Мониторы (рис. 2.34)

Мониторы предназначены для визуального отображения текстовой и графической информации. Каждый монитор имеет дисплей (экран), на котором и отображается информация.

Мониторы бывают цветные и монохромные, отличаются размерами, оснащаются средствами регулировки и цветокорректировки.

Одним из способов повышения информативности документов является представление их в цвете. По данным Гарвардского университета (США) внесение цвета в документ увеличивает интерес к нему на 40%, понимание изложенных фактов возрастает на 73%, убедительность изложенных идей увеличивается на 85%. Поэтому в настоящее время практически все мониторы выпускаются цветными. На экране монитора и на бумаге цвет получается с помощью смешения разных цветов. Смешение означает, что каждая цветная точка создается несколькими точками соответствующего цвета и разной интенсивности.

Самый распространенный способ - это смешение трех цветов: красного, зеленого и синего. Такая модель создания цвета называется RGB-моделью (от Red - красный, Green - зеленый, Blue - синий).

Основным элементом в любом мониторе, на котором формируется изображение, является дисплей. В современных мониторах, применяемых в ПК, используют дисплеи на основе электронно-лучевой трубки (мониторы CRT) или жидкокристаллической матрицы (мониторы LCD).

Электронно–лучевая трубка (ЭЛТ) – это стеклянная колба, внутри которой вакуум (разряженное пространство, рис.2.35). Электронная пушка создает пучок электронов, который посылается в сторону экрана, покрытого люминофором. При столкновении электронов с люминофором он начинает излучать свет — чем больше энергия пучка электронов, тем ярче свечение. Отклоняющая система направляет пучок электронов так, что он сканирует весь экран, строка за строкой. Из-за большой скорости сканирования, человеческий глаз воспринимает изображение как устойчивое.

Для получения цветного изображения слой люминофора с внутренней стороны экрана изготовлен из мельчайших элементов трех цветов: красного (Red), зеленого (Green) и синего (Blue). Все остальные цвета являются их комбинацией. Электронная пушка создает три пучка электронов соответственно своим цветам. Для обеспечения попадания каждого из этих трех пучков электронов только на свои элементы люминофора и исключения попадания на соседние перед люминофором имеется теневая маска с отверстиями. Таким образом, даже если пучок электронов слегка отклонится от намеченной траектории, он все равно не сможет засветить „чужой” элемент люминофора.

Существуют различные виды теневых масок, у которых отверстия могут иметь круглую форму, в виде полос или прямоугольных щелей.

Основной принцип, используемый в ЖК мониторах, — поляризация света. Существуют материалы, пропускающие свет только с определенной поляризацией. Например, пропускается свет с вертикальной поляризацией, а с горизонтальной полностью задерживается. Можно частично задерживать свет при промежуточных значениях поляризации. Роль управляющих элементов лучше всего выполняют жидкие кристаллы. При приложении электрического поля они изменяют свою ориентацию в пространстве, изменяя и угол поляризации проходящего через них света.

Современный ЖК монитор с активной матрицей представляет собой многослойный „сэндвич” (рис. 2.36). Световой поток от лампы подсветки проходит через рассеиватель, который обеспечивает равномерную засветку всего экрана. Затем, проходя через первый поляризационный фильтр, свет приобретает определенную поляризацию.

Минуя стеклянную подложку с нанесенными на нее прозрачными электродами и схемами управления (горизонтальные и вертикальные линии данных, тонкопленочные транзисторы, управляющие напряжением на прозрачном электроде, и конденсаторы, помогающие сохранить установленный тонкопленочным транзистором заряд прозрачного электрода), свет проходит через слой жидких кристаллов и попадает на общий прозрачный электрод.

В зависимости от напряжения, приложенного между двумя прозрачными электродами (общим и управляемым), жидкие кристаллы изменяют поляризацию света на определенный угол (чем больше напряжение, тем меньше угол). Соответственно, второй поляризационный фильтр, следующий за общим прозрачным электродом, пропустит только часть светового потока, формируя изображение пиксела (по размерам совпадающего с прозрачным электродом) той или иной яркости.

Существует несколько обычных типоразмеров экранов мониторов, используемых ПК: 14, 15, 16, 17, 19, 20 и 21 дюйм (по диагонали). При этом указывается не диагональ видимого изображения, а диагональ передней панели монитора. Область видимого изображения меньше: так, для 17 – дюймового монитора она может меняться от 15,5 до 16,2 дюйма у разных производителей.

Четкость изображения на мониторе тем выше, чем меньше размеры точек на поверхности экрана. Обычно говорят не о размерах самих точек, а о расстоянии между ними (dot pitch). Этот параметр для различных моделей мониторов может лежать в диапазоне от 0,41 до 0,22 мм. Мониторы могут поддерживать разные типы разрешения (количество точек в выводимом изображении по горизонтали и вертикали). Для 15–ти дюймового монитора рекомендуется разрешение 800х600, 1024х768, а для 17–ти дюймового монитора – 800х600, 1024х768, 1200х1024.

Важным показателем для CRTмониторов является максимальная частота вертикальной развертки, которая зависит как от самого монитора, так и от видеокарты. Минимальной частотой, не утомляющей глаза, является частота 85 Гц.

Существует ряд других современных технологий производства мониторов, среди которых: FED (Field Emission Display – экраны на основе автоэлектронной эмиссии), POD (Polyplanar Optics Display – полипланарные оптические дисплеи), EL (Electro Luminescent – электролюминесцентные мониторы), LED (Light Emitting Diode – устройства на светодиодах), LEP (Light Emitting Polymer – светоизлучающие полимеры).

Для снижения риска здоровья разработаны рекомендации по параметрам мониторов в виде стандартов безопасности, регламентирующие максимально допустимые значения электрических и магнитных полей, создаваемых монитором при работе.

Наиболее известны стандарты TCO, разработанные в Швеции с целью гарантирования пользователям компьютеров безопасной работы. Рекомендации TCO состоят не только в определении допустимых значений различного типа излучений, но и в определении минимально приемлемых параметров мониторов, например, поддерживаемых разрешений, интенсивности свечения люминофора, запас яркости, энергопотребление, шумность и т.д. В документах TCO приводятся подробные методики тестирования мониторов. Мониторы, отвечающие стандартам ТСО, имеют на передней панели знак одноименного стандарта.