Цветные мониторы.

Несколько лет назад цветные мониторы для персональных компьютеров считались легкомысленной роскошью. Цвет обходился дорого, а качество изображения снижалось. Однако возможности аппаратного обеспечения росли быстро, а цены снижались, и сегодня большая часть программного обеспечения использует цвет не только для красоты - он помогает быстрее обрабатывать выдаваемую информацию. Монохромные дисплеи не умерли, но цветные стали нормой для офисов, школ, для дома. Одной из причин, вызвавших взлет популярности цветных мониторов, стало увеличение их разрешающей способности. Прежний стандарт определял {разрешение 640 точек по горизонтали и 500 точек по вертикали. Наиболее популярный сегодня стандарт - EGA - при разрешении 640х350 точек, делает изображение на цветном экране столь же разборчивым, как и на монохромном. Наиболее часто использующимся в дисплеях устройством индикации является электронно-лучевая трубка (ЭЛТ). Хотя такая технология может показаться архаичной по сравнению с современными интегральными схемами, которыми начинен персональный компьютер. Вкратце принцип действия монитора заключается в том, что испускаемый электронной пушкой пучок электронов, попадая на экран покрытый люминофором, вызывает его свечение. На пути электронного пучка находится отклоняющая система, изменяющая его направление. и модулятор - специальный электрод, регулирующий яркость получаемой на экране точки. Изображение на экране формируется из отдельных точек (pixels - от английского picture element - элемент изображения), собранных в строки. Последовательно перемещая луч по строкам, можно изменяя его интенсивность в нужные моменты, можно получить на экране любое требуемое изображение. Известно, что любой цвет может быть получен смешением трех основных цветов. Поэтому в цветной мониторе использован люминофор трех основных цветов: красного, зеленого и синего, нанесенный на экран в виде зерен диаметром порядка 0.2 - 0.3 мм. Соответственно, используются три электронных пушки. Зерна люминофора на экране расположены в строго определенной последовательности - они собраны в равносторонние треугольники - триады. В каждой триаде есть зерна каждого из указанный цветов. ЭЛТ устроена так, что на каждое из зерен триады падает определенный - свой луч. В результате аддитивного пространственного смешения излучения трек точек, человек видит точку с цветом определяющимся яркостью каждого из зерен триады. Поэтому в цветной ЭЛТ три электронных пушки, расположенных по углам треугольника (так называемое дельтообразное расположение), генерируют три электронных луча. Каждый луч отвечает за воспроизведение одного из основных цветов. Рядом с пушкой расположен модулятор, управляющий интенсивностью потока электронов, и как следствие, яркостью свечения экрана. Затем лучи проходят фокусирующий электрод и попадают в зону действия отклоняющей системы. Здесь магнитное поле меняется таким образом, что лучи одновременно перемещаются слева направо и сверху вниз. При этом на экране появляется множество параллельных горизонтальных линий, называемых растром. Когда лучи возвращаются к левому краю экрана, они выключаются с помощью модуляторов и не оказывают влияния на изображение. Итак, пройдя еще несколько сантиметров, лучи падают на экран? Да, но не сразу. Сперва на их пути встречается теневая маска. Она представляет собой тонкий стальной лист с мириадами очень маленьких: отверстий, расположенный на расстоянии около сантиметра от экрана. Количество отверстий в маске соответствует количеству триад. Отверстия расположены так, что каждый электронный луч, пройдя сквозь маску, падает точно на свое зерно люминофора. Обычно луч пробегает весь экран примерно 60 раз в секунду: при этом глаз видит на экране устойчивое изображение. Перемещением лучей управляет сложный генератор развертки, который синхронизируется сигналами, поступающими с платы видеоадаптера. Она располагается в одном из слотов компьютера. Кроме того, видеоадаптер посылает сигналы управления яркостью каждого из лучей для каждого элемента изображения. Так как в стандарте ЕGА предусмотрено 64 цвета (2⁶), то соответственно, таких сигналов шесть - по два для каждого основного цвета. Это сигналы полной и половинной яркости позволяющие иметь в сумме 4 уровня яркости каждого луча (0,1/3,2/3.1). Более новый стандарт - VGA - ориентирован на использование аналогового сигнала. Так как его уровень может быть в общем-то любым, появляется возможность получать практически неограниченное количество оттенков.

Кроме ЭЛТ с дельтаобразным расположением пушек, существуют трубки с планарным расположением - все пушки располагаются в одной плоскости. Соответственно, и лучи находятся в одной плоскости. Такие ЭЛТ чаще всего используются в телевизорах, но иногда встречаются и в мониторах. В целом они проще, однако маска становится технологически более сложной, так как отверстая в ней имеют прямоугольную форму. Такая ЭЛТ обладает меньшей разрешающей способностью, нежели ЭЛТ с дельтаобразным расположением пушек (и зерен люминофора). Это связано с большим размером точки на экране при расположении точек в линию.