Monitor
toto výstupní zobrazovací zařízení u PC musí v dnešní době mít dostatečný
počet viditelných bodů (rozlišení) a nesmí příliš unavovat oči.
Monitor je kabelem připojen ke grafické kartě, která je uvnitř
počítače. Grafická karta se stará o to, aby informace přicházející z
počítače dorazily do monitoru co nejrychleji a v dobré kvalitě. Ani
nejlepší monitor nedokáže využít všechny své schopnosti, když je připojen
k pomalé a nevýkonné grafické kartě. Pro obyčejnou práci (např.
kancelářské programy) stačí 2 MB grafická karta a 15" monitor. Značně se
rozšířily počítačové hry, a proto jsou na trhu k dostání výkonnější
grafické karty s urychlovači grafických operací.
Velikosti a rozlišení:
Monitory se vyrábějí v několika velikostech a provedeních. Velikost
monitoru se udává v palcích. Jeden palec má velikost 2,54 cm. V současné
době se prodávají monitory s velikostí obrazovky 15", 17", 19", 20", 21" a
lze narazit i na monitory větší. Monitory větší než 17" se používají
především pro grafickou tvorbu. Záření monitorů:
Monitory jsou sice na rozdíl od televizorů přizpůsobeny sledování zblízka,
avšak vydávají záření, které může být uživateli škodlivé. Vznikla tedy
celá řada standardů a norem, které omezují záření obrazovky a škodlivé
vlivy monitoru. Nejznámější je pravděpodobně Energy Star - EPA, monitory
také bývají označeny značkou MPR-II, TCO-95, TCO-99 nebo Blue Angel. Normy
uživateli zajišťují to, že uživateli nehrozí ze strany monitoru žádné
nebezpečí újmy na zdraví. Stále však platí, že čím kratší dobu stráví
uživatel před monitorem, tím menší únavě, bolesti očí či hlavy se
vystavuje.
Barvy Co se týče barvy (červená, zelená, modrá), „střílí“ vždy jedna katoda
jako kanón elektrody ve směru světelné vrstvy, někdy nazývané fosforovou.
Ta začne svítit – vždy je zasažen jen jeden obrazový bod a je stanovena
jeho světelná síla.To se děje po řádcích zleva nahoře směrem doprava dolů.
Každý bod světelné vrstvy tvoří tři barevné barevné body: červená, zelená
a modrá (RGB). Pokud jsou barevné body „ostřelovány“ elektrony s
různou intenzitou, vzniká míchaná barva. Pokud jsou všechny barvy
„ostřelovány“ stejně silně, vzniká bílá. Při vynechání všech tří barevných
bodů zůstane bod černý.
Masky
Krátce před světelnou vrstvou jsou spojovány paprsky elektronů, aby bylo
možné zasáhnout zacílený barevný bod. Většina cenově výhodných monitorů
pracuje pracuje s děrovanou maskou z tenoučkého kovu. Paprsky elektronů
jsou skrz otvory směrovány na odpovídající bod. Drážkovaná deska je v
podstatě to samé jako děrovaná maska, je tvořena pouze z podlouhlejších
děr, tedy štěrbin. U rýhované masky jsou jemné drátky. Ty probíhají
svisle, jsou pod napětím a navigují tak paprsky přesně na cíl.
Ochrana
Elektrické přístroje produkují elektrické a magnetické paprsky. Toto
záření může být lidskému zdraví nebezpečné (elektrosmog). Železná mřížka,
nebo prášková vrstva jej zadržuje uvnitř pod krytem. Tak nepřijde uživatel
počítače se zářením do styku.
Magnetická cívka
Okolo skleněné desky probíhá kolem dokola magnetická cívka. Ta má za úkol
odmagnetizovat masku, aby se tak zabránilo chybám v barevnosti: při
spuštění monitoru automaticky a během provozu manuálně. Většina elektronů,
které jsou „vystřelovány“ na světelnou vrstvu, je transformována na
světlo, tedy obraz. Zbytek zachytí magnetická cívka a odvrací jej nazpátek
dovnitř. Tím jsou chráněny oči (nízké záření).
Rozdíly mezi obrazovkami
Standardní obrazovka
Normální katodová obrazovka (CRT) je konstruována jako baňka a je klenutá
směrem ven. Tato forma byla po dlouhá léta nutná, protože mohla nejlépe
vydržet vysoký podtlak (vakuum) uvnitř obrazovky. Děrovaná, štěrbinová
nebo rýhovaná maska jsou klenuty stejně jako samotná obrazovka. Obrazové
body uprostřed obrazovky jsou obzvláště ostré, protože elektronové paprsky
vystupují přímo a ne šikmo jako na krajích.
Plochá obrazovka
Stále více výrobců nabízí nyní monitory s plochou obrazovkou. Také
odpovídající maska je rovná, tedy plochá. Paprsky elektronů jsou díky
nejnovější technologii zobrazeny přesně a ostře na okrajích a v rozích.
Další přednosti: Obrazy nejsou díky klenutí při pohledu ze strany
zkresleny. Rovněž reflex se vyskytuje daleko méně, protože e u plochého
skla možné lépe zamezit odlesku.
Monitory - fyzikální principy
1)KATODOVÁ OBRAZOVKA
Tyto obrazovky jsou momentálně nejrozšířenější a finančně nejdostupnější.
Elektronová tryska (v případě barevného obrazu jsou tři pro 3 základní
barvy RGB, jejichž vzájemným mícháním se sestavuje barevný obraz) je
zdrojem elektronového paprsku vyslaného ke stínítku obrazovky. Paprsek je
pak vychylován pomocí vychylovacích cívek v horizontálním i vertikálním
směru (putuje zleva doprava, pak návrat zpět, posun o jeden řádek níže a
celý proces se znovu opakuje). Takto se vykreslí na obrazovce celý obraz,
poté se paprsek vrátí do výchozí polohy a celý děj se opakuje s novým
obrazem. Působením vnějších vlivů je paprsek rozostřen. Proto před dopadem
na luminofory prochází paprsek ještě maskou, která jeho tok usměrní. V
případě barevného obrazu musí maska přesně vedle sebe usměrnit 3 paprsky
současně. Jejich kombinací se vytváří jeden barevný bod. V následující
části je uvedena možná klasifikace obrazovek.
Podle způsobu usměrňování barevných paprsků se katodové obrazovky dělí :
Katodová obrazovka s bodovou maskou (Delta uspořádání)
Jedná se o nejstarší typ barevné obrazovky se stínící maskou. Elektronové
trysky jsou umístěny do vrcholů rovnostranného trojúhelníku.
Jednou z hlavních nevýhod je deformace obrazu v okrajích obrazovky, která
se u invarových obrazovek eliminuje klenutím obrazovky.
Katodová obrazovka s aperturní mřížkou (Trinitron)
Tyto obrazovky patří mezi ploché (Trinitron firmy Sony, Diamondtron firmy
Mitsubishi). Maska je vytvořena ze svislých drátků, zpevněných dvěma
příčnými drátky.
Výhodami jsou vyšší jas, kontrast bez ztráty ostrosti, deformace
obrazových bodů je eliminována snížením vzdálenosti jednotlivých drátků.
Velkou nevýhodou je naopak měkkost masky, která tak snáze podléhá
deformacím (např. magnetické pole reproduktorů dokáže masku trvale
poškodit).
Katodová obrazovka se štěrbinovou maskou (CromaClear)
Hybridní obrazovka firmy NEC. Jedná se o kombinaci trinitronového obrazu s
osvědčenou trvanlivostí invarové obrazovky s bodovou maskou.Používá se
maska s elipticky varovanými luminofory. Díky nim by se mělo zvýšit
vodorovné a svislé rozlišení, což je výhodné zvlášť pro aplikace pracující
s textem.
2) PLOCHÉ DISPLEJE
2.1 LCD(Liquid Crystal Displays) - displeje z tekutých krystalů
- pasivní TN displeje (Twisted Nematic)
První ploché displeje. Tekuté krystaly jsou umístěny mezi dvěma skleněnými
deskami, na nichž jsou elektrody a polarizační filtr. Jestliže je na
elektrodách napětí, molekulární tyčinky (Twisted Nematic) se díky svým
optoelektrickým vlastnostem jinak prostorově orientují a polarizují
světlo. Barevný účinek určuje výška LC vrstvy. Protože světlo na své cestě
tekutými krystaly ztrácí na intezitě trpí LCD slabým kontrastem.
- pasívní STN displeje (Super Twisted Nematic)
- DSTN displeje ( Double Super Twisted Nematic) Jedna aktivní vrstva. Výsledkem je lepší kontrast než u předchzích typů.
- TFT displej (Thin Film Tranzistor), aktivní displej.
LC vrstvy jsou osazeny drobnými tranzistory, přičemž každý z těchto
tranzistorů řídí jeden obrazový bod. Obnovovací frekvence je 75-85 Hz.
Výhody TFT:
urychlení reakční doby (rychlost překreslení obrazu)
pohyby na displeji bez stínů
bez barevných chyb a zkreslení(soudkovitost)
menší spotřeba proudu
menší tloušťka
velký kontrastní poměr
Nevýhody:
komplikovaná výroba ð
vysoká cena.
2.2. PLAZMOVÉ DISPLEJE (PD)
Objevily se v polovině 80-tých let. V těchto obrazovkách je směs plynů
neonu a argonu, kterou elektrické pole přiměje k vyzařování. Barva vzniká
přimísením svítících látek, které se aktivují ultrafialovým zářením
plazmy. Nevýhodou je nedostatečná kvalita obrazu (reflexe poškozují
kontrast a reprodukci barvy). Výhodami jsou nízké pořizovací náklady a
dlouhá životnost. Předpokládá se jejich uplatnění spíše jako televizních
než počítačových monitorů.
2.3. PLAZMATRONOVÉ DISPLEJE (PALC) (Plazma Adressed Liquid Crystal)
(firma Sony). Jedná se o kombinaci techniky LCD a plazmy. Pomocí přesně
dávkovaného výboje plynů se zapínají a vypínají tekuté krystaly. Celkový
obraz se pak skládá z asi 450 horizontálních plazmových kanálů. Výhodou je
jednoduchá stavba pro velké a lehké obrazovky, cenově výhodná výroba,
dobrá obrazová kvalita. Předpoklad je, že se nejprve uplatní v televizních
příjmačích.
Technická data monitorů
úhlopříčka -běžné velikosti obrazovek monitorů (15", 17", 19", 21"
, 23"), u některých monitorů se ještě udává skutečně viditelná plocha rozlišení - obraz na monitoru se skládá z bodů (pixelů) s určitou
roztečí, ty se udávají v horizontálním a vertikálním směru (např. 800x600
- 600 řádků a každý s 800 body)
Optimální(doporučená) rozlišení
pro 15" 800x600
pro 17" 1024x768
pro 19" 1280x1024
pro 21" 1600x1200 rozteč bodů (Dotch pitch) - vzdálenost mezi body (proužky nebo
elipsami) stejné barvy. Čím vyšší rozlišení, tím nižší vzdálenost.
Standart pro obrazovky :s bodovou maskou 0,27 mm a méně, Trinitron a
CromaClear 0,25 mm a méně
frekvence -
Řádková (horizontální) [kHz] - udává řádky za s.
Obnovovací (vertikální) [Hz] - udává kolikrát se nakreslí (obnoví) obraz
za s. Obnovovací frekvence od 72 Hz se považuje za neblikavé zobrazení -
optimální 100 Hz pro 17".
ergonomické normy –
MPR II., TCO 92, TCO 95, TCO 99.
Standartem je TCO 92, který obsahuje pro monitory doporučené hraniční
hodnoty magnetického a elektrického střídavého pole a elektrostatického
náboje.
TCO 95 obsahuje pro monitory totéž co TCO 92, navíc však obsahuje předpisy
pro záření a mechanismy pro úsporu energie u počítačů a klávesnic, u
monitorů pak ještě kvalitu obrazu (blikání, ostrost, reflexe, rozdělení
jasu), rovněž normy pro tepelné vyzařování, hluk a ekologická hlediska.
Pojmy:
Luminofory - látky, které po zásahu elektronovým paprskem po určitou
dobu emitují viditelné záření.
Pixel - zkratka pro picture element. Je to jeden zobrazovací bod tvořený
třemi luminofory - červeným, zeleným a modrým.
Interlacing -
zobrazovací technika, která umožňuje zobrazit větší rozlišení.
Elektronový paprsek při tom při jednom průchodu obnovuje jen každý druhý
řádek. To však může způsobit blikání a kolísání jasu(proto raději NON-I).