Видове монитори

Монитори с електронно лъчева тръба (CRT — Cathode-Ray Tube)

В индустрия, в която развитието е толкова бързо, изглежда изненадващо, че технологията, по която се произвеждат телевизорите и мониторите е на 100 години. Произходът на електронно-лъчева тръба (или CRT Cathode-Ray Tube, катодно-лъчева тръба ) никога не е бил много ясен. По-голямата част от компютърното общество смята, че германският учен Карл Фердинанд Браун е създал първия контролируем модел на CRT през 1887 г. Към края на 30-те години на миналия век CRT започват да се използват в първите телевизионни приемници. Въпреки, че днешните CRT, които се използват при компютърните монитори са претърпели модификации с цел подобряване на качеството на картината, те все още работят на същия основен принцип.

1.Устройство и начин на действие

Мониторите с електронно-лъчева тръба, или както е модерно да се наричат, CRT-мониторите, обикновено са обемисти и причината е в самите CRT. Тя има специфична форма, нещо като вакумирана стъклена бутилка. CRT започва с тънка част и постепенно се разширява до голяма основа. Тази основа е компютърният екран и от вътрешната си страна е покрита с хиляди малки луминифорни точици.

Луминифорите са вещества, които излъчват светлина, когато се „активират“ от поток от електрони. При този процес различните луминифори излъчват светлина с различен цвят. Всяка точка се състои от три частици оцветен луминифор — червена, зелена и синя. Тези групи, съставени от по три луминифорни частици образуват така наречения пиксел. В по-тънката част на CRT се намира електронната „пушка“, който е съставен от катод, топлинен източник и фокусиращи елементи. Цветните монитори имат три отделни електронни „пушки“, като всяка една отговаря за различните луминифорни цветове. Изображенията се съставят, когато електроните, изстреляни от електронните „пушки“ се приближават, за да „уцелят“ съответните луминифорни капки.

Електронната „пушка“ излъчва електрони, когато топлинния източник е достатъчно нагрят, че да освободи електрони (отрицателно заредени частици) от катода. За да достигнат до луминифора, електроните първо трябва да преминат през фокусиращите елементи на монитора. Електронният лъч е кръгов по средата на екрана, но има тенденцията да придобива елипсовидна форма към краищата, поради което изображението там се изкривява. Наименованието на този процес е „астигматизъм“. Фокусиращите елементи служат, за да събират електронния поток в много тънък лъч. Така електронният лъч осветява само по една луминифорна точка в даден момент, след което електронните се „оттичат“ през луминифорните точки в голям, положително зареден анод, разположен близо до самия екран.

Поради това, че повърхността на CRT не е напълно сферична, лъчите които трябва да „пътуват“ до центъра на екрана биват смалявани, докато тези, които „пътуват“ до ъглите на монитора са сравнително по-дълги. Това означава, че периодът от време, в който лъчите са зависими от магнетично пречупване е различен, в зависимост от тяхната посока. За да компенсират, CRT притежават верига на пречупване, която динамично променя коефициента на пречупване в зависимост от позицията на електронните лъчи, които трябва да достигнат до повърхността на CRT. Преди електронният лъч да достигне луминифорните точки, той трябва да премине през надупчен лист, разположен точно срещу луминифора.

Когато лъчът се „удари“ в екрана, енергетичните електрони се сблъскват с луминифорите, които отговарят на пикселите на изображението, което трябва да бъде изобразено на екрана. Когато това се случи всеки от тях трябва да бъде осветен в по-малка или по-голяма степен и светлината бива излъчена в цвета на отделните фосфорни капки. Това, че са разположени близко води до това, че човешкото око възприема техните комбинации, като единичен пиксел.

Най-важният аспект на един монитор е това дали може да възпроизведе стабилно изображение на избраната разделителна способност (резолюция) и цветова палитра. Монитор, който блещука или трепти, което обикновено се случва, когато по-голямата част от изображението е бяла (като в средата на Windows) може да причини болки и умора в очите, главоболие и мигрена. Също така е важно характеристиките на монитора да бъдат внимателно съпоставени с тези на графичната карта, която го управлява.

Разделителната способност е броя на пикселите, с които графичната способност описва работното поле. Този брой е представен като съотношение на хоризонталната и вертикалната стойност на пикселите. Стандартната VGA резолюция е 640x480 пиксела. Тази резолюция се оказа остаряла в началото на новото хилядолетие, когато средностатистическите разделителни способности на CRT монитори за SVGA и XGA съответно са 800x600 и 1024x768 пиксела.

2.Предимства и недостатъци

Намаляването на броя потребители, използващи CRT монитори е било предричано доста време, по следните причини: -те са тежки и заемат доста място -изразходват голямо количество електроенергия — за 17-инчов монитор са нужни 150 W — работят с високо напрежение поради което излъчват рентгенови лъчи -освен рентгенови лъчи, CRT излъчват високо и ниско честотните магнитни полета, които са доказано вредни за хората. -технологията на сканиране, която те използват прави трептенето на образа е неизбежно, което води до напрежение в очите и умора. -тяхната възприемчивост откъм електромагнитни полета ги прави уязвими във военни условия. -специфичната им форма води до не толкова правилното изобразяване на прави линии около краищата на монитора.

CRT мониторите доминираха на пазара в началото на новото хилядолетие поради следните причини: Луминифорите се използват от отдавна и са достатъчно усъвършенствувани, те предлагат отлична цветова наситеност при много малкия размер на частиците, който се изисква при мониторите с висока разделителна способност (резолюция). Фактът, че луминифорите излъчват светлина във всички посоки означава, че екрана има видимостта от 180 градуса. CRT мониторите могат да постигнат стойности на осветеността до 1000 cd/m. Те използват проста и зряла технология и могат да бъдат произвеждани по-евтино. Все още цената им е по-ниска в сравнение с алтернативните технологии.

Течнокристален екран

Течнокристалният екран е добре познат с английската си абревиатура LCD, което идва от първите букви на liquid crystal display (тоест буквално на български — „течнокристален дисплей“). Този вид екран се използва при цифровите часовници, калкулатори и много портативни компютри.

LCD дисплеите използват два листа поляризиран материал с разтвор от течни кристали, намиращ се между тях. Електричните потоци, преминали през течността предизвикват подравняване на кристалите, такова че светлината, поляризирана от единия лист, не може да премине през другия. Следователно всеки кристал представлява капак, който или позволява на светлината да премине през него или я блокира.

Монохромните LCD изображения често се появяват, като сини или тъмно сиви изображения върху сребрист фон. Цветните LCD дисплеи използват два вида матрици. Пасивната матрица е по-евтината от тези две технологии. При нея за всеки ред и всека колонка от пиксели има отделен извод. Другия вид матрици са активните матрици. Дисплеите произвеждани с такива матрици използват TFT (Thin Film Transistor — тънкослоен транзистор) за управление на всяка точка от изображението, което се получава почти толкова реалистично, колкото и това на стандартните CRT дисплеи. Наличието на допълнителни елементи в самата матрица оскъпява производството. Дисплеите с пасивна матрица, появили се на пазара наскоро и които използват CSTN и DSTN технологиите демонстрират ясни цветове, като по този начин конкуренцията между тях и дисплеите с активна матрица става все по-жестока.

Повечето LCD монитори, използвани при преносимите компютри са „предавателни“, което прави текста, който се изобразява на тях по-лесен за четене.

Начинът, по който LCD контролира преминаването на светлината обхваща поляризирането на светлината. След като веднъж светлината бива поляризирана в определен ъгъл на поляризация с филтър нейната сила може да