Počítače XVII – monitory

Prezentace na téma: "Počítače XVII – monitory"— Transkript prezentace:

1 Počítače XVII – monitory
Centrum pro virtuální a moderní metody a formy vzdělávání na Obchodní akademii T.G. Masaryka, Kostelec nad Orlicí

2 Počítače XVII – monitory
LCD Displej z tekutých krystalů (anglicky Liquid crystal display, zkratkou LCD) je tenké a ploché zobrazovací zařízení skládající se z omezeného (velikostí monitoru) počtu barevných nebo monochromatických pixelů seřazených před zdrojem světla nebo reflektorem. Vyžaduje poměrně malé množství elektrické energie; je proto vhodné pro použití v přístrojích běžících na baterie. V barevných LCD je každý pixel rozdělený do tří subpixelů, a to červeného, zeleného a modrého (tedy RGB). Svítivost každého pixelu je možné kontrolovat nezávisle na ostatních, díky tranzistorům; jejich kombinací lze pak dosáhnout milionů barev. Starší CRT monitory používaly podobnou metodu. Barevné složky (subpixely) je možné sestavit v různých geometriích, v závislosti na použití monitoru. V případě, že software zná geometrii monitoru, je možné zvýšit viditelné rozlišení pomocí metody subpixel rendering. Tato metoda je obzvláště praktická pro vyhlazování písma. LCD rozdělujeme na pasivní STN (Supertwist Nematic) a aktivní TFT (Thin-Film Transistors). Aktivní displeje TFT rozdělujeme na: · TN+Film (Twisted nematic) · IPS (In-Plane Switching) · MVA (Multi-domain Vertical Alignment) · PVA (Patterned Vertical Alignment) · S-PVA (Super-PVA) · S-IPS (Super-IPS)

3 Počítače XVII – monitory
Každý pixel LCD se skládá z molekul tekutých krystalů uložených mezi dvěma průhlednými elektrodami a mezi dvěma polarizačními filtry, přičemž osy polarizace jsou na sebe kolmé. Bez krystalů mezi filtry by bylo světlo procházející jedním filtrem blokováno filtrem druhým. Molekuly tekutých krystalů jsou bez elektrického proudu v chaotickém stavu. Elektrický proud způsobí, že se molekuly srovnají s mikroskopickými drážkami na elektrodách. Drážky na elektrodách jsou vzájemně kolmé, takže molekuly se srovnají do spirálové struktury (onen krystal). Světlo procházející filtrem je při průchodu tekutým krystalem rotováno, což mu umožňuje projít i druhým filtrem. Polovina světla je absorbována prvním polarizačním filtrem, kromě toho je ale celá sestava průhledná. V okamžiku vpuštění elektrického proudu do elektrod jsou molekuly tekutých krystalů taženy rovnoběžně s elektrickým polem, což snižuje rotaci vstupujícího světla. Pokud nejsou tekuté krystaly vůbec stočené, procházející světlo bude polarizováno kolmě k druhému filtru, a tudíž bude úplně blokováno a pixel se bude jevit jako nerozsvícený. Pomocí ovlivnění stočení krystalů v pixelu lze kontrolovat množství procházejícího světla, a tudíž i celkovou svítivost pixelu. Je obvyklé srovnat polarizační filtry tak, že bez přívodu elektrické energie jsou pixely průhledné a až při průchodu elektrického proudu se stanou neprůhlednými. Někdy je ovšem pro dosažení speciálních efektů uspořádání opačné. Elektrické pole potřebné pro rychlé srovnání molekul tekutých krystalů je ale také dostatečné pro jejich úplné „vystrčení“ z pozice, což poškozuje displej. Tento problém je vyřešen použitím střídavého proudu. Pro finanční úsporu v elektronice jsou LCD často multiplexovány. V multiplexovaném displeji jsou elektrody na jedné straně displeje seskupeny (typicky po sloupcích) a každá skupina má svůj zdroj napětí. Na druhé straně jsou elektrody také seskupeny (typicky po řádcích), přičemž každá tato skupina má svůj spotřebič napětí. Skupiny jsou navrženy tak, aby každý pixel měl unikátní kombinaci zdroje a spotřebiče. Elektronika pak řídí zapínání zdrojů a spotřebičů.

4 Počítače XVII – monitory
TFT LCD displej Tekuté krystaly jsou materiály, které vlivem elektrického napětí mění svoji molekulární strukturu. Díky tomu lze ovlivnit množství procházejícího světla displejem. Každý obrazový bod je ohraničen dvěma polarizačními filtry, barevným filtrem (pro červenou, zelenou či modrou) a dvěma vyrovnávacími vrstvami, vše je vymezeno tenkými skleněnými panely. Tranzistor náležící k obrazovému bodu kontroluje napětí, které prochází vyrovnávacími vrstvami a elektrické pole pak způsobí změnu struktury tekutého krystalu a ovlivní natočení jeho částic. Uvedeným způsobem lze krystal regulovat v několika desítkách až stovkách různých stavů a tak vzniká výsledný jas barevných odstínů. Protože se obrazový bod skládá ze tří barevných sub-pixelů, vznikají tak statisíce až miliony různých barev.

5 Počítače XVII – monitory
Obrazovka CRT Katodová trubice (Cathode ray tube, CRT) je typ urychlovače elektronů, uzavřeným do vakuové baňky s fosforeskujícím stínítkem. Vynalezl ji v roce 1897 německý fyzik Karl Ferdinand Braun. Slouží především jako zobrazovací zařízení, které bylo dlouhou dobu používáno ve většině televizí, počítačových monitorů a osciloskopů. Pro televizory se používá obrazovka s elektromagnetickým vychylováním paprsku a pro osciloskopy s elektrostatickým vychylováním paprsku. Černobílé obrazovky používají jediný paprsek, barevné tři paprsky se stínící maskou. Barevné obrazovky používají tři systémy uspořádání masky: · delta · in-line (štěrbinová) · trinitron Od začátku 21. století je však CRT vytlačováno technologiemi jako LCD, OLED a plazmovými obrazovkami. Schematický průřez černobílou CRT

6 Počítače XVII – monitory
Schematický průřez barevnou CRT 1. Elektronové dělo (emitor) 2. Svazky elektronů 3. Zaostřovací cívky 4. Vychylovací cívky 5. Připojení anody 6. Maska pro oddělení paprsků pro červenou,zelenou a modrou část zobrazovaného obrazu 7. Luminoforová vrstva s červenými, zelenými a modrými oblastmi 8. Detail luminoforové vrstvy , nanesené z vnitřní strany obrazovky

7 Počítače XVII – monitory
Princip CRT · Obraz se vytváří pomocí svazku 3 elektronových paprsků (všechny paprsky stejné, neexistují žádné barevné ··elektrony) · Barevné body (RGB) vznikají po dopadu elektronového paprsku na daný ··fosforový bod (luminofor martas) · Barevné CRT obrazovky potřebují tzv. masku (delta, trinitron, štěrbinová) · Při výrobě se pro nanášení fosforu příslušné barvy (luminoforů) využívá fotografická cesta - nanese se všude, rozsvítí se patřičný paprsek a projde se celá obrazovka (paprskem). Poté se vypláchne, neosvícená místa se vyplaví. Proces se opakuje pro každou barvu. Co je OLED - (zkratka anglického Organic light-emitting diode) je typ displeje využívající technologii organických elektroluminiscenčních diod. Technologie pochází z roku 1987, kdy jí vyvinula firma Eastman Kodak. Nyní se používají především v přístrojích jako mobilní telefony nebo MP3 přehrávače. Mezi průhlednou anodou a kovovou katodou je několik vrstev organické látky. Jsou to vrstvy vypuzující díry, přenášející díry, vyzařovací vrstva a vrstva přenášející elektrony. V momentě, když je do některého políčka přivedeno napětí, jsou vyvolány kladné a záporné náboje, které se spojují ve vyzařovací vrstvě, a tím produkují světelné záření. Struktura a použité elektrody jsou uzpůsobeny, aby docházelo k maximálnímu střetávání nábojů ve vyzařovací vrstvě. Proto má světlo dostatečnou intenzitu. Existují dva základní druhy, displeje s pasivní matricí (PMOLED - Passive Matrix Organic Light Emitting Diode) a displeje s aktivní matricí (AMOLED - Active Matrix Organic Light Emitting Diode).

8 Počítače XVII – monitory
Někteří významní výrobci: Porovnání CRT versus LCD AOC Apple Inc. BenQ Lenovo HP Eizo Lite-On Panasonic Acer a další ... 19" monitor (velikost obrazovky 48.3 cm, viditelných 45.9 cm) ViewSonic monitor CRT Displej Samsung 19".

9 Počítače XVII – monitory
CRT Klady: · Velmi vysoký kontrastní poměr (20,000:1 nebo více, mnohem vyšší než může nabídnout většina současných LCD a plasmových displejů.) · Perfektní nastavení činitele gama. Stejný po celé ploše obrazovky. · Malá doba odezvy · Výborné zobrazení barev, široký rozsah a nízká úroveň zobrazení černé barvy. · Jsou schopné zobrazit nativně několik rozlišení při různé obnovovací frekvenci · Skoro nulová barevná, saturační, kontrastová či jasová deformace. Výborné pozorovací úhly. · Spolehlivá, osvědčená technologie. Zápory: · Velké rozměry a váha (40" displej váží přes 100kg) · Geometrické zkreslení u neplochých CRT monitorů · Starší CRT monitoru jsou náchylné k vypalování · Větší spotřeba elektrické energie než u LCD displejů · Náchylné ··efektu moire při vyšších rozlišeních · Citlivé na vyšší vlhkost vzduchu · Značná citlivost na rušení magnetickým polem v okolí monitoru (např. tramvaje, metro, transformátory). · Stačí i místní zdroj, jako bedny, druhý monitor, zdroj,... · Malé riziko ··imploze (kvůli vákuu) při rozbití skleněného obalu obrazovky · Při nízké obnovovací frekvenci viditelně problikává, vyžaduje nastavení alespoň 75 Hz a více (dle velikosti monitoru) · Záleží i na daném člověku. · Elektromagnetické záření (výrobci se snaží omezovat)

10 Počítače XVII – monitory
LCD Klady: · Kompaktní a lehký (okolo 4 kg) · Záleží na velikosti displeje a konstrukce. · Malá energetická spotřeba · Při stejné uhlopříčce · Žádné geometrické zkreslení · Pouze při nativním nebo při rozlišení dělitelným celočíselně (2, 4). · Bezvadná ostrost obrazu · Záleží na typu displeje a nastavení. · Stabilní · Malé nebo žádné problikávání · Žádné elektromagnetické vyzařování Zápory: · Malý kontrastní poměr. · Omezené ··pozorovací úhly. Ty způsobují změnu barvy, saturace, kontrastu a světlosti, při změně úhlu pohledu. · V souvislosti s nerovnoměrným podsvícením displeje může docházet ke zkreslení světlosti zobrazené plochy, obzvláště směrem k okrajům. · Katastrofálně špatné nastavení gama. Silně závislé na pohledu ve svislém úhlu. Řada výrobců raději nezmiňuje. · Pomalejší časy odezvy, které mohou způsobovat rozmazání a duchy v obrazu (i když většina moderních monitorů již tento neduh překonala). · Má pouze jedno nativní rozlišení. Při použití jiného rozlišení musí obraz přepočítat na své nativní rozlišení a dochází tak ke zhoršení kvality obrazu. · Pokud není dělitelné 2, 4,... poté připadá daný počet pixelů na 1 bod. · Pevná barevná hloubka, mnoho levných monitorů nedokáže zobrazit režim ··truecolor. · Vyšší pořizovací náklady (v současné době už ani tak moc neplatí). · Hlavně u displejů lepších než TNT (TN) technologie. · Mohou se vyskytnout „mrtvé“ pixely

11 Počítače XVII – monitory
Parametry pro nákup LCD: Úhlopříčka: ( palců) Rozlišení: (1024 x 768 až 1920 x 1080 bodů Rozteč bodů: ( kolem 0,24 mm) Jas: (kolem 300 cd/m2) Kontrast: (kolem :1) Pozorovací úhly: (kolem 170°(H)/160°(V)) Odezva: (2ms až 5 ms) Audio: Stereo reproduktory s výkonem 2 x 2 W Podstavec: Možnost naklápění v rozmezí +20°~ -5° Rozhraní: DVI-D D-Sub 3,5 mm jack Spotřeba: Během provozu: (kolem 55 W) Úsporný režim: (méně než 2 W)

12 Počítače XVII – monitory
Centrum pro virtuální a moderní metody a formy vzdělávání na Obchodní akademii T.G. Masaryka, Kostelec nad Orlicí Použity materiály, obrázky a parametry o PC komponentách z www stránek: „svethardware.cz“ „pctuning.cz“ „mironet.cz“ „alza.cz“ „czechcomputer.cz“ „cs.wikipedia.org“