Мониторы

Особенности жидкокристаллических мониторов

Увы, от традиционных ЭЛТ-мониторов идет излучение. Собственно, излучают две части ЭЛТ-трубки: электромагнитное излучение генерируется пушкой, которая разгоняет электроны и расположена в задней части монитора, а рентгеновское излучение возникает в момент столкновения электронов с внутренней поверхностью экрана. Конечно, современные ЭЛТ-мониторы имеют противорадиационную защиту, однако полностью подавить возникающее излучение не представляется возможным, так что пользователь подвергается неблагоприятному воздействию электромагнитных полей и рентгеновского излучения.

Кроме того, мониторы с электронно-лучевой трубкой имеют еще один вредный для здоровья недостаток — мерцающее изображение. Это связано с тем, что в ЭЛТ-трубке изображение создается электронным лучом, который для прорисовки одного кадра изображения должен построчно пробежать по всей поверхности экрана. Из-за этого возникает эффект мерцания изображения, особенно хорошо заметный на частотах кадровой развертки 50-60 Гц. При частотах 75 Гц и более мерцание визуально уже незаметно, но изображение все равно дрожит, что, хотя и в меньшей степени, все же приводит к дополнительной зрительной нагрузке.

В совокупности электромагнитное и рентгеновское излучения и мерцание изображения оказывают очень вредное воздействие: при работе за монитором быстро утомляется зрение и создается дополнительное нервное напряжение. При ежедневной продолжительной работе за ЭЛТ-монитором практически у всех пользователей в той или иной степени снижается острота зрения, а у некоторых появляются головные боли, ухудшается общее самочувствие, возникает нервное перенапряжение, которое может привести даже к нервному расстройству.

ЖК-монитор не имеет этих недостатков — он практически не излучает (его электромагнитные поля находятся на уровне фона от блока питания), а создаваемое им изображение абсолютно не мерцает. Исходя из нашего личного опыта работы с ЖК-панелями мы можем сказать, что если «тренированный» пользователь может высидеть за ЭЛТ-монитором хорошего качества максимум 6-8 часов в день без ощутимой потери производительности, то за ЖК-монитором можно работать практически сколь угодно долго. Уже одно только это обстоятельство заставляет тех, кто профессионально связан с компьютерной техникой, серьезно задумываться над приобретением ЖК-панели. Единственное, что сейчас может удержать пользователя от покупки ЖК-монитора, кроме его высокой цены, — это пока еще недостаточно точная цветопередача.

В пользу приобретения ЖК-монитора говорит и его эргономичность. В первую очередь это касается тех, кто проводит много времени перед экраном телевизора. Дело в том, что некоторые модели ЖК-мониторов помимо стандартного VGA-входа для подключения к компьютеру имеют также видеовход, на который можно подать сигнал с телевизора, TV-тюнера или видеомагнитофона. Это дает возможность избавиться и от вредного воздействия телевизионной ЭЛТ, которое значительно сильнее, чем у ЭЛТ-монитора.

Технология плоскопанельных ЖК-мониторов

В современных тонкопленочных полупроводниковых жидкокристаллических мониторах используется технология TFT (Thin Film Transistor Liquid Crystal Display). Жидкокристаллическое вещество расположено между двумя слоями стекла, а свет проходит через кристаллы в соответствии с направлением, в котором повернуты их молекулы. Поляризационные фильтры регулируют прохождение света. При подаче напряжения молекулы кристалла занимают положение, при котором проходящий через них свет начинает проходить через поляризационный фильтр под другим углом. Напряжение заставляет жидкие кристаллы работать подобно затвору камеры, блокируя или разрешая прохождение света сквозь фильтры (рис. 6). Высокая эффективность ЖК-мониторов обусловлена малым расходом материалов и энергии. Высокий кпд и низкий уровень электромагнитного излучения позволяют отнести эти мониторы к разряду устройств, «дружелюбных» по отношению к окружающей среде.

Синхронизация и фаза

Традиционные ЭЛТ-мониторы обновляют изображение на экране по одному пикселу, поэтому для них крайне важна частота кадровой развертки, которая определяет время обновления изображения. От ее значения зависит визуальное мерцание изображения на экране. В ЖК-мониторах изображение обновляется построчно, поэтому оно не дрожит практически при любом разумном значении частоты кадровой развертки.

Для качества изображения ЖК-мониторов, при условии что они подсоединяются по обычному, аналоговому интерфейсу, наиболее важна настройка таких параметров, как синхронизация и фаза. Для определения числа пикселов в строке контроллер ЖК-монитора использует стробирующий синхросигнал, частота которого должна соответствовать частоте видеосигнала, поступающего от графического адаптера. В противном случае на экране могут появиться чередующиеся вертикальные светлые и темные полосы, а изображение может дрожать или вообще «схлопнуться» в одну линию.

Фаза отвечает за фокусировку изображения. Результатом разбалансировки фазы могут быть дрожание экрана и едва заметные быстро бегущие горизонтальные темные полосы. Обычно при работе эффект разбалансировки фазы может быть незаметен, поэтому, чтобы определить, настроена ли фаза, необходимо прибегнуть к небольшой хитрости. Нужно добиться, чтобы по всему экрану монитора располагался, например, однородный светло-серый фон. Тогда при изменении фазы будет хорошо заметна появляющаяся и исчезающая рябь, возникающая из-за быстро бегущих темных горизонтальных полос. Устранить эту рябь можно специальными регулировками.

Необходимо отметить, что попытка избавиться от искажений изображения на экране, вызванных разбалансировкой фазы, удается не на всех моделях ЖК-мониторов, поэтому при приобретении ЖК-панели обязательно делайте такую проверку. Естественно, что если ваш монитор подсоединяется к видеоадаптеру по цифровому интерфейсу, то никаких регулировок не понадобится — все будет идеально.

Двойное преобразование ЦАП-АЦП. Цифровой интерфейс

Традиционные ЭЛТ-мониторы являются аналоговыми устройствами, поэтому в обычных настольных компьютерах устанавливаются видеокарты с аналоговым выходом. В свою очередь, ЖК-мониторы — это полностью цифровые устройства, и поэтому их производители, стремясь обеспечить совместимость с традиционными ЭЛТ-мониторами, вынуждены прибегать к специально создаваемому аналоговому «посреднику». Первоначально цифровой сигнал преобразуется в аналоговый в видеокарте (первое, ЦАП-преобразование), а затем аналоговый сигнал трансформируется в цифровой электронным блоком самого ЖК-монитора (второе, АЦП-преобразование). При этом возрастает риск различных искажений сигнала, значительно повышается стоимость как самой видеокарты, так и монитора. Получается, что пользователи платят дополнительные деньги за общее ухудшение качества.

В связи с этим специалистами в области ЖК-технологий были разработаны цифровые интерфейсы. Сейчас в продаже имеются как мониторы с цифровым выходом, так и видеокарты с цифровым интерфейсом для обмена данными между ЖК-мониторами и компьютерами. Поэтому при покупке обращайте внимание на наличие в ЖК-мониторе современного цифрового интерфейса (у некоторых моделей одновременно имеются и аналоговый, и цифровой), а затем поинтересуйтесь, какого типа этот интерфейс (к сожалению, пока не существует единого стандарта) и есть ли в продаже видеокарты, которые его реализуют.

Яркость и контрастность

Если вы когда-то работали с ноутбуками, то, наверное, обращали внимание на то, что у подавляющего большинства этих компьютеров ЖК-экраны малочувствительны к изменению уровня яркости — как бы сильно вы ни изменяли уровень яркости, визуально это почти не заметно. Подобная особенность ноутбуков обусловлена прежде всего тем, что переносные компьютеры должны иметь небольшие габариты и вес, а также потреблять мало энергии; следовательно, для подсветки экрана в них нельзя использовать «полноценную» лампу с большой мощностью и «нормальными» габаритами. Современные настольные ЖК-мониторы практически лишены этого недостатка.

Некоторые ЖК-панели могут не обеспечивать достаточного уровня яркости. Чтобы проверить это, нужно установить его на максимум и, визуально оценив качество картинки на экране, убедиться, не слишком ли тускло полученное на экране изображение. Если это так, можно смело забыть о данном мониторе и переходить к проверке другого экземпляра. При этом совсем не обязательно, что модель с большей величиной яркости, указанной в паспортных данных, будет давать визуально более яркое изображение. Все может быть как раз наоборот! Единственное, чему можно здесь доверять, — это собственные ощущения.

Необходимо также иметь в виду, что со временем максимально возможный уровень яркости изображения ЖК-панелей уменьшается в результате «старения» лампы подсветки. Поэтому, если вы планируете использовать покупаемый ЖК-монитор в течение длительного времени (от трех лет и дольше), постарайтесь выбрать такой экземпляр, чтобы его максимальный уровень яркости изображения был несколько больше необходимого рабочего уровня.

С контрастностью изображения у ЖК-мониторов тоже могут быть проблемы. Некоторые ЖК-панели почти нечувствительны к изменению ее уровня, а у других экземпляров, несмотря на вполне адекватное изменение контрастности изображения в ответ на изменение ее уровня, может проявиться недостаточная глубина отображения тона.

Равномерность заполнения поля

Одна из характерных особенностей получения изображения в ЖК-мониторах состоит в том, что панель с жидкими кристаллами подсвечивается сзади мощным потоком света, который испускается флуоресцентной или галогенной лампой. В настольных моделях, в отличие от ноутбуков, обычно используются две лампы. При этом очень трудно добиться равномерной подсветки по всей площади панели с жидкими кристаллами, что приводит к неравномерности в яркости изображения, вследствие чего на экране монитора возникают светлые и темные пятна, очень хорошо заметные на однородном цветном или светло-сером фоне.

Неравномерность изображения на ЖК-мониторе с размером диагонали 15 и более дюймов усиливается еще из-за того, что экран состоит не из одной, а из двух и более матриц.

У некоторых ЖК-мониторов неравномерность яркости изображения выражена довольно сильно, у других — едва заметна, но факт остается фактом: почти у всех ЖК-мониторов в той или иной степени наблюдался этот недостаток, и здесь ЖК-панели проигрывают ЭЛТ-мониторам. Конечно, добиться равномерной яркости изображения очень сложно, далеко не все ЭЛТ-модели удовлетворяют этому требованию, однако наиболее качественные мониторы для массового рынка и дорогостоящие модели для профессионального использования имеют близкую к идеалу равномерность яркости изображения, в то время как ЖК-панели все еще далеки от этого.

Дефектные пикселы

Матрицы ЖК-дисплеев могут иметь неработающие, или «заклинившие», пикселы. Проверить этот дефект просто: достаточно получить на всем экране монитора однотонный фон (черный, белый, красный, зеленый или синий), на котором неработающие пикселы будут выглядеть как темные или светлые точки, а «заклинившие» пикселы — как ярко горящие точки синего, красного или зеленого цвета. При этом два разных экземпляра одной и той же модели могут различаться по количеству дефектных пикселов (технологические требования допускают наличие 1-5 таких пикселов), поэтому, покупая ЖК-панель, внимательно исследуйте несколько мониторов одной марки на наличие дефектных пикселов и выберите лучший.

Рабочее разрешение. Интерполяция пикселов

В отличие от традиционных мониторов с ЭЛТ-трубкой, разрешение которых можно менять достаточно гибко, ЖК-дисплеи имеют фиксированный набор физических пикселов, поэтому они рассчитаны на работу только с одним разрешением. Например, мониторы с рабочим разрешением 1024×768 пикселов действительно физически содержат 1024 элемента по горизонтали и 768 элементов по вертикали. Раньше существовала такая ситуация: если ЖК-монитор переводился, например, в режим 640×480, то изображение занимало физическую область с размерами 640×480 точек в центре ЖК-матрицы, а оставшаяся часть дисплея не использовалась. Таким образом, сильно уменьшенное изображение появлялось в черной рамке посередине экрана, причем было задействовано лишь 39% рабочей поверхности ЖК-матрицы. Постепенно ЖК-модели «научились» справляться с этой ситуацией, растягивая или уменьшая изображение по всей рабочей площади экрана, но при этом изображение становилось крупнозернистым (зазубренным и шероховатым) или как бы слегка замыленным. Особенно плохо это сказывалось на качестве экранных шрифтов.

Однако сегодня многие производители уже способны бороться с побочными эффектами растяжения изображения: применяются так называемые технологии интерполяции изображения, которые позволяют сгладить возникающие «зазубрины» посредством добавления промежуточных цветов или с помощью других методов усовершенствованного масштабирования изображения (Image Enhancement Function), которые позволяют получить качественное воспроизведение картинки при разрешении, отличном от базового. Поэтому если вы покупаете ЖК-монитор с разрешением, например, 1024×768 пикселов и планируете использовать его при меньшем разрешении (800×600 или 640×480), то не забудьте просмотреть, как меняется качество изображения какого-либо крупного шрифта в текстовом документе при уменьшении разрешения.

Инертно ли изображение ЖК-панелей?

Если вы работали со старыми моделями ноутбуков, то наверняка замечали, что изображение, создаваемое ЖК-экранами, имеет некоторую инертность. Однако у современных ЖК-панелей скорость реакции при быстром перемещении по экрану уже сравнима с ЭЛТ-мониторами (во всяком случае инерционность практически незаметна).

Габариты и вес

По этим параметрам ЖК-панели имеют неоспоримое преимущество перед традиционными ЭЛТ-мониторами. При одинаковых размерах и высокой контрастности изображения они значительно легче и занимают очень мало места, а некоторые модели можно повесить на стену, что совсем избавит вас от необходимости отводить под монитор место на рабочем столе.

Поворачивающийся экран

Следует обратить внимание еще на одну удобную особенность, которую имеют некоторые модели ЖК-мониторов, — возможность повернуть дисплей на 90° и таким образом изменить альбомную (Landscape) ориентацию экрана на портретную (Portrait). Это очень удобно при работе с Web-страницами или большими документами, когда дополнительная высота изображения в портретной ориентации оказывается крайне полезной.

Сертификаты и стандарты безопасности

Мониторы, подобно всем электрическим приборам, должны соответствовать жестким требованиям к безопасности производства, эксплуатации и утилизации, закрепленным в регламентирующих стандартах. С целью снижения риска для здоровья различными организациями были разработаны рекомендации по параметрам мониторов, следуя которым производители мониторов заботятся о нашем здоровье. Все стандарты безопасности для мониторов регламентируют максимально допустимые значения электрических и магнитных полей, а также выделений вредных веществ, создаваемые монитором при работе.

Большинство этих стандартов принимаются для того, чтобы защитить от вредного воздействия потребителей и окружающую среду. В Европе характеристики мониторов обязательно должны соответствовать стандартам CEE и FCC, существующим для аттестации электронной аппаратуры на безопасность и отсутствие помех системам связи. В России также приняты соответствующее ГОСТы, регулирующие безопасность эксплуатации устройств графического отображения данных. Исторически сложилось, что особую популярность во всем мире завоевали стандарты, разработанные в Швеции и известные под названиями TCO и MPRII (см. врезку «Международные стандарты безопасности»).

Следует учесть, что все современные мониторы сейчас имеют защиту как минимум по MPR-II и TCO’95. (TCO’99 отличается лишь повышенными требованиями к эргономике и экологии.) В связи с этим неблагоприятное воздействие на ваше здоровье может оказать только качество изображения. При нечеткой, размытой картинке и мерцающем изображении человек помимо своей воли напрягает глаза, приближает голову к экрану (что делает более сильным воздействие излучения от монитора), в результате чего после нескольких часов работы у него часто начинается головная боль, слезятся глаза и т.д. Поэтому главное условие безопасности пользователя — качественный и хорошо настроенный монитор.

При долговременной работе за монитором старайтесь делать перерывы, чтобы дать отдохнуть и своим глазам, и монитору. Рекомендуется располагать экран монитора на расстоянии не менее 50-70 см от пользователя и на таком уровне, чтобы не было необходимости наклонять или поднимать голову.

Периодически протирайте экран монитора, желательно специальными составами. Корпус монитора необходимо время от времени пылесосить, а лучше — выдувать из него пыль. Не кладите бумаги на монитор — вы закрываете его вентиляционные отверстия.

Помните, что при бережном отношении к этому прибору вы сохраняете не только деньги, но и свое здоровье.

КомпьютерПресс 4'2001