Мониторы.

    Монитор — устройство, предназначенное для воспроизведения видеосигнала и визуального отображения информации, полученной от компьютера.

    Разрешение — величина, определяющая количество точек (элементов растрового изображения) на единицу площади (или единицу длины). Более высокое разрешение (больше элементов) обычно обеспечивает более точные представления оригинала изображения.

    Ранние электронные компьютеры были оснащены панелью лампочек, где состояние каждой определённой лампочки указывало на состояние включения / выключения определенного регистрационного бита внутри компьютера. Это позволило инженерам, управляющим компьютером, контролировать (to monitor - выполнять мониторинг, мониторить) внутреннее состояние машины, поэтому эта панель индикаторов стала известна как «монитор».

Виды мониторов.

    Принципиальное отличие монитора от телевизора заключается в отсутствии встроенного тюнера, предназначенного для приёма высокочастотных сигналов эфирного (наземного) телевещания. Кроме того, в большинстве мониторов отсутствует звуковоспроизводящий тракт и громкоговорители.

    Классификация мониторов приведена на рисунке 1.

Рис. 1. Классификация мониторов.

    Современный монитор состоит из экрана (дисплея), блока питания, плат управления и корпуса. Информация для отображения на мониторе поступает с электронного устройства, формирующего видеосигнал (в компьютере — видеокарта или графическое ядро процессора).

    В качестве монитора может применяться также телевизор.

Монитор на основе электронно-лучевой трубки (CRT - Cathode Ray Tube).

    Как видно из названия, в основе всех подобных мониторов лежит катодно-лучевая трубка, но это дословный перевод, технически правильно говорить “электронно-лучевая трубка” (ЭЛТ). Развитие этой технологии, применительно к созданию мониторов, за последние годы привело к производству все больших по размеру экранов с высоким качеством и при низкой стоимости.

Рис. 2. Строение ЭЛТ-монитора.

    На конец эпохи CRT-мониторов (2003-2007г.г.) наиболее распространенными являлись 17″ мониторы, и наблюдалась явная тенденция в сторону 19″ экранов.

    CRT- или ЭЛТ-монитор имеет стеклянную трубку, внутри которой вакуум, т.е. весь воздух удален. С фронтальной стороны внутренняя часть стекла трубки покрыта люминофором. В качестве люминофоров для цветных ЭЛТ используются довольно сложные составы на основе редкоземельных металлов – иттрия, эрбия и т.п. Люминофор – это вещество, которое испускает свет при бомбардировке его заряженными частицами.

    Для создания изображения в CRT-мониторе используется электронная пушка, которая испускает поток электронов сквозь металлическую маску или решетку на внутреннюю поверхность стеклянного экрана монитора, которая покрыта разноцветными люминофорными точками. Электроны попадают на люминофорный слой, после чего энергия электронов преобразуется в свет, т.е. поток электронов заставляет точки люминофора светиться. В цветном CRT-мониторе используются три электронные пушки, в отличие от одной пушки, применяемой в монохромных мониторах, которые сейчас практически не производятся и мало кому интересны.

    Наши глаза реагируют на основные цвета: красный (Red), зеленый (Green) и синий (Blue) и на их комбинации, которые создают бесконечное число цветов. Люминофорный слой, покрывающий фронтальную часть электронно-лучевой трубки, состоит из очень маленьких элементов.

Принцип действия ЖК-монитора.

Рис. 3. Жидкокристаллический дисплей с активной матрицей.

    Каждый пиксель ЖК-матрицы состоит из слоя молекул между двумя прозрачными электродами, и двух поляризационных фильтров, плоскости поляризации которых (как правило) перпендикулярны.

    В отсутствие напряжения кристаллы выстраиваются в винтовую структуру. Эта структура преломляет свет таким образом, что до второго фильтра плоскость его поляризации поворачивается и через него свет проходит практически без потерь.

Рис. 4. Принцип работы жидкокристаллического дисплея.

    Если же к электродам приложено напряжение, то молекулы стремятся выстроиться в направлении электрического поля, что искажает винтовую структуру. При этом силы упругости противодействуют этому, и при отключении напряжения молекулы возвращаются в исходное положение.

    При достаточной величине поля практически все молекулы становятся параллельны, что приводит к непрозрачности структуры. Варьируя напряжение, можно управлять степенью прозрачности.

    Во всей матрице можно управлять каждой из ячеек индивидуально, но при увеличении их количества это становится трудновыполнимо, так как растёт число требуемых электродов. Поэтому практически везде применяется адресация по строкам и столбцам. 

    Принцип работы такого монитора показан на рисунке 4.