Тема 2.2. Зовнішні пристрої еом Лекція 13

Технології оперативного відображення інформації. Як працює електронно- проміневий монітор. Рідинно-кристалеві монітори.

Плазмені дисплеї. Органічні   світлодіоди. Апаратне прискорення графічних функцій. Цифровий папір. Прінтери. Плотери. Комп’ютерна мишка.

13.1.Технології оперативного відображення інформації

Информационную связь между пользователем и компьютером обеспечивает монитор. В наши дни компьютерные мониторы достигли высокой степени развития, что впрочем не избавляет пользователя от необходимости разбираться в аппаратном обеспечении. Медленный видеоадаптер может затормозить работу даже самого быстрого компьютера. А неправильное сочетание монитора и видеоадаптера не только не позволит полноценно выполнять поставленные задачи, но может привести к ухудшению зрения.

Система отображения компьютера состоит из двух главных компонентов:

􀂄 монитора (дисплея);

􀂄 видеоадаптера (называемого также видеоплатой или графической платой).

Компьютерный монитор обычно базируется на одной из двух основных технологий: электронно - лучевая трубка CRT(cathode_ray tube) или

жидкокристаллический дисплей LCD (liquid crystal display)

13.2. Як працює електронно- проміневий монітор

Информация на мониторе может отображаться несколькими способами. Самый распространенный ‒ отображение на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), такой же, как в телевизоре. ЭЛТ 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 скоростью устремляются к экрану. Поток электронов (электронный луч) проходит через фокусирующую 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. В электронно-лучевых мониторах используются три слоя люминофора: красный, зеленый и синий, сочетание которых обеспечивает световую гамму изображения.

Химическое вещество, используемое в качестве люминофора, характеризуется временем послесвечения, которое отображает длительность свечения люминофора после воздействия электронного пучка. Время послесвечения и частота обновления изображения должны соответствовать друг другу, чтобы не было заметно мерцание изображения (если время послесвечения очень мало) и отсутствовала размытость и удвоение контуров в результате наложения последовательных кадров (если время послесвечения слишком велико). Электронный луч движется очень быстро, прочерчивая экран строками слева направо и сверху вниз по траектории, именуемой растром. Период сканирования по горизонтали определяется скоростью перемещения луча поперек экрана.

В процессе развертки (перемещения по экрану) луч воздействует на те элементарные участки люминофорного покрытия экрана, где должно появиться изображение. Интенсивность луча постоянно меняется, в результате чего изменяется яркость свечения соответствующих участков экрана. Поскольку свечение исчезает очень быстро, электронный луч должен вновь и вновь пробегать по экрану, возобновляя его. Этот процесс называется возобновлением (или регенерацией) изображения. В большинстве мониторов частота регенерации, которую также называют частотой вертикальной развертки, во многих режимах приблизительно равна 85 Гц, т.е. изображение на экране обновляется 85 раз в секунду. Снижение частоты регенерации приводит к мерцанию изображения, которое очень утомляет глаза. Следовательно, чем выше частота регенерации, тем комфортнее себя чувствует пользователь.

Рис.13.1. Конструкція електронно-проміневого монітору

На Рис.13.1 таі Рис.13.2 наведено конструкцію і принципову схему електронно-проміневого монітору (ЕПТ-монітора).

Рис. 13.2. Принципова схему електронно-проміневого монітору

К - катод

Ф - фокусуюча система

М - модулятор

СР - система розгортання (развертки)

ЕП - електронний промінь

А - анод

Е - екран (люмінесцентний)

Між катодом (К) і анодом (А)подається висока напруга (декілька Квольт), яка „вириває" з катода електронний потік, що фокусується у тонкий промінь фокусуючою системою (Ф). Цей промінь падає на екран, покритий зернистим люмінофором - рідиною, яка світиться під впливом енергії променя електронів.

За допомогою модулятора можна міняти інтенсивність потоку електронів і таким чином одержувати на екрані різну яскравість крапки, в яку попадає промінь.

Система розгортання за допомогою пилоподібної напруги (Рис.13.3) створює растр на поверхні екрана (Рис.13.4)

Рис.13.3

Рис.13.4

Кожна крапка цього растра адресується і може бути засвічена чи не засвічена. Таким чином створюється графічне зображення. Мінімальний елемент растра (крапка) називається пікселем.

Кольорові монітори мають піксели більш складної форми (Рис.13.5) створенні з трьох крапок: червоної (Red), зеленої (Green ) і синьої (Blue).

Рис. 13.5. Структура піксела кольорового монітору

Такі монітори засвічують кожен свою крапку на трьохкольоровому пікселі. Як відомо, комбінація цих трьох кольорів може створити будь-який колір світлової гами. Кольорові монітори, побудовані на описаному принципі, називаються RGB-моніторами.

Якість зображення на моніторі залежить від розміру пікселів і частоти регенерації зображення. Розмір пікселів у різного класу моніторів складає 0,22 - 0,4 мм. У хороших - не більше 0,28. Аналогічною характеристикою може бути роздільна спроможність (разрешающая способность), тобто число пікселей по горизонталі і вертикалі екрану. Наприклад, 1024x768.

Частота регенерації (повтор кадрів) є дуже важливий показник якості при відображенні динамічних зображень. Для хороших моніторів вона овинна бути на рівні 70—80 Гц і навіть вище.

Перевагою ЕПТ-моніторів є якість зображення. Недоліком ‒ небезпечність для користувача (випромінювання), габарити, використання високої напруги, високе енергоспоживання.