MorePC - Главная страница


О сайте

Регистрация

Обратная связь

Реклама на сайте

Публикации на сайте

Карикатуры

  Категории СВТ     Тесты и методики испытаний     Новости СВТ     Проблемы информатизации     Форум     Опросы     Словарь     Поиск  

     Мониторы : ЭЛТ : Теория  

Предлагаем Вашему вниманию статьи по информационной безопасности.

Основные понятия

версия для печати

Мониторы CDT, выполненные на базе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), получают сигнал от компьютера и преобразуют его в форму, воспринимаемую электронно-лучевой пушкой внутри трубки. Пушка излучает и придает ускорение частицам (электронным лучам), несущим R (красный), G (зеленый) и В (синий) сигналы к передней поверхности трубки. Отклоняющая система изменяет направление потока частиц таким образом, что они могут достичь углов экрана. Направленные нужным образом частицы (RGB сигнал) проходят через отверстия в теневой маске и, ударяясь о фосфорный экран, вызывают его свечение, видимое глазом.


Теневая маска
Электронный луч достигает экрана, пройдя через теневую маску, которая может иметь различную (точечную или линейную) структуру. Теневая маска, выполненная из тонкого сплава, направляет электронный луч на флуоресцирующий материал определенного цвета.
Отклоняющая система
С тыльной стороны монитора устанавливаются катушки горизонтального и вертикального отклонения луча, придающие при протекании по ним тока нужное направление лучу. Отклоняющие системы подразделяются на седловидно-тороидальные и седловидные. Последние предпочтительнее, поскольку создают пониженный уровень излучения.


Экран монитора
По достижении поверхности экрана луч взаимодействует с ним, при этом энергия электронов преобразуется в световую. Экран представляет собой обладающую особыми оптическими свойствами стеклянную поверхность, на которой распылен специальный фосфоресцирующий материал. Высокое качество изображения достигается правильным выбором материалов и технологии. Фосфоресцирующий материал должен обеспечивать требуемые энергетическую эффективность, разрешающую способность, долговечность, точную цветопередачу и послесвечение.

 Принцип действия CRT

"Величина зерна"
Маска электронно-лучевой трубки монитора имеет определенное число отверстий, через которые проходят RGB электронные лучи. Под величиной зерна понимается расстояние между соседними точками одного цвета, Распространенный показатель разрешающей способности монитора - число точек на дюйм (DPI - Dot Per Inch) - определяется отношением числа точек к размеру экрана в дюймах по горизонтали. Например, DPI монитора 14" в режиме VGA (640 точек по горизонтали) составляет 65.
Антибликовая панель (AR panel)

Для минимизации отражающих свойств экрана используются специальные антибликовые панели. Не ухудшая изображение, они ослабляют блики, а также уменьшают электромагнитное излучение монитора. Однако, ввиду высокой стоимости таких панелей, они используются в дорогих мониторах с большим разрешением, например 21-дюймовых. В последнее время вместо антибликовой панели на мониторе 21" используют антибликовое покрытие. Такое покрытие, как и панели, ограничивает излучение в соответствии со стандартами ТСО. Новые технологии позволяют перейти к коммерческому использованию мониторов с антибликовым покрытием.
Антибликовое покрытие

Используя тот же принцип и те же свойства, что и в антибликовых панелях, для придания монитору антибликовых свойств непосредственно на экран монитора наносится многослойное антибликовое покрытие, не ухудшающее фокусировку монитора.
Антистатическое покрытие

Антистатическое покрытие экрана обеспечивается с помощью напыления специального химического состава для предотвращения накопления электростатического заряда. Оно требуется в соответствии с рядом стандартов по безопасности и эргономике, в том числе MPR II.
Светопередача монитора

Отношение полезной световой энергии, прошедшей через переднее стекло монитора, к излученной внутренним фосфоресцирующим слоем называется коэффициентом светопередачи. Как правило, чем темнее выглядит экран при выключенном мониторе, тем ниже этот коэффициент.

При высоком коэффициенте светопередачи для обеспечения требуемой яркости изображения требуется небольшой уровень видеосигнала и упрощаются схемотехнические решения. Однако при этом уменьшается перепад между излучающими участками и соседними, что влечет за собой ухудшение четкости и снижение контрастности изображения и, как следствие, ухудшение общего его качества.

С другой стороны, при низком коэффициенте светопередачи улучшаются фокусировка изображения и качество цвета, однако для получения достаточной яркости требуется мощный видеосигнал и усложняется схема монитора.

Обычно 17-дюймовые мониторы имеют коэффициент светопередачи 52-53%, а 15-дюймовые - 56-58%, хотя в зависимости от конкретно выбранной модели эти значения могут варьироваться. Поэтому при необходимости определения точного значения коэффициента светопередачи следует обращаться к документации производителя.
Горизонтальная развертка

Время горизонтального перемещения луча от левого до правого края экрана называется периодом горизонтальной развертки. Величина, обратно пропорциональная этому периоду, называется частотой горизонтальной развертки или просто горизонтальной разверткой (иногда встречаются названия "частота строчной развертки" или "строчная частота") и измеряется в килогерцах (кГц). Например, для монитора с разрешением 1024х768 пикселов горизонтальная развертка обратно пропорциональна времени, за которое луч сканирует 1024 пиксела. При увеличении разрешающей способности за тот же период времени лучом должно быть отсканировано большее число пикселов. При увеличении частоты кадров частота горизонтальной развертки также должна быть увеличена.
Вертикальная развертка или частота кадров
Монитор CDT (с электронно-лучевой трубкой) обновляет изображение на экране десятки раз в секунду. Это число называется частотой вертикальной развертки или частотой обновления экрана и измеряется в герцах (Гц). Монитор CDT с вертикальной разверткой 60 Гц имеет частоту мерцания, как лампа дневного света в США (несколько выше, чем в Европе, где частота сети 50 Гц). Обычно при частотах выше 75 Гц мерцание незаметно для глаза (режим без мерцания). Стандарт VESA рекомендует работу на частоте 85 Гц, считая это важным потребительским показателем эргономичности монитора.

Расчет частоты горизонтальной развертки исходя, из частоты кадров Горизонтальная развертка = (число строк)х(вертикальная развертка )х 1,05

Например, требуемая горизонтальная развертка при вертикальной частоте 85 Гц и разрешении 1024х768 составляет: 768х85х1,05=68500 Гц =68,5 кГц.
Разрешение
Разрешающая способность характеризует качество воспроизведения изображения монитором. Для получения высокого разрешения в первую очередь высококачественным должен быть видеосигнал. Электронные цепи должны его обработать таким образом, чтобы обеспечить правильные уровни и сочетания фокусировки, цвета, яркости и контраста. Разрешающая способность характеризуется числом точек или пикселов (Dot) на число строк (Line). Например, разрешение монитора 1024х768 означает возможность различить до 1024 точек по горизонтали при числе строк до 768.
Полоса пропускания
Под частотой точек (Dot Rate) понимают максимальное число входящих точек в секунду, которое определяется разрешением по горизонтали и периодом сканирования по горизонтали источника сигнала. Полоса пропускания характеризует то, насколько полно исходный видеосигнал преобразуется в выходной.

Частота точек = (разрешение по горизонтали)/(горизонтальная развертка) Полоса пропускания Частота пикселов
Частота пикселов= (разрешение по горизонтали)/(период отображения данных)

Например, если горизонтальное разрешение 820 точек, а период отображения данных по горизонтали 10,85 нс= 10,85xl0-6 с, то требуется частота пикселов (Pixel Rate) примерно 76 МГц. Монитор с высоким разрешением может выводить на экран в 24 раза больше информации, нежели телевизор.
Яркость.
Регулировкой яркости устанавливается ее уровень на экране в целом, включая зону растра. Управление контрастом позволяет устанавливать яркость зоны данных, изменяя коэффициент усиления входного видеосигнала и не влияя на яркость зоны растра.
Контраст
Контраст характеризует яркость экрана по сравнению с темной зоной в отсутствие видеосигнала. Контраст можно настроить регулировкой "Усиление", воздействуя на входной видеосигнал. На рисунке иллюстрируется изменение усиления при такой регулировке.


Равномерность
Под равномерностью понимается постоянство уровня яркости по всей поверхности экрана монитора, которое обеспечивает комфортные условия для работы пользователя. Временная неравномерность цвета может быть устранена размагничиванием экрана. Принято различать "равномерность распределения яркости" и "равномерность белого".
Равномерность распределения яркости
Большинство мониторов имеют различную яркость в различных участках экрана. Отношение яркости в наиболее светлой части к яркости в наиболее темной называется равномерностью распределения яркости.
Равномерность белого
Равномерность белого (White Uniformity) характеризует различие в яркости белого цвета на экране монитора по всей его поверхности (при выводе изображения белого цвета). Численно равномерность белого равна отношению максимальной и минимальной яркости.
Сведение
Для получения четкого изображения и чистых цветов на экране монитора красный, зеленый и синий лучи, исходящие из всех трех электронных пушек, должны попадать в точно заданное место на экране. Термин "несведение лучей" означает отклонение красного и синего от центрирующего зеленого.
Статическое сведение
Под статическим несведением понимается несведение трех цветов (RGB) одинаковое на всей поверхности экрана, вызванное незначительной погрешностью при сборке электронной пушки. Изображение на экране может быть откорректировано регулировкой статического сведения.
Динамическое сведение
В то время как в центре экрана монитора изображение остается четким, на его краях может проявиться несведение. Оно вызывается ошибками в обмотках или при их установке и может быть устранено с помощью магнитных пластин.
Динамическая фокусировка
Электронный луч, если не предприняты специальные меры, расфокусируется (увеличивается в диаметре) по мере удаления его от центра экрана. Для компенсации искажения формируется специальный компенсирующий сигнал. Величина компенсирующего сигнала зависит от свойств ЭЛТ и ее отклоняющей системы. Чтобы устранить смещение фокуса, вызванное различием в путях пробега луча (расстоянии) от электронно-лучевой пушки до центра и до краев экрана, требуется увеличивать напряжение с ростом отклонения луча от центра с помощью высоковольтного трансформатора, как показано на рисунке.


Чистота изображения
Чистота и четкость изображения достигается, когда каждый из RGB электронных лучей достигает поверхности экрана в строго определенной точке. Отсюда следует, что требуется правильная взаимосвязь между электронной пушкой, отверстиями теневой маски и точками фосфоресцирующей поверхности (люминофора) экрана. Нарушение чистоты и четкости изображения могут быть обусловлены следующими причинами:
Наклон, электронной пушки или смещение луча.
Смещение центра пушки вперед или назад.
Отклонение луча, вызванное влиянием внешних магнитных полей, включая магнитное поле Земли.
Мерцание
Монитору свойственно мерцание. Оно связано с тем, что по прошествии определенного времени происходит ослабление излучения света фосфором. Чтобы поддерживать свечение, экран должен быть подвержен периодическому воздействию луча от электроннолучевой трубки. Мерцание становится заметным, если интервал времени между воздействиями слишком велик или недостаточно время послесвечения фосфоресцирующего вещества экрана. Эффект мерцания может также усугубляться ярким экраном и большим углом зрения к нему. Устранению мерцания как проблеме эргономики в последнее время уделяется все большее внимание; мерцание экрана, таким образом, становится ключевым коммерческим показателем товара. Уменьшение мерцания достигается увеличением частоты регенерации (обновления) экрана на каждом уровне разрешения. Стандарт VESA рекомендует использовать частоту не менее 85 Гц.
Муар
Под муаром понимаются искажения, воспринимаемые глазом как "волокнистость" и волнообразные разводы изображения, вызванные неправильным взаимодействием теневой маски и сканирующего луча. Фокус и муар являются взаимосвязанными показателями мониторов на базе ЭЛТ. Так, муар в некоторой мере должен допускаться для обеспечения хорошего фокуса.
Дрожание (Jitter)
Дрожание изображения возникает вследствие высокочастотных вибраций отверстий маски монитора, вызванных как взаимовлиянием сети, сигналов видео, смещения, блока управления микропроцессорными цепями, так и неправильной организацией заземления. Термин "дрожание" относится к колебаниям с частотами выше 30 Гц. При частотах от 1 до 30 Гц чаще употребляют термин "плавание", а ниже 1 Гц - "дрейф". Дрожание в той или иной степени свойственно всем мониторам. Хотя незначительное дрожание может остаться для пользователя незаметным, оно все же вызывает утомление глаз и должно быть отрегулировано. В части 3 ISO 9241 (Предписания по эргономике) допускается диагональное отклонение точки не более 0,1 мм.
Деформация маски
Одним из "слабых" мест мониторов с теневой маской является ее термическая деформация. Часть лучей от электронно-лучевой пушки попадает на теневую маску, вследствие чего происходит нагрев и последующая деформация теневой маски. Происходящее смещение отверстий теневой маски приводит к возникновению эффекта пестроты экрана (смещения цветов RGB). Существенное влияние на качество монитора оказывает материал теневой маски. Предпочтительным материалом маски является инвар -сплав, имеющий небольшой коэффициент расширения.


Цветовая температура
Некоторые пользователи предпочитают "холодный (голубоватый) белый", а другим приятней "теплый (красноватый) белый". Для адекватного управления качеством продукции должна быть установлена объективная шкала. Такая шкала применительно к характеристике цвета основана на изменении белого при нагреве, где в качестве образца используется раскаленная добела нить лампы. Цветовую температуру принято характеризовать в координатной плоскости XY и измерять в К° (градусах по шкале Кельвина, при этом связь со шкалой Цельсия определяется формулой К° = С° + 273).


По координате Х По координате Y Температура, К
0,448
0,407
2856
0,348
0,352
4876
0,332
0,329
5503
0,310
0,316
6774
0,313
0,329
6504
0,281
0,310
9300 (солнечный свет)
Насыщенность
Под насыщенностью понимается степень дифференциации цвета. К примеру, если белый солнечный свет пропустить через призму, цвета окажутся весьма дифференцированными, сильно различимыми (насыщенными). Обычно цвет содержит примесь белого в том или ином соотношении, которое и называется насыщенностью. Чем дальше находится цвет от центра (белого) по цветовой диаграмме, тем более насыщенным является цвет.


Тон / Насыщенность
Изменение тона цвета на экранном меню монитора характеризуется величиной угла поворота, например, от красного к синему или зеленому. Насыщение характеризуется расстоянием от центра цветовой диаграммы до периферии.

Статью "Основные понятия" Вы можете обсудить на форуме.




вверх
  Copyright by MorePC - обзоры, характеристики, рейтинги мониторов, принтеров, ноутбуков, сканеров и др. info@morepc.ru  
разработка, поддержка сайта -Global Arts