Монитор как зеркало персонального компьютера
Вступление
Этот реферат включает в себя практически все, что было бы нужно знать о мониторах: от различных его параметров до подключения и перспективах развития, сегодняшнее состояние компьютерной индустрии и современные модели мониторов, удовлетворяющих этому состоянию. Различные, старые графические стандарты и технологии производства допотопных электронно-лучевых трубок здесь не затрагиваются.
Монитор — зеркало персонального компьютера
Если глаза человека являются зеркалом его души, то монитор по праву можно считать “зеркалом” персонального компьютера. Тип монитора, его качество и функциональные возможности не только влияют на эффективность использования компьютера, но и определяют уровень используемого программного обеспечения.
Важнее говорить не о мониторе как таковом, а обо всей видеосистеме в целом, включающей, кроме монитора, и видеоадаптер, и соответствующую программную поддержку.
Нужно помнить о том, что через монитор пользователь получает не только полезную информацию от компьютера, но и так называемые, “побочные эффекты” в виде электромагнитных излучений в различных частотных диапазонах. Все это не слишком благотворно сказывается на зрении: нечеткость, нерезкость или мерцание изображения. Все выше перечисленные “эффекты” не всегда можно сразу заметить, и поэтому они могут дать знать о себе позднее: быстрая утомляемость во время работы, рези в глазах, головные боли и т. п.
Работа с некачественным монитором может привести к необратимым последствиям в организме! Все это можно сформулировать в одном общеизвестном тезисе: “Не стоит экономить на мониторе!”
Монитор или дисплей можно отнести к самому “консервативному” или “неизменяемому” компоненту в компьютерной системе (с точки зрения модификации). Действительно, монитор меняют крайне редко, в отличие, скажем, от винчестера, материнской платы, оперативной памяти и различных дополнительных устройств. Причина этого состоит в том, что цена монитора довольно высока, и замена дисплея представляет для многих серьезный финансовый шаг, на который не каждый решится. Кроме того, при попытке продажи старого монитора его цена будет близка к нулевой из-за подержанности.
Поскольку в производстве мониторов в значительной мере используется ручной труд, крупногабаритное оборудование и дорогостоящие материалы (инвар, фосфор, специальные сорта стекла с добавками, драгоценные металлы), цены на мониторы меняются значительно меньше, чем на все другие компоненты компьютера. Все это естественно повышает цену монитора. Стоимость остальных комплектующих, в отличие от мониторов, определяется современными автоматизированными и не очень металлоемкими техническими процессами, которые непрерывно совершенствуются.
Технологический прогресс в компьютерной области, удешевляющий стоимость чипов, фантастически увеличивает как их возможности по производительности, так и объемы памяти.
Не удивительно, что так быстро “устаревают” процессоры, видеоадаптеры и различные комплектующие.
Мониторы же не столь быстры: в отношении технического совершенствования они столь же консервативны. Сегодня нормой считается цветной монитор с цифровым управлением (которое есть практически на всех современных 15-дюймовых и более дисплеях), обязательно сертифицированный по уровням электромагнитных излучений.
Эти аппараты все имеют возможность поддержания частоты обновления кадров не ниже 70 Гц для построчной развертки при высоком напряжении и автоматического выбора частот синхронизации.
ЭЛТ или Электронно-лучевая трубка имеет антистатические и антибликовые покрытия, малую кривизну экрана и предельное расстояние между точками от 0,25 до 0,28 мм.
На сегодняшний день это, наверное, наиболее главные достижения в области производства дисплеев, которым соответствуют все популярные модели. По крайней мере с тех пор, как устройства с указанными характеристиками появились на рынке, ничего радикального в плане улучшения параметров не произошло. Появление различных органов управления, функциональная поддержка Plug–and-Play и режимов энергосбережения, оснащение средствами мультимедиа — все это скорее дань моде и способы рекламирования продукции, которые не сильно улучшающие основную потребительскую функцию монитора — качественное воспроизведение выводимого на него изображения.
Негласно существуют две основные области применения персональных компьютеров, они различаются по требованиям к видеосистеме и их основной компонент — монитор.
Во-первых, это работа с программами общего назначения. Они применяются в доме и офисе (текстовые редакторы Word, базы данных, электронные таблицы, работа с Web-приложениями в Internet, игры и т. п.). Эти программы не требуют мониторов высокого качества, который может быть не самым дорогим из представленных на рынке компьютеров. Если пользователь ограничивается этим классом программ, то при наличии средств основное внимание следует уделить вопросам низких уровней излучения и немерцающего изображения при максимально возможном разрешении.
Во-вторых, это работа с профессиональными (а следовательно — дорогостоящими) графическими пакетами программ. К их числу можно отнести, например, автоматические системы проектирования (AutoCAD, ArhiCad и подобные ему программные продукты), издательские системы и системы создания художественных образов (программы компьютерной графики, анимации, обработки видеоизбражений в реальном времени и т. д.).
Дисплеи для этой категории пользователей должны обеспечивать хорошее немерцающее изображение при разрешении (Resolution) не ниже 1280 х 1024 пикселов (pixel — picture element, минимальный элемент, из которого создается изображение), а для некоторых приложений — 1600 х 1200. Кроме того, эти мониторы должны иметь минимальные геометрические искажения по всему полю экрана и обеспечивать возможность их качественной коррекции.
При работе с цветными иллюстрациями очень важным требованием является возможность цветовой калибровки, и равномерность цветов по всему полю монитора. На некоторых 20- и 21-дюймовых дисплеях предусмотрена аппаратная цветокалибровка по пробному отпечатку при помощи дополнительного внешнего устройства. Это очень важно для цветной полиграфии, где главная задача состоит в обеспечении максимального соответствия того, что видит художник на экране, и того, что затем получится на бумаге.
В соответствии с этим можно говорить о мониторах для домашних и офисных компьютеров, а также о мониторах для профессиональных систем.
Параметры монитора
Параметры экрана
Размер экрана монитора по диагонали является его главным параметром. Именно этот параметр в основном и влияет на цену прибора. На сегодняшний день на российском рынке наиболее популярны мониторы с размером 14 и 15 дюймов. Реже приобретаются дисплеи с 17-дюймовым кинескопом, еще реже — 20- и 21-дюймовые мониторы, которые в основном используются для профессиональной работы в серьезных учреждениях. Существуют вовсе экзотические мониторы с размером 28 и более (до 37) дюймов, предназначенные для демонстрационных целей.
Параметры кинескопа
Любой монитор оборудован электронно-лучевой трубкой, или кинескопом. В англоязычной литературе применяется аббревиатура CRT (Cathode Ray Tube). Качество получаемого изображения потенциально определяют параметры ЭЛТ, поэтому начнем с описания характеристик кинескопов.
14-ти дюймовые дисплеи составляют сегодня основную долю работающих и продающихся в России, однако спрос на них начинает снижаться, многие производители сократили их выпуск, и в ближайшее время они, скорее всего, сдадут свои позиции на рынке. Правда, отдельные компании (например, GoldStar) продолжают разрабатывать 14-дюймовые модели с характеристиками, отвечающие современным требованиям, и даже оснащают их средствами мультимедиа. Такая политика рассчитана в первую очередь на небогатого покупателя. Сейчас за рубежом все популярнее становятся 17-дюймовые устройства.
Подробнее рассмотрим, что подразумевается под различными англоязычными терминами, имеющими отношение к размеру диагонали кинескопа. Под термином “размер” (Size) монитора производителями обычно понимается внешний диагональный размер кинескопа. Именно этот размер и указывается в паспорте дисплея, когда говорят о 14-,15-,17-,20- и 21-дюймовых мониторах. Реальный размер изображения несколько меньше и зависит от технологических особенностей изготовления ЭЛТ. Более информативным параметром является полезная площадь экрана — Viewable Size, Nominal Display Size, Video Image Area, Full Screen, Viewable Image Size(VIS), или Maximum Display Area. Она определяет реальную площадь, покрытую люминофором, на которой в принципе может создаваться изображение. Сегодня этот параметр ЭЛТ указывается большинством изготовителей мониторов.
Но и этот параметр не является полной геометрической характеристикой дисплея. Все дело в том, что производители мониторов не всегда обеспечивают полное использование площади экрана, покрытой люминофором, что связано с обработкой сигналов синхронизации и формированием соответствующих напряжений, подаваемых на электроды кинескопа.
Современные мониторы имеют органы управления, позволяющие растянуть изображение до экрана (точнее, до границ полезной площади). Это указывается в паспорте на мониторы термином Overscan. Но именно на краях экрана труднее всего обеспечивать необходимую фокусировку и сведение лучей, а также полностью компенсировать искажения геометрических размеров искажения геометрических размеров изображения, поэтому размер изображения, устраивающий пользователя, четкий и “некривой”, обычно немного меньше размера полезной площади. Нужно заметить, что в режиме предельного разрешения и частоты кадровой развертки размер изображения может быть меньше, чем в других режимах.
Дисплеи с цифровым управлением имеют заводские установки (Preset Modes) размера изображения и компенсации геометрических изображений. В общем, эти установки определяют размер изображения на 15 – 20 мм по горизонтали и на 10 – 15 мм по вертикали для 15-дюймовых мониторов (соответственно, для 17-дюймовых: 20 – 25 и 15 – 20 мм) меньше размера полезной площади. В большинстве описаний изготовители мониторов приводят размер изображения, называемый Active Display Size, Standard Display Area, Recommended Display Area и т. д.