Дисплей с электронно-лучевой трубкой «CRT» (Cathode Ray Tube)

Основные общие характеристики мониторов

Разрешающая способность, или разрешение монитора — это размер минимальной детали изображения, которую можно различить на экране. Данный параметр характеризуется количеством элементов разложения — пикселей (pixel) — по горизонтали и вертикали экрана. Чем больше количество пикселей, тем более детальное изображение формируется на экране. Необходимое разрешение в значительной степени зависит от конкретного приложения. Символьные приложения (например, программы командной строки) требуют невысокого разрешения, в то время как приложения с большим объемом графики (например, настольная издательская система) нуждаются в более детальных изображениях. Видеоадаптеры компьютеров поддерживают несколько стандартных разрешений.

Режимы развертки. Мониторы и видеоадаптеры могут поддерживать два режима развертки: чересстрочная (Interlaced) и прогрессивная (Progressive) [построчная (noninterlaced)]. Построчный режим используется в большинстве систем отображения. В этом режиме электронный луч сканирует экран построчно сверху вниз, формируя изображение за один проход. В чересстрочном режиме луч также сканирует экран сверху вниз, но за два прохода: сначала нечетные строки, а затем четные. Каждый проход при чересстрочной развертке занимает половину времени формирования полного кадра при построчной развертке. Таким образом, на полную регенерацию изображения в обоих режимах уходит одно и то же время.

Мониторы с чересстрочной разверткой могут работать с меньшей частотой регенерации (частотой кадров), что снижает их стоимость. Ограничение возможностей этой развертки связано со способностью глаза «размазывать» две соседние, выведенные в текущем полукадре строки (например, четные) на зазор между ними (в нашем случае — на нечетную строку, по которой луч пробежит в следующем полукадре).

Управление питанием. Самым известным стандартом является DPMS (Display Power-Management Signaling — сигналы управления питанием монитора) ассоциации VESA, который определяет состав сигналов, передаваемых компьютером в монитор, когда компьютер простаивает и находится в режиме пониженного потребления энергии.

Управление энергопотреблением монитора осуществляется с помощью операционной системы. Такие системы, как Windows 9xподдерживают спецификацию расширенного управления питанием (Advanced Power Management — APM), согласно которой при длительном бездействии компьютер переходит в режим пониженного энергопотребления. В Windows 98/Me и Windows 2000 система расширенного управления питанием получила дальнейшее развитие. Она теперь называется ACPI (Advanced Configuration and Power Interface). Для активизации описанных функций необходима их поддержка на уровне BIOS, что и сделано в современных системных платах.

Режимы, предусмотренные стандартом DPMS:

• On (включено). Это рабочее состояние дисплея.

• Stand-By. Когда часть электроники монитора отключена, энергопотребление значительно снижено, но возвращение в рабочее состояние происходит быстро.

• Suspend. Дисплей практически полностью выключен, и энергопотребление снижено почти до минимума, но возвращение в рабочее состояние осуществляется дольше, чем из режима Stand-By.

• Off (выключено). В этом состоянии дисплей выключен и не потребляет энергии. Чтобы вернуть его в рабочее состояние, пользователь должен нажать кнопку включения.

Дисплей с электронно-лучевой трубкой «CRT» (Cathode Ray Tube)

Информация на мониторе может отображаться несколькими способами. Самый старый и возможно пока еще самый распространенный — отображение на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), такой же, как в телевизоре.

Изобретенная еще в 1897 году немецким физиком Карлом Фердинандом Брауном катодная осциллографическая трубка, впервые использована для демонстрации изображения в 1907 году отечественным ученым Борисом Львовичем Розингом, этот доведенный до совершенства компонент сотен миллионов телевизионных приемников и компьютерных мониторов, скоро исчезнет из нашего быта. Принципы работы ЭЛТ не менялись со времен упомянутых выше Брауна и Розинга, совершенствовались только способы фокусировки, добавились «маски» (апертурные решетки) для разделения цветов, на место электростатического способа отклонения луча пришел электромагнитный и т.д.

ЭЛТ представляет собой электронный вакуумный прибор в стеклянной колбе, в горловине которого находится электронная пушка, а на дне — экран, покрытый люминофором. Нагреваясь, электронная пушка испускает поток электронов, которые с большой скоростью движутся к экрану. Поток электронов (электронный луч) проходит через фокусирующую и отклоняющую катушки, которые направляют его в определенную точку покрытого люминофором экрана. Под воздействием ударов электронов люминофор излучает свет, который видит пользователь, сидящий перед экраном компьютера.

Химическое вещество, используемое в качестве люминофора, характеризуется временем послесвечения, которое отображает длительность свечения люминофора после воздействия электронного пучка. Время послесвечения и частота обновления изображения должны соответствовать друг другу, чтобы не было заметно мерцание изображения (если время послесвечения очень мало) и отсутствовала размытость и удвоение контуров в результате наложения последовательных кадров (если время послесвечения слишком велико).

Электронный луч движется очень быстро, прочерчивая экран строками слева направо и сверху вниз по траектории, которая получила наименование растр. Период сканирования по горизонтали определяется скоростью перемещения луча поперек экрана.

В процессе развертки (перемещения по экрану) луч воздействует на те элементарные участки люминофорного покрытия экрана, в которых должно появиться изображение. Интенсивность луча постоянно меняется, в результате чего изменяется яркость свечения соответствующих участков экрана. Поскольку свечение исчезает очень быстро, электронный луч должен вновь и вновь пробегать по экрану, возобновляя его. Этот процесс называется возобновлением (или регенерацией) изображения.

В большинстве мониторов частота регенерации, которую также называют частотой вертикальной развертки, во многих режимах приблизительно равна 85 Гц, т.е. изображение на экране обновляется 85 раз в секунду. Снижение частоты регенерации приводит к мерцанию изображения, которое очень утомляет глаза. Следовательно, чем выше частота регенерации, тем комфортнее себя чувствует пользователь.

Для очень старых устройств было важно, чтобы частота регенерации, которую может обеспечить монитор, соответствовала частоте, на которую настроен видеоадаптер. Если такого соответствия не было, изображение на экране вообще не появлялось, а монитор мог выйти из строя. Современные мониторы и видеокарты многочастотные, но все равно может возникнуть ситуация, когда монитор или видеокарта при высокой частоте регенерации или высоком разрешении не могут правильно работать.

Тип экрана монитора: Экраны мониторов могут быть двух типов: выпуклые и плоские.

Параметры ЭЛТ-мониторов

Шаг точки (размер пикселя). В монохромном мониторе разрешение соответствует размеру зерна люминофора, а в цветном — как минимум одной триаде разноцветных пятен. Это различие приводит к тому, что для цветных мониторов вводится еще один параметр, который называется расстоянием между точками (dot pitch) или зернистостью и равен расстоянию между соседними триадами в миллиметрах (рис.1,1). Экраны, характеризуемые меньшим значением зернистости, имеют более тесно расположенные триады пятен люминофора и поэтому могут формировать более четкое изображение. И наоборот, экраны с большим значением зернистости формируют менее четкое изображение.

В мониторах начиная с Sony Trinitron и Mitsubishi DiamondTron используется особый тип апертурной решетки: вертикальные полосы красного, зеленого и голубого люминофора. Этот тип электронно-лучевой трубки обеспечивает более яркое и качественное изображение. В таких мониторах зернистость представляет расстояние не между точками, а между полосами (рис.1,2).

Фирма NEC представила свой тип электронно-лучевой трубки с апертурной решеткой, в которой используются мозаичные ячейки из трех полос цветов люминофора (рис.1,3). Естественно, что такой тип трубки обеспечивает еще более качественное изображение по сравнению с предыдущими типами электронно-лучевых трубок.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: