Устройства отображения информации
Название: ДИСПЛЕЙ, МОНИТОР.
Дисплей (англ, display - показывать) относится к основным устройствам любого ПК, без которого невозможна эффективная работа. В процессе работы на экране дисплея отображаются как вводимые пользователем команды и данные, так и реакция системы на них.
Назначение. Устройство визуального отображения информации или, более точно, устройство отображения информации, находящейся в оперативной памяти, позволяющее обеспечить взаимодействие пользователя с аппаратным и программным обеспечением компьютера. Дисплеи - это важнейший компонент пользовательского интерфейса.
Дисплей - это общее название устройства, показывающего, отображающего информацию. Под управлением ЭВМ в качестве дисплея может работать даже бытовой телевизор. Казалось бы, проблема решена - есть устройство, позволяющее быстро отображать состояние системы. Однако оказалось, что при продолжительной работе с ним пользователь быстро устает: это устройство значительно влияет на работоспособность, эмоциональный настрой, самочувствие и способно привести к потере зрения. Были разработаны специализированные устройства - мониторы, контролирующие процесс отображения (анг. Monitor - староста в классе, наблюдающий за порядком, корректирующее или управляющее устройство).
Принцип работы. Так как информация бывает разной, то используются разнообразные устройства отображения информации.
Краткая классификация дисплеев:
- по функциональному назначению: алфавитно-цифровые, графические;
- по количеству воспроизводимых цветов: монохромные и цветные;
- по физическим принципам формирования изображения: дисплеи на базе электронно-лучевой трубки, жидкокристаллические панели, дисплеи на плазменных (газоразрядных) панелях, светодиодные матрицы.
Отличие алфавитно-цифровых (иногда говорят «знакоместных») и графических дисплеев состоит в том, что:
- первые способны воспроизводить только ограниченный набор символов, причем символы могут выводиться толь ко в определенные позиции экрана (чаще всего на экран можно вывести 24 или 25 строк по 40 или 80 символов в строке);
- вторые отображают как графическую, так и текстовую информацию, при этом экран разбит на множество точек (пикселей), каждая из которых может иметь тот или иной цвет. Из этих светящихся точек и формируется изображение.
Монохромные устройства способны воспроизводить информацию только в каком-либо одном цвете, возможно, с различными оттенками (градациями яркости). Встречаются чёрно-белые экраны, а также зелено-желтые. Многие специалисты признают, что для длительной работы за компьютером лучше использовать монохромный дисплей: глаза при этом устают намного меньше.
Цветные дисплеи обеспечивают отображение информации в нескольких оттенках цвета (от 16 оттенков до более чем 16 млн). Фактически, современные дисплеи могут отображать столько оттенков, сколько позволяет видеокарта, память которой хранит информацию о цветах точек экрана.
Наиболее распространены дисплеи на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ). Большинство персональных компьютеров оснащено в основном ЭЛТ-дисплеями. Они работают подобно бытовому телевизору.
Преимущества: современные ЭЛТ-дисплеи имеют высокое качество изображения, достаточно дёшевы и надёжны.
Недостатки: такие дисплеи достаточно громоздки, потребляют много энергии, имеют более высокий уровень излучения, чем дисплеи других типов.
Жидкокристаллические дисплеи (Liquid-Crystal Display), или LCD-дисплеи. Их действие основано на эффекте потери жидкими кристаллами своей прозрачности при пропускании через них электрического тока. Применяются преимущественно в портативных компьютерах (notebook).
Преимущества: жидкокристаллические дисплеи не создают вредного для здоровья пользователя излучения, наиболее экономичны в потреблении энергии, обеспечивают хорошее качество изображения.
Недостатки: такие дисплеи достаточно дороги, небольшие (14") размеры экрана; если смотреть на экран сбоку, то почти ничего нельзя разглядеть.
Газо-плазменные дисплеи (plasma displays). Действие основано на свечении газа при пропускании через него электрического тока. Обычно газо-плазменные индикаторы состоят из нескольких подобных элементарных ячеек, число точек в каждой из которых подобрано наиболее оптимальным образом для отображения одиночных символов. Эти дисплеи применяются в основном в специализированных ЭВМ для отображения строк символов.
Светодиодные матрицы (LED-дисплеи). Обычно применяются во встроенных ЭВМ (используемых в автоматизированных линиях на промышленном производстве, в робототехнике и так далее) для отображения небольших объёмов текстовой информации.
Панели на основе светящихся пластмасс (LEP-панели).
Преимущества:
- они светятся сами, что снижает энергопотребление. Кусочки пластика, излучающего красный, синий, зелёный свет, наносятся на гибкую пластиковую основу точно так же, как люминофор на поверхность кинескопа, к ним подводятся проводники - экран готов.
- такие панели имеют небольшой вес при больших размерах. Например, гибкий пластиковый экран размером 1 м2 может весить несколько десятков грамм.
- LEP-элементы надёжны.
Основные пользовательские характеристики:
- Размер экрана по диагонали. Измеряется в дюймах. Имеются 14", 15", 17", 21" и др. мониторы. Размер изображения, как правило, на дюйм меньше размера кинескопа. Считается, что 15" монитор отлично подходит для работы в домашних условиях; 17" монитор необходим для профессиональной работы с графикой; размеры экрана, большие 21" для персонального монитора на сегодняшний день не очень удобны для пользования, так как экран тяжело окинуть взглядом.
- Размер зерна экрана - расстояние в миллиметрах между двумя соседними люминофорами одного цвета. Меньший размер зерна соответствует более резкой и контрастной картинке, создавая общее впечатление чистоты цвета и чёткого контура изображения. У мониторов разного типа размер зерна экрана может находиться в пределах от 0,18 до 0,50 мм. Наиболее оптимальными для восприятия считаются мониторы с зерном экрана от 0,24 до 0,28 мм.
- Разрешающая способность - число пикселей (точек экрана) по горизонтали и вертикали. Эта характеристика определяет контрастность изображения. Она зависит от размера экрана и размера зерна экрана, но может изменяться (в определённых пределах) с помощью программной настройки.
Таблица 1. Взаимосвязь размера экрана, размера зерна, разрешения экрана (оптимальные с точки зрения эргономики разрешающие способности при различных размерах кинескопа и зерна экрана)
| Размер экрана | Размер зерна экрана | ||||
| Разрешение 640x480 |
Разрешение 800x600 |
Разрешение 1024x768 |
Разрешение 280x1024 |
Разрешение 1600x1200 |
|
| 14" | 0,35 | 0,28 | 0,22 | 0,18 | 0,16 |
| 17" | 0,43 | 0,34 | 0,27 | 0,22 | 0,19 |
| 21" | 0,50 | 0,40 | 0,31 | 0,25 | 0,22 |
- Число передаваемых цветов. Начиная со стандарта VGA, любой монитор способен отображать столько цветов, сколько обеспечивает объём памяти видеокарты.
- Частота кадровой развёртки (скорость регенерации экрана, частота синхронизации) - это число изображений на экране монитора, перерисовываемых лучом электронной трубки за единицу времени. Данный параметр показывает, с какой скоростью обновляется изображение на экране. Измеряется в герцах. При изменении изображения с частотой кадровой развёртки менее 50-60 Гц человеческий глаз успевает реагировать на изменение картины экрана, становится заметным мерцание экрана. При этом глаза устают, воспаляются, может появиться головная боль. Именно поэтому разработан европейский стандарт, определяющий минимальную допустимую частоту кадровой развёртки на уровне 70 Гц, а рекомендуемую - не менее 85 Гц.
- Соответствие стандартам безопасности. Поскольку при работе за компьютером наибольшее внимание уделяется пользователем именно изображению на экране дисплея, а ЭЛТ-монитор, как любой телевизор, излучает электромагнитные волны во всех диапазонах — от частоты развёртки кадров (50-100 Гц) до рентгеновского, то здоровья это не добавляет. И если от телевизора можно отодвинуться, то при работе с компьютером возникают проблемы. Поэтому были разработаны мониторы с внутренним экранированием и пониженным уровнем излучения (LR - Low Radiation). Позже были приняты стандарты на допустимый уровень излучения монитора - MPR II и ТСО'92. Глазу вредят и блики - отражение от экрана постороннего света. Специальное антибликовое покрытие хороших мониторов поглощает отражённый свет. Снизить излучение и отражение можно, навесив на монитор специальный экран.
Название: ВИДЕОКАРТА, ВИДЕОАДАПТЕР.
Назначение. Видеокарта - это устройство, управляющее дисплеем и обеспечивающее вывод изображений на экран. Она определяет разрешающую способность дисплея и количество отображаемых цветов.
Сигналы, которые получает дисплей (числа, символы, изображения и сигналы синхронизации) формируются именно видеокартой.
Видеоадаптер (видеоакселератор) - процессор, позволяющий выполнять многие операции с графическими данными без использования центрального процессора
Видеокарта состоит из:
- набора микросхем (или одной интегрированной микросхемы - видеоакселератора);
- цифроаналогового преобразователя данных, находящихся в видеопамяти, в видеосигнал;
- видеопамяти;
- самой платы с разъёмами.
Пользовательские характеристики видеокарт:
- объём и тип видеопамяти;
- функциональные возможности процессора (микросхем); совместимость с дисплеем и шиной соединения.
В настоящее время насчитывается более 30 модификаций видеокарт, различающихся конструкцией, параметрами и стандартами. Наиболее распространёнными в настоящее время являются видеокарты VGA (Video Graphics Array), SVGA (Super VGA), XGA (eXtended Graphics Array).
