Зовнішні пристрої еом Лекція № 14
10.1.Технологии отображения информации
Информационную связь между пользователем и компьютером обеспечивает монитор. В наши дни компьютерные мониторы достигли высшей ступени развития, что впрочем не избавляет пользователя от необходимости разбираться в аппаратном обеспечении. Медленный видеоадаптер может затормозить работу даже самого быстрого компьютера. А неправильное сочетание монитора и видеоадаптера не только не позволит полноценно выполнять поставленные задачи, но может привести к ухудшению зрения.
Система отображения компьютера состоит из двух главных компонентов:
монитора (дисплея);
видеоадаптера (называемого также видеоплатой или графической платой).
Компьютерный монитор обычно базируется на одной из двух основных технологий: электронно - лучевая трубка CRT(cathode_ray tube) или
жидкокристаллический дисплей LCD (liquid crystal display)
10.2.Как работает электронно - лучевой монитор
Информация на мониторе может отображаться несколькими способами. Самый распространенный — отображение на экране электронно-_лучевой трубки ЭЛТ), такой же, как в телевизоре. 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 устремляются 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. В электронно-лучевых мониторах используются три слоя люминофора: красный, зеленый и синий. Для выравнивания потоков электронов применяется так называемая теневая маска — металлическая пластина, имеющая щели или отверстия, которые разделяют красный, зеленый и синий люминофор на группы по три точки каждого цвета. Качество изображения определяется типом используемой теневой маски; на резкость изображения влияет расстояние между группами люминофора (шаг расположения точек).
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 наложе ния последовательных кадров (если время послесвечения слишком велико). Электронный луч движется очень быстро, прочерчивая экран строками слева направо и сверху вниз по траектории, именуемой растром. 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, где 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. В некоторых дешевых мониторах частота регенерации без мерцания возможна только при разрешениях 600.480 и 800.600; следует приобретать монитор,
поддерживающий достаточную частоту регенерации при разрешении 1 024.768 и выше.
На рис.10.1 наведено принципову схему електронно-проміневого монітору (ЕПТ-монітора).
Рис. 10.1.
К - катод
Ф - фокусуюча система
М - модулятор
СР - система розгортання (развертки)
ЕП - електронний промінь
А - анод
Е - екран (люмінесцентний)
Між катодом (К) і анодом (А)подається висока напруга (декілька Квольт), яка „вириває" з катода електронний потік, що фокусується у тонкий промінь фокусуючою системою (Ф). Цей промінь падає на екран, покритий зернистим люмінофором - рідиною, яка світиться під впливом енергії променя електронів.
За допомогою модулятора можна міняти інтенсивність потоку електронів і таким чином одержувати на екрані різну яскравість крапки, в яку попадає промінь.
Система розгортання за допомогою пилоподібної напруги (Рис. 9.2) створює растр на поверхні екрана (Рис. 9.3)
Кожна крапка цього растра адресується і може бути засвічена чи не засвічена. Таким чином створюється графічне зображення. Мінімальний елемент растра (крапка) називається пікселем.
Кольорові монітори мають піксели більш складної форми (рис. 10.4) створенні з трьох крапок: червоної (Red), зеленої (Green ) і синьої (Blue).
Рис.10.4
Такі монітори засвічують кожен свою крапку на трьохкольоровому пікселі. Як відомо, комбінація цих трьох кольорів може створити будь-який колір світлової гами. Кольорові монітори, побудовані на описаному принципі, називаються RGB-моніторами.
Якість зображення на моніторі залежить від розміру пікселів і частоти регенерації зображення. Розмір пікселів у різного класу моніторів складає 0,22 - 0,4 мм. У хороших - не більше 0,28. Аналогічною характеристикою може бути розпізнвальна спроможність (разрешающая способность), тобто число пікселей по горизонталі і вертикалі екрану. Наприклад, 1024x768.
Частота регенерації (повтор кадрів) є дуже важливий показник якості при
відображенні динамічних зображень. Для хороших моніторів вона повинна бути на рівні 70—80 Гц і навіть вище.
Перевагою ЕПТ -моніторів є якість зображення. Недоліком - небезпечність для користувача (випромінювання), габарити, використання високої напруги, високе енергоспоживання.