Частотная полоса пропускания

Ширина полосы пропускания частот имеет важное самостоятельное значение, поскольку от нее зависит четкость изображения на экране (очень часто на коробке от монитора указывается только это значение). Зная лишь ширину полосы пропускания (bandwidth) монитора, можно определить достаточно точно, может ли он работать в требуемом разрешении при необходимой частоте регенерации. Ширина полосы пропускания измеряется в мегагерцах и характеризует, какой может быть минимальная длительность импульса, соответствующего отображению одиночной точки на экране, и, следовательно, ее размер при предельных скоростях строчной развертки. Четкость изображения данных на экране зависит, от полосы пропускания не только ЭЛТ, но и видеоадаптера, то есть они должны быть согласованы.

Необходимая ширина полосы пропускания зависит от количества пикселов, отображаемых по вертикали и горизонтали, а также от частоты регенерации экрана. Предположим, что Y обозначает число пикселов по вертикали, Х — число пикселов по горизонтали, а R — частота регенерации экрана. Чтобы учесть дополнительное время на синхронизацию по вертикали, умножим У на коэффициент 1,05. Время, необходимое для горизонтальной синхронизации, соответствует примерно 30% от времени сканирования, поэтому используем коэффициент 1,3. В результате получим формулу для расчета ширины полосы пропускания монитора:

Bandwidth=1,05 Y 1,3 Х R.

Приведем пример. Если необходимо работать при разрешении 1280 х 1024 и частоте кадровой развертки 90 Гц, то требуемая ширина полосы пропускания монитора ориентировочно будет равна 1,05 1024 1280 1,3 90 = 161 МГц. Среди прочих характеристик мониторов следует отметить:

● наличие плоского (у некоторых моделей мониторов с диагональю 15 дюймов и выше) или выпуклого экрана (первый вариант предпочтительнее: близкое к прямоугольному изображение, меньшие блики); экраны некоторых моделей мониторов имеют специальное антибликовое покрытие;

● поддержка стандарта Plug and Play, реализуемая в мониторах аппаратно благодаря спецификации VESA на канал передачи DDC (Display Data Channel). DDC является каналом обратной связи монитор-адаптер: по нему монитор «сообщает» о своей марке, компании-производителе, серийном номере, частоте и режимах, в которых он может работать. По этой информации автоматически выбирается оптимальный режим работы монитора.

В табл. 7.2 приведены основные характеристики некоторых видеомониторов.

Эргономичность электронно-лучевых мониторов

Эргономичность монитора определяется как удачным подбором таких характеристик, как качество картинки на экране, габариты, вес, дизайн монитора, так в большей степени его безвредностью для здоровья человека. Бывает, что персональный компьютер с цветным монитором на видном месте в офисе выполняет «представительские» функции, служит своеобразной визитной карточкой фирмы для клиентов и дорогостоящей игрушкой для персонала. Но для многих фирм и их сотрудников компьютер — действительно жизненно необходимый рабочий инструмент. А насколько этот инструмент в любом варианте вреден для жизни этих самых сотрудников, знают далеко не все. В США, например, ежедневное общение с ПК по вредности приравнивается к интенсивному курению.

Наиболее вредным для человеческого организма узлом ПК является видеомонитор (дисплей), хотя на здоровье активного пользователя сказываются не только постоянное напряжение глаз, но и длительное неизменное положение тела, и даже «дружественность общения с компьютером». Минздрав определил: «Персональные ЭВМ и видеотерминалы на электронно-лучевых трубках являются источниками широкополосных электромагнитных излучений: мягкого рентгеновского, ультрафиолетового, ближнего инфракрасного, радиочастотного, сверхвысокочастотного и инфранизкочастотного диапазона, а также электростатических полей». Поэтому пользователям, ежедневно подолгу работающим на ПК, во избежание появления профессионального заболевания необходим постоянный медицинский контроль. Многие пользователи и не подозревают об этом, и, жалуясь на появившиеся головные боли и головокружения, депрессию и раздражительность, резь в глазах и прогрессирующую близорукость, бессонницу, отсутствие аппетита, редко связывают эти недомогания с волшебным сиянием экрана. Работа даже с высококлассным оборудованием портит пользователю зрение, слух и дыхательную систему, неблагоприятно воздействует на нервную систему. Комплекс электромагнитных излучений способствует появлению и кожной сыпи, и даже раковых опухолей. Следует заметить, что интенсивность многих излучений увеличивается с ростом частоты разверток монитора, но существенно уменьшается при хорошем экранировании; для электростатического поля первая зависимость не характерна. Самый страдающий от дисплея ПК орган человека, естественно, глаза. Существует даже понятие — «синдром компьютерного зрения» (СКЗ). Основные его симптомы: глаза устают, изображение двоится, глаза слезятся, нарушается восприятие цветов; в дальнейшем может развиться близорукость и катаракта глаз. СКЗ стал основным заболеванием пользователей компьютеров во всем мире. По данным Американской оптометрической ассоциации, в США ежегодно около 10 миллионов человек обращаются к окулистам с этим заболеванием.

Надо сказать, что не только излучения являются причиной СКЗ. Пользователь читает с экрана дисплея информацию не в отраженном свете, как при работе с бумажным документом и вообще при восприятии любой другой «бытовой» информации, а в прямых лучах света, исходящих от дисплея. Поляризация этих лучей иная, непривычная для человека. Глаза пользователя перебегают с предметов окружающей обстановки на экран и обратно. Сотни, тысячи раз в день глаза должны перестраиваться с одного способа чтения на другой, они перенапрягаются, устают.

Особую осторожность при работе с компьютером должны соблюдать беременные женщины и дети. Установлены нарушения протекания беременности у женщин, интенсивно работающих на ПК. По данным исследователей ряда стран (Испании, Канады, США, Швеции) у большинства таких женщин плод развивается аномально; дети рождаются преждевременно, часто с избыточным весом, гипогипертонусом, вероятны и дефекты развития головного мозга. У женщин, которые во время беременности проводили более 20 часов в неделю за компьютерным терминалом, вероятность ранних и поздних прерываний беременности (выкидышей) на 80 процентов выше, чем у выполняющих ту же работу без компьютера. У детей уже после первого часа работы за дисплеем наступает заметное ухудшение остроты зрения. Родителям следует принимать все меры, чтобы видеоигра не увеличивала накопившееся за день утомление, а способствовала отдыху ребенка.

Частично безопасность и комфортность работы за монитором можно обеспечить рациональной организацией рабочего места и внешними условиями. Не следует считать, что главная опасность для пользователя исходит от излучения лицевой части видеомонитора — экрана дисплея. Наиболее сильное излучение обычно имеет место от боковых и от задней стенки монитора. Поэтому ни в коем случае нельзя располагать места пользователей нескольких компьютеров друг напротив друга, или, еще хуже, друг за другом. Рекомендуемое расстояние между видеомониторами должно составлять не менее 2 м для задних стенок и не менее 1,2 м для боковых. Помещение, где находятся компьютеры, должно быть достаточно просторным, с постоянным обновлением воздуха. Минимальная санитарная норма площади для одного дисплея — 6 м, минимальный объем — 20 м.

Освещенность помещения при работе за дисплеем должна быть хорошей и приближаться по мере возможности к естественному дневному освещению, свет необходим рассеянный, не бликующий от экрана. Использовать для освещения одиночные близко расположенные к дисплею люминесцентные лампы не следует, так как пульсация в излучении этих ламп приводит как к дополнительной усталости глаз, так и к появлению так называемого стробоскопического эффекта, искажающего информацию на экране дисплея. Наиболее подходящими для освещения являются галогеновые источники света. Заслуживают внимания рекомендации американского офтальмолога Шиди пользователю ПК:

● установите на экран дисплея хороший защитный фильтр; сетчатых фильтров избегайте;

● экран должен находиться примерно на 20 ниже уровня глаз и на расстоянии примерно 65 см от глаз (даже если вы очень близорукий человек, не работайте с дисплеем, водя по экрану носом — может пострадать даже нос);

● экран разверните под прямым утлом по отношению к окнам;

● освещенность экрана должна быть равна освещенности помещения (примерно 500-700 лк); а избегайте яркого люминесцентного света;

● легче читаются темные буквы на светлом фоне;

● через каждые 10 минут отводите взгляд в сторону от экрана;

● при вводе информации в ПК с черновика, последний поместите поближе к экрану;

● посоветуйтесь с глазным врачом, нужны ли вам для работы за дисплеем особые очки (например перфорированные).

Хорошими поглотителями любых излучений считаются некоторые растения: от многих излучений они прекрасно развиваются. Поэтому нередко в офисах используют комнатные растения, кактусы и пальмы в кадках не столько для придания шарма интерьеру, как считают покупатели пластмассовых фикусов, сколько именно для снижения уровня излучений. Можно вам посоветовать следовать этой идее, если, конечно, вас не смущает труд по уходу за этими растениями. В целом, подводя итоги, можно сказать, что:

● блики и мерцания экрана способствуют возникновению мигрени, близорукости, раздражительности и нервных стрессов;

● низкочастотное поле может явиться причиной кожных заболеваний, стрессов, нарушений в протекании беременности, выкидышей, нарушению репродуктивной функции и возникновению злокачественных опухолей;

● электростатическое поле способно изменять и прерывать клеточное развитие, вызывать помутнение хрусталика глаза — катаракту.

Связь между нарушениями здоровья и неблагоприятными факторами, имеющими место при работе на ПК (по материалам Всемирной организации здравоохранения —, ВОЗ, № 99 «Видеодисплейные терминалы и здоровье пользователей», Женева, 1989 год), показана в табл. 7.3.

Условные обозначения: + — связь есть,? — связь возможна, — — связи нет. Сейчас выпускаются в основном мониторы с низким уровнем излучения типа LR (Low Radiation), а некоторые и с защитой экрана от электростатических полей (мониторы типа AS — AntiStatic), но они должны удовлетворять и спецификациям стандартов, разработанных Шведским национальным советом по измерениям и тестированию. Первая спецификация MPR-1 устанавливала нормы в основном для электромагнитных полей — полоса частот 1-400 кГц, вторая, MPRД-2, распространена и на электростатические поля, да и для электромагнитных в ней установлены существенно более жесткие нормы. Сейчас MPR-2 стала стандартом де-факто для всех качественных домашних мониторов.

Для профессиональных мониторов существуют еще более жесткие международные стандарты ТС0-92, ТСО-95 и ТС0-99, определяющие как допустимые величины различных излучений и полей, так и качество картинки на экране, и даже режимы управления электропитанием мониторов.

Наиболее полно эти нормы определены в стандарте ТСО-99. Рассмотрим его подробнее.

ТСО-99 указывает требования к позиционной стабильности геометрических элементов изображения, то есть к отсутствию «дрожания» картинки: максимальная амплитуда колебаний элемента не должна превышать десятой части миллиметра.