Компьютерные мониторы — типы, технологии, характеристики, плюсы и минусы

Введение

Монитор является электронным визуальным дисплеем для компьютеров. Монитор включает в себя:

  •   Устройство отображения.
  •   Электросхемы.
  •   Корпус.

Устройство отображения в современных мониторах, как правило, тонкопленочный транзистор с жидкокристаллическим дисплеем, в то время как старые мониторы используют электронно-лучевую трубку, глубокую примерно как размер экрана.

Первоначально, компьютерные мониторы использовались для обработки данных, тогда как телевизионные приемники были использованы для развлекательных нужд.

С 1980-х годов, компьютеры (и их мониторы) стали использоваться как для обработки информации, так и для развлечений, в то время как в телевизорах реализовали некоторую компьютерную функциональность. Общие пропорции телевизоров, а затем компьютерных мониторов, также изменились с 4:3 до 16:9.

В первых компьютерных мониторах использовались электронно-лучевые трубки (ЭЛТ). До начала 1980-х годов, они были известны как «видеотерминалы» и были физически подключены к компьютеру и клавиатуре. Мониторы были монохромными, мерцали, и качество изображения было неудовлетворительным. В 1981 году IBM представила адаптер цветная графики, который мог отображать четыре цвета с разрешением 320 на 200 пикселей. В 1984 году IBM представила расширенный графический адаптер, который был способен отображать 16 цветов и имел разрешение 640 х 350.

Монитор с электронно лучевой трубкойЭЛТ по-прежнему являются стандартом для компьютерных мониторов. ЭЛТ-технология остается доминирующей на рынке ПК мониторов в новом тысячелетии, отчасти потому, что она дешевле в производстве, и предлагает углы обзора близкие к 180 градусам.

Есть несколько технологий, которые были использованы для реализации жидкокристаллических дисплеев (LCD). На протяжении 1990-х годов основное использование ЖК-технологии, как компьютерных мониторов, было в ноутбуках, где низкое энергопотребление, легкий вес и небольшие физические размеры ЖК оправдывали более высокую цену по сравнению с ЭЛТ. Как правило, тот же ноутбук предлагался с ассортиментом параметров отображения, на повышение цен: монохромный, пассивный цвет, цвет с активной матрицей (TFT). С ростом объема и производственных мощностей, монохромные и пассивные технологии цвета были исключены из линий производства.

Монитор с ЖК экраномTFT является вариантом жидкокристаллического дисплея (LCD), который в настоящее время является доминирующей технологией для компьютерных мониторов. Первые ЖК-дисплеи появились в середине 1990-х, и продавались по высоким ценам. Поскольку цены снизились за несколько лет, они стали более популярными. В 2000-х годах TFT ЖК-дисплеи постепенно заменяли ЭЛТ, став основной технологией, используемой для компьютерных мониторов. Основные преимущества ЖК-дисплея перед ЭЛТ-мониторов в том, что ЖК-дисплеи потребляют меньше энергии, занимают гораздо меньше места, и значительно легче. Сейчас активная матрица TFT-LCD технологии также мерцает меньше, чем мерцает ЭЛТ, что снижает нагрузку на глаза. С другой стороны, ЭЛТ-мониторы имеют более высокий контраст, имеют превосходное время отклика, имеют возможность использовать несколько разрешений экрана в естественном виде, и нет заметного мерцания, если частота обновления установлена на достаточно высокое значение.

Производительность монитора измеряется по следующим параметрам:

  • Яркость, измеряется в кандел на квадратный метр.
  • Соотношение сторон — является отношением длины горизонтальной на вертикальную длину. Мониторы обычно имеют соотношение сторон 4:3 , 5:4 , 16:10 и 16:9.
  •  Размер картинки, как правило, измеряется по диагонали, но фактическая ширина и высота более информативны, так как они не зависят от соотношения сторон.
  •  Разрешение дисплея — число различных пикселей в каждом измерении, которое может быть отображено. Максимальное разрешение ограничено шагом точки.
  •  Шаг точки это расстояние меж субпикселями одного цвета в миллиметрах. В общем, чем меньше размер точки, тем четче картинка.
  •  Частота обновления кадров — сколько раз в секунду дисплей обновляется (освещается). Максимальная частота обновления ограничена временем отклика.
  •  Время отклика – время, необходимое пикселю монитора для перехода из активного (белого) состояния в неактивное (черное) и обратно в активное (белое), измеряется в миллисекундах. Более низкие значения означают более быстрые переходы и уменьшают количество видимых искажений изображения.
  •  Контрастность — это отношение яркости самого яркого цвета (белый) который способен дать монитор, к самому темному цвету (черному).
  •  Потребляемая мощность — измеряется в ваттах.
  •  Точность цветопередачи измеряется в дельта-Е; чем ниже дельта-E, тем точнее цветопередача. Дельта-E менее 1 незаметен для человеческого глаза. Дельта-Е от 2 до 4 считается хорошим и требует чувствительных глаз, чтобы заметить разницу.
  •  Угол обзора — максимальный угол, при котором изображения на мониторе можно просматривать, без излишней деградации изображения. Он измеряется в градусах по горизонтали и по вертикали.

Технология ЭЛТ

ЭЛТ использует вакуумную стеклянную оболочку, которая велика (то есть в длину от передней части экрана до задней), довольно тяжела, и относительно хрупкая. Ради безопасности, передняя часть экрана, как правило, сделана из толстого стекла так, чтобы быть сильно удароустойчивой и блокировать большинство рентген-излучения, что очень важно, если ЭЛТ используется в потребительских товарах.

Технология LCD

Жидкокристаллический дисплей (LCD) — это плоскоэкранный дисплей, электрический визуальный дисплей или видеодисплей, использующий модулирующие свет свойства жидких кристаллов (ЖК). ЖК не излучают света напрямую.

Они используются широко, включая компьютерные мониторы , телевидение , приборные панели, дисплеи в кабинах самолетов , вывески и т.д. . Они часто встречаются в потребительских устройствах, таких как видео-плееры, игровые устройства, часы, калькуляторы и телефоны. ЖК-дисплеи пришли на смену электронно-лучевым дисплеям в большинстве приложений. Они доступны в более широком диапазоне размеров экрана, чем ЭЛТ-мониторы и плазменные панели , и поскольку они не используют люминофоры, и не страдают от выгорания цветов. ЖК-дисплеи, однако, подвержены эффекту «послесвечения».

ЖК-дисплеи являются более энергоэффективными, и более безопасными для переработки, чем ЭЛТ-дисплеи. Их низкое энергопотребление позволяет использовать их в электронном оборудовании, получающем питание от батарей. Это электронно-модулированное оптическое устройство из любого количества сегментов, заполненных жидкими кристаллами и выстроенных перед источником света или отражателем, для получения изображений — цветных или монохромных. Раннее обнаружение, ведущее к развитию ЖК-технологии, это открытие жидких кристаллов, датируемое 1888 годом. К 2008 году мировые продажи телевизоров с ЖК-экранами превысили продажи ЭЛТ-телевизоров.

Отдельного упоминания заслуживают плазменные мониторы и экраны, которые являются одним из видов плоских дисплеев, использующихся в больших экранах — 30 дюймов (76 см) или больше. Они называются «плазменными», потому что технология использует небольшие клетки, содержащие электрически-заряженный ионизованный газ, также известные как люминесцентные лампы.

Технология OLED

OLED (organic light-emitting diode) — светоизлучающий диод (LED), в котором эмиссионный электролюминесцентный слой пленки состоит из органических соединений, которые испускают свет в ответ на электрический ток. Этот слой органического полупроводника находится меж двумя электродами, и, обычно, по крайней мере, один из этих электродов является прозрачным.

Итак, познакомившись с каждой технологией отдельно, вот небольшая сравнительная характеристика:
ЭЛТ

Плюсы:

  • Отличный цвет, широкий цветовой охват и глубокий уровень черного. С цветовая гамма ЭЛТ не сравнится ни один дисплей, кроме OLED.
  • Нет родного разрешения; единственная технология отображения способная к настоящей multisyncing (отображение различных разрешений с различной частотой обновления без необходимости масштабирования).
  • Нет входной задержки.
  • Нет ореолов и размытия при быстром движении из-за отсутствия времени отклика , и импульсной основе операции.
  • Минимальные искажения цвета, насыщенности, контрастности и яркости.
  • Позволяет использовать лазерные указки.
  • Отличный угол обзора.

Минусы:

  • Большой размер и вес, особенно для больших экранов (20-дюймовые (51 см), весят около 50 фунтов (23 кг)).
  • Относительно высокая потребляемая мощность при высокой яркости, контрастности, частоте обновления.
  • Выделяет значительное количество тепла при работе.
  • Бывают геометрические искажения, вызванные переменной расстояния путешествия пучка, но, к счастью, почти нет искажения в современных и/или высокого класса ЭЛТ-мониторах.
  • Может пострадать от выгорания экрана.
  • Производит заметное мерцание при низкой скорости обновления.
  • Помимо телевизоров, ЭЛТ-мониторы, как правило, производится только в соотношении сторон 4:3 (хотя некоторые широкоформатные мониторы ЭЛТ, в частности, GDM-FW900 Sony, действительно существуют).
  • Ремонтобслуживание представляет некоторую опасность.
  • Цветные дисплеи не могут быть сделаны в размерах меньше 17,78 сантиметра. Максимальный размер прямого дисплея ограничен примерно 101,60 см. из-за практических и производственных ограничений (ЭЛТ такого размера будет весить около 135,9 кг).

LCD

Плюсы:

  • Очень компактны и легки.
  • Низкое потребление энергии. В среднем, на 50-70% меньше энергии, чем потребляется ЭЛТ-мониторами.
  • Нет геометрических искажений.
  • Мало или нет мерцания от подсветки, в зависимости от технологии.
  • Не подвержен выгоранию экрана (хотя аналогичное, но менее опасное явление, известное, как «эффект послесвечения» возможно).
  • Может быть сделан практически любого размера или формы.
  • Теоретически, нет предела разрешению.

Минусы:

  • Ограниченный угол обзора, в результате чего цвет, насыщенность, контрастность и яркость изменяется, даже в пределах предназначенного угла обзора, например изменениями в осанке.
  • Неравномерная подсветка в некоторых мониторах, в результате чего яркость искажается, особенно по направлению к краям.
  • Размытие и двоение изображения при быстром движении, вызванное медленной реакцией (2-8 мс).
  • Только одно родное разрешение. Отображение других разрешений, либо требует масштабирования, снижения качества восприятия, или отображение 1:1 пикселей, в котором изображение будет физически слишком большим или не заполнит весь экран.
  • Постоянная разрядность. 8-битные S-IPS панели могут отображать 16 миллионов цветов и значительно лучше уровень черного, но стоят дорого и имеют большее время отклика.
  • Входная задержка.
  • Битые пиксели могут возникнуть либо в процессе производства, либо в процессе использования.
  • Иногда может возникать термализация, когда только часть экрана нагрелась, и поэтому выглядит обесцвеченной по сравнению с остальной частью экрана.
  • Неприемлемо большое время отклика при низких температурах.
  • Не все ЖК-дисплеи позволяют легко заменить лампы подсветки.

Плазменные

Плюсы:

  • Высокая контрастность, отличные цвета и глубокий уровень черного.
  • Суб-миллисекундое (0,001 мс) время отклика.
  • Минимальные искажения цвета, насыщенности, контрастности и яркости.
  • Отличный угол обзора.
  • Нет геометрических искажений.
  • Мягкий и менее угловатый вид изображения, чем у LCD.
  • Высокая масштабируемость.

Минусы:

  • Большой шаг пикселя, то есть либо низкое разрешение, либо большой экран. Таким образом, цветные дисплеи производятся только в размерах более 32 дюймов (81 см.).
  • Изображение мерцает из-за фосфорной основы.
  • Стеклянный экран может вызывать блики и отражения.
  • Высокая рабочая температура и энергопотребление. ЖК-дисплеи потребляют меньше электроэнергии.
  • Входная задержка.
  • Относительно большой вес.
  • Только одно родное разрешение. Отображение других разрешений требует масштабирования видео, что снижает качество изображения с меньшим разрешением.
  • Постоянная разрядность. Плазменные клетки могут быть только включены или выключены, в результате чего — более ограниченный цветовой диапазон, чем у ЖК или ЭЛТ.
  • Может пострадать от выгорания экрана. Это было серьезной проблемой на ранних плазменных дисплеях, но в более новых моделях стали включать методы, чтобы снизить вероятность случайного выгорания.
  • Относительно хрупки; следует транспортировать, хранить, и эксплуатировать в вертикальном положении, так как стеклянный экран может разбиться под собственным весом, если не будет поддерживаться должным образом.
  • При производстве возможно появление битых пикселей.

OLED

Плюсы:

  • Отличный угол обзора.
  • Очень малый вес.
  • Отличный уровень черного. Нет ореола и размытия при быстром движении из-за суб-миллисекундного времени отклика.
  • Широкая гамма и яркие цвета из-за отсутствия подсветки.

Минусы:

  •  Может пострадать от выгорания экрана.
  •  Сложны и дороги в производстве в настоящее время.
  •  Органические материалы (по состоянию на 2011), распадаются в течение долгого времени, что делает дисплей непригодным через некоторое время.

Вывод

Органика пока не вариант для предприятий в силу их цены (6000$ за монитор). В конференц-зал, где нужен большой экран лучше взять плазменный, или вообще поставить проектор. Для менеджера или даже директора прекрасно подойдет ЖК монитор, в силу приемлемой цены и низкого вреда для здоровья. Дизайнеру, которому нужна идеальная цветопередача, лучше не пожалеть и поставить дорогой ЭЛТ. Естественно цены на мониторы в целом, для среднего заработка нашего соотечественника – слишком велики, поэтому ценовая политика компании, которой требуются мониторы вообще под очень большим вопросом.

One thought on “Компьютерные мониторы — типы, технологии, характеристики, плюсы и минусы

  1. Жаль, не описаны все разновидности матриц LCD-мониторов. Ведь выбор производится именно по типу матрицы, которая значительно влияет на качество картинки.
    Было бы еще неплохо написать преимущества и недостатки проекторов. Лично я не раз задумывался о том, чтобы заменить монитор на проектор на стену (вредных влияний не вижу, диагональ побольше, но настораживает сочность картинки).

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>