20. Устройство и принципы работы элт-монитора. Основные факторы, влияющие на здоровье пользователя элт-монитора.

Используемая в ЭЛТ-мониторах технология создания изображения была разработана много лет назад и первоначально создавалась в качестве специального инструментария для измерения переменного тока (для осциллографа). Развитие этой технологии применительно к созданию мониторов за последние годы привело к производству все больших по размеру экранов с высоким качеством и при низкой стоимости. Еще совсем недавно 14"монитор являлся стандартом для офисного использования, сегодня стандартными являются 15" и 17", а совсем скоро 19" мониторы станут стандартным устройством, особенно в свете существенного снижения цен на них, а на горизонте уже 21" мониторы и более.

CRT или ЭЛТ-монитор имеет стеклянную трубку, внутри которой находится вакуум. С фронтальной стороны внутренняя часть стекла трубки покрыта люминофором. Люминофор (Luminofor) - это вещество, которое испускает свет при бомбардировке его заряженными частицами. В качестве люминофоров для цветных ЭЛТ используются довольно сложные составы на основе редкоземельных металлов - иттрия, эрбия и т.п. Качество люминофора определяется составом и свойствами химических элементов, из которых его получают. В дешевых химических соединениях используются частицы, которые хотя и высвечиваются при попадании на них электронного пучка, но имеют короткий период послесвечения.

Высвеченные пиксели экрана должны продолжать светится в течении времени, которые необходимы электронному лучу, чтобы просканировать весь экран и вернуться снова для активации данного пикселя при прорисовке уже следующего кадра. Следовательно, минимальное время после свечения должно быть не меньше периода смены кадров изображения – 20 мс. При невыполнении этого требования появляется мерцание изображения. При использовании высококачественных и дорогих материалов такой эффект не наблюдается. Каждая точка светится ровно столько, сколько необходимо лучу для сканирования всего экрана. Изображение на экранах, покрытых высококачественным люминофором, кажутся контрастными, абсолютно чистыми и немерцающими.

Люминофорный слой, покрывающий фронтальную часть электронно-лучевой трубки, состоит из очень маленьких элементов, которые воспроизводят основные цвета. Фактически имеются три типа разноцветных частиц, чьи цвета соответствуют основным цветам RGB (отсюда и название группы из люминофорных элементов – триады). Свет с поверхности люминофора излучается равномерно во всех направлениях. В результате изображение можно наблюдать под широким углом с минимальными потерями яркости и четкости.

Для создания изображения в CRT мониторе используется электронная пушка, которая испускает поток электронов сквозь металлическую маску/решетку на внутреннюю поверхность стеклянного экрана монитора. Электронный пучок должен обладать определенной энергией, вызывающей послесвечение точек экрана. Это обеспечивается соответствующими значениями анодного (высокого) и ускоряющего напряжений электронно - лучевой трубки.

ЭЛТ можно разбить на два класса - трехлучевые с дельтаобразным расположением электронных пушек и с планарным расположением электронных пушек. При этом 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.

Покрытие ЭЛТ представляет собой сгруппированные тройками частицы люминофора, которые при попадании на них заряженных частиц в зависимости от своего химического состава излучают красный, зеленый, или синий свет.

Поток электронов на пути к фронтальной части трубки проходит через модулятор интенсивности и ускоряющую систему, работающие по принципу разности потенциалов. В результате электроны приобретают большую энергию, часть из которой расходуется на свечение люминофора. Электроны попадают на люминофорный слой, после чего энергия электронов преобразуется в свет, т.е. поток электронов заставляет точки люминофора светиться. Эти светящиеся точки люминофора формируют изображение, которое видно на мониторе. Как правило, в современном цветном CRT-мониторе используется три электронных пушки, расположенные в основании горловины, в отличие от одной пушки, применяемой в монохромных мониторах, которые сейчас практически не производятся и мало кому интересны.

• Каждая из трех пушек соответствует одному из основных цветов и посылает пучок электронов на различные частицы люминофор, чье свечение основными цветами с различной интенсивностью комбинируется - подняв мощность каждого из трех пучков до максимума, получается белый свет, за счет смешения всех трех основных цветов, опустив до минимума - черная точка на экране. Маска –устройство служащее для того, чтобы электронный луч каждой пушки попадал на люминофор только одного какого-либо цвета и не возбуждал другие точки. Конструкция маски зависит от типа кинескопов от разных производителей, обеспечивающая дискретность (растровость) изображения. От качества изготовления маски зависят четкость изображения и чистота цветов. Радиационное излучение Наибольшее беспокойство от использования компьютера предыдущие десятилетия доставляла именно эта проблема. С появлением жидкокристаллических мониторов эта проблема полностью решена. Жидкокристаллические мониторы используют для создания изображения излучение видимого диапазона, т.е. свет "лампочки".

• Зависимость от несовершенства способов создания изображения на экране монитора Для мониторов на базе ЭЛТ это: неоптимальные параметры схем развертки ЭЛТ, несовместимость параметров монитора и графического адаптера, недостаточно высокое разрешение монитора, расфокусировка, несведение лучей, низкий уровень других технических характеристик, неправильно настроенная яркость. Для жидкокристаллических мониторов это недостаточная яркость; и недостаточная частота обновления для высоко-динамичной трехмерной графики игр. Почувствовать самому недостаточную частоту обновления на жидкокристаллическом мониторе практически невозможно.

• Недостаточная яркость Очень долгое время недостаточная яркость была непреодолимой преградой для разработчиков жидкокристаллических мониторов. Первые модели мониторов создавали изображение, хорошо различимое только в комнате, без прямого солнечного света. В последних моделях, с использованием дополнительного четвертого пикселя яркости, проблема решена полностью.

• Недостаточная частота обновления Объяснение этого пункта приведено выше в тексте.

• Мерцание изображения Из-за мерцания изображения, при работе с монитором на базе ЭЛТ, быстро устают глаза, как следствие появляется раздражительность и другие признаки усталости. У жидкокристаллических мониторов мерцание отсутствует. Пункты, в которых принципиально различные мониторы, показали одинаковые результаты можно разделить на две группы, недостатки, связанные с самой конструкцией монитора, его корпуса и недостатки, связанные с непродуманной организацией рабочего места. Теперь более детально рассмотрим недостатки, связанные с конструкцией монитора, его корпуса.

• Монитор - прибор активного контраста. Все приборы активного контраста в большей степени зависят от интенсивности освещения и угла падения светового потока на экран, чем при работе с пассивным контрастом, например при чтении с бумаги.

• Зависимость от положения монитора. При работе с дисплеем пользователь ПК зависит от положения дисплея, а при чтении с бумажного носителя можно легко изменить положение листа, для наиболее комфортного восприятия информации.

• Длительная неподвижность глазных и внутриглазных мышц. Длительная работа с персональным компьютером требует повышенной сосредоточенности, что приводит к большим нагрузкам на зрительную систему, ослабления глазных мышц. Осталось рассмотреть недостатки, связанные с непродуманной организацией рабочего места.

• Наличие бликов, несоблюдение расстояния от глаз до монитора, отсутствие необходимого освещения рабочего места, неправильно настроенное изображение.Поэтому необходимо тщательно изучить возможности монитора и использовать их для максимально правильной настройки монитора, а также следует безукоснительно соблюдать Санитарные правила и нормы