Видеоадаптер посылает в монитор сигналы управления яркостью лучей и синхросигналы строчной и кадровой развёрток. Монитор преобразует эти сигналы в зрительные образы. А программные средства обрабатывают видеоизображения, выполняют кодирование и декодирование сигналов, координатные преобразования, сжатие изображений и др.
Монитор — устройство визуального отображения информации (в виде текста, таблиц, рисунков, чертежей и др.). Подавляющее большинство мониторов сконструированы на базе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), и принцип их работы аналогичен принципу работы телевизора. Мониторы бывают алфавитно-цифровые и графические, монохромные и цветного изображения. Современные компьютеры комплектуются, как правило, цветными графическими мониторами.
Основной элемент дисплея — электронно-лучевая трубка. Её передняя, обращенная к зрителю часть, с внутренней стороны покрыта люминофором — специальным веществом, способным излучать свет при попадании на него быстрых электронов. Люминофор наносится в виде наборов точек трёх основных цветов — красного, зелёного и синего.
С этим монитором МОЖНО ВСЁ
Эти цвета называют основными, потому что их сочетаниями (в различных пропорциях) можно представить любой цвет спектра. Наборы точек люминофора располагаются по треугольным триадам. Триада образует пиксел — точку, из которых формируется изображение (англ. pixel — picture element, элемент картинки). Расстояние между центрами пикселов называется точечным шагом монитора.
Это расстояние существенно влияет на чёткость изображения. Чем меньше шаг, тем выше чёткость. Обычно в цветных мониторах шаг составляет 0,24 мм. При таком шаге глаз человека воспринимает точки триады как одну точку «сложного» цвета.
На противоположной стороне трубки расположены три (по количеству основных цветов) электронные пушки. Все три пушки «нацелены» на один и тот же пиксел, но каждая из них излучает поток электронов в сторону «своей» точки люминофора. Чтобы электроны беспрепятственно достигали экрана, из трубки откачивается воздух, а между пушками и экраном создаётся высокое электрическое напряжение, ускоряющее электроны.
Перед экраном на пути электронов ставится маска — тонкая металлическая пластина с большим количеством отверстий, расположенных напротив точек люминофора. Маска обеспечивает попадание электронных лучей только в точки люминофора соответствующего цвета. Величиной электронного тока пушек и, следовательно, яркостью свечения пикселов, управляет сигнал, поступающий с видеоадаптера.
На ту часть колбы, где расположены электронные пушки, надевается отклоняющая система монитора, которая заставляет электронный пучок пробегать поочерёдно все пикселы строчку за строчкой от верхней до нижней, затем возвращаться в начало верхней строки и т. д.
Количество отображённых строк в секунду называется строчной частотой развертки. А частота, с которой меняются кадры изображения, называется кадровой частотой развёртки. Последняя не должна быть ниже 60 Гц, иначе изображение будет мерцать.
POV: ТВОЙ МОНИТОР
Наряду с традиционными ЭЛТ-мониторами все шире используются плоские жидкокристаллические (ЖК) мониторы. Жидкие кристаллы — это особое состояние некоторых органических веществ, в котором они обладают текучестью и свойством образовывать пространственные структуры, подобные кристаллическим. Жидкие кристаллы могут изменять свою структуру и светооптические свойства под действием электрического напряжения. Меняя с помощью электрического поля ориентацию групп кристаллов и используя введённые в жидкокристаллический раствор вещества, способные излучать свет под воздействием электрического поля, можно создать высококачественные изображения, передающие более 15 миллионов цветовых оттенков.
Большинство ЖК-мониторов использует тонкую плёнку из жидких кристаллов, помещённую между двумя стеклянными пластинами. Заряды передаются через так называемую пассивную матрицу — сетку невидимых нитей, горизонтальных и вертикальных, создавая в месте пересечения нитей точку изображения (несколько размытого из-за того, что заряды проникают в соседние области жидкости).
Активные матрицы вместо нитей используют прозрачный экран из транзисторов и обеспечивают яркое, практически не имеющее искажений изображение. Панель при этом разделена на 308160 (642х480) независимых ячеек, каждая из которых состоит из четырех частей (для трёх основных цветов и одна резервная). Таким образом, экран имеет почти 1,25 млн. точек, каждая из которых управляется собственным транзистором.
По компактности такие мониторы не знают себе равных. Они занимают в 2 — 3 раза меньше места, чем мониторы с ЭЛТ и во столько же раз легче; потребляют гораздо меньше электроэнергии и не излучают электромагнитных волн, воздействующих на здоровье людей.
Разновидность монитора — сенсорный экран. Здесь общение с компьютером осуществляется путём прикосновения пальцем к определённому месту чувствительного экрана. Этим выбирается необходимый режим из меню, показанного на экране монитора. Меню — это выведенный на экран монитора список различных вариантов работы компьютера, по которому можно сделать конкретный выбор. Сенсорными экранами оборудуют рабочие места операторов и диспетчеров, их используют в информационно-справочных системах и т. д.
Видеоадаптер — это электронная плата, которая обрабатывает видеоданные (текст и графику) и управляет работой дисплея. Содержит видеопамять, регистры ввода вывода и модуль BIOS. Посылает в дисплей сигналы управления яркостью лучей и сигналы развертки изображения. Наиболее распространенный видеоадаптер на сегодняшний день — адаптер SVGA (Super Video Graphics Array — супервидеографический массив), который может отображать на экране дисплея 1280х1024 пикселей при 256 цветах и 1024х768 пикселей при 16 — 32 миллионах цветов.
С увеличением числа приложений, использующих сложную графику и видео, наряду с традиционными видеоадаптерами широко используются разнообразные устройства компьютерной обработки видеосигналов:
- § Графические акселераторы (ускорители) — специализированные графические сопроцессоры, увеличивающие эффективность видеосистемы. Их применение освобождает центральный процессор от большого объёма операций с видеоданными, так как акселераторы самостоятельно вычисляют, какие пиксели отображать на экране и каковы их цвета.
- § Фрейм-грабберы, которые позволяют отображать на экране компьютера видеосигнал от видеомагнитофона, камеры, лазерного проигрывателя и т. п., с тем, чтобы захватить нужный кадр в память и впоследствии сохранить его в виде файла.
- § TV-тюнеры — видеоплаты, превращающие компьютер в телевизор. TV-тюнер позволяет выбрать любую нужную телевизионную программу и отображать ее на экране в масштабируемом окне. Таким образом можно следить за ходом передачи, не прекращая работу.
Аудио адаптер (Sound Blaster или звуковая плата) — это специальная электронная плата, которая позволяет записывать звук, воспроизводить его и создавать программными средствами с помощью микрофона, наушников, динамиков, встроенного синтезатора и другого оборудования. Аудио адаптер содержит в себе два преобразователя информации:
- § аналого-цифровой, который преобразует непрерывные, то есть, аналоговые, звуковые сигналы (речь, музыку, шум) в цифровой двоичный код и записывает его на магнитный носитель;
- § цифро-аналоговый, выполняющий обратное преобразование сохранённого в цифровом виде звука в аналоговый сигнал, который затем воспроизводится с помощью акустической системы, синтезатора звука или наушников.
Профессиональные звуковые платы позволяют выполнять сложную обработку звука, обеспечивают стереозвучание, имеют собственное ПЗУ с хранящимися в нём сотнями тембров звучаний различных музыкальных инструментов.
Звуковые файлы обычно имеют очень большие размеры. Так, трёхминутный звуковой файл со стереозвучанием занимает примерно 30 Мбайт памяти. Поэтому платы Sound Blaster, помимо своих основных функций, обеспечивают автоматическое сжатие файлов.
Область применения звуковых плат — компьютерные игры, обучающие программные системы, рекламные презентации, «голосовая почта» (voice mail) между компьютерами, озвучивание различных процессов, происходящих в компьютерном оборудовании, таких, например, как отсутствие бумаги в принтере и т. п.
Источник: vuzlit.com
LCD-мониторы
Монитор.
Монитор — устройство для вывода на экран текстовой и графической информации.
В настоящее время используются 2 основных вида мониторов для ПК:
1. Мониторы на электронно-лучевых трубках (ЭЛТ, CRT);
2. Мониторы на жидких кристаллах (ЖК, LCD);
Качество изображения, получаемого на экране монитора, зависит от параметров
электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) и управляющих ею электронных схем.
К основным параметрам относятся: размеры экрана и «зерна» и связанное
с ними оптическое разрешение, определяющее количество отображаемой
информации и возможную степень ее детализации; скорость обновления
изображения (частота кадровой развертки), определяющая степень
подавления мерцания.
На восприятие изображения оказывает существенное влияние и то, насколько
экран черный (от этого зависит контрастность) и плоский (выше естественность,
шире угол обзора, меньше бликов).
Принцип работы мониторов на ЭЛТ аналогичен принципу работы телевизора.
Основной элемент дисплея — электронно-лучевая трубка.
Её передняя, обращенная к зрителю часть с внутренней стороны покрыта
люминофором — специальным веществом, способным излучать свет при
попадании на него быстрых электронов.
3.
Схема электронно-лучевой трубки
4.
Люминофор наносится в виде наборов точек трёх основных цветов — красного,
зелёного и синего. Эти цвета называют основными, потому что их сочетаниями (в
различных пропорциях) можно представить любой цвет спектра.
Наборы точек люминофора располагаются по треугольным триадам. Триада
образует пиксел — точку, из которых формируется изображение (англ. pixel —
picture element, элемент картинки).
Пиксельные триады
Расстояние между центрами пикселов называется точечным шагом
монитора. Это расстояние существенно влияет на чёткость изображения. Чем
меньше шаг, тем выше чёткость. Обычно в цветных мониторах шаг составляет
0,28 мм. При таком шаге глаз человека воспринимает точки триады как одну
точку «сложного» цвета.
На противоположной стороне трубки расположены три (по количеству основных
цветов) электронные пушки. Все три пушки «нацелены» на один и тот же пиксел,
но каждая из них излучает поток электронов в сторону «своей» точки люминофора.
Чтобы электроны беспрепятственно достигали экрана, из трубки откачивается
воздух, а между пушками и экраном создаётся высокое электрическое
напряжение, ускоряющее электроны.
5.
Перед экраном на пути электронов ставится маска — тонкая металлическая
пластина с большим количеством отверстий, расположенных напротив точек
люминофора. Маска обеспечивает попадание электронных лучей только в точки
люминофора соответствующего цвета.
Теневая маска
Теневая маска (shadow mask) — это самый распространенный тип масок, она
применяется со времени изобретения первых цветных кинескопов. Поверхность у
кинескопов с теневой маской обычно сферической формы (выпуклая).Это сделано
для того, чтобы электронный луч в центре экрана и по краям имел одинаковую
толщину. Теневая маска состоит из металлической пластины с круглыми
отверстиями, которые занимают примерно 25% площади. Находится маска перед
стеклянной трубкой с люминофорным слоем. Как правило, большинство
современных теневых масок изготавливают из инвара. Инвар (InVar) — магнитный
сплав железа [64%] с никелем [36%]. Отверстия в металлической сетке работают
как прицел (хотя и не точный), именно этим обеспечивается то, что электронный
луч попадает только на требуемые люминофорные элементы и только в
6.
определенных областях. Теневая маска создает решетку с однородными точками –
триадами.
Одним из «слабых» мест мониторов с теневой маской является ее термическая
деформация. Часть лучей от электронно-лучевой пушки попадает на теневую
маску, вследствие чего происходит нагрев и последующая деформация теневой
маски. Происходящее смещение отверстий теневой маски приводит к
возникновению эффекта пестроты экрана (смещения цветов RGB).
7.
Недостатки теневой маски хорошо известны: во-первых, это малое соотношение
пропускаемых и задерживаемых маской электронов (только около 20-30%
проходит через маску), что требует применения люминофоров с большой
светоотдачей, а это в свою очередь ухудшает монохромность свечения,
уменьшая диапазон цветопередачи, а во-вторых, обеспечить точное совпадение
трех не лежащих в одной плоскости лучей при отклонении их на большие углы
довольно трудно.
Минимальное расстояние между люминофорными элементами одинакового
цвета в соседних строках называется шагом точек (dot pitch) и является
индексом качества изображения. Шаг точек обычно измеряется в миллиметрах
(мм). Чем меньше значение шага точек, тем выше качество воспроизводимого на
мониторе изображения. Расстояние между двумя соседними точками по
горизонтали равно шагу тачек, умноженному на 0,866.
8.
Апертурная решетка
Эти трубки стали известны под именем Trinitron и
впервые были представлены на рынке компанией
Sony в 1982 году. В трубках с апертурной
решеткой применяется оригинальная технология,
где имеется три лучевые пушки, три катода и три
модулятора, но при этом имеется одна общая
фокусировка.
Это решение не включает в себя металлическую решетку с отверстиями, как в
случае с теневой маской, а имеет решетку из вертикальных линий. Вместо точек с
люминофорными элементами трех основных цветов, апертурная решетка
содержит серию нитей, состоящих из люминофорных элементов выстроенных в
виде вертикальных полос трех основных цветов. Такая система обеспечивает
высокую контрастность изображения и хорошую насыщенность цветов, что вместе
обеспечивает высокое качество мониторов с трубками на основе этой технологии.
Маска, применяемая в трубках фирмы Sony (Mitsubishi, ViewSonic), представляет
собой тонкую фольгу, на которой процарапаны тонкие вертикальные линии. Она
держится на горизонтальной (одной в 15″, двух в 17″, трех и более в 21″)
проволочке, тень от которой видна на экране. Эта проволочка применяется для
гашения колебаний и называется damper wire. Ее хорошо видно, особенно при
светлом фоне изображения на мониторе.
9.
Минимальное расстояние между полосами
люминофора одинакового цвета называется
шагом полос (strip pitch) и измеряется в
миллиметрах (мм). Чем меньше значение шага
полос, тем выше качество изображения на
мониторе. При апертурной решетке имеет смысл
только горизонтальный размер точки. Так как
вертикальный определяется фокусировкой
электронного луча и отклоняющей системой.
10.
Щелевая маска
Это решение на практике представляет собой
комбинацию теневой маски и апертурной решетки. В
данном случае люминофорные элементы
расположены в вертикальных эллиптических
ячейках, а маска сделана из вертикальных линий
Фактически вертикальные полосы разделены на
эллиптические ячейки, которые содержат группы из
трех люминофорных элементов трех основных
цветов. Нельзя напрямую сравнивать размер шага
для трубок разных типов: шаг точек (или триад)
трубки с теневой маской измеряется по диагонали, в
то время как шаг апертурной решетки, иначе
называемый горизонтальным шагом точек, — по
горизонтали. Поэтому при одинаковом шаге точек
трубка с теневой маской имеет большую плотность
точек, чем трубка с апертурной решеткой. Для
примера, шаг полос 0.25 мм приблизительно
эквивалентен шагу точек, равному 0.27 мм.
11.
Также в 1997г. компанией Hitachi была разработана
EDP — новейшая технология теневой маски. Было
уменьшено расстояние между элементами триады по
горизонтали и получены триады, более близкие по
форме к равнобедренному треугольнику. Для
избежания промежутков между триадами сами точки
были удлинены, и представляют собой скорее овалы,
чем круг.
Оба типа масок — теневая маска и апертурная решетка
— имеют свои преимущества и своих сторонников. Для
офисных приложений, текстовых редакторов и
электронных таблиц больше подходят кинескопы с
теневой маской, обеспечивающие очень высокую
четкость и достаточный контраст изображения. Для
работы с пакетами растровой и векторной графики
традиционно рекомендуются трубки с апертурной
решеткой, которым свойственны превосходная
яркость и контрастность изображения.
12.
Величиной электронного тока пушек и, следовательно, яркостью свечения
пикселов, управляет сигнал, поступающий с видеоадаптера.
На ту часть колбы, где расположены электронные пушки, надевается
отклоняющая система монитора, которая заставляет электронный пучок
пробегать поочерёдно все пикселы строчку за строчкой от верхней до
нижней, затем возвращаться в начало верхней строки и т.д.
Количество отображённых строк в секунду называется строчной частотой
развертки. А частота, с которой меняются кадры изображения, называется
кадровой частотой развёртки. Последняя не должна быть ниже 60 Гц,
иначе изображение будет мерцать.
Ход электронного пучка по экрану
13.
Наряду с традиционными ЭЛТ — мониторами в большинстве современных
компьютеров используются жидкокристаллические (ЖК) мониторы.
Жидкие кристаллы — это особое состояние некоторых органических веществ, в
котором они обладают текучестью и свойством образовывать пространственные
структуры, подобные кристаллическим. Жидкие кристаллы могут изменять свою
структуру и светооптические свойства под действием электрического
напряжения. Меняя с помощью электрического поля ориентацию групп кристаллов
и используя введённые в жидкокристаллический раствор вещества, способные
излучать свет под воздействием электрического поля, можно создать
высококачественные изображения, передающие более 15 миллионов цветовых
оттенков.
14.
В LCD-мониторах изображение формируется с помощью матрицы пикселов,
состоящих из жидких кристаллов. Отсюда и происходит аббревиатура LCD (Liquid
Crystal Display), которая расшифровывается как жидкокристаллический дисплей.
Применение жидких кристаллов в качестве основного элемента изображения не
случайно: они способны изменять направление поляризации проходящего через
них света. И если к кристаллу приложить внешнее напряжение, то направление
поляризации изменится. Это позволяет управлять интенсивностью прошедшего
света. С обеих сторон от кристалла устанавливаются поляризаторы, причем так,
чтобы их оси были расположены под прямым углом друг к другу. Пучок света,
пройдя через первый из них, станет линейно поляризованным. Затем в
жидкокристаллической ячейке плоскость поляризации света повернется на
определенный угол, величина которого будет зависеть от приложенного
напряжения. Наконец, роль второго поляризатора заключается в регулировке
количества пропускаемого из лучения, если угол между направлением его оси и
плоскостью поляризации света постепенно изменять от О до 90°, то поглощение
излучения будет увеличиваться. Таким образом можно управлять интенсивностью
света (яркостью пикселов). Как известно, для формирования цветного
изображения необходимо наличие пикселов трех цветов: красного, зеленого и
синего. Поскольку жидкие кристаллы абсолютно прозрачны, то они не могут влиять
на цветовые характеристики излучения. Для этой цели применяются фильтры,
выделяющие из «белого» излучения ламп подсветки необходимые спектральные
компоненты.
15.
Поэтому в современных LCD-панелях каждая точка матрицы состоит из трех
пикселов разных цветов. Для управления работой пикселов в них встраиваются
электроды с так называемыми тонкопленочными TFT-транзисторами, которые, вопервых, выполнены прозрачными и не влияют на пропускаемое излучение, а, вовторых, имеют в буквальном смысле слова микроскопические размеры. Они
предназначены для быстрого изменения уровня напряжения и его поддержания на
электродах ячеек в промежутке между управляющими импульсами. Именно
поэтому матрицы с применением TFT-транзисторов называются активными, в
отличие от пассивных, электроды в ячейках которых после подачи управляющего
сигнала предоставлены сами себе. В результате пассивные матрицы страдают от
высокой инерционности, тогда как активные лишены подобного недостатка.
Структура жидкокристаллического TFT монитора
16.
Одним из основных достоинств LCD-панелей является отсутствие мерцания, столь
характерного для мониторов на основе электроннолучевой трубки. Но это не
означает, что у ЖК-мониторов отсутствует вертикальная и горизонтальная
развертка. Дело в том, что управляющие сигналы для электродов матрицы по
прежнему передаются последовательно, строчка за строчкой. Но применение TFTтранзисторов позволяет установить такой режим работы, когда смена состояния
пикселов осуществляется только в моменты изменения видеосигнала. В
результате, несмотря на небольшую с точки зрения ЭЛТ-мониторов частоту кадров
в 60 Гц, эффект мерцания на ЖК-панелях не наблюдается.
По компактности такие мониторы не знают себе равных. Они занимают в 2 – 3 раза
меньше места, чем мониторы с ЭЛТ и во столько же раз легче; потребляют гораздо
меньше электроэнергии и не излучают электромагнитных волн,
воздействующих на здоровье людей.
Основные характеристики мониторов
17.
18.
19.
20.
Новые технологии
1.
Диэлектрический слой
2.
Электрод
3.
Передняя стеклянная пластина
4.
Слой MgO
5.
Триада из частиц люминофора (RGB)
6.
Адресующий защитный слой
7.
Задняя стеклянная пластина
8.
Адресующие электроды
Поперечное сечение плазменного дисплея.
— технологии, которые создают и развивают разные производители компьютерного
оборудования. Рассмотрим некоторые из них:
21.
PDP(Plasma Display Panel) — плазменные
экранные матрицы. Прообразом для создания
плазменных экранных матриц (Plasma Display
Panels) стали самые обычные лампы дневного
освещения. Плазменные мониторы состоят из
полой стеклянной панели, заполненной газом. На
поверхность внутренней стороны стенок
выведены микроскопические электроды,
образующие две симметричные матрицы, а
снаружи эта конструкция покрыта слоем люминофора. Когда на контакты подается
ток, между ними возникает крошечный разряд, который заставляет светиться (в
ультрафиолетовой части спектра) располагающиеся рядом молекулы газа.
Следствием этого является освещение участка люминофора, как это происходит в
обычных ЭЛТ-мониторах.
Основные плюсы этой технологии это: во-первых, плазменные мониторы
выгодно отличаются от своих конкурентов высокой яркостью и контрастностью
изображения; во-вторых, в их габаритах составляющая толщины представляет
собой ничтожно малую долю. Основные минусы, не позволяющие использовать
эту технологию для производства мониторов, это низкая разрешающая
способность и крайне высокая энергоемкость. Кроме того, стоимость таких
устройств является заоблачной для массового пользователя. Да и проблемы с
цветопередачей для PDP также актуальны, как и для всех прочих решений,
отличных от ЭЛТ.
22.
FED
FED(Field Emission Display) относятся к классу плоских мониторов, обладающему
существенно более низким энергопотреблением, меньшей толщиной, и сравнимы
по качеству изображения с лучшими образцами мониторов на ЭЛТ. Этот тип
мониторов начал осваиваться в США и Европе в ответ на прорыв Японии в
области ЖК мониторов. Основы технологии FED дисплеев были заложены в
начале 90-х годов, в период интенсивного развития полупроводниковой техники.
FED-дисплеи имеют много преимуществ в сравнении с жидкокристаллическими матричная адресация, малые вес и толщина. Более того, у них лучшие яркость,
цветопередача, и все условия быстрее догнать мониторы на ЭЛТ. Благодаря
особой матрице у них есть основания встать в ряд плоских дисплеев нового
поколения.
LEP
LEP(Light Emission Plastics) — светоизлучающие пластики. Светоизлучающие
пластики — сложные полимеры с рядом интересных свойств. Вообще-то,
использование пластических полимерных материалов в качестве полупроводников
началось уже довольно давно, и встретить их можно в самых различных отраслях
техники, в том числе и в бытовой электронике, включая персональные
компьютеры. Однако некоторые представители этого семейства обладали и
довольно необычным свойством — способностью эмитировать фотоны под
воздействием электрического тока, то есть светиться.
23.
Поначалу КПД полимерных светильников был крайне низким, и соотношение
излучаемого света к затраченному потоку электронов измерялось долями
процента. Но в последнее время компания Cambridge Display Technology
существенно продвинулась в разработке светоизлучающего пластика и повысила
эффективность этих материалов в сотни раз. Сейчас с уверенностью можно
сказать, что LEP сравнились по своей функциональности с привычными
светодиодами. Поэтому на повестку дня стал вопрос об их практическом
применении.LEP необычайно просты и дешевы в производстве. В принципе, LEPдисплей представляет собой многослойный набор тончайших полимерных пленок.
Даже по сравнению с экранами на жидких кристаллах пластиковые мониторы
кажутся совсем тонкими — всего пары миллиметров вполне достаточно для
воспроизводства на них качественного изображения. По многим же параметрам
светоизлучающие пластики превосходят всех своих конкурентов. Они не
подвержены инверсионным эффектам, что позволяет менять картинку на таком
дисплее с очень высокой частотой. Для работы LEP расходуют электрический ток
слабого напряжения, да и вообще отличаются низкой электроемкостью. Кроме
того, то, что пластик сам излучает, а не использует отраженный или прямой поток
от другого источника, позволяет забыть о тех проблемах, с которыми сталкиваются
производители мониторов на жидких кристаллах, в частности — ограниченного угла
обзора. Конечно, не обошли эту еще молодую технологию и свои специфические
проблемы, такие, например, как ограниченный срок службы полимерных матриц,
который сегодня намного меньше, чем у электронных трубок и ЖК-дисплеев.
Другая проблема касается воспроизведения светоизлучающим пластиком цветных
изображений.
24.
OLED
OLED (Organic Light Emitting Diode) — мониторы, являющиеся продолжением
развития LCD-мониторов. Впервые предложенная Kodak схема с двумя слоями
органики между электродами вместо одного и сегодня остается основным
вариантом, используемым для создания OLED устройств.
В OLED-дисплеях вместо жидких кристаллов применяются органические
светоизлучающие элементы. Органический электролюминесцентный дисплей
OLED представляет собой монолитный тонкопленочный полупроводниковый
прибор, который излучает свет, когда к нему приложено напряжение. OLED состоит
из ряда тонких органических пленок, которые заключены между двумя
тонкопленочными проводниками. Рабочее напряжение OLED – всего лишь 3-10 В.
Структура органического светоизлучающего прибора (OLED)
Источник: ppt-online.org
Тема № 6 Реализация аппаратных модулей графической системы
Современные устройства на ЭЛТ снабжены микропроцессором и буферной памятью. Главная ЭВМ загружает информацию, представляющую изображение, в буферную память, а затем микропроцессор просматривает память и воспроизводит изображение с частотой, необходимой для обеспечения зрительного восприятия. Если устройство визуального отображения не связано с ЭВМ (работает автономно), то для записи в буферную память используются любые доступные средства ввода. Содержимое буферной памяти представляет собой команды для микропроцессора.
Обычно микропроцессор подвергает содержимое буферной памяти ряду преобразований и поэтому главная ЭВМ (или пользователь, работающий на автономных системах) не должна «заботиться» о деталях процесса получения отображения и может использовать для создания файла воспроизведения визуального отображения команды «более высокого уровня». Устройства, предназначенные для получения копий изображений, также могут располагать определенной вычислительной мощностью, которая, однако, обычно намного меньше, чем у устройств на ЭЛТ.
6.4 Основные технические характеристики мониторов
Тип ЭЛТ. Различают трубки четырех основных типов: сферические (чаще всего встречаются в недорогих 14-дюймовых мониторах), прямоугольные с почти плоским экраном (ими оборудованы практически все современные модели с диагональю 15-21 дюйм), трубки типа Trinitron (DiamondTron, SonicTron) и полностью плоская трубка PanaFlat фирмы Panasonic. Отличие трубок Trinitron заключается в том, что их экран представляет собой сегмент цилиндра, тогда как экраны других типов являются сегментами сферы.
Шаг точек/полосок (dot/stripe pitch). Каждый светящийся элемент экрана формируется тремя точками люминофора — красного, зеленого и синего свечения. Расстояние между центрами этих мельчайших элементов называется шагом точек (или шагом полосок для трубок с апертурной решеткой). У современных мониторов шаг точек, как правило, не превышает 0,28 мм, хотя в моделях с диагональю 20-21 дюйм он может быть и больше, так как в этом случае повышенная зернистость изображения не так заметна из-за большой площади экрана.
Тип теневой маски (shadow mask/aperture grille). Теневая маска — это своего рода фильтрующее «сито», расположенное на пути электронов перед люминофором и обеспечивающее точное попадание электронов в нужные точки люминофора. Большинство мониторов оснащено теневыми масками двух типов — дельтовидными масками, представляющими собой перфорированные решетки с треугольным расположением отверстий, и апертурными решетками (щелевыми масками), состоящими из тонких вертикально натянутых металлических нитей, стабилизируемых одной или двумя более толстыми горизонтальными нитями.
Больше распространены кинескопы с дельтовидными масками. Подвергаясь электронной «бомбардировке», маска нагревается и от этого расширяется, что ведет к ухудшению фокусировки изображения. Во избежание подобных термических деформаций большинство современных дельтовидных масок изготавливаются из инвара (от invariabilis (лат.) — неизменный) — специального сплава, обладающего малым коэффициентом температурного расширения, в состав которого входят железо и никель. Апертурные решетки используются только в трубках типа Trinitron.
Кадровая частота (vertical refresh rate). С помощью фокусирующей и отклоняющей систем тонкий электронный луч «пробегает» построчно по экрану из верхнего левого угла в правый нижний. Число «пробегов» луча в единицу времени называется кадровой частотой монитора, или частотой регенерации. Так, кадровая частота в 60 Гц означает 60 перерисовок экрана в секунду. Нужно отметить, что при частоте кадров менее 70 Гц человеческий глаз, как правило, замечает некоторое мерцание экрана; в таком режиме с монитором можно работать не более часа в день, иначе это может отрицательно сказаться на зрении и привести к возникновению головных болей.
Существует два режима работы монитора. Режим с чересстрочным (interlaced) сканированием экрана (при этом кадровая частота обычно составляет 87 Гц). В таких режимах электронный луч рисует изображение за два прохода, т. е. сначала воздействию электронного потока подвергаются только все нечетные строки, а затем — все четные. Чересстрочная развертка чрезвычайно вредна для глаз. Все современные мониторы даже при максимальном разрешении имеют построчную (non-interlaced, NI) кадровую развертку.
Строчная частота (horizontal refresh rate). Эта характеристика определяет скорость перемещения луча вдоль строки. От строчной частоты зависит разрешение по вертикали при фиксированной кадровой частоте. Разумеется, чем более высокую строчную частоту поддерживает монитор, тем качественнее изображение.
Ширина полосы пропускания видеосигнала (bandwidth). Данная характеристика определяет максимальное количество элементов изображения, которые могут быть выведены в строке. Чем шире полоса пропускания, тем больше четкость изображения. Ширина полосы пропускания рассчитывается по формуле: W = Н х V x F,
где V — максимальное разрешение по вертикали, H — максимальное разрешение по горизонтали, F — кадровая частота, на которой способен работать монитор при максимальном разрешении (например, в режиме 1024х768 точек при частоте регенерации 60 Гц ширина полосы пропускания составит 47 МГц).
Динамическая фокусировка (dynamic focus). Расстояние, которое необходимо преодолеть электрону до центра экрана, несколько меньше, чем расстояние до краев или углов. Вследствие этого по краям экрана пиксел искажается, принимая эллипсоидную форму и увеличиваясь в размерах. Для поддержания одинакового размера электронного пятна по всему полю кинескопа применяется динамическая фокусировка, которая достигается изменением ускоряющего или фокусирующего напряжений системы пушек кинескопа по параболическому закону в соответствии с перемещением электронного луча от центра к краям экрана. Мониторы, соответствующие европейскому стандарту ISO 9241-3, практически не имеют искажений по краям экрана.
Антибликовое покрытие (anti-glare coating). Такое покрытие уменьшает отражение внешнего света от стеклянной поверхности экрана. Различают несколько типов покрытия: например, специальная, рассеивающая световой поток, гравировка экрана (etching); более эффективное кремниевое покрытие (silica coating), часто применяемое в стеклянных фильтрах; особые виды устанавливаемых на кинескоп антибликовых панелей (AR panel). Следует, однако, отметить, что первые два способа уменьшения отражающей способности экрана несколько снижают контрастность и ухудшают цветопередачу, поэтому мониторы с блестящими экранами обычно передают цвета ярче.
Атистатическое покрытие (antistatic coating). Это покрытие препятствует возникновению на поверхности экрана электростатического заряда, притягивающего пыль и неблагоприятно влияющего на здоровье пользователя.
Источник: 256.ru