технологий, каждая из которых имеет множество ответвлений. Давайте разберемся с наиболее популярными из них.

6.1 Описание TFT TN

Twisted Nematic (TN) -- это самая старая технология производства ЖК дисплеев. На сегодняшний день она остается одной из самых дешевых и самых распространенных в изготовлении матриц. Эта технология постоянно совершенствуется и мониторы на матрице TN становятся все более качественными. Одним из рывков в развитии этой технологии стало введение дополнительного слоя увеличивающего угол обзора. Это нововведение было названо Film, а матрицы стали называть TN+Film. Но в последнее время мониторы, выпускаемые с матрицей TN все используют технологию Film, поэтому её часто упускают в названии.

Преимущества матриц TFT TN+Film:

· низкая цена -- основа популярности этой технологии;

· очень маленькое время отклика позволяет использовать дисплеи этого типа для просмотра динамических сцен в фильмах и играх.

Недостатки матриц TFT TN+Film:

· худшая из всех технологий цветопередача;

· маленькие углы обзора, хоть технология Film частично решила эту проблему, но все равно мониторы на основе этих матриц остаются с одними из худших показателей по этой характеристике;

· высокая (относительно) вероятность появления бракованных субпикселей, которые приводят к появлению постоянно светящихся точек белого, красного, зеленого или синего цвета.

Область применения.

Дисплеи на основе матриц TFT TN+Film идеально подходят для работы в офисе, а также могут использоваться для просмотра фильмов и в играх. При ограниченном бюджете мониторы на этой матрице -- идеальное решение.

6.2 Описание TFT IPS

Технология TFT IPS была разработана совместно компаниями NEC и Hitachi. Основной задачей было избавиться от недостатков матриц TFT TN. С помощью этой технологии компаниям удалось значительно увеличить углы обзора, а также цветопередачу и контрастность. Но время отклика было очень долгим.

Преимущества TFT IPS:

· улучшенная по сравнению с TFT TN цветопередача. 8 бит на канал против 6 бит;

· улучшенные углы обзора;

· идеальный черный цвет.

Недостатки TFT IPS:

· высокая цена;

· большое время отклика.

Область применения.

Мониторы хорошо подходят для офисной и домашней работы. Прекрасно зарекомендовали себя в качестве мониторов менеджеров в рекламной отрасли для демонстрации макетов. В меньшей степени подходят для игр.

6.3 Описание TFT S-IPS

За букву S названии можно сказать спасибо напыщенным маркетологам и означает она Super. Правда до настоящего «супер» еще далеко. При разработке этого типа матриц удалось еще увеличить углы обзора и, что важнее, время реакции пикселя.

Преимущества и недостатки матриц IPS остались те же, правда немного сгладились.

Использовать эти матрицы уже можно и для игр, но основное предназначение остается в качестве средних мониторов для графического дизайна и рекламы.

6.4 Описание TFT H-IPS

Horizontal IPS -- модифицированная версия матрицы IPS увидевшая свет в 2007 году. Если сравнивать эти матрицы с S-IPS, то они имеют ряд преимуществ:

· более однородная поверхность;

· увеличенная контрастность.

6.5 Описание TFT UH-IPS

Ultra Horizontal IPS улучшена по сравнению с предыдущей версией уменьшением расстояния между субпикселями, что привело к увеличению яркости и, как следствие, контрастности.

6.6 Описание TFT P-IPS

Professional IPS -- лучшее на сегодняшний день воплощение матрицы IPS. Обеспечивает лучшую цветопередачу из TFT матриц, глубина цвета составляет 30 бит, что обеспечивает более миллиарда цветов.

Идеально подходит для профессиональных мониторов стоящих на столах дизайнеров и фотографов, а также любого у кого есть достаточные средства.

6.7 Описание технологий TFT MVA, PVA, S-PVA

Технология изначально заявленная компанией Fujitsu и в последствии подхваченная компанией Samsung.

Основным преимуществом является глубокий черный цвет, ну а недостатком является изменение цвета в зависимости от угла просмотра.

Заключение

Изучив литературу и рассмотрев все прилежащие к ней схемы, рисунки, таблицы и графики, посвященные данной теме, можно сделать вывод, что если говорить об изменениях мониторов в геометрическом плане, то действительно можно сказать, что они эволюционируют от трубки к пластине. Традиционные электронно-лучевые трубки становятся все шире и короче, появляются также новые технологии мониторов, позволяющие создавать панели, которые в буквальном смысле можно вешать на стену. Впрочем, геометрический подход не подразумевает под собой ничего, кроме формы; ученые активно работают и над традиционными технологиями, постоянно совершенствуя их качество, и одновременно создают принципиально новые. Некоторые из этих технологий уже доведены до уровня промышленных изделий, другие еще только проходят лабораторные испытания, однако уже сегодня обещают перегнать в характеристиках своих нынешних собратьев.

Список литературы

1. Методическая копилка учителя информатики [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://www.metod-kopilka.ru/page-2-2-7.html - Заглавие с экрана.

2. Википедия - свободная энциклопедия [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Монитор - Заглавие с экрана.

3. Computer Book's [Электронный ресурс]: Режим доступа: Режим доступа: http://www.computerbooks.ru/ - Заглавие с экрана.

Размещено на Allbest.ru

...