- Monitory kineskopowe CRT
- Monitory ciekłokrystaliczne LCD
- Budowa monitora
- zasada działania
- Maska.Rodzaje masek
- Wady i zalety
- Dobór parametrów
- Sposoby podłączenia monitorów
- DSUB
- DVI
- HDMI, Display Port
- Dodatkowe informacje
- Przyszłość monitorów i wyświetlaczy?
- Wykorzystanie źródła
Budowa monitora CRT
CRT to akronim od
Cathode-Ray Tube, czyli lampy kineskopowej wyposażonej w działo elektronowe. W języku polskim pod tym słowem przyjęto potoczną nazwę skrótową, synonim dla wyrażenia monitor CRT – czyli oznaczenie modeli monitorów komputerowych, których wyświetlacz oparty jest na lampie obrazowej zwanej kineskopem. Właściwe określenie to monitor kineskopowy.
[1] lampa katodowa (kineskopowa) w formie szklanej próżniowej tuby
[2] działa elektronowe wraz z układami skupiającymi wiązki
[3] wiązki elektronów
[4] cewka odchylająca
[5] luminofor
[6] maska
[7] anoda
Zasada działania monitora CRT
Zasada tworzenia obrazu w kolorowym monitorze CRT polega na wysyłaniu w kierunku przedniej szyby powleczonej warstwą luminoforu,
trzech wiązek elektronów (po jednej dla każdego składowego koloru RGB) za pomocą trzech dział elektronowych umieszczonych w tylnej części próżniowej tuby kineskopu. Wiązki te są kierowane za pomocą silnego pola magnetycznego (
cewki odchylające) tak, aby trafiały w odpowiedni obszar na luminoforze.
Luminofor jest to świecący pigment (fosfor), materiał mający własności świecenia pod wpływem padającego nań promieniowania. Tworząc obraz wiązki przemiatają ekran wzdłuż pojedynczej poziomej linii, zwanej linią wybierania, od lewej do prawej, rozświetlając punkty luminoforu i powodując ich jaśniejsze bądź ciemniejsze świecenie, w zależności od chwilowego napięcia sterującego działem elektronowym.
Częstotliwość pozioma
częstotliwość z jaką monitor rysuje pojedynczą linię obrazu, mierzona w kilohercach [kHz]
Po narysowaniu linii obrazu i osiągnięciu prawego brzegu ekranu wiązki są chwilowo wygaszane, po czym cewki odchylające kierują je na początek następnej linii ku dołowi ekranu i proces następuje od nowa, aż do zapełnienia całego ekranu linia po linii. Gdy cały ekran się zapełni, wiązki znowu zostają wygaszone, po czym cały cykl rysowania obrazu zaczyna się od nowa od góry ekranu (od pierwszej linii).
Częstotliwość odświeżania (pionowa)
częstotliwość z jaką monitor rysuje cały ekran (wszystkie linie obrazu) - podawana w hercach [Hz]. Aby uniknąć migotania ekranu i zmęczenia oczu, obraz w pionie powinien być rysowany 85 razy w ciągu sekundy (częstotliwość odświeżania 85 Hz)
Rodzaje masek w monitorach CRT
Przed warstwą luminoforu znajduje się tzw.
maska (ang. shadow mask), która pełni funkcję filtru dbającego o to, aby elektrony uderzały idealnie w powierzchnię wyznaczonych pól luminoforu (subpikseli) - co pozytywnie wpływa na jakość obrazu.
perforowana (IBM Delta)
szczelinowa
(Trinitron, Diamondtron)
szczelinowo-perforowana
(NEC Cromaclear)
Maska perforowana
występowała w pierwszych monitorach CRT, została opracowana przez firmę IBM. Jej największą wadą jest zbyt duża powierzchnia, co wpływa na obniżenie jasności obrazu
Maska szczelinowa
została po raz pierwszy zastosowana w kineskopach NEC Cromaclear. Stanowi kompromis między dwoma poprzednimi rozwiązaniami - kosztem nieznacznej utraty jakości obrazu zrezygnowano z dwóch drutów stabilizujących. Również koszt produkcji tej maski jest dużo niższy
Maska szczelinowo-perforowana
częstotliwość z jaką monitor rysuje pojedynczą linię obrazu, mierzona w kilohercach [kHz]
Wady i zalety monitorów CRT
Wybór rodzaju monitora zależy najbardziej od jego przeznaczenia. Monitory CRT zostały praktycznie całkowicie wyparte z rynku przez monitory ciekłokrystaliczne, niemniej jednak niektóre ich unikatowe właściwości sprawiają, iż nadal używają ich np. fotografowie.
Zalety monitorów kineskopowych
szybki czas reakcji, wieloczęstotliwość (możliwość zmiany rozdzielczości), wierne odwzorowanie kolorów, duże kąty widzenia obrazu.
Wady monitorów kineskopowych
średnia jasność i kontrast obrazu, duże gabaryty i waga monitora (stąd trudniejsza regulacja), duży pobór mocy, zawsze istniejąca wypukłość ekranu, częstotliwość odświeżania ma istotny wpływ na jakość obrazu oraz zmęczenie oczu, wyższa emisja promieniowania elektromagnetycznego.
Dobór parametrów monitora CRT
W monitorach CRT rzeczywista powierzchnia robocza ekranu jest nieco mniejsza niż deklaruje producent, a to z powodu
wypukłości ekranu, które zawsze występują w monitorze kineskopowym. Nawet w najnowszych modelach mających prawie płaskie ekrany (FST - Flat Square Tube) występują niewielkie wypukłości poziome.
Użyteczny rozmiar ekranu
wymiar przekątnej ekranu monitora (wyrażony w calach)
Obecnie w monitorach CRT standardowymi rozdzielczościami są np. 1024×768 (XVGA), 1280×1024 (SXGA) oraz 1600×1200 (UXGA). Ze względu na możliwość wyświetlania wielu rozdzielczości (wieloczęstotliwość) ważne jest tylko, aby monitor zapewnił odpowiednią częstotliwość odświeżania pionowego dla wysokiej rozdzielczości.
Rozdzielczość
parametr określający liczbę pikseli obrazu wyświetlanego na ekranie w bieżącym trybie pracy monitora komputerowego; rozdzielczość wyrażana jest w postaci liczby pikseli obrazu w poziomie i w pionie
W monitorze CRT fizyczny piksel ułożony na powierzchni ekranu nie przekłada się bezpośrednio na piksel "komputerowy" rozumiany jako najmniejszy element obrazu przetwarzanego przez kartę graficzną. Najczęściej w przypadku pracy z monitorem CRT na pojedynczy piksel obrazu komputerowego generowanego przez kartę graficzną przekłada się na kilkanaście pikseli fizycznych maski.
Dlatego aby semantycznie odróżnić pojęcie piksela obrazu przesyłanego z karty graficznej oraz piksela rzeczywistego kineskopu wprowadzono pojęcie plamki. Im mniejsza plamka, tym elementy są gęściej rozmieszczone, co przekłada się na lepszą ostrość obrazu. Najczęstsze wielkości plamki: 0.2mm; 0.24mm; 0.25mm; 0.28mm.
Rozmiar plamki w monitorze CRT
odległość w [mm] pomiędzy dwoma pikselami (triadami) w danym kineskopie.
W monitorach kineskopowych (CRT) wyróżnia się poziomą i pionową częstotliwość odświeżania. Częstotliwość odświeżania pionowego informuje, ile razy na sekundę rysowany jest cały ekran. Częstotliwość odświeżania poziomego określa, ile razy w ciągu sekundy wiązka elektronów jest w stanie narysować linię poziomą. Częstotliwość pozioma ma bardzo dużą wartość (wyrażoną w kilohercach), więc z czysto praktycznego punktu widzenia ma małe znaczenie.
Mówiąc więc o częstotliwości odświeżania mamy zawsze na myśli częstotliwość pionową. Częstotliwość poniżej 80Hz szybko zmęczy oczy (widoczne migotanie obrazu), optymalnie powinna wynosić 85-100Hz przy danej rozdzielczości.
Częstotliwość odświeżania w monitorze CRT
określa, ile razy w ciągu sekundy cały obraz (wszystkie linie) jest wyświetlany na ekranie monitora; wyrażona w hercach [Hz].
Budowa monitora LCD
LCD to akronim od Liquid Crystal Display - wyświetlacz ciekłokrystaliczny to urządzenie, którego zasada działania oparta jest na zmianie polaryzacji światła na skutek zmian orientacji cząsteczek ciekłego kryształu pod wpływem przyłożonego pola elektrycznego.
[1] filtr polaryzacyjny
[2] szklane podłoże
[3] przezroczyste elektrody
[4] warstwa wyrównująca
[5] ciekłe kryształy
[6] filtry koloru
