2.3. Пристрою виводу Дисплеї

Дисплеї є найпоширенішим типом пристроїв виводу графічної інформації. Вони застосовуються скрізь - від мобільних телефонів до рекламних щитів.

Дисплеї на елт

Найпоширеніший⁵⁾тип дисплеїв середнього розміру. Заснований на використанні ЕЛТ - Електронно-Променевої Трубки (англ. CRT). ЕЛТ улаштована в такий спосіб.

Електрони спочатку прискорюються електромагнітним полем, а потім відхиляються в потрібному напрямку перпендикулярним полем (ця частина ЕЛТ називається гарматою). При влученні на поверхню екрана вони викликають світіння встановлених там часток люмінофора, що і сприймається спостерігачем. Чим більше прискорення (а отже, більшу енергію) одержав електрон, тим яскравіше світиться люмінофор. У кольорових дисплеїв є 3 пушки для кожного з базисних RGB-Квітів, а по поверхні екрана рівномірно розподілені частки люмінофора, що відповідають базисним квітам. Щоб електрони, випущені з відповідної гармати, потрапили тільки на люмінофор свого кольору перед екраном ставиться щілинна маска або апертурні ґрати. Час післясвітіння люмінофора незначно, і зображення постійно обновляється; для виводу одного кадру гармата випускає електрони послідовно ліворуч праворуч у кожному рядку й по рядках знизу нагору. Кількість відновлень усього зображення в секунду зветься частота відновлення або частота розгорнення (англ. refresh rate). Вона повинна бути досить високої (> 75 Гц), щоб не виникало стомлюючого ока мерехтіння.

Рис. 2.4.  Дисплей на ЕЛТ.

Проблемою моніторів на ЕЛТ є те, що яскравість світіння люмінофора залежить від енергії електрона, що потрапив на нього (у свою чергу обумовленої напругою в пушку Vs) не лінійно, а за законом . Для більшості ЕЛТ . Для того щоб компенсувати цей ефект, застосовують т.зв. гамма-корекцію, тобто подачу на гармату скоректованої напруги V_c = V_s^(1/γ).

Гамма-корекція може також здійснюватися програмно, що відповідає зміною кольору пікселів. Для кольорових ЕЛТ дисплеїв, загалом кажучи, γ своя для кожного з базисних RGB-Квітів, але в простих системах це не враховують.

Основними недоліками дисплеїв на ЕЛТ є порівняно більші розмір і вага, а також геометричні перекручування на периферії екрана. Втім, останній недолік у сучасних пристроях усунутий. Основні достоїнства - гарна передача кольору й здатність прийнятно працювати в широкому діапазоні дозволів екрана, на відміну від Рк-Дисплеїв.

Дозвіл залежить від щільності часток люмінофора на поверхні дисплея. Типові значення - 85-130 ppi. Практично всі Елт-Дисплеї мають аспектове відношення 4:3.

Жидкокристаллические дисплеї

Рис. 2.5.  Рідкокристалічний дисплей.

У цей час займають домінуючу позицію (у порівнянні з ЕЛТ) як дисплеї персональних комп'ютерів. Єдиний вид дисплеїв, використовуваний у ноутбуках на справжній момент. Улаштовано вони в такий спосіб:

Позад дисплея убудована лампа, світло від якої проходить або не проходить через екран. Екран рідкокристалічного дисплея складається з 5 шарів: із двох сторін шари поляризаційних фільтрів і електродів, а всередині - шар рідких кристалів. Для кожного пікселя шар рідких кристалів складається з декількох молекул у ряд. При відсутності напруги цей ряд має форму спіралі й світло повністю проходить через зовнішній фільтр (тобто піксель світиться). При подачі напруги на електроди молекули розпрямляються в рівний ряд і світло йде перпендикулярно зовнішньому фільтру й не проходить через нього (тобто піксель - темний). Величина напруги дозволяє регулювати яскравість. Кольорове зображення формується, як і у фотоапаратах, за допомогою мікросвітлофільтрів.

Основними достоїнствами рідкокристалічних дисплеїв є менші, чим в Елт-Дисплеїв, розмір у глибину, вагу й енергоспоживання, більша чіткість. Крім цього відсутнє мерехтіння зображення, що спостерігається в Елт-Дисплеїв, що приводить до меншого стомлення очей. Недоліками є: гірша, чим в Елт-Дисплеїв, передача кольору; колірні перекручування при косих кутах зору; великий середній час реакції (час перемикання з одного кольору на іншій, типове значення - 25 мс, тобто максимум 40 кадр/с), що приводить до "змазування" динамічно мінливих зображень (насамперед у відео й комп'ютерних іграх), а також недостатньо темний чорний колір (тому що на самому справі не все світло вдається блокувати кристалом).

Типовий дозвіл таке ж, як і в Елт-Дисплеїв, - 85-130 ppi. Аспектове відношення - 4:3 або 16:10 (т.зв. широкоекранні дисплеї).