Некоторые регулировочные элементы, например регулятор фокусировки (Focus), которые используются крайне редко (после транспортировки
монитора или его длительной работы), иногда располагаются внутри монитора. Чтобы получить к ним доступ, следует проникнуть через заднюю
стенку, воспользовавшись отверткой и вскрыть корпус. Необходимость фокусировки обычно возникает на больших аппаратах (с диагональю экрана
не менее 17 дюймов). Кроме того, на них часто предусматривается регулировка наведения лучей (Convergence).
На ряде мониторов можно осуществлять установку чувствительности порога видеоусилителя по входу — настройку на амплитуду 0,7 или 1,0 В.
Это иногда бывает нужно при согласовании монитора с особыми видами видеоадаптеров.
На мониторах с диагональю экрана 17-дюймов и выше регуляторов обычно бывает больше, чем на 15-дюймовых аппаратах. Чем шире
возможности регулировки, тем лучше качество изображения, занимающего практически всю полезную площадь экрана, демонстрирует монитор.
При выполнении регулировки монитора следует внимательно изучить документацию к нему, поскольку на многих моделях одни и те же
управляющие элементы могут осуществлять регулировку различных характеристик. Их функции могут расширяться за счет дополнительных
манипуляций (двойного нажатия кнопки, одновременного нажатия кнопки и т. д.), о чем догадаться без документации просто невозможно.
Кроме того, необходимо соблюдать определенные предосторожности, например нельзя долго держать нажатой кнопку размагничивания: это
может привести к нарушению пользовательских установок.
Большое внимание уделяется вопросу удобства регулировок, поскольку при первом знакомстве с новым монитором именно удобство, а еще
больше неудобство регулировок оставляет достаточно сильное впечатление. Однако при длительной работе время, уделяемое регулировкам, будет
сокращаться, кроме того, пользователь постепенно привыкает к последовательности необходимых операций.
Подключение монитора к компьютеру
Требования к видеоадаптеру
Видеоадаптер в составе видеосистемы выполняет важную роль согласования монитора с системной шиной. Он вырабатывает сигналы
синхронизации и видеосигналы красного, зеленого и синего цветов, которые и подаются на входы монитора. Следовательно, видеоадаптер должен
обеспечивать выработку этих сигналов в тех частотных диапазонах, которые могут быть реализованы монитором.
Кадр, передаваемый от видеоадаптера монитору, представляет собой матрицу пикселов с числом строк и рядов, равным формируемому
разрешению (например, 1024 х 768 — 1024 вертикальных ряда и768 горизонтальных строк). Каждый пиксель имеет определенный цвет, зависящий
от интенсивности трех основных составляющих. Эта матрица с информацией об интенсивности цветов хранится в памяти видеоадаптера.
Количество градаций амплитуды видеоимпульсов, которое, в конечном счете, определяет количество воспроизводимых аппаратом цветов,
зависит от того, сколько двоичных разрядов памяти приходится на каждый пиксель изображения. Если таких разрядов четыре, то число выводимых
цветов 24 = 16, если восемь, то 28 = 256.
Память видеоадаптера устроена таким образом, что на пиксель может приходиться либо 0,5 байта (четыре разряда), либо целое количество
байтов, которое, как правило, не превышает трех (при этом число цветов составляет 224 = 16 777 216). Следовательно, важной характеристикой
видеоадаптера является объем установленной на нем памяти, который задает количество цветов, воспроизводимых при данном разрешении.
В таблице 4 приведены показатели объема памяти, необходимые для реализации различных режимов по разрешению и градациям цветов.
Поскольку полный объем памяти видеоадаптера может принимать лишь дискретные значения (0,25, 0,5, 1, 2, 4, 8 Мбайт), то рядом с точным
значением в колонке “Память” указан минимальный стандартный объем из этого ряда, ближайший к требуемому значению.
Многие видеоадаптеры имеют 1 или 2 Мбайта памяти, для эффективного использования которой на IBM-совместимых компьютерах сейчас
активно внедряется разрешение 1152 х 864 пикселей. В этом случае 256 и 16 тыс. цветов, соответственно получаются при максимальном объеме
памяти (см. табл. 4). Все применяемые в настоящее время разрешения имеют отношения числа строк к числу рядов, равное 3:4.
Таблица 4
Минимальный объем памяти видеоадаптера (в Мбайт), необходимый для реализации различных режимов монитора по разрешению и количеству
цветов
Объем памяти, необходимый для реализации характеристик
Байт на пиксель
0,5
1
2
3
Кол-во цветов
16
256
65,5 тыс.
16,8 млн.
Разрешение
Точно
Мин-й
уст.
объем
Точно
Мин-й
уст.
объем
Точно
Мин-й
уст.
объем
Точно
Мин-й
уст.
объем
640х480
0.15
0.25
0.31
0.5
0.61
1
0.92
1
800х600
0.24
0.25
0.48
0.5
0.96
1
1.44
2
1024х768
0.39
0.5
0.79
1
1.57
2
2.36
4
1152х864
0.50
0.5
1.00
1
1.99
2
2.99
4
1280х1024
0.66
1
1.31
2
2.62
4
3.93
4
1600х1200
0.77
1
1.54
2
3.07
4
4.61
8
Чтобы полностью оценить возможности и качество монитора, нужно, чтобы видеоадаптер имел достаточный объем памяти. Кроме того,
современные видеоадаптеры имеют функции ускорителей Windows, 3D, видео и т. д.
Соединение монитора и видеоадаптера
Стыковка монитора с видеоадаптером осуществляется обычно при помощи кабеля с 15-штырьковым трехрядным разъемом на конце (тип D
или D-Sub). Кабель может либо просто “торчать” из корпуса монитора (неразъемный кабель, detachable), либо присоединяться при помощи разъема
(разъемное соединение с монитором, attachable).
Большие мониторы при высоких разрешениях работают с тактовыми частотами видеоимпульсов, составляющими 150 Мгц и выше. Для таких
частот обычные кабели и 15-штырьковые разъемы не годятся, поскольку при этом сигнал передается со значительными потерями и искажениями.
Чтобы получить более качественную картинку, необходимо улучшенное электрическое согласование монитора с видеоадаптером, которое
достигается применением коаксиальных кабелей и байонетных (BNC) разъемов. Такие разъемы обычно устанавливаются на измерительных
приборах. Разъемов типа BNC может быть три или пять. При этом остается возможность подключить и 15-штырьковый кабель.
Некоторые мониторы имеют переключатель входа. Такой аппарат можно подключить к двум компьютерам и коммутировать источник
изображения.
Мониторы могут применяться в составе IBM-совместимых компьютеров. Практически все модели могут подключаться и к другим системам,
например Macintosh. Для этого требуется специальный переходник для 15-штырькового разъема, который поставляется за отдельную плату. На
Macintosh используются особые стандарты разрешения и комбинации частот синхронизации, которые, тем не менее, лежат в пределах возможностей
современных мониторов. Часто в заводских установках присутствуют одна или две видеомоды для MAC.
Поддержка технологии Plug and Play
При подключении монитора к компьютеру необходимо сообщить системе его параметры и выбрать необходимую моду. Для пользователя
видеомода представляется как комбинация разрешения, частоты кадровой развертки и числа цветов (которое определяется только объемом
памяти видеоадаптера). Система должна перевести эти данные на “язык” монитора и послать на его входы видеосигналы RGB, а также частоты
синхронизации необходимой полярности и амплитуды, соответствующие выбранному режиму.
Обычно с платой видеоадаптера поставляется специальная программа установки. Такие программы содержат список мониторов, с которыми
они совместимы, и установка сводится к выбору соответствующего аппарата и желаемой видеомоды. Если устанавливаемый монитор не указан в
предлагаемом списке, можно попытаться задать параметры вручную или выбрать в списке другую марку с аналогичными параметрами.
Последним достижением в конфигурировании мониторов является применении стандарта Plug and Play, который поддерживается системой
Windows 95. Предполагается, что пользователь вообще не должен вмешиваться в этот процесс — система сама определит тип монитора и выполнит
все необходимые установки для оптимальной работы программного обеспечения.
Разумеется, что при применении технологии Plug and Play необходимо, чтобы видеоадаптер поддерживал стандарт DDC (Display Data Channel
— канал обмена данными с монитором), предложенный ассоциацией VESA, а на компьютере должна быть установлена система Windows 95.
Передача данных в этом случае осуществляется по стандартному кабелю с 15-штырьковым разъемом, в котором при разработке были
предусмотрительно зарезервированы дополнительные линии. При передаче данных по стандарту DDC нужны два канала — для тактового сигнала и
самих данных.
В настоящее время существуют два основных варианта данного протокола — DDC 1 и DDC 2.
По стандарту DDC 1 происходит однонаправленная передача информации видеоадаптеру от монитора. При этом данные передаются по
выделенной линии, а тактовый сигнал — по линии вертикальной синхронизации. Выбор пал на этот канал по той причине, что тактовая частота
вертикальной синхронизации не превышает 160 Гц, что позволяет в промежутках между импульсами использовать линию связи для стандарта DDC.
Передаваемое сообщение длиной 128 байт включает название фирмы-изготовителя монитора, код изделия, серийный номер, информацию о
поддерживаемых частотах синхронизации и т. п., которые соответствуют установленным режимам. Для поддержки DDC 1 в мониторе
устанавливается ПЗУ, а на видеоадаптере — регистры приема информации.
Стандарт DDC 2 предусматривает двунаправленную передачу данных между монитором и системой. Разработано также несколько
дополнительных стандартов, самым распространенным из которых является DDC2B. В соответствии с ним передача полезной информации
происходит по той же линии, что и по стандарту DDC 1, а для тактового сигнала используется отдельная линия. Работая по этому стандарту,
видеоадаптер может запросить у монитора необходимую информацию, а также получить данные о его текущем состоянии. Для реализации
стандарта DDC2B на мониторе должен быть установлен микропроцессор.
Стандарт DDC 2B имеет большие возможности по конфигурации монитора, чем DDC 1. Обычно если устройство соответствует стандарту DDC
2B, то поддерживается и DDC 1.
Еще шире круг возможностей у редкого пока стандарта DDC 2AB, который позволяет не только получать информацию о мониторе по запросу
системы, но и производить регулировку параметров монитора при помощи сигналов из процессорного блока через шину ACCESS Bus.
Например, можно осуществлять режим регулировки видеомоды при помощи клавиатуры. Обмен происходит по тем же линиям стандартного
кабеля, что и в случае DDC 2B. Видеоадаптер также должен поддерживать интерфейс DDC 2AB. Данный интерфейс совместим со всеми
предшествующими вариантами интерфейса DDC и поддерживает все их функции. Можно реализовать интерфейс DDC 2AB, используя видеокарту,
не обладающую необходимыми функциями. Для этого предусмотрена возможность обмена данными между компьютером и монитором через
параллельный порт. При этом на компьютере устанавливается дополнительный разъем.
Стандарты для мониторов
В настоящее время в данной области отсутствует единая международная система стандартов, поэтому существует множество национальных
стандартов, ряд из них стали общепризнанными.
Большинство стандартов являются общими для всех узлов компьютера, однако есть и специфические, например ТСО’91, которые относятся
только к мониторам.
Разработкой единых стандартов занимается Международная организация по стандартизации (International Standards Organization, ISO). Одним
из них является стандарт ISO 9001, который пришел на смену применяемому ранее стандарту BS 5750.Этот стандарт относится только к качеству и
уровню производства аппаратуры, но не к самой аппаратуре, поэтому ссылка на него не может служить гарантией качества монитора.
Стандарты безопасности
IEC 950 — стандарт Международной электротехнической комиссии (International Electrotechnical Commission), определяющий нормы
электробезопасности на электротехническое оборудование. Целью стандарта является предотвращение повреждений и ущерба, которые могут
возникнуть в результате поражения электрическим током, загорания, короткого замыкания, механических поломок и т. п.
Еще одним стандартом можно назвать часть комплексного норматива СЕ mark, или просто СЕ. Это общий стандарт для стран ЕС, тем не
менее, некоторые страны имеют свои национальные стандарты безопасности, поэтому в документации часто указывается на соответствие
аппаратуры нормативам DEMKO (Датского электротехнического комитета сертификации и контроля качества), NEMCO (Электротехнического
института управления качеством Норвегии), SEMCO (Института сертификации и контроля качества Швеции) и финскому стандарту FIMKO.
В комплексном стандарте TUV/Rhienald также содержится раздел GS, посвященный безопасности.
К стандартам электробезопасности можно отнести и документы, определяющие виды сетевых соединителей (вилок). К ним относятся
нормативы UL и CSA.
Эргономические стандарты
Эта группа стандартов включает требования и рекомендации по охране здоровья и условий труда. Они касаются освещения, конструкции
аппаратуры, удобства расположения органов управления и экрана монитора относительно уровня глаз, возможностей поворота дисплея для
обеспечения его удобного положения и т. п. К числу эргономических стандартов относятся международный стандарт BS 7179 и пришедший ему на
смену ISO 9241-3. Эргономические нормы включены в комплексный стандарт TUV/Rheinald (подраздел TUV/Rheinal Ergnomie), а также в новый
комплексный стандарт ТСО`95.
Наиболее важные эргономические требования к мониторам, связанные с частотой кадровой развертки не ниже 75 Гц, заключены в стандарте
ErgoVga ассоциации VESA, но этот стандарт почему-то почти не используется.
Отдельно следует упомянуть стандарты по электромагнитным излучениям, которые также можно было бы отнести к эргономическим.
Стандарты уровней излучений
Наиболее известным в данной группе является шведский стандарт MPR II (Swedish National Board of Measurements and Testing), принятый в
конце 1990 г.
Он определяет уровень электромагнитного излучения в двух диапазонах — очень низких частот (2 – 400 кГц) и сверхнизких частот (5 Гц – 2 кГц),
а также величину статического заряда на мониторе и величину рентгеновского излучения. Затем появился более жесткий стандарт ТСО’91, который в
1992 г. был дополнен требованиями по энергосбережению, и весь документ стал называться стандартом ТСО’92.
Самый последний стандарт ТСО’95 содержит требования по электромагнитным излучениям, идентичные стандарту ТСО’91, плюс экологические
нормы (Environmental requirements). В частности, в соответствии с этим стандартом в конструкциях мониторов не применяются галогеносодержащие
пластмассы, а их упаковка не должна содержать хлоридов и бромидов и подлежит вторичной переработке. Требования вышеперечисленных
стандартов приведены в таблице 5.
Чтобы монитор соответствовал требованиям ТСО`91 по уровням излучения, на него устанавливают для уменьшения электромагнитного
излучения специальные элементы (компенсирующие катушки или экранирующие кольца из специального сплава с высокой магнитной
проницаемостью), которые располагают вокруг отклоняющей системы и/или в области цепей и элементов строчной развертки.
Новый стандарт ТСО`95 только начинает внедряться в производстве мониторов.
Таблица 5
Требования стандартов на уровни излучений
Стандарт
Напряженность
переменного
электрического поля
для диапазонов*, В/м
Напряженность
переменного
магнитного поля
для диапазонов*, нТл
Электро-
статический
потенциал*,
В
5 Гц – 2
кГц
2 кГц – 400
кГц
5 Гц – 2
кГц
2 кГц – 400
кГц
MPR II
< 25
< 2.5
< 250
< 25
< 500
TCO’91(92)
< 10 **
< 1.0 **
<200 **
< 25
< 500
TCO’95
< 10 **
< 1.0 **
< 200 **
< 25
< 500
Примечания:
*уровни напряженности измеряются на расстоянии 50 см от монитора,
**измерения производятся перед экраном на расстоянии 30 см.
Нормы на электромагнитные излучения приводятся также в стандартах ISO 9241-3, TUV/Rhienald Ergonomee и ряде других, однако наиболее
жесткими, а потому общепризнанными являются TCO`91 и TCO`95.
Электромагнитная совместимость
Эта группа стандартов (EMC — Electro-Magnetic Compatibility) посвящена проблемам воздействия мониторов на окружающее
радиоэлектронное оборудование и защиты самих мониторов от влияния внешних устройств. Нежелательное воздействие устройств друг на друга
может осуществляться через электромагнитное излучение (RFI — Radio Frequency Interference), а также по сети питания.
Общепризнанным в данной области является стандарт, разработанный Федеральной комиссией по связи США (Federal Communication
Commission, FCC). Существуют две его разновидности — FCC класса А для промышленных устройств и FCC класса В для офисных и домашних
устройств. Стандарт FCC В “строже”, чем FCC А. Монитор (или любое другое устройство), соответствующий этому стандарту, не должен влиять на
прибор, от которого его отделяют 3 м и одна стена.
Существуют и другие стандарты по электромагнитной совместимости, например CE mark, который является нормативом для стран ЕС. Это
комплексный стандарт, включающий кроме требований ЕМС еще и правила безопасности. К этой же категории относятся следующие стандарты:
канадский DOC B, а также VCCI и CIPSPR 22.
Однако следует отметить, что монитор, даже отвечающий указанным стандартам, может создавать помехи в чувствительных приемных
устройствах (в теле- и радиоприемниках), поэтому в некоторых документах приводятся рекомендации по уменьшению такого влияния (изменение
ориентации и положения, подключение к другой розетке и т. д.).
Экологические стандарты
При массовом производстве мониторов (а также компьютеров) нельзя не учитывать их влияния на окружающую среду (в том числе и на
человека) на всех стадиях их “жизни” — при изготовлении, эксплуатации и после окончания срока службы. В связи с этим были разработаны
экологические стандарты (Environmental), определяющие требования к производству и материалам, которые могут использоваться в конструкции
приборов.
Эти материалы не должны содержать фреонов (что связано с заботой об озоновом слое планеты), хлоридов и бромидов (в частности,
поливинилхлорида). Сами аппараты, тара и документация должны допускать нетоксичную переработку после использования.
К экологическим стандартам относятся TCO`95 и BS 7750.
Стандарты пониженного энергопотребления
Эти стандарты определяют допустимые уровни мощности, потребляемой устройством, находящемся в неактивном режиме и призваны
обеспечивать экономию энергии. Данные стандарты можно применять не только к мониторам, но к другим периферийным устройствам компьютера
(лазерным принтерам, модемам, внешним накопителям и т. д.), а также самому системному блоку.
Наиболее распространенный и известный стандарт этого класса определен в программе Energy Star, разработанной американским Агентством
по охране окружающей среды (EPA — Environmental Protection Agency).
В нем заданы допустимые нормы энергопотребления для компьютеров и периферийных устройств, находящихся в так называемом “ждущем”
режиме, то есть в том случае, когда устройство включено, но активно не используется. Данный режим может также называться дежурный, ожидания,
экономичный, низкого энергопотребления, ”спящий” и т. д. При этом допустимое значение энергопотребления любого из устройств (за редким
исключением) не должно превышать 30 Ватт. Производители самых распространенных устройств (системных блоков, дисплеев, принтеров)
добиваются выполнения этих требований различными способами.
Главным аргументом в пользу покупки устройства (графический адаптер и монитор), в которой монитор является основным потребителем
электроэнергии, забирающем в активном режиме работы от 60 до 250 и более Ватт, в ждущем режиме уровень мощности не должен превышать 30
Ватт.
Стандарта EPA выполняется двумя способами.
Первый способ — мониторы и графические карты поддерживают стандарт энергосбережения “Сигнализация для управления
энергопотребление дисплеев”, разработанного ассоциацией стандартов видеоэлектроники (VESA DPMS — Video Electronics Standard Association
Display Power Management Signaling). В нем заданы три сберегающих режима работы дисплея и их включающие характеристики управляющих
сигналов. Уровни значения энергопотребления в различных режимах, определяются работой его отдельных узлов:
· Standby Mode (дежурный режим): отключена горизонтальная развертка дисплея, а яркость и контрастность видеосигнала снижены до
минимума, потребляемая мощность уменьшена на 20 – 30 % от уровня нормальной работы, возможность почти мгновенного восстановления
работоспособности.
· Suspend Mode (ждущий режим): сигнал горизонтальной развертки подается, но вертикальная синхронизация и высокое напряжение
отключены, энергопотребление — 20 – 30 % от нормального уровня, для выхода в режим работы необходимо 3 – 5 секунд.
· Power Off (квазивыключенный режим): отключены все узлы, кроме блока управления, обеспечивается самый низкий уровень потребляемой
мощности — 5 – 10 % от рабочего состояние, для перехода в которое, может понадобиться до 10 секунд.
Если монитор соответствует стандарту Energy Star, тогда выдача сигналов на перевод дисплея в указанные режимы выполняется программно-
аппаратным способом.
Этот способ реализуется под управлением микросхемы BIOS, находящейся на материнской плате, или же с помощью графического адаптера.
Программное решение основывается на режимах работы монитора, которыми управляют программы-менеджеры питания (также как и раздел
программы Setup — Power Management) и заставляющие графический адаптер посылать управляющий сигнал в стандарте VESA DPMS на монитор.
При этом в большинстве случаев пользователь может сам задать или выбрать из предложенных значений время, определяющее момент перехода с
одного режима потребления энергии на другой. Но существенным недостатком спецификации является зависимость от аппаратных или программных
средств.
Второй способ — это работа специальных резидентных программ-хранителей экрана (Screen-Saver’ов), к примеру , After Dark Started Edition и
Ecologic Power Manager. Переход дисплея в ждущий режим происходит сразу же после гашения экрана, не используя многорежимность, а
восстановление активного состояния происходит с незначительной задержкой. Применение данного способа позволяет выполнить требования EPA
даже тем, кто не является обладателем “бережного” монитора или графическим адаптером от VESA DPMS.
Данные о стандартах для мониторов обобщены и приведены в таблице 6. Здесь же помечены основные категории параметров, определяемые
различными стандартами.
Таблица 6
Параметры мониторов, определяемые стандартами
Стандарт,
спецификация
Регулируемые параметры
Качество
Безопасность
Эргономичность
LR
Рентген
ЭМ совместимость
Экология
Энергосбережение
ISO 9001
*
IEC 950
*
CE mark
*
*
D,N,S
*
UL,CSA
*
MPR II
*
TCO`91
*
TCO`92
*
*
TCO`95
*
*
*
*
FCC A,B
*
DOC B,VCCI
*
CSPR 22
*
ISO 9241-3
*
*
DHHS,PTB,DNHW
*
EPA En St, NUTEC
*
DPMS
*
TUV/Rh Erg
*
TUV/Rh GS
*
Мультимедиа мониторы
Сегодня, когда большинство компьютеров имеют CD-приводы, появились дисплеи с динамиками, расположенными по бокам или внизу
передней панели, то есть встроенные в монитор. Теоретически они, конечно, представляют собой изящное и сравнительно недорогое решение для
пользователей, которые хотят иметь простую звуковую систему и в то же время слушать нечто большее, чем жалобный писк обычного динамика.
У некоторых из таких мониторов даже имеются встроенные микрофоны, которые позволяют записывать голосовые команды. Если вы
пользуетесь голосовой почтой или управляете своим компьютером с помощью голоса, то это заметно облегчит вашу работу.
Однако создание мультимедиа мониторов связано с некоторыми довольно существенными проблемами.
Во-первых, встроенные микрофон и динамики расположены на слишком близком и зафиксированном расстоянии друг от друга; и если микрофон
достаточно чувствителен для того, чтобы “поймать” ваш голос с некоторого расстояния, то весьма вероятно, что шум из динамиков также будет
записываться и усиливаться. В результате будет слышен постоянный шум в качестве фона записи.
Ну а, во-вторых, т. к. размеры встроенных громкоговорителей ограничены, вряд ли можно получить качественный звук. Мощность даже средних
по размеру шестидюймовых динамиков достигает уже 4 Вт (RMS), что превосходит мощность звука любого из встроенных в монитор динамиков,
выпущенных на данный момент.
Кроме того, в некоторых мультимедийных мониторах при максимальной мощности громкоговорителей изображение начинает “дрожать”.
Активная матрица
На сегодняшний день монитор на электронно-лучевой трубке громоздок и потребляет много энергии. Поэтому, чтобы избавиться от кинескопов,
продолжаются интенсивные разработки новых типов персональных компьютеров и дисплеев к ним.
Так появились газо-плазменные дисплеи, проработавшие недолгое время, применявшиеся в портативных компьютерах. Наибольшее
распространение в портативных компьютерах notebook получили монохромные и цветные жидкокристаллические LCD-дисплеи. Технология LCD-
дисплеев быстро прогрессирует и весьма совершенствуется. Черно-белые LCD-дисплеи сегодня не уступают VGA-мониторам на кинескопах.
Недостатки жидкокристаллического монитора: высокая инерционность изображения и медлительность, особенно заметные при работе с
мышкой или трекболом в графических приложениях (Windows).
Перспективным и важным достижением в этой области сегодня является цветной TFT-дисплей или его др. название — активная матрица.
Активно-матричные тонкопленочные транзисторные дисплеи имеют большое отличие от обычных LCD-дисплеев, использующих пассивно-матричную
технологию.
Каждый единичный пиксель TFT-дисплея содержит отдельный транзистор, управляющий группой из трех цветных точек. Это так называемый
“логический пиксель”, состоящий из трех жидкокристаллических элементов, видимых сквозь три основных цветовых фильтра: красный, синий и
зеленый. Изнутри пиксели подсвечиваются флюоросцентным цветом. В выключенном состоянии жидкокристаллический элемент поворачивает
поляризацию света, проникающего через задний фильтр, на 90°. В результате свет не может проникнуть через передний поляризующий фильтр. Но
при включении в сеть поляризация света поворачивается на 90°, и свет становится видимым.
Использование различных комбинаций пропускания света через красный, синий и зеленый фильтры, можно в каждом логическом пикселе
создать практически любой оттенок с высокой яркостью и насыщенностью цветов и с чрезвычайно высокой контрастностью.
Внутри TFT-дисплей похож на многослойный “бутерброд” из транзисторов и химических жидкокристаллических материалов, зажатых между двумя
стеклянными панелями. Число управляющих транзисторов в таком активно-матричном VGA-дисплее с диагональю 10,4 дюйма приближается к 1
миллиону. По этой причине, цена сегодня TFT-дисплея составляет более тысячи долларов.
Активно-матричный дисплей обладает поразительными возможностями. Изображение на экране TFT-дисплея обновляется 80 раз в секунду,
тогда как в пассивно-матричных LCD-дисплеях картинка обновляется примерно 10 раз в секунду.
Впервые активно-матричные TFT-дисплеи появились в 1991 году, когда на рынке появились портативные компьютеры фирм Dolch, Sharp и
Hitachi с такими цветными жидкокристаллическими дисплеями, воспроизводящими до восьми цветов.
Современный TFT-дисплей воспроизводит быстро обновляющуюся картинку с разрешением 800 х 600 точек, состоящую одновременно из 256
цветов (из палитры в 16 миллионов оттенков). Столь широкий спектр цветовых оттенков позволяет выводить на экране изображения, которые
выглядят весьма четко, естественно и живо.
Использование активной матрицы в портативных компьютерах открывает широкие области применения во всех сферах деятельности, где
качество графических образов имеет особое важное значение — в системах автоматизированного проектирования, в настольных издательских
системах, в деловой и компьютерной графике, в архитектуре и других подобных областях. Возможно, в будущем времени активная матрица,
вероятно, вытеснит обычные мониторы в настольных компьютерах и может быть даже кинескопы в телевизорах.
Заключение
Улучшения параметров мониторов, безусловно, следует ожидать в ближайшие годы. Совершенствуются технологии ЭЛТ. Основные
направления здесь: “уплощение” экрана, минимизация размеров люминофорных элементов до 0.2 мм, повышение эффективности использования
площади кинескопа (за счет либо овальных люминофорных элементов, либо более широкого применения апертурных масок) и разработка новых
покрытий: антибликовых и антистатических, а также покрытий, повышающих контрастность изображения и увеличивающих качество цветопередачи.
Распространение динамической фокусировки.
Повышения частот электронных систем мониторов начнут развиваться в направлении синхронизации и полосы частот видеотракта, чтобы при
эффективном разрешении частота обновления кадров была не ниже 80 – 85 Гц.
Обязательное применение экранного меню на всех моделях. Расширения возможностей органов управления монитором и коррекции любых
видов искажений — это позволит несколько увеличить реальные размеры изображения. За счет увеличения количества заводских установок можно
будет вообще исключить процедуру ручной регулировки.
Скорее всего, большее распространение получит интерфейс DDC 2AB (если его не опередит USB). Он позволит производить настройки при
помощи мыши или клавиатуры.
Должен появиться новый эргономический стандарт по уровням излучений, более жесткий, чем устаревший ТСО’91.
Следует ожидать развития мультимедиа-мониторов, которые смогут действительно обеспечивать хороший звук без ущерба для изображения,
что пока остается только пожеланием. В норме должно стать оснащение мониторов микрофоном и видеокамерой.
Сейчас все чаще встает вопрос о необходимости внедрения шины USB (Universal Serial Bus), которая позволит решить ряд проблем, в том
числе и мультимедиа-мониторов.
Универсальная последовательная шина — шина USB — должна заменить параллельные, последовательные, клавиатурные и “мышиные”
порты. Абсолютно все устройства (принтер, модем, колонки сканер, клавиатуру и т. п.) можно будет подключать к стандартному разъему и
производить любое изменение конфигурации за счет простых взаимных соединений: к примеру, к USB-монитору подключить клавиатуру и
аудиосредства мультимедиа; к клавиатуре, в свою очередь, модем и мышь, и т. д.
Скорость обмена на уровне 12 Мбит/с и при этом шина USB должна легко реализовывать функции Plug and Play. Для подключения
видеокамеры потребуется другой, более скоростной интерфейс (SCSI или новый стандарт IEEE-1394, известный как FireWire).
Шина USB может сделать ненужным стандарт DDC, а с клавиатуры могут осуществляться регулировки монитора. Однако внедрение этого
стандарта потребует адаптации некоторых традиционных составляющих компьютера, но его разработчики сулят большие выгоды за счет устранения
конфликтов распределения системных ресурсов. Будет возможна простая и быстрая коммутация различных элементов компьютера.
В будущем жидкокристаллические мониторы станут серьезными конкурентами мониторов на ЭЛТ. LCD-дисплеи обладают целым рядом
преимуществ перед любыми CRT-моделями: занимают меньше места на рабочем столе, значительно уменьшен уровень излучения и
энергопотребления и, следовательно, существенно надежнее своих собратьев. Показатели изображения этих аппаратов пока не так хороши, как у
мониторов на основе ЭЛТ, однако быстрое и успешное совершенствование ЖК-дисплеев и технологичность их производства позволят ожидать в
будущем оптимального баланса цена/качество.
|