122770 (689222), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Рис. 2.3 – Апертурная решётка.
Следует подчеркнуть две особенности, присущие мониторам с апертурной решеткой. Во-первых, они плоские как минимум в вертикальном направлении, во-вторых, на экранах таких мониторов всегда присутствуют одна или две (в зависимости от размера диагонали монитора) горизонтальные тонкие линии. Это не дефект изображения, а тень от горизонтальной проволоки, поддерживающей и стабилизирующей вертикальные струны.
Как попытку совместить лучшие качества теневой маски и апертурной решетки, можно воспринимать технологию щелевой маски (Slot Mask). Нельзя сказать, что это удалось полностью, но ЭЛТ с щелевой маской по яркости и сочности цветов приближаются к трубкам с апертурной решеткой, а по четкости не уступают традиционным изделиям с теневой маской. Щелевая маска (рис. 2.4) содержит отверстия прямоугольной (или овальной) формы. Напротив них располагаются элементы люминофора, также имеющие прямоугольную (или овальную) форму.
Расстояние по горизонтали между элементами люминофора одного цвета — щелевой шаг (Slot Pitch). Как и во всех остальных случаях, чем меньше его значение, тем выше качество изображения. У современных мониторов оно колеблется от 0,21 до 0,27 мм. Мониторы, использующие ЭЛТ с щелевой маской — оптимальное решение для задач компьютерного моделирования (CAD/CAM-приложения) и работы с текстом.
Рис. 2.4 – Щелевая маска.
Здесь важно сделать одно замечание. Нельзя напрямую сравнивать размер шага для ЭЛТ разных типов: шаг точки (в случае теневой маски) измеряется по диагонали, а шаг апертурной решетки и шаг щелевой маски — по горизонтали. Следовательно, при одинаковом шаге (именно его так любят указывать производители) трубка с теневой маской имеет примерно в 1,1…1,2 раза большую плотность элементов люминофора.
Плоские электронно-лучевые трубки.
В последние несколько лет все большее распространение получают ЭЛТ с плоским экраном. Основное их преимущество — минимизация геометрических искажений изображения.
Существуют два подхода при проектировании мониторов с плоским экраном. В первом случае плоской является только наружная поверхность экрана ЭЛТ. Плюсы такого решения — простота схем управления (нет практически никаких отличий от обычных мониторов), минусы — визуальные эффекты (кажется, что изображение вогнуто, ведь экран фактически — линза).
Второй подход подразумевает, что плоскими являются как наружная, так и внутренняя поверхности экрана. При этом полностью отсутствует эффект линзы, но появляются другие проблемы: пучок электронов при сканировании строки проходит разное расстояние (по краям экрана больше, нежели в центре), да и его падение осуществляется под разными углами.
Частично это решается усложнением схем управления, но все равно четкость изображения по краям (особенно в углах экрана) несколько хуже, чем в центре. Тем не менее, в подавляющем большинстве современных плоских мониторов применяется именно этот тип ЭЛТ. Если говорить об использовании того или иного типа маски, то следует отметить, что разные производители создают свои изделия с привлечением различных решений.
Так, Samsung в своих Infinite Flat Tube использует традиционную теневую маску, а Sony, ViewSonic, NEC/Mitsubishi разработали плоские ЭЛТ на основе апертурной решетки (у этих трубок есть одна интересная особенность — переменный шаг решетки: в центре он меньше, чем по краям — слева и справа), Panasonic, Hitachi и LG, в свою очередь, опираются на технологию щелевой маски.
Естественно, плоские трубки, выполненные на основе различных технологий, сохранили все особенности своих „выпуклых” предшественников.
Параметры CRT-мониторов.
Основной параметр любого монитора — размер экрана по диагонали. Самые простые мониторы имеют диагональ 14 дюймов (1 дюйм = 25,4 мм). Наиболее распространенные на сегодня — 15-дюймовые модели. Их постепенно вытесняют 17-дюймовые. Для поклонников больших экранов предназначены модели с диагональю 19, 21 и 22 дюйма. Для специального применения выпускаются мониторы и с большей диагональю. Надо заметить, что длина диагонали приводится для всего экрана ЭЛТ, видимая же область на 1…2 дюйма меньше.
Второй параметр — шаг точки. О нем мы говорили, рассматривая различные типы ЭЛТ. При выборе монитора следует ориентироваться на следующие значения. Если вы не собираетесь работать с высокими разрешениями, шаг должен быть не более 0,28 мм для теневой маски и не более 0,25 мм для апертурной решетки или щелевой маски. В случае высоких требований к четкости изображения лучше выбрать модель, имеющую шаг 0,25 мм для теневой маски и 0,23 мм для апертурной решетки или щелевой маски.
Если апертурная решетка имеет переменный шаг (например, у ЭЛТ с плоским экраном), нередко значение шага приводится только для центральной области. На него и следует ориентироваться.
Весьма важный параметр — поддерживаемые разрешения и соответствующие им частоты кадровой развертки. Разрешение, которое будет использоваться для работы, в первую очередь зависит от диагонали экрана.
При завышенных значениях разрешения все элементы интерфейса становятся слишком мелкими и, чтобы их различить, приходится сильно напрягать зрение. А если разрешение занижено, на экране помещается слишком мало информации и, дабы увидеть ее всю, приходится постоянно осуществлять прокрутку экрана, что снижает скорость работы.
При выборе рабочего разрешения необходимо учесть и максимальное физическое разрешение, которое способен обеспечить данный монитор. Физическое разрешение напрямую зависит от шага точки и диагонали монитора. Фактически оно (точнее, его горизонтальная составляющая) определяется как отношение ширины видимой области экрана монитора по горизонтали к шагу по горизонтали.
Проиллюстрируем это на примере. Пусть имеется 15-дюймовый монитор с шагом 0,28 мм на основе апертурной решетки. Поскольку последняя лимитирует разрешение по горизонтали (струны расположены вертикально), его и будем рассчитывать. Диагональ видимой области 15-дюймового монитора обычно составляет около 14 дюймов (366 мм). Для традиционных мониторов с отношением высоты к ширине как 3 : 4 ширина экрана составляет около 0,8 от диагонали.
Таким образом, ширина экрана монитора составит 366 • 0,8 = 293 мм. Делим это значение на шаг и получаем максимальное разрешение по горизонтали 1046 пикселов. Исходя из этого, можно с уверенностью сказать, что данный монитор способен работать на разрешениях вплоть до 1024 х 768 пикселов, а вот 1152 х 864 и, тем более, 1280 х 1024 пиксела ему уже „не по зубам”.
Другой пример. 17-дюймовый монитор с традиционной теневой маской и шагом точки 0,25 мм. Поскольку у теневой маски шаг точки измеряется по диагонали, вычислим его значение по горизонтали. Для этого поделим 0,25 мм на коэффициент 1,15 (некий усредненный коэффициент, показывающий отношение шага точки по диагонали к шагу точки по горизонтали у теневой маски).
Таким образом, шаг точки по горизонтали будет около 0,22 мм (реально чуть меньше, но все округления при данном расчете производятся в „худшую” сторону). Видимая область диагонали 17-дюймового монитора около 16 дюймов (406 мм). Следовательно, ширина экрана будет равна 406 х 0,8 = 324 мм. Физическое разрешение по горизонтали в этом случае составит 324:0,22 = 1472 пиксела. Значит этому монитору доступны разрешения вплоть до 1280х1024 пиксела, а вот 1600х1200 — уже нет.
Теперь о частоте кадровой (вертикальной) развертки. Хотя во многих справочниках утверждается, что минимальное ее значение, необходимое для комфортной работы, равно 75 Гц, эта цифра явно занижена. При указанной частоте более половины людей способны заметить мерцание изображения. Лучше всего, если при рабочем разрешении частота кадровой развертки равна 100 Гц. Только тогда глаз действительно не различает мерцания изображения. В крайнем случае, допустимо значение 85 Гц.
Не стоит сбрасывать со счетов и частоту строчной (горизонтальной) развертки. Она измеряется в килогерцах и показывает, сколько горизонтальных строк способен отобразить монитор за одну секунду. Зная предполагаемое рабочее разрешение, а также частоту кадровой развертки, достаточно просто получить необходимое значение частоты строчной развертки. Так же легко выполнить и обратное преобразование.
Проиллюстрируем это на примере. Для работы в режиме 1024 х 768 пикселов при частоте кадровой развертки 100 Гц определим частоту строчной развертки. Исходя из того, что 768 строк необходимо прорисовать 100 раз в секунду, получаем 768 • 100 = 76800 Гц = 76,8 кГц. Не следует забывать и про обратный ход лучей (схемам развертки требуется время, чтобы вернуть пучок электронов на исходную позицию перед началом сканирования следующей строки).
Это добавляет к вычисленному значению еще от 5 (при высоком разрешении) до 10% (при низком разрешении), в среднем около 7%. Таким образом, для работы в режиме 1024 х 768 пикселов при частоте кадровой развертки 100 Гц частота строчной развертки должна быть около 82 кГц.
Другой пример: производитель монитора указал строчную частоту 110 кГц, необходимо выяснить кадровую частоту при разрешении 1280 х 1024 пиксела. Для ее определения делим строчную частоту на число строк и получаем 110 : 1024 = 0,107 кГц = 107 Гц. Вводя поправку на обратный ход лучей, получаем частоту кадровой развертки около 100 Гц.
Для чего нужно знать частоту строчной развертки? Чтобы выяснить, какую частоту кадров сможет обеспечить монитор при том или другом разрешении. Если эта частота менее 100 Гц, стоит рассмотреть другие варианты, а если менее 85 Гц, то следует однозначно отказаться от покупки данного монитора.
Все приведенные здесь рассуждения относятся к построчной (Non Interlaced) развертке, при которой изображение на экране монитора формируется за один кадр. Однако существует и чересстрочная (Interlaced) развертка, когда формирование изображения осуществляется полукадрами (вначале четные строки, потом нечетные). Режим чересстрочной развертки достался в наследство от телевидения (он там используется до сих пор) и применялся в самых первых мониторах. Важно знать, что для нормальной, без вреда здоровью, работы в мониторе должна использоваться только построчная развертка.
Еще один параметр монитора — полоса пропускания видеотракта. К сожалению, производители редко приводят ее значение, а зря: недостаточная полоса способна заметно ухудшить изображение, сделать его нечетким, „замыленным”.
Для ориентира:
• для 14-дюймовых мониторов полоса пропускания видеотракта должна быть около 65 МГц;
• 15-дюймовых — 85…110 МГц (первое значение относится к экономичным моделям, второе — к лучшим);
• 17-дюймовых — 110…200 МГц;
• 19-дюймовых — 150…220 МГц;
• 21-дюймовых — 200…350 МГц.
Рассматривая параметры монитора, не следует сбрасывать со счетов видеокарту. Если она не способна выдать видеосигнал с нужными параметрами, то каким бы хорошим ни был монитор, изображение все равно будет нечетким, „замыленным”.
Стоит отметить и схемы управления. Все выпускаемые сейчас CRT-мониторы, за исключением самых простых 14-дюймовых, имеют цифровые схемы управления. Это позволяет сохранять геометрические размеры и положение изображения при переходе из режима в режим (смене разрешения). Да и число параметров изображения, поддающихся регулировке, у монитора с цифровым управлением на порядок больше.
Стандарты безопасности.
При выборе того или иного монитора ни в коем случае не следует забывать о стандартах безопасности. Они нормируют уровни вредных излучений, снижая таким образом риск испортить здоровье.
Первым стандартом безопасности, получившим широкое распространение, стал шведский MPR II. На сегодняшний день это минимум, которому должен соответствовать любой монитор. Этот стандарт определяет максимально допустимые уровни электромагнитного и рентгеновского излучений на рабочем месте.
Если монитор не сертифицирован даже по стандарту MPR II, не говоря уже о более жестких нормах, он способен нанести серьезный вред здоровью. Работа за таким монитором просто опасна.
Стандарты безопасности, на которые стоит ориентироваться сегодня, обозначаются общей аббревиатурой TCO. Они также разработаны в Швеции, но помимо максимальных уровней электромагнитного и рентгеновского излучений регламентируют и другие параметры мониторов. К ним относятся: поддерживаемые разрешения; интенсивность свечения и время послесвечения люминофора; запас по яркости; энергопотребление; уровень шума и др.
Любой более или менее современный монитор должен помимо MPR II соответствовать хотя бы одному из стандартов TCO. Первый из этих стандартов — TCO 92 — был принят в 1992 г. Дальнейшее развитие компьютерных технологий позволило ужесточить требования как к компьютерам в целом, так и к мониторам в частности. Новый стандарт TCO 95 принят в 1995 г., еще более жесткий стандарт TCO 99 — в 1999 г.
Стандарт TCO 99 гораздо жестче регламентирует уровни вредного излучения с обратной стороны монитора и по бокам. Особенно это актуально в офисных помещениях, где зачастую монитор обратной стороной „смотрит” на другого сотрудника, или расположен так, что сбоку или сзади него могут находиться люди. Еще одно нововведение TCO 99 — достаточно жесткие требования к материалам, из которых сделан монитор, — они не должны выделять вредных веществ.
Таким образом, любой монитор, который вы собираетесь покупать, должен обязательно соответствовать двум стандартам безопасности — MPR II и TCO 99 (в крайнем случае, — TCO 95).
Не стоит доверять надписям типа LR (Low Radiation) — это ни о чем не говорит. Более того, если монитор с указанной надписью не содержит более никаких сведений о сертификации на те или иные стандарты безопасности, использовать такое изделие просто опасно для здоровья.
3. Порядок работы
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
