8. Устройства вывода информации на экран.

Устройства вывода информации. Это устройства, которые переводят информацию с машинного языка в формы, доступные для человеческого восприятия.

• Устройство вывода информации на экран: монитор. Монитор – это устройство отображения текстовой и графической информации, с целью ее визуального восприятия.

• Устройства вывода информации на печать. Принтер – это устройство вывода информации на бумагу или другой носитель. Графопостроитель (плоттер) – это устройство вывода информации на печать в форме рисунка или графика.

МОНИТОР – это устройство отображения текстовой и графической информации с целью её визуального восприятия.

По способу формирования изображения:

1. МОНИТОРЫ С ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКОЙ (ЭЛТ, BRT). Формирование изображения производится на внутренней стороне экрана, покрытого слоем люминофора, который светится под воздействием потока электронов, излучаемых электронной пушкой. Подавляющее большинство мониторов сконструированы на базе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), и принцип их работы аналогичен принципу работы телевизора. Основной элемент дисплея – электронно-лучевая трубка. Ее передняя, обращенная к зрителю часть с внутренней стороны покрыта люминофором – специальным веществом, способным излучать свет при попадании на него быстрых электронов. Люминофор наносится в виде наборов точек трех основных цветов – красного, зеленого 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 изображение (англ. pixel – picture element, элемент картинки). Расстояние между центрами пикселов называется точечным шагом монитора. Это расстояние существенно влияет на четкость изображения. Чем меньше шаг, тем выше четкость. Обычно в цветных мониторах шаг составляет 0,24 мм. При таком шаге глаз человека воспринимает точки триады как одну точку «сложного» цвета. 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 создается 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. 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 поочередно все пикселы строчку за строчкой от верхней до нижней, затем возвращаться в начало верхней строки и т.д. Количество отображенных строк в секунду называется строчной частотой развертки. А частота, с которой меняются кадры изображения, называется кадровой частотой развертки. Последняя не должна быть ниже 85 Гц, иначе изображение будет мерцать.

Достоинства: Низкая стоимость. Высокое качество цветопередачи. Малое время отклика.

Недостатки: Большие размеры и вес. Наличие излучения от экрана и эффект мерцания. Высокое тепловыделение. Значительное потребления электроэнергии.

2. ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ (ЖК, LCD). Используются специальные молекулы, которые при определенном напряжении кристаллизируются, при этом изменяется их прозрачность. За молекулой располагается световой фильтр, который формирует изображение. 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 введенные в жидкокристаллический раствор вещества, способные излучать свет под воздействием электрического поля, можно создать высококачественные изображения, передающие более 15 миллионов цветовых оттенков. Большинство ЖК-мониторов использует тонкую пленку из жидких кристаллов, помещенную между двумя стеклянными пластинами. Заряды передаются через так называемую пассивную матрицу – сетку невидимых нитей, горизонтальных и вертикальных, создавая в месте пересечения нитей точку изображения (несколько размытого из-за того, что заряды проникают в соседние области жидкости). Активные матрицы вместо нитей используют прозрачный экран из транзисторов и обеспечивают яркое, практически не имеющее искажений изображение. Экран при этом разделен на независимые ячейки, каждая из которых состоит из четырех частей (для трех основных цветов и одна резервная). Количество таких ячеек по широте и высоте экрана называют разрешением экрана. Современные ЖК-мониторы имеют разрешение 642х480, 1280х1024 или 1024х768. ТО, экран имеет от 1 до 5 млн точек, каждая из которых управляется собственным транзистором. По компактности такие мониторы не знают себе равных. Они занимают в 2 - 3 раза меньше места, чем мониторы с ЭЛТ и во столько же раз легче; потребляют гораздо меньше электроэнергии и не излучают электромагнитных волн, воздействующих на здоровье людей.

Достоинства: Не имеют излучения. Нет эффекта мерцания. Малые размеры и вес. Малое потребление энергии. Высокая контрастность изображения.

Недостатки: Четкость изображения достигается только при определенном разрешении. Низкая точность светопередачи. Низкое время отклика. Зависимость контраста от угла обзора. Наличие дефектных пикселей.

3. ПЛАЗМЕННЫЕ МОНИТОРЫ (PDD). Состоят из двух пластин, между которыми находится газовая смесь, светящаяся под воздействием электронных импульсов. Это, как правило, мониторы с очень большой диагональю (40 – 60 дюймов), с совершенно плоским экраном, а сами мониторы являются очень тонкими (толщина их обычно не превышает 10 см) и одновременно очень лёгкими. И при всех этих достоинствах плазменные мониторы позволяют сохранить качество изображения на очень высоком уровне. Изображение в этом мониторе формирует плазма, меняющая свой цвет под воздействием тока. Плазменные мониторы совершенно не создают электромагнитных полей, что служит гарантией их безвредности для вашего зрения и здоровья.

Достоинства: Хорошая цветопередача. Малая толщина экрана. Высокая контрастность изображения. Большая диагональ.

Недостатки: Большой размер пикселя. Нет возможности создавать мониторы с малой диагональю (от 32’). Большой вес. Эффект выгорания пикселей. Наличие бликов.

ОСНОВНЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ДИСПЛЕЕВ ЯВЛЯЮТСЯ:

1. Разрешающая способность, которая характеризует качество изображения на экране. Разрешающая способность дисплея зависит от количества пикселей на экране, из которых формируется изображение. Пиксели располагаются по горизонтали и вертикали экрана. Чем больше пикселей, тем четче и резче изображение и тем выше разрешающая способность дисплея. Разрешающая способность 1024 на 768 означает, что имеется 1024 пикселя по горизонтали и 768 - по вертикали.

2. Цветовое разрешение экрана: количество разрешающих оттенков, которое может принимать отдельные точки.

3. Размер экрана по диагонали: 14’,15’,17’,19’,21’,22’.

4. Соотношение сторон экрана: 4:3, 16:9.

5. Частота смены кадров: измеряется в Гц.

6. Масса и габариты.

7. Стоимость.

Разрешающая способность дисплея и его цветовая палитра зависит от используемого в ПК видеоадаптера.

Видеоадаптер – это электронная плата, которая обрабатывает видеоданные (текст и графику) и управляет работой дисплея. Содержит видеопамять, регистры ввода вывода и модуль BIOS. Посылает в дисплей сигналы управления яркостью лучей и сигналы развертки изображения.

Существуют следующие типы видеоадаптеров:

MDA (Monochrom Display Adapter) — монохромный графический адаптер, ориентированный на монохромные дисплеи;

CGA (Сolor Graphics Adapter) — цветной графический адаптер обеспечивает формирование графического изображения на цветном экране, используя для этого 16 цветов. Имеется возможность работать и с монохромными дисплеями.

EGA (Enhanced Graphics Adapter) — улучшенный графический адаптер характеризуется большей, чем у CGA разрешающей способностью, большей цветовой палитрой (64 цвета, включая черный и различные оттенки серого), выдает лучшее качество изображения.

VGA (Video Graphics Array) — видеографическая матрица или видеографический адаптер работает во всех предыдущих режимах и формирует изображение с высокой скоростью, большей разрешающей способностью, лучшей цветностью (всего в памяти хранится 262144 оттенка различных цветов; видеоадаптер может поддерживать на экране 256 цветов одновременно).

SVGA (Super Video Graphics Array) — явился дальнейшим развитием VGA. Он имеет большую разрешающую способность, влияющую на качество изображения на дисплее.