Мониторы

Олег Татарников

Как устроена электронно-лучевая трубка

   Классификация мониторов по типу маски

   Теневая маска

   Щелевая маска

   Апертурная решетка

   Разрешение

   Dot Pitch, Slot Pitch, Strip Pitch и качество монитора

   Горизонтальная развертка

   Вертикальная развертка, или частота кадров

   Полоса пропускания

   Защитная (антибликовая) панель и антибликовое покрытие

   Светопередача монитора

   Яркость

   Контраст

   Равномерность

   Сведение

   Динамическая фокусировка

   Мерцание

   Муар

   Дрожание (Jitter)

Особенности жидкокристаллических мониторов

   Технология плоскопанельных ЖК-мониторов

   Синхронизация и фаза

   Двойное преобразование ЦАП-АЦП. Цифровой интерфейс

   Яркость и контрастность

   Равномерность заполнения поля

   Дефектные пикселы

   Рабочее разрешение. Интерполяция пикселов

   Инертно ли изображение ЖК-панелей?

   Габариты и вес

   Поворачивающийся экран

   Сертификаты и стандарты безопасности

 

Как монитор влияет на здоровье человека

Как выбирать монитор

Международные стандарты безопасности

 

Когда рассуждают о том, какой компьютер купить, вопрос выбора монитора рассматривается особо (многие фирмы даже позиционируют системные блоки и мониторы отдельно). И если на других компонентах компьютера мы можем как-то сэкономить, то на мониторе экономить не следует. Он по-прежнему самый дорогой компонент компьютерной системы, его нельзя модернизировать в процессе эксплуатации, и «время жизни» у него наибольшее по сравнению со всеми другими компонентами.

Именно посредством монитора мы воспринимаем всю визуальную информацию от компьютера. Неважно, работаем ли мы с офисной программой, рисуем, играем, пишем письма или находимся в Интернете — монитор нам необходим всегда. Кроме того, от качества и безопасности монитора напрямую зависит наше здоровье.

Какие бывают мониторы? Как правильно выбрать монитор, чтобы было удобно работать, комфортно играть, сохранять свое здоровье и меньше уставать? На эти и другие вопросы мы и попытаемся ответить.

В рекламных проспектах продавцы и производители делают акцент на тех характеристиках монитора, которые им выгодны (и которые зачастую только им и понятны). Мы же постараемся дать вам общие рекомендации, объяснить смысл и важность тех или иных характеристик и укажем, на что следует обратить особое внимание.

Кроме того, мы рассмотрим преимущества и недостатки разных типов мониторов — начиная с традиционных, на базе электронно-лучевой трубки, и заканчивая современными плоскими панелями на базе жидкокристаллических матриц.

Также мы ознакомим вас со стандартами безопасности, расскажем, чем может угрожать некачественный монитор, и дадим советы по покупке конкретного экземпляра.

Мониторы становятся все дешевле и лучше, и этот факт, безусловно, очень радует тех, кто нуждается в высоком качестве изображения на экране, да и просто старается беречь свое зрение. И если раньше такие люди предпочитали работать только на моделях от известных фирм (хороших, конечно, но довольно дорогих), то теперь на рынке появляется все больше дисплеев, обладающих даже более высокими потребительскими характеристиками и к тому же позволяющих сэкономить ощутимую сумму. А небольшой разброс в качестве и ценах, а также отсутствие явных провалов у различных экземпляров только подтверждают тот факт, что дисплейные технологии приближаются к совершенству.

Сегодня на этом рынке особенно сильно сказывается давление ЖК-мониторов, которые в IV квартале прошлого года снова подешевели на 14-16%. Если такая тенденция сохранится, то средняя цена на ЖК-дисплеи с диагональю 15 дюймов (сравнимые по потребительским характеристикам с 17-дюймовыми ЭЛТ-мониторами для дома и офиса) к концу 2001 года должна снизиться до 450-500 долл., что уже вполне сравнимо с ценой аппаратов, основанных на ЭЛТ-технологии. Однако, как планируют производители, столь низкие цены сильно стимулируют спрос, так что в дальнейшем их падение замедлится или они даже опять начнут расти, что снова отсрочит поражение в конкурентной борьбе традиционных технологий на базе электронно-лучевой трубки.

Сейчас же по-прежнему самый распространенный тип мониторов — это CRT (Cathode Ray Tube), или ЭЛТ (электронно-лучевая трубка). Еще несколько лет назад самыми распространенными были мониторы с диагональю 14 дюймов (на рынке традиционных ЭЛТ-мониторов в качестве диагонали экрана в технических характеристиках указывается размер трубки по диагонали, а видимая ее область при этом в среднем на 1 дюйм меньше, так как края трубки скрыты в корпусе). Сегодня найти в магазине подобный монитор практически невозможно, стандартными являются 15-дюймовые мониторы, и наблюдается явная тенденция перехода к 17-дюймовым. Компании-производители сворачивают выпуск 15-дюймовых ЭЛТ-устройств, поэтому ни о каких современных технологиях в таких моделях речь идти уже не может. Даже если для вас важнее качество, а не размер, то оптимальным выбором по этому критерию среди ЭЛТ-мониторов может быть только дисплей с диагональю 17 дюймов и более или 15-дюймовый ЖК-монитор (диагональ ЖК-монитора, которая указывается в технических характеристиках, совпадает с диагональю видимой области).

Однако габариты устройства сводят на нет преимущества ЭЛТ-мониторов с диагональю 19 дюймов и более — в современной квартире бывает довольно трудно выделить место для огромного тяжелого ящика шириной более полуметра и весом более 20 кг. Так что оптимальной покупкой для домашнего компьютера сегодня является 17-дюймовый ЭЛТ-монитор или 15-дюймовая ЖК-панель.

Для домашнего монитора не будет лишним наличие у него портов USB. Во-первых, таким монитором удобнее управлять прямо из оболочки операционной системы, не пользуясь кнопками управления на самом мониторе и его экранным меню, часто не очень удобным. А во-вторых, появляется все больше полезных и необходимых периферийных устройств, включая сканеры, цифровые камеры, принтеры, накопители, планшеты, клавиатуры и т.д., которые соединяются с компьютером по USB-кабелю. Это наиболее легкий и удобный на сегодня способ подключения периферии, применимый как на компьютерах Macintosh, так и на РС. Встроенный в монитор USB-концентратор не только предоставляет в ваше распоряжение больше портов, но и дает возможность использовать более короткие кабели, удобнее разместить оборудование на рабочем столе и, наконец, отказаться от устаревших, медленных способов подключения внешних устройств к компьютеру: последовательного и параллельного порта.

Как устроена электронно-лучевая трубка

Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ, или CRT, Cathode Ray Tube) — это традиционная технология формирования изображения на дне герметично запечатанной стеклянной «бутылки». Мониторы получают сигнал от компьютера и преобразуют его в форму, воспринимаемую электронно-лучевой пушкой, расположенной в «горлышке» этой огромной бутылки. Пушка «стреляет» в нашу сторону, а широкое дно (куда мы, собственно, и смотрим) состоит из маски и люминесцентного покрытия, на котором создается изображение. В качестве люминофоров для цветных ЭЛТ используются довольно сложные составы на основе редкоземельных металлов (иттрия, эрбия и т.п.). Люминофор — это вещество, испускающее свет при бомбардировке его заряженными частицами. Электромагнитные поля управляют пучком электронов: поток на пути к люминофору проходит через модулятор интенсивности и ускоряющую систему, работающие по принципу разности потенциалов; отклоняющая система изменяет направление потока частиц таким образом, что они достигают нужного места на экране, проходя через теневую маску, падают на фосфоресцирующую поверхность и формируют на нем изображение (активизированный электронным лучом участок экрана испускает свет, видимый глазом, рис. 1). Такая технология называется эмиссионной.

Цвет — одно из свойств объектов материального мира, воспринимаемое нами как зрительное ощущение. Зрительные ощущения возникают под действием на органы зрения излучений видимого диапазона, длины волн которых находятся примерно в пределах 380-780 мкм. Физические свойства излучения тесно связаны со свойствами вызываемого ими ощущения: с изменением мощности изменяется светлота, а с изменением длины волны — цветность (характеристиками цвета являются цветовой тон и насыщенность). Таким образом, восприятие цвета — продукт нашего мозга, поэтому у каждого человека оно индивидуально.

Цвета на мониторе (впрочем, как и на телевизионном экране) получаются аддитивным (суммарным) смешением трех основных цветов — RGB, то есть красного (Red), зеленого (Green) и синего (Blue). Эта триада, смешанная с одинаковой интенсивностью, дает нам белый цвет, а для того чтобы добиться цветовых оттенков, интенсивность каждого из этих цветов дозируется в необходимой пропорции.

ЭЛТ-мониторы, как правило, имеют три отдельные электронные пушки (по одной на каждый из основных цветов триады), которые бьют по небольшому участку люминофора своего цвета с различной интенсивностью.

Экран монитора представляет собой матрицу, состоящую из гнезд-триад, определенной структуры и формы (зависящей от конкретной технологии изготовления). Каждое такое гнездо состоит из трех элементов (точек, полос или других структур), формирующих RGB-триаду, в которой основные цвета располагаются настолько близко друг к другу, что отдельные элементы неразличимы для глаза.

Таким образом, электронно-лучевые трубки, используемые в современных мониторах, имеют следующие основные элементы:

  • электронные пушки (по одной на каждый цвет RGB-триады или одну, но испускающую три пучка);
  • отклоняющую систему, то есть набор электронных «линз», формирующих пучок электронов;
  • маску, обеспечивающую точное попадание электронов от пушки каждого цвета в «свои» точки экрана;
  • слой люминофора, формирующий изображение при попадании электронов в точку соответствующего цвета.

Указанные элементы и находятся в центре непрерывной борьбы производителей за качество изображения.

Электронная пушка состоит из подогревателя, катода, испускающего поток электронов, и модулятора, ускоряющего и фокусирующего электроны. В современных кинескопах применяются оксидные катоды, в которых электроны испускаются эмиссионным покрытием из редкоземельных элементов, нанесенным на никелевый колпачок с расположенной внутри него нитью накала. Подогреватель обеспечивает нагревание катода до температуры 850-880 °C, при которой происходит испускание (эмиссия) электронов с поверхности катода. Остальные электроды трубки используются для ускорения и формирования пучка электронов. Соответственно каждая из трех электронных пушек создает пучок электронов для формирования своего цвета. Электронные лучи, расходясь после соответствующей маски, попадают на точки люминофора нужного цвета и заставляют их светиться.

В начало В начало

Классификация мониторов по типу маски

Современные мониторы с любым типом маски имеют практически плоский по форме экран, благодаря чему существенно снижаются искажения геометрии, особенно по углам. Поэтому тип маски по форме экрана определить не так просто.

На сегодняшний день в ЭЛТ-дисплеях используются три основные технологии формирования матриц и масок для RGB-триад:

  • трехточечная теневая маска (DOT-TRIO SHADOW-MASK CRT — рис. 2);
  • щелевая или гнездовая (SLOT-MASK CRT — рис. 3);
  • апертурная решетка (APERTURE-GRILLE CRT — рис. 4);

Тип маски можно определить, посмотрев на экран в 10-20-кратную лупу.

При создании мониторов помимо масок используются различные отклоняющие системы и прочая сложная электроника. Хотя сам экран и является наиболее важным фактором, определяющим эксплуатационные параметры дисплея, отклоняющая система и видеоусилитель также играют значительную роль. Поэтому не следует думать, что при использовании одной и той же трубки изготовители получают мониторы с одинаковыми параметрами.

Производители различных моделей говорят о преимуществах именно своей технологии, но тот факт, что на рынке предлагается несколько моделей и, кроме того, многие производители мониторов выпускают модели с различными типами матриц, свидетельствует, что однозначного выбора быть не может. Предпочтения определяются только вкусами и целями пользователей.

В начало В начало

Теневая маска

Итак, каждая пушка излучает пучок электронов, который влияет на люминофорные элементы разного цвета (зеленого, красного или синего). Понятно, что электронный луч, предназначенный для красных люминофорных элементов, не должен влиять на люминофор зеленого или синего цвета. Чтобы добиться такого действия, используется специальная маска, структура которой зависит от типа кинескопов разных производителей и обеспечивает дискретность изображения (растр). Самые распространенные типы масок — теневые, которые бывают двух типов: трехточечная теневая маска и щелевая маска. Электронный луч достигает экрана, пройдя через теневую маску, которая может иметь различную (точечную или линейную) структуру.

Наиболее старая и широко распространенная технология — трехточечная теневая маска. Она использует перфорированную металлическую пластину с однородными точками (они называются триадами, так как каждая такая точка состоит из трех элементов люминофора основных цветов — зеленого, красного и синего), которые светятся с различной интенсивностью под воздействием лучей из электронных пушек. Изменением тока каждого из трех электронных лучей можно добиться произвольного цвета элемента (пиксела) изображения, образуемого триадой. В современных моделях с теневой маской применяется инвар — специальный сплав железа и никеля с очень небольшим коэффициентом температурного расширения, поэтому смещение масок при нагреве остается минимальным. Однако практика показывает, что ни один из мониторов не обеспечивает идеального выполнения этой задачи по всей поверхности экрана.

Ранние ЭЛТ-дисплеи с теневой маской имели выраженную криволинейную (сферическую) поверхность. Это позволяло добиваться лучшей фокусировки и уменьшало нежелательные эффекты и отклонения, вызываемые нагревом. В настоящее время большинство современных мониторов имеет практически плоский прямоугольный экран (типа FST).

Мониторы с теневой маской имеют следующие преимущества:

  • текст выглядит лучше (особенно при малом размере точек);
  • цвета натуральнее и точнее (что особенно важно для компьютерной графики и в полиграфии);
  • отлаженная технология обеспечивает лучшее соотношение стоимости и эксплуатационных качеств.

Следовательно, такие мониторы можно рекомендовать для универсального применения, офисных приложений и домашнего использования.

Из минусов можно отметить меньшую яркость этих мониторов, недостаточную контрастность изображения и более короткий срок службы по сравнению с другими типами дисплеев.

Расстояние между люминофорными элементами одинакового цвета здесь называется Dot Pitch, или шаг точки, и является индексом качества изображения. Шаг точки обычно измеряется в миллиметрах. Чем меньше значение шага точки, тем выше возможное разрешение монитора.

В начало В начало

Щелевая маска

Щелевые маски (Slot Mask) используются в кинескопах с планарным расположением пушек, а люминофор трех основных цветов здесь наносится на экран не в виде точек, а в виде вертикальных чередующихся полосок (пунктиром) таким образом, чтобы одному щелевидному отверстию соответствовала своя RGB-триада. Вертикальные полосы фактически разделены на эллиптические ячейки, которые содержат группы из трех люминофорных элементов трех основных цветов. В таких ЭЛТ все три электронные пушки соосны друг другу, расположены в одной вертикальной плоскости и наклонены под небольшим углом к горизонтальной плоскости. Подобная гибридная технология позволяет сочетать все преимущества других типов масок — при отсутствии их недостатков. Четкий и ясный текст, натуральные, но достаточно яркие цвета и высокая контрастность изображения неизменно привлекают к этим мониторам внимание всех групп пользователей.

Расходясь после точки схождения, лучи образуют эллипс, охватывающий одновременно только одно отверстие щелевой маски и соответственно три полоски люминофора, находящиеся за ней. Отверстие щелевой маски находится напротив средней (зеленой) полоски люминофора.

Отношение площади отверстий к общей площади маски в электронно-лучевых трубках такого типа значительно выше, чем у обычной теневой маски, поэтому тот же уровень яркости свечения может быть достигнут при значительно меньшей мощности электронных пучков, следовательно, срок службы таких кинескопов существенно больше.

Минимальное расстояние между двумя ячейками называется Slot Pitch, или щелевой шаг. Чем меньше значение щелевого шага, тем выше возможное разрешение монитора.

В начало В начало

Апертурная решетка

Апертурная решетка (Aperture Grill) — это тип маски, которую впервые предложила фирма Sony, выпустив мониторы с трубкой Trinitron. Теперь подобные технологии используются разными производителями кинескопов, в частности Diamondtron от Mitsubishi. В электронных пушках этих трубок используются динамические квадрупольные магнитные линзы, позволяющие формировать очень тонкий и точно направленный пучок электронов. Благодаря такому решению значительно снижается астигматизм — рассеивание электронного пучка, приводящее к недостаточной резкости и контрастности изображения (особенно по горизонтали). Но главное отличие от технологии теневой маски здесь состоит в том, что вместо металлической пластины с круглыми отверстиями, выполняющей функции маски, здесь используется вертикальная проволочная сетка (апертурная решетка), люминофор наносится не в виде точек, а в виде вертикальных полос трех основных цветов. Для гашения поперечных колебаний и придания проволочной сетке дополнительной жесткости применяются горизонтальные проволочки, которые называются Damper Wire — демпферные нити (одна в 15-дюймовых, две — в 17-дюймовых и больших мониторах). Тени от нитей видны на экране, особенно на светлом фоне, и вызывают раздражение у некоторых пользователей. Кроме того, если в процессе работы такой монитор слегка качнуть, то колебания изображения будут видны даже невооруженным глазом. Именно поэтому мониторы с этими трубками не рекомендуется ставить на системные блоки типа desktop. Остается добавить, что в электронно-лучевых трубках Sony Trinitron используется система трех пучков электронов, излучаемых одной пушкой, а в трубках Diamondtron с подобной апертурной решеткой компании Mitsubishi — система из трех лучей с тремя пушками.

Мониторы с апертурной решеткой имеют много преимуществ:

  • в тонкой сетке меньше металла, что позволяет использовать больше энергии электронов на реакцию с люминофором, а значит, меньше рассеивается на решетке и уходит в тепло;
  • увеличенная площадь покрытия люминофором позволяет повысить яркость излучения при той же интенсивности пучка электронов;
  • в связи со значительным общим повышением яркости можно использовать более темное стекло и получать на экране более контрастное изображение;
  • экран монитора с апертурной решеткой более плоский, чем у дисплеев с теневой маской, а в последних моделях даже не цилиндрический, как раньше, а почти абсолютно ровный, что гораздо удобнее в работе и уменьшает количество бликов и отражений;
  • расширены возможности регулировки цветовой температуры и насыщенности цвета;
  • дисплей с такой ЭЛТ можно откалибровать точнее, чем с теневой маской.

Такие дисплеи можно порекомендовать для профессионального использования, презентационной графики, мультимедиа и работы с цветом.

Минимальное расстояние между полосами люминофора одинакового цвета здесь называется Strip Pitch, или шаг полосы, и измеряется в миллиметрах. Чем меньше значение Strip Pitch, тем выше возможное разрешение монитора.

В начало В начало

Разрешение

Разрешающая способность характеризует качество воспроизведения изображения монитором. Для получения высокого разрешения высококачественным в первую очередь должен быть видеосигнал. Электронные цепи должны обработать его таким образом, чтобы обеспечить правильные уровни и сочетания фокусировки, цвета, яркости и контраста. Разрешающая способность характеризуется числом точек или, как еще говорят, пикселов (Dot) на число строк (Line). Например, разрешение монитора 1024×768 означает возможность различить до 1024 точек по горизонтали при числе строк до 768.

В начало В начало

Dot Pitch, Slot Pitch, Strip Pitch и качество монитора

Под шагом точки (величиной «зерна») монитора понимается расстояние между соседними точками одного цвета. С этим параметром обычно связывается разрешающая способность, а следовательно, и качество той или иной модели монитора.

Заметим, однако, что размер шага для трубок разных типов нельзя сравнивать напрямую: шаг точек (или триад) электронно-лучевой трубки с трехточечной теневой маской измеряется по диагонали, а шаг щелевой маски или апертурной решетки — по горизонтали. Поэтому при одинаковом шаге трубка с теневой маской имеет большую плотность точек по горизонтали, чем трубка с щелевой маской или апертурной решеткой. Так, 0,27 мм Dot Pitch равны примерно 0,22 мм шага по горизонтали, а с учетом конфигурации триад и полосок в других типах масок монитор с трехточечной теневой маской и шагом 0,27 мм Dot Pitch эквивалентен по разрешению монитору с щелевой маской на 0,26 мм Slot Pith (то есть меньшим примерно на 0,01) или монитору с апертурной решеткой 0,25 Strip Pitch (меньшим примерно на 0,02). Не следует забывать и о том, что некоторые производители используют в своих кинескопах переменный шаг полосы, например в мониторах с трубкой от Mitsubishi.

Отсюда, кстати, следует простой вывод о максимальном разрешении мониторов с различными типами масок: если вы аккуратно выполните все расчеты (поделите ширину и высоту рабочей области экрана на шаг точки), то получите, что оптимальным разрешением экрана, например, для 17-дюймовых мониторов с 0,27 мм Dot Pitch, 0,26 мм Slot Pith или 0,25 Strip Pitch является 1024×768 пикселов, а для того чтобы повысить его до 1280×1024, необходимо иметь 0,26 мм Dot Pitch на трехточечной теневой маске, 0,25 мм Slot Pith на щелевой маске или не более 0,24 Strip Pitch на апертурной решетке, что бы ни писали производители. Имея хорошую видеокарту и электронику монитора, можно, конечно, повысить рабочее разрешение, но тогда вы получите недостаточно четкое, размытое изображение и рискуете испортить себе зрение.

В начало В начало

Горизонтальная развертка

Кроме шага точки, или величины «зерна», на максимально поддерживаемое монитором разрешение напрямую влияет частота горизонтальной развертки электронного луча, измеряемая в килогерцах (кГц). Время горизонтального перемещения луча от левого до правого края экрана называется периодом горизонтальной развертки. Величина, обратно пропорциональная этому периоду, называется частотой горизонтальной развертки, или просто горизонтальной разверткой (иногда встречаются названия «частота строчной развертки», «строчная частота»). Например, для монитора с разрешением 1024×768 пикселов горизонтальная развертка обратно пропорциональна времени, за которое луч сканирует 1024 пиксела. При увеличении разрешающей способности за тот же период времени луч должен отсканировать большее число пикселов. При увеличении частоты кадров также должна быть увеличена частота горизонтальной развертки. Соответственно, чем больше предельное значение (именно оно, как правило, указывается на коробке для монитора), тем выше разрешение может поддерживать монитор при приемлемой частоте кадров. Предельная частота строк является критичным параметром при разработке CRT-монитора. В таких мониторах используются магнитные системы отклонения электронного луча, представляющие собой обмотки с довольно большой индуктивностью. Амплитуда импульсов перенапряжения на катушках строчной развертки возрастает с частотой строк, поэтому данный узел оказывается одним из самых «узких мест» конструкции и одним из главных источников помех в широком диапазоне частот. Мощность, потребляемая узлами строчной развертки, также серьезно учитывается при проектировании мониторов.

В начало В начало

Вертикальная развертка, или частота кадров

Частота регенерации (обновления) экрана — важный параметр, определяющий, как часто перерисовывается все изображение. Монитор с электронно-лучевой трубкой обновляет изображение на экране десятки раз в секунду. Это число называется частотой вертикальной развертки, или частотой кадровой развертки, и измеряется в герцах (Гц). Один герц соответствует одному циклу в секунду. Монитор с вертикальной разверткой 60 Гц имеет такую же частоту мерцания, как лампа дневного света в США, что несколько выше, чем в Европе, где частота сети 50 Гц. Если частота обхода экрана становится меньше 70 Гц, то инерционности зрительного восприятия будет недостаточно для того, чтобы изображение не мерцало. Обычно при частотах выше 75 Гц мерцание незаметно для глаза (режим без мерцания). Однако стандарт VESA рекомендует работу на частоте 85 Гц, считая это важным потребительским показателем эргономичности монитора.

При этом чем выше частота регенерации, тем более устойчивым выглядит изображение на экране: правда, исследования показали, что при частоте вертикальной развертки выше 110 Гц глаз человека уже не может заметить никакого мерцания. Но здесь следует опять же вспомнить о лампочке (частота сети питания у нас — 50 Гц) и других электроприборах. В этом случае следует учесть эффект наложения частот при искусственном освещении (особенно люминесцентном) и различных наводках в сети питания, порождающий неприятное мерцание экрана, приводящее, в свою очередь, к утомлению глаз, головным болям и даже к ухудшению зрения. Решением этой проблемы может быть повышение рабочей частоты до 100 Гц (удвоенная частота сети — 2×50) или даже выше — до 150 Гц (3×50). Заметим, что, чем больше экран монитора, тем более заметно такое мерцание, особенно для периферийного (бокового) зрения, так как угол обзора изображения увеличивается.

Поэтому при работе с плохой электропроводкой (недостаточно хорошо или вообще не экранированной) или окружающим электрическим оборудованием желательно иметь монитор, обеспечивающий частоту регенерации не менее 100 Гц.

Заметим, что значение частоты регенерации зависит не только от используемого разрешения или электрических параметров монитора, но и от возможностей видеоадаптера.

Расчет необходимой частоты горизонтальной развертки исходя из частоты кадров следующий:

Горизонтальная развертка = (число строк)×(вертикальная развертка)×1,05.

Так, например, требуемая горизонтальная развертка при вертикальной частоте 85 Гц и разрешении 1024×768 составляет:

768×85×1,05 = 68 500 Гц = 68,5 кГц.

В начало В начало

Полоса пропускания

Под частотой точек (Dot Rate) понимают максимальное число входящих точек в секунду, которое определяется разрешением по горизонтали и периодом сканирования по горизонтали источника сигнала. Полоса пропускания видеоусилителя характеризует то, насколько полно исходный видеосигнал преобразуется в выходной. Грубо говоря, это максимальная частота, с которой электронный луч перескакивает с пиксела на пиксел. Таким образом, видеоусилитель и генератор строчной развертки должны соответствовать друг другу по качеству:

Частота точек = (разрешение по горизонтали) : (горизонтальная развертка).

Полоса пропускания = 0,35 × 2 : (время нарастания или спада сигнала).

В начало В начало

Защитная (антибликовая) панель и антибликовое покрытие

Вопреки распространенному заблуждению, так называемые защитные экраны (даже если они оборудованы питанием и заземлением) практически не снижают уровень электромагнитных излучений. Впрочем, и электромагнитные излучения современных компьютеров вместе с мониторами находятся примерно в пределах между электронными часами и тостером и в 20 раз ниже, чем у бытового фена или пылесоса. Специальные панели предназначены в основном для минимизации отражающих свойств экрана и являются скорее антибликовыми, а для уменьшения электромагнитного излучения монитора следовало бы закрывать его боковые панели, а не экран.

В последнее время вместо антибликовой панели на мониторах используют антибликовое покрытие. Такое покрытие, как и панели, ограничивает и излучение в соответствии со стандартами ТСО.

Используя те же принципы и свойства, что и в антибликовых панелях, для придания монитору антибликовых свойств непосредственно на экран наносят многослойное защитное покрытие, не ухудшающее фокусировку. Наиболее распространенным и доступным видом антибликовой обработки экрана является покрытие диоксидом кремния. Это химическое соединение внедряется в поверхность экрана тонким слоем. Если поместить обработанный диоксидом кремния экран под микроскоп, то можно увидеть шершавую, неровную поверхность, которая отражает световые лучи от поверхности под различными углами, устраняя блики на экране, но не ухудшая изображения.

Такое покрытие одновременно является антистатическим, обеспечивая с помощью напыления специального химического состава удаление электростатического заряда. Оно требуется в соответствии с рядом стандартов по безопасности и эргономике, начиная с MPR II. В наиболее передовых технологиях обработки экрана для улучшения качества изображения используются многослойные покрытия из различных видов химических соединений. Следует обратить внимание на то, что подобные средства эффективно работают только при правильном заземлении электроприборов.

В начало В начало

Светопередача монитора

Отношение полезной световой энергии, прошедшей через переднее стекло монитора, к излученной внутренним фосфоресцирующим слоем называется коэффициентом светопередачи. Как правило, чем темнее выглядит экран при выключенном мониторе, тем ниже данный коэффициент.

При высоком коэффициенте светопередачи для обеспечения требуемой яркости изображения нужен небольшой уровень видеосигнала, а схемотехнические решения упрощаются. Однако при этом уменьшается перепад между излучающими участками и соседними, что влечет за собой ухудшение четкости и снижение контрастности изображения и, как следствие, — ухудшение его общего качества.

При низком же коэффициенте светопередачи улучшаются фокусировка изображения и качество цвета, но для получения достаточной яркости необходим мощный видеосигнал и усложнение схемы монитора.

Монитор должен позволять осуществлять регулировку яркости и контрастности в широких пределах. Именно «заделы» яркости и контрастности являются показателями качества.

Обычно 17-дюймовые мониторы имеют коэффициент светопередачи 52-53%, а 15-дюймовые — 56-58%, хотя в зависимости от конкретно выбранной модели эти значения могут варьироваться. Поэтому для определения точного значения коэффициента светопередачи следует обращаться к документации производителя.

В начало В начало

Яркость

Регулировкой яркости устанавливается ее уровень на экране в целом, включая зону растра. Управление контрастом позволяет устанавливать яркость зоны данных, изменяя коэффициент усиления входного видеосигнала и не влияя на яркость зоны растра (рис. 5).

В начало В начало

Контраст

Контраст характеризует яркость экрана по сравнению с темной зоной в отсутствие видеосигнала. Контраст можно настроить специальной регулировкой, воздействующей на входной видеосигнал.

В начало В начало

Равномерность

Под равномерностью понимается постоянство уровня яркости по всей поверхности экрана монитора, обеспечивающее пользователю комфортные условия для работы. Временная неравномерность цвета может быть устранена размагничиванием экрана. Принято различать термины «равномерность распределения яркости» и «равномерность белого»:

  • равномерность распределения яркости — большинство мониторов имеют разную яркость в различных участках экрана. Отношение яркости в наиболее светлой части к яркости в наиболее темной называется равномерностью распределения яркости;
  • равномерность белого (White Uniformity) — характеризует различие в яркости белого цвета на экране монитора по всей его поверхности (при выводе изображения белого цвета). Численно равномерность белого равна отношению максимальной и минимальной яркости.
В начало В начало

Сведение

Для получения четкого изображения и чистых цветов на экране монитора красный, зеленый и синий лучи, исходящие из всех трех электронных пушек, должны попадать в точно заданное место на экране. Термин «несведение лучей» означает отклонение красного и синего от центрирующего зеленого.

  • статическое несведение — разброс «смещений» в тройке цветов (RGB-триаде), которые должны быть одинаковыми по всей поверхности экрана; вызывается незначительной погрешностью при сборке электронной пушки. Изображение на экране может быть откорректировано регулировкой статического сведения;
  • динамическое несведение — в то время как в центре экрана монитора изображение остается четким, на его краях может проявиться несведение. Оно вызывается ошибками в обмотках или при их установке и может быть устранено с помощью магнитных пластин.
В начало В начало

Динамическая фокусировка

Если не предприняты специальные меры, электронный луч расфокусируется (увеличивается в диаметре) по мере своего удаления от центра экрана. Для компенсации искажения формируется специальный компенсирующий сигнал. Величина компенсирующего сигнала зависит от свойств ЭЛТ и ее отклоняющей системы. Чтобы устранить смещение фокуса, вызванное различием в путях пробега луча (расстоянии) от электронно-лучевой пушки до центра и до краев экрана, требуется с помощью высоковольтного трансформатора увеличивать напряжение в соответствии с ростом отклонения луча от центра.

В начало В начало

Мерцание

Монитору в принципе свойственно мерцание. Оно вызывается тем, что по прошествии определенного времени происходит ослабление излучения света фосфором. Чтобы поддерживать свечение, экран должен подвергаться периодическому воздействию луча от электронно-лучевой трубки. Мерцание становится заметным, если слишком велик интервал времени между воздействиями или если недостаточно время послесвечения фосфоресцирующего вещества экрана. Эффект мерцания может также усугубляться ярким экраном и большим углом зрения к нему. Устранению мерцания как проблеме эргономики в последнее время уделяется все больше внимания; уровень мерцание экрана, таким образом, становится ключевым коммерческим показателем товара. Уменьшение мерцания достигается увеличением частоты регенерации (обновления) экрана на каждом уровне разрешения. Стандарт VESA рекомендует использовать частоту не менее 85 Гц.

В начало В начало

Муар

Муаром называются искажения, воспринимаемые глазом как волокноподобные, волнообразные разводы изображения, вызванные неправильным взаимодействием теневой маски и сканирующего луча. Фокус и муар являются взаимосвязанными показателями мониторов на базе ЭЛТ. Вообще, муар должен допускаться в некоторой мере для обеспечения хорошего фокуса.

В начало В начало

Дрожание (Jitter)

Дрожание изображения возникает вследствие высокочастотных вибраций отверстий маски монитора, вызванных как взаимовлиянием сети, сигналов видео, смещения, блока управления микропроцессорными цепями, так и неправильной организацией заземления. Термин «дрожание» относится к колебаниям с частотами выше 30 Гц. При частотах от 1 до 30 Гц чаще употребляют термин «плавание», а ниже 1 Гц — «дрейф». Дрожание в той или иной степени свойственно всем мониторам. Хотя незначительное дрожание может остаться для пользователя незаметным, оно все же вызывает утомление глаз и должно быть отрегулировано. В предписаниях по эргономике допускается диагональное отклонение точки не более 0,1 мм. Если вы не можете устранить дрожание электрическими средствами, попробуйте увеличить частоту регенерации экрана.

В начало В начало