инфо 6 лекция
.pdfЛекция знакомит с основными внешними устройствами современных персональных компьютеров. А также познакомит студентов с современными видеоподсистемами и работой клавиатуры и манипуляторов в современных ЭВМ.
Принтеры
Принтер – устройство для вывода информации на бумажный носитель и прозрачные пленки.
По технологии печати можно выделить принтеры: матричные, струйные, лазерные, LED и др.
Матричные принтеры – это принтеры, в которых печатающим элементом является головка с 9, 18, или 24 иголками, удар которых через красящую ленту формирует выводимый символ на бумаге. Используется бумага формата А4 или А3. Возможно использование рулонной бумаги. Матричные принтеры бывают символьные и постраничные. Качество печати матричных принтеров напрямую зависит от количества иголок в печатающей головке. К недостаткам матричных принтеров можно отнести шум при их работе и относительно медленную печать. Достоинства: дешевые расходные материалы, а также оттиски на бумаге, что важно, если текст стерт.
Струйные принтеры формируют изображение на бумаге из пятен, образующихся при попадании капель красителя на бумагу. Печатающая головка разбрызгивает специальные чернила через сопла на бумагу, количество которых может достигать 256. Толщина струи меньше иглы матричного принтера, поэтому качество печати выше.
Печатающие головки могут быть совмещены с чернильницей, а могут быть отдельно. В первом случае при окончании чернил заменяется весь блок. Во втором лишь чернильница. Хотя сама печатающая головка тоже является расходным материалом. Струйные принтеры по конструктивному решению подразделяют на две большие группы.
Первая группа принтеры непрерывного действия (continuous drop), когда чернила либо непрерывно разбрызгиваются на бумагу при печати, либо возвращаются обратно в чернильницу. В настоящее время эти принтеры широкого распространения не имеют.
Вторая группа принтеры дискретного действия (drop on demand). В этих принтерах чернила используются только по необходимости, используя либо специальную пузырьковую технологию (bubble jet), либо пьезоэффект (piezo ink jet). Принтеры, использующие пузырьковую технологию, в печатающей головке имеют небольшой нагревательный элемент, который под действием электрического тока очень быстро нагревает чернила. Необходимая порция чернил выбрасывается из сопла. А одновременно
состыванием всасывается очередная чернильная капля.
Впринтерах, использующих пьезоэффект, капля выбрасывается щелчком при изменении размеров пьезокристалла под воздействием электрического тока. Этот метод позволяет обеспечить более стабильную форму капли, близкую к сферической.
Качество печати изображения во многом зависит от формы капли и ее размера, а также от характера впитывания жидкого красителя поверхностью бумаги. В этих условиях особую роль играют вязкостные свойства красителя и свойства бумаги.
К положительным свойствам струйных печатающих устройств следует отнести относительно небольшое количество движущихся механических частей и, соответственно, простоту и надежность механической части устройства и его относительно низкую стоимость. Основным недостатком, по сравнению с лазерными принтерами, является нестабильность получаемого разрешения, что ограничивает возможность их применения в черно-белой полутоновой печати. В то же время струйные принтеры нашли широкое применение в цветной печати. А также к недостаткам струйного принтера следует отнести стоимость чернил для них. Покупая струйный принтер необходимо учитывать стоимость заправки его чернилами.
Лазерные принтеры обеспечивают высокое качество печати, не уступающее, а во многом превосходящее полиграфическое. Они отличаются также высокой скоростью печати, которая измеряются в страницах в минуту (ppm – page per minute). Как и в матричном принтере итоговое изображение формируется из точек. Принцип действия лазерных принтеров следующий:
¾в соответствии с поступающими данными лазерная головка испускает световые импульсы, которые отражаются от зеркала и попадают на поверхность светочувствительного барабана;
¾горизонтальная развертка изображения выполняется вращением зеркала;
¾участки поверхности светочувствительного барабана, получившие световой импульс, приобретают статический заряд;
¾барабан при вращении проходит через контейнер, наполненный красящим составом (тонером), и тонер закрепляется на участках, имеющих статический заряд;
¾при дальнейшем вращении барабана происходит контакт его поверхности с бумажным листом, в результате чего происходит перенос тонера на бумагу;
¾лист бумаги с нанесенным на него тонером протягивается через нагревательный элемент, в результате чего частицы тонера спекаются и закрепляются на бумаге.
Основное достоинство лазерных принтеров заключается в получении высококачественных отпечатков, при высокой скорости печати. Модели среднего класса обеспечивают разрешение печати до 600dpi, а профессиональные модели – до 1200dpi.
Принцип действия LED – принтеров похож на принцип действия лазерных принтеров. Разница заключается в том, что источником света является не лазерная головка, а линейка светодиодов. Светодиоды — это полупроводниковые элементы, которые светятся, если к ним подвести электрический ток. Поскольку эта линейка расположена по всей ширине печатаемой страницы, отпадает необходимость в формировании горизонтальной развертки и вся конструкция получается проще, надежнее
идешевле. Типичная величина разрешения для светодиодных принтеров составляет порядка 600dpi.
В настоящее время на рынке вычислительной техники есть принтеры и с другими принципами работы. Например, термопринтеры, в которых печатающая головка состоит из мельчайших нагревательных элементов, которые переносят специальное красящее вещество на бумагу именно в том месте, где обеспечивается необходимая температура. Различают принтеры с переносом специальной красящей мастики и принтеры, в которых перенос вещества осуществляется в газообразном состоянии. Эти устройства имеют отличные показатели печати почти фотографического качества.
Выбирая принтер, следует обращать внимание на его основные характеристики, к которым относятся следующие:
¾разрешающая способность принтера - количество выводимых точек на единицу длины изображения, обычно на квадратный дюйм, измеряется в dpi (dot per inch). Современные принтеры имеют разрешение от 600 до 1200 dpi для черно-белых изображений, для цветных изображений этот показатель ниже. Многие современные принтеры используют специальные алгоритмы, улучшающие разрешение;
¾количество цветов имеет важное значение. Обычно используются три основных цвета, смешением которых получается любой цвет. Черный цвет получить трудно, поэтому он добавляется к другим;
¾качество драйверов и используемые алгоритмы цветоделения играют немаловажную роль для получения качественной печати;
¾скорость печати измеряется количеством страниц в единицу времени, обычно в минуту. Современные принтеры имеют скорость печати от 1-2 до 10-12 страниц в минуту;
¾ресурс принтера определяется временем непрерывной эксплуатации и измеряется количеством страниц в единицу времени, обычно в месяц. Превышение ресурса существенно повышает вероятность поломки принтера;
¾ресурс одной заправки вместе с ее стоимостью определяет стоимость эксплуатации принтера. Лазерные принтеры обычно стоят дороже струйных, но эксплуатация последних несколько дороже.
Плоттеры (графопостроители)
Плоттер (Plotter) или графопостроитель — устройство для вывода различных чертежей, географических карт, плакатов и других изображений на бумагу большого формата. Внешний вид плоттера показан на рисунке 42.
Рисунок 42 - Плоттер
Плоттеры бывают монохромными и цветными. По конструкторскому исполнению плоттеры бывают барабанные и планшетные. Подразделяются также плоттеры с разным пишущим инструментом. С этой точки зрения бывают плоттеры: с пером – одноразовой заправки; с фломастером – многоразовой заправки; карандашные с автоматически выдвигаемым цанговым карандашом. По технологии нанесения изображения плоттеры делятся на: перьевые; плоттеры на термобумаге (строящие изображение локальным нагревом специальной бумаги); струйные; лазерные и LED – плоттеры. Постепенно грань между принтерами и плоттерами стирается. Плоттеры от принтеров отличает только большой формат бумаги.
Сканеры
Сканером называется устройство, позволяющее вводить в компьютер образы изображений, представленные в виде текста, рисунков, слайдов, фотографий или другой графической информации. В том случае, когда с помощью сканера вводится знаковая информация, исходный материал вводится в графическом виде, после чего обрабатывается специальными программными средствами (программами распознавания образов).
Планшетные сканеры предназначены для ввода графической информации с прозрачного или непрозрачного листового материала. Принцип действия этих устройств состоит в том, что луч света, отраженный от поверхности материала (или прошедший сквозь прозрачный материал), фиксируется специальными элементами, называемыми приборами с зарядовой связью (ПЗС). Обычно элементы ПЗС конструктивно оформляют в виде линейки, располагаемой по ширине исходного материала. Перемещение линейки относительно листа бумаги выполняется механическим протягиванием линейки при неподвижной установке листа или протягиванием листа при неподвижной установке линейки. Планшетный сканер показан на рисунке 43.
Рисунок 43 – Планшетный сканер
Основными потребительскими параметрами планшетных сканеров являются:
¾разрешающая способность (количество различимых точек на дюйм изображения, зависит от плотности размещения приборов ПЗС на линейке, а также от точности механического позиционирования линейки при сканировании);
¾производительность сканера, определяемая продолжительностью сканирования листа бумаги стандартного формата и зависящая как от совершенства механической части устройства, так и от типа интерфейса, использованного для сопряжения с компьютером;
¾динамический диапазон, определяемый логарифмом отношения яркости наиболее светлых участков изображения к яркости наиболее темных участков (типовой показатель для сканеров офисного применения составляет 1,8-2,0, а для сканеров профессионального применения – от 2,5;
¾максимальный размер сканируемого материала.
Принцип действия ручных сканеров в основном соответствует планшетным. Внешний вид ручного сканера показан на рисунке 44. Разница заключается в том. Что протягивание линейки ПЗС в данном случае выполняется вручную. Равномерность и точность сканирования при этом обеспечиваются неудовлетворительно, и разрешающая способность у ручного сканера низкая.
Рисунок 44 – Сканер ручного типа
В сканерах барабанного (рулонного) типа исходный материал закрепляется на цилиндрической поверхности барабана, вращающегося с высокой скоростью. Внешний вид сканера барабанного типа показан на рисунке 45. Устройства этого типа обеспечивают наивысшее разрешение благодаря применению не ПЗС, а фотоэлектронных умножителей. Их используют для сканирования исходных изображений, имеющих высокое качество, но недостаточные линейные размеры (фотонегативов, слайдов и т.п.)
Рисунок 45 – Сканер барабанного типа
Для ввода данных от стандартных форм, заполненных механически или от «руки», применяются сканеры форм. Необходимость в этом возникает при проведении переписей населения, обработке результатов выборов и анализе анкетных данных. От сканеров форм
не требуется высокой точности сканирования, но быстродействие играет повышенную роль и является основным потребительским параметром.
Разновидность ручных сканеров – штрих-сканеры предназначены для ввода данных закодированных в виде штрих-кода. Такие устройства имеют применение в розничной торговой сети.
Дигитайзеры или графические планшеты
Дигитайзеры - это устройства для ввода в память компьютера точечных и контурных изображений (чертежей, карт и т. д.). При работе с дигитайзером в компьютер передаётся информация о положении указателя, перемещаемого рукой по линии вводимого изображения. Дигитайзеры состоят из 2-х частей - активной области и указателя. Указатель может быть выполнен в виде пера или наводчика (устройство по форме напоминающее мышку, но вместо шарика иголочка).
Выделяют следующие виды дигитайзеров:
Электромеханические дигитайзеры, с жёстким креплением указателя. В таких дигитайзерах активная область содержит проволочную сетку с одинаковыми промежутками, причём эти промежутки бывают 0,1-0,5 дюйма. Их недостаток: очень громоздкие, по внешнему виду напоминаю конструкторский кульман. Внешний вид такого дигитайзера показан на рисунке 46.
Рисунок 46 – Электромеханический дигитайзер
Планшетные дигитайзеры. Сигнал от указателя улавливается датчиками, расположенными под поверхностью небольшого планшета, обычно пластмассового. Главный недостаток таких дигитайзеров в том, что они не очень точные. Внешний вид дигитайзера показан на рисунке 47.
Рисунок 47 – Планшетный дигитайзер
Рулонные дигитайзеры резистивного декодирования (resisting decoding). Отличаются от планшетных дигитайзеров мягкой поверхностью активной области, она сворачивается в рулон. Принцип действия такой же, как у планшетных дигитайзеров.
Акустические дигитайзеры (sonic). Обнаруживают позицию пера или наводчика в трёхмерном пространстве. Позволяют вводить контуры объемных изображений.
Модемы и факс-модемы
Модем - это устройство для связи компьютеров через обычные телефонные сети. Так как телефонная сеть использует аналоговые сигналы, а компьютер цифровые, то необходимо устройство для преобразования этих сигналов из одного типа в другой.
Модем - это устройство, способное совершать модуляцию и демодуляцию. Отсюда и его название МОДЕМ.
Цифровые данные, поступающие в модем из компьютера, преобразуются в нем путем модуляции (по амплитуде, частоте, фазе) в соответствии с выбранным стандартом (протоколом) и направляются в телефонную линию. Модем-приемник, понимающий данный протокол, осуществляет обратное преобразование (демодуляцию) и пересылает восстановленные цифровые данные в свой компьютер. Таким образом, обеспечивается удаленная связь между компьютерами и обмен данными между ними.
К основным потребительским параметрам модема относятся:
¾производительность (бит/сек или бод);
¾поддерживаемые протоколы связи и коррекция ошибок;
¾шинный интерфейс, если модем внутренний (ISA или PCI).
От производительности модема зависит объем данных, передаваемых в единицу времени. Иногда скорость передачи информации, измеряется в бодах. Бод определяет число изменений модуляций сигнала в секунду. Бод и бит в секунду это не одно и тоже.
От поддерживаемых протоколов зависит эффективность взаимодействия данного модема с сопредельными модемами (вероятность того, что они вступят во взаимодействие друг с другом при оптимальных настройках).
От шинного интерфейса в настоящее время пока зависит только простота установки и настройки модема (в дальнейшем при общем совершенствовании каналов связи шинный интерфейс начнет оказывать влияние и на производительность).
Различают внутренние и внешние модемы. Внутренние модемы выполнены в виде дочерней платы и устанавливаются в PCI-разъем на материнской плате, а внешние подключаются к ПК через последовательный порт или шину USB.
Факс-модемы – это устройство для передачи изображения по линиям телефонной
связи.
Идея передавать изображения, таким способом впервые была предложена в 1842 году, а первая машина для такой передачи появилась 12 лет спустя. Затем на 100 лет идею забыли.
Если говорить о телефаксе то в его состав входит сканер для считывания документа, модем – передающий и принимающий информацию по телефонной линии, а также принтер для печати принятого сообщения.
Разумеется, в платах факс-модема такие детали, как сканер и принтер отсутствуют. Факсимильные машины стали популярны в 1960 годах, когда MKKTT принял набор стандартов для телефаксов, названных Group1 и Group2 (G1 и G2).
Современными факс-модемами страница текста передается за 15-20 секунд. Кроме того, они имеют автоматический протокол подстройки. Если изображение нечеткое скорость передачи уменьшается. В современных факс-модемах протокола G4 разрешение для сканирования изображения 400Х400 точек на дюйм, что обеспечивает высокое качество передачи.
Аудиосистема системы
Аудиосистема ПК – комплекс устройств, обеспечивающих воспроизведение, запись и обработку звука с помощью ПК. Включает аудиоадаптер (звуковую плату), акустическую систему (динамики с усилителем НЧ, наушники), микрофон.
Аудиоадаптер – дочерняя плата (звуковая карта), обеспечивающая преобразование цифровых данных в аналоговые и обратно для вывода/ввода звука с помощью ПК. При
записи аналоговый сигнал преобразуется в цифровой (оцифровка). Глубина оцифровки определяется количеством используемых битов, разрядностью (8, 16 бит или больше). Разрядность – один из основных параметров звуковых карт. Чем выше разрядность, тем меньше погрешность, связанная с оцифровкой, тем выше качество звучания. При воспроизведении звука используется несколько способов. Цифровой сигнал преобразуется в аналоговый, который подается на акустическую систему. Синтез звука – другой способ. Управляющая последовательность поступает на синтезатор, который формирует звук либо на основе частотной модуляции, (Frequency Modulation) FM – синтез, либо с использованием таблицы волн (WT, Wave Table). Использование WTсинтезаторов дает более естественное звучание. Образцы звучания для WT – синтеза хранятся в специальных микросхемах на звуковой плате.
На звуковой карте всегда имеет выход для передачи звукового сигнала на усилитель и вход для ввода звукового сигнала с внешнего источника в ПК для последующей обработки. Дорогие аудиоадаптеры имеют несколько входов и выходов.
Аудиоадаптеры различаются:
¾разрядностью ввода-вывода цифрового звука;
¾способами синтеза звука;
¾наличием (отсутствием) микросхем создания дополнительных звуковых эффектов (преобразование звука, объемный ЗD-звук и т.д.)
С помощью аудиосистемы ПК можно воспроизводить обычные аудио-CD, но для храпения звуковых данных в ПК разработаны специальные, более эффективные форматы. Наиболее популярными являются МРЗ и WMA. Они позволяют на одном компакт-диске хранить в 10-15 раз больший объем звуковых данных, чем па обычном аудиодиске.
В области воспроизведения звука наиболее сложно обстоит дело со стандартизацией. Отсутствие единых централизованных стандартов привело к тому, что ряд фирм, занимающихся выпуском звукового оборудования, де-факто ввели в широкое использование свои внутренние стандарты. Так, например, во многих случаях стандартными считают устройства, совместимые с устройством Sound Blaster, торговая марка на которое принадлежит компании Creative Labs. Кроме того, звуковые карты поддерживают стандарты Ad Lib - звуковая карта фирмы Ad Lib; Speech thing - звуковая карта фирмы Covox; Disney Sound Source - звуковая карта фирмы Disney software. А также звуковые карты должны обеспечивать совместимость с Microsoft DirectX.
Стереозвучание далеко не предел. Существует трехмерное 3D и четырехмерное 4D.
Одна из новых разработок фирмы Media Vision SPS (Sound Retrieve System) – звучание.
Устройства обработки мультимедийных данных
Диджитайзер – устройство ручного ввода графической информации в ПК. Представляет собой планшет, на который специальным пером рисуется изображение, координаты отдельных точек его передаются процессору, где обрабатываются специальной программой.
Цифровая фотокамера – фотоаппарат, записывающий изображение в цифровом формате в собственную память. Для дальнейшей обработки изображение передается в ПК.
TV-тюнер – устройство, позволяющее просматривать телевизионное изображение на экране монитора. Многие TV-тюнеры позволяют захватывать и записывать на диск фрагменты трансляции или видеозаписей, которые потом можно редактировать на ПК.
Устройства нелинейного видеомонтажа обеспечивают запись в ПК и редактирование видеозаписей. Более дорогие и сложные, чем TV-тюнеры, они позволяют захватывать изображение без потери качества; бывают внешние и внутренние.
Внутренние устройства представляют собой дочерние платы, подключаемые через разъем PCI. Они позволяют вводить видео и аудио сигнал с видеокамеры или видеомагнитофона, записывать его на диск и выводить обработанный в ПК сигнал на
видеомагнитофон или камеру. Одни платы рассчитаны на захват аналогового видео, а другие – на захват и обработку цифрового видео.
Внешние устройства позволяют захватывать видео с цифровых или аналоговых источников и передавать его через порт Fire Wire в компьютер или выводить цифровой сигнал из компьютера, декодировать и передавать на видеомагнитофон или камеру. В качестве внешнего устройства видео захвата может выступать цифровая камера с функцией сквозной оцифровки аналогового видеосигнала.
Устройства бесперебойного оборудования
Устройство бесперебойного питания (УБП) – устройство, позволяющее выравнивать напряжение электрической сети и выступать в качестве источника электропитания при временном отключении энергии.
Необходимость использования УБП обусловлена тем, что многие серьезные сбои в работе компьютерных систем происходят из-за сбоев в электропитании. Особенно это касается сетевых серверов. Поэтому они практически всегда подключаются к электросети не напрямую, а через УБП.
Интеллектуальные устройства бесперебойного питания могут посылать информацию о переходе на автономное питание процессору, и специальные программы могут обрабатывать эти сообщения для корректного завершения работы компьютерной системы и сохранения данных на энергонезависимых устройствах.
Оборудование локальных сетей
Сетевая карта используется для объединения компьютеров в локальную вычислительную сеть. Сетевые карты используют высокоскоростные интерфейсы сопряжения с компьютером. Основной характеристикой сетевых карт является скорость передачи данных.
Самыми распространенными являются локальные Ethernet-сети. Каждое устройство в такой сети имеет свой логический номер. При передаче данных в них указывается логический номер устройства, которому они предназначены. Если устройство видит предназначенный ему пакет данных, то оно его принимает, а остальные устройства игнорируют передачу. Если два устройства или более начинают одновременно передавать данные, то все они «замолкают» и возобновляют активность через неопределенный (обычно случайный) интервал времени. Таким образом, по сети может одновременно передаваться только одно сообщение.
Наиболее часто сети создаются на основе кабеля «витая пара». Кабели от всех устройств подключаются к коммуникационному устройству – концентратору с помощью разъема RJ-45.
Концентратор (Hub, хаб) – устройство, принимающее сигнал и передающее его по нескольким направлениям. Используются сети стандартов Ethernet 10Base-T (скорость передачи данных до 10Мбит/с), 100Base-T (скорость до 100 Мбит/с – наиболее распространены) и 1000Base-T (скорость до 1000 Мбит/с). Помимо концентраторов в Ethernet-сетях в качестве коммуникационных устройств используются принт-серверы и маршрутизаторы.
Принт-сервер – устройство, позволяющее всем станциям сети коллективно использовать один или несколько принтеров.
Маршрутизатор – устройство, позволяющее поделить одно подключение к глобальной сети на несколько пользователей локальной сети. Например, несколько пользователей могут иметь доступ в Интернет через один модем, подключенный к маршрутизатору.
Виртуальная реальность
Виртуальная реальность – это получение реальных ощущений от нереального несуществующего, а лишь возможного мира. Создание зрительных, звуковых и других ощущений, передающих эффект полного погружения в построенный в компьютере мир с возможностью свободного перемещения в нем, принято считать виртуальной реальностью.
Главное отличие компьютерной виртуальной реальности от стереокино в наличии
интерактивности.
Интерактивность – это возможность пользователя взаимодействовать с предметами виртуального мира. В настоящее время различают две степени интерактивности:
¾свободное перемещение в виртуальном мире;
¾свободное перемещение и возможность взаимодействия с предметами виртуального мира.
В настоящее время бывают следующие уровни погружения в виртуальный мир:
¾через окно: виртуальный мир открывается на экране компьютера и с помощью специальных устройств управления (мышь с шестью степенями свободы при двухмерном перемещении) возможно перемещение по этому миру и наблюдение различных предметов
сразных позиций;
¾в помещение: виртуальный мир создается в комнате перед компьютером при помощи специального стереоскопического монитора. Чтобы его увидеть, надеваются специальные очки;
¾полное погружение: ощущение погружения в созданный компьютером мир. На голову надевается специальный шлем-дисплей. Компьютер отслеживает, повороты головы и показывает соответствующую картинку. На руку одевается специальная информационная перчатка. Также может использоваться специальный джойстик, например, в виде штурвала самолета.
В настоящее время виртуальную реальность применяют для создания интеллектуальных тренажеров, а также в медицине для лечения наркотической зависимости. Использование виртуальной реальности для развлечений в настоящее время запрещено.
Монитор и клавиатура
Видеоподсистема
Видеоподсистема - Видеосистема ПК включает монитор и видеоадаптер. Видеоадаптер - дочерняя плата, обеспечивающая формирование и вывод
изображения на экран монитора.
Монитор (дисплей, терминал) – это устройство визуального отображения данных, с помощью которого производится контроль ввода и обработки информации, а также управление работой программ. Монитор устройство, обеспечивающее вывод динамически обновляемого изображения.
По технологии изготовления можно выделить следующие виды мониторов - это CRT (Cathode Ray Tube) мониторы. В основе этих мониторов лежит электронно-лучевая трубка (ЭЛТ). Внешний вид монитора с электронно-лучевой трубкой показан на рисунке
35.
Рисунок 35 – Монитор CRT
С фронтальной стороны внутренняя часть стекла трубки покрыта люминофором (Luminofor). Люминофор – это вещество, которое испускает свет при бомбардировке его заряженными частицами. Для создания изображения в CRT – мониторе используется электронно-лучевая пушка, которая испускает поток электронов сквозь металлическую маску или решетку на внутреннюю поверхность стеклянного экрана монитора, которая покрыта разноцветными люминофорными точками. Поток электронов на пути к фронтальной части трубки проходит через модулятор интенсивности и ускоряющую систему. Светящиеся точки люминофора формируют изображение. Как правило, в цветном CRT – мониторе используются три электронные пушки, в отличие от одной пушки, применяемой в монохромных мониторах. Глаза человека реагируют на основные цвета: красный (Red), зеленый (Green), и синий (Blue) – и на их комбинации, которые создают бесконечное число цветов. Каждая из трех пушек соответствует одному из основных цветов и посылает пучок электронов на различные частицы люминофора, чье свечение основными цветами с различной интенсивностью комбинируется и в результате формируется изображение с требуемым цветом. Электронный луч, предназначенный для красных люминофороных элементов, не должен влиять на люминофор зеленого или синего цвета. Чтобы добиться такого действия, используется специальная маска, обеспечивающая дискретность (растровость) изображения. ЭЛТ можно разбить на два класса – трехлучевые с дельтаобразным расположением электронных пушек и с планарным расположением электронных пушек. Трубки с планарным расположением электронных пушек еще называют кинескопами с самосведением лучей, так как воздействие магнитного поля Земли на три планарно-расположенных луча практически одинаково и при изменении положения трубки относительно поля Земли не требуется производить дополнительные регулировки. В этих трубках применяются щелевые (Slot Mask) и теневые (Shadow Mask) маски.
Теневая маска – это самый распространенный тип масок для CRT – мониторов. Теневая маска состоит из металлической сетки перед частью стеклянной трубки с люминофорным слоем. Отверстия в металлической сетке работают как прицел, который обеспечивает то, что электронный луч попадает только на требуемые люминофорные элементы. Теневая маска создает решетку с однородными точками (триадами), где каждая такая точка состоит из трех люминофорных элементов основных цветов – красного, зеленого, синего. И они светятся с различной интенсивностью под воздействием лучей из электронных пушек. Изменением тока каждого из трех электронных лучей можно добиться произвольного цвета элемента изображения, образуемого триадой точек.
Минимальное расстояние между люминофорными элементами одинакового цвета называется dot pitch или шаг точки и является показателем качества изображения. Шаг точки обычно измеряется в миллиметрах. Чем меньше значение шага точки, тем выше качество воспроизводимого на мониторе изображения.
Щелевая маска состоит из вертикальных линий. Вертикальные полосы разделены на эллиптические ячейки, которые содержат группы из трех люминофорных элементов трех основных цветов. Минимальное расстояние между двумя ячейками называется slot pitch щелевой шаг. Чем меньше значение щелевого шага, тем выше качество изображения на мониторе.