Windows

Windows 95

Все что нужно знать!

Windows 98

  Об Интернете

Windows 2000

Windows NT

Windows Millenium

МОНИТОРЫ

Данная статья была опубликована в майском номере Израильского компьютерного журнала  "INTERFACE" (журнал печатается на русском языке  и выходит два раза в месяц).  Адрес в интернет http://www.interface.co.il

"Береги руку, Сеня!" 

К-ф  "Бриллиантовая рука"

Если кто-то решил, что я пугаю и сгущаю краски или вдруг какую-то рекламную акцию задумал – не успокаивайте себя этим. Глаза Ваши – Вам и решать.

Кстати о рекламе – при выборе монитора очень часто (если не всегда) мы ориентируемся на рекламу фирмы производителя. А она – реклама эта – грешит однобокостью - производители делают акцент на тех характеристиках монитора, которые выгодны именно им, а о недостатках естественно скромно умалчивают. То же свойство наблюдается у рекламодателей-продавцов. Хотите пример – пожалуйста. Часто в рекламе мониторов упоминается, например, такое "хитрое" словосочетание – Low Radiation. Скажите откровенно – правда оно проливает бальзам на душу – низкая мол радиация, и все такое. Между тем – это словосочетание ничего конкретно не обозначает, ни к чему производителей не обязывает и т.д. Просто хитрый рекламный трюк. И таких трюков - достаточно. Мониторов предлагаемых к подаже очень много. Я постараюсь дать вам рекомендации не о каком-то конкретном мониторе конкретной фирмы, но о том, на что следует обратить внимание, и какие характеристики следует выяснить точно при покупке. Какие параметры являются наиболее критичными с точки зрения вашего здоровья и тех задач, которые Вы собираетесь решать при помощи компьютера. И еще о многом другом.

Затем - LCD (Liquid Crystal Display) - жидкокристаллические мониторы.

Последнее время стали развиваться технологии PDP (Plasma Display Panels) и FED (Field Emission Display), мониторы на этих принципах уже есть в продаже. И, наконец, LEP (Light Emission Plastics) мониторы на основе светящегося пластика (пока только экспериментальные модели).

Принцип работы CRT : стеклянная трубка, внутри - вакуум, внутренняя часть стекла трубки (там где экран) покрыта люминофором - веществом, которое испускает свет при попадании на него электронов. Для создания потока электронов используется электронная пушка. Поток электронов на пути к люминофору проходит через модулятор интенсивности и ускоряющую систему, а также через металлическую маску или решетку. Электроны попадают на люминофорный слой, часть энергии электронов преобразуется в свет, а часть – в рентгеновское излучение (но низкой интенсивности). Cветящиеся точки люминофора формируют изображение, которое мы видим. Как правило, в цветном CRT мониторе используется три электронные пушки, в отличие от одной пушки, применяемой в монохромных мониторах.

Люминофорный слой, покрывающий внутреннюю часть электронно-лучевой трубки, состоит из очень маленьких элементов. Эти люминофорные элементы воспроизводят три основных цвета. Имеются три типа разноцветных люминофора, чьи цвета соответствуют основным цветам Red, Green, Blue (отсюда и название группы из люминофорных элементов – триады).

Каждая из трех пушек соответствует одному из основных цветов и посылает пучок электронов на различные частицы люминофора, чье свечение основными цветами с различной интенсивностью комбинируется и в результате формируется изображение с требуемым цветом. Для управления электронно-лучевой трубкой нужна "электронная начинка", качество которой во многом определяет качество монитора. Разница в качестве этой "начинки", создаваемой разными производителями, является одним из критериев определяющих разницу между мониторами с одинаковой электронно-лучевой трубкой. Кроме того, необходимо, чтобы электронный луч, предназначенный для красных люминофорных элементов, например не влиял на люминофор зеленого или синего цвета, и наоборот. Чтобы добиться такого действия используется специальная маска, чья структура зависит от типа кинескопов. CRT можно разбить на два класса - трехлучевые с дельтаобразным расположением электронных пушек и с планарным расположением электронных пушек. В этих трубках применяются щелевые и теневые маски.

Теневая маска (shadow mask) - это самый распространенный тип масок для CRT мониторов. Теневая маска состоит из металлической сетки, чаще всего изготавливается из инвара (сплав железа и никеля). Теневая маска создает решетку с однородными точками - триадами, где каждая такая точка состоит из трех люминофрных элементов основных цветов - зеленного, красного и синего.

Апертурная решетка (aperture grill) это тип маски, где прменяется решетка из вертикальных линий. Вместо точек с люминофорными элементами трех основных цветов, апертурная решетка содержит серию нитей, состоящих из люминофорных элементов выстроенных в виде вертикальных полос трех основных цветов. Такая система обеспечивает высокую контрастность изображения и хорошую насыщенность цветов, что вместе обеспечивает высокое качество мониторов с трубками на основе этой технологии. Маска, применяемая в трубках фирмы Sony (Mitsubishi, ViewSonic), представляет собой тонкую фольгу, на которой сделаны тонкие вертикальные окна. Она держится на горизонтальной проволочке (одной в 15", двух в 17", трех и более в 21" CRT) проволочке. Эта проволочка применяется для гашения колебаний и называется damper wire. Ее тень хорошо видно, особенно при светлом фоне изображения на экране.

Некорректно сравнивать размер шага для CRT разных типов: шаг точек CRT с теневой маской измеряется по диагонали, а шаг апертурной решетки - по горизонтали. Поэтому при одинаковом шаге точек трубка с теневой маской имеет большую плотность точек, чем трубка с апертурной решеткой. Для примера, 0.25 мм strip pitch приблизительно эквивалентно 0.27 мм dot pitch.

CRT с теневой маской дают более точное и детализированное изображение, поскольку свет проходит через отверстия в маске с четкими краями. Поэтому мониторы с такими CRT хорошо использовать при интенсивной и длительной работе с текстами и мелкими элементами графики, например в AUTOCAD. CRT с апертурной решеткой позволяет получить более яркое, контрастное изображение в насыщенных цветах, что хорошо подходит для работы с фотографией и для настольных издательских систем.

Кроме электронно-лучевой трубки внутри монитора есть еще и управляющая электроника, которая обрабатывает сигнал, поступающий напрямую от видеокарты вашего PC. Эта электроника должна оптимизировать усиление сигнала и управлять работой электронных пушек. Чем выше качество этой "электронной начинки" – тем лучше и сам монитор.

На самом деле, на экране монитора изображение реально отсутствует. Почему же мы его видим? За счет инерции зрения (кстати, на принципе инерции зрения основана и мультипликация, и телевидение, и кино). В сетчатке наших глаз изображение "хранится" около 1/16 секунды. Это означает, что если электронный луч будет двигаться по экрану медленно, мы можем видеть это движение как отдельную движущуюся яркую точку, но когда луч начинает двигаться, быстро прочерчивая на экране строку хотя бы 16- 20 раз в секунду, наши глаза не увидят движущейся точки, а - равномерную линию на экране. Если теперь заставить луч последовательно пробегать по многим горизонтальным линиям сверху вниз за время меньшее 1/25 секунды, мы увидим равномерно освещенный экран с небольшим мерцанием. Движение самого луча будет происходить настолько быстро что наш глаз не будет в состоянии его заметить. Чем быстрее электронный луч проходит по всему экрану, тем меньше будет заметно и мерцание картинки. Считается, что такое мерцание становится практически незаметным при частоте повторения кадров (проходов луча по всем элемента изображения) примерно 75 в секунду. (Эта величина зависит от размера монитора. Периферийные области сетчатки глаза содержат светочувствительные элементы с меньшей инерцией) Естественно чем выше частота обновления картинки – тем меньше утомляются ваши глаза. Экспериментально установлено, что оптимальные значения 85 –110 Гц (различия больше 110 Гц глаз уже не воспринимает). Способность электронных схем управления монитора формировать на экране мелкие элементы изображения зависит от ширины полосы пропускания (bandwidth). Ширина полосы пропускания монитора пропорциональна числу пикселей из которых формирует изображение видеокарта вашего компьютера. Ширина полосы пропускания измеряется в MHz (Мегагерцах, МГц) и характеризует, какой может быть минимальная длительность импульса, соответствующего отображению одиночной точки на строке изображения, а следовательно и ее размер при предельных скоростях строчной развертки. Значения ширины полосы пропускания монитора и предельной скорости передачи импульсов отдельных пикселов видеоадаптером (dot clock, т.е. данные об отображении скольких пикселей может передать видеоадаптер в монитор в секунду; измеряется тоже в MHz), в комбинации определяют резкость изображения по горизонтали на предельных разрешениях и частотах разверток. При примерно равных значениях этой частоты общая предельная частота системы видеокарта-монитор будет примерно на 40% меньше обоих. При большей разнице двух таких частот итоговое значение полосы пропускания будет определяться худшим элементом. Поэтому при выборе монитора следует внимательно изучить характеристики видеокарты и оценить ее влияние на резкость изображения в используемом вами режиме работы монитора. В противном случае, случае нарушение резкости при увеличении разрешения или частоты кадров может быть обусловлено недостаточно хорошими характеристиками видеокарты. Чем больший запас по dot clock видеоадаптера, тем лучше. Ширина полосы пропускания зависит от количества пикселей по вертикали и горизонтали, а также от частоты регенерации экрана. Формула для расчета оптимальной полосы пропускания - Bandwidth = 1.05 * Y * 1.3 * X * R

Например при разрешении1024x768 и частоте регенерации 100 Hz оптимальная ширина полосы пропускания монитора будет равна: 1.05 х 768 х 1024 х 1.3 х100 = 101 MHz. Полученное значение приблизительно и использовать его можно лишь как прикидочное. Самый оптимальный способ проверить, поддерживает ли монитор определенное разрешение на определенной частоте регенерации, это установить это разрешение и частоту регенерации. Кстати, обратите внимание на то, что видеоадаптер в магазине может быть совсем не тот, что у вас дома и с совершенно другими (может лучшими), чем у вас характеристиками. Соответственно качество картинки в магазине может быть лучше.

"Три источника и три составные части…"

Когда речь заходит о выборе монитора, что чаще всего мы представляем ? Правильно – размер (size). Затем речь заходит о разрешении (resolution), и только потом наиболее дотошные и "нудные" (с точки зрения продавца) покупатели спрашивают о частоте обновления (refresh rate).

1. шаг точки (в миллиметрах);
2. габаритные размеры используемой области экрана (в миллиметрах).

Для мониторов с теневой маской:

Для мониторов с трубкой использующую апертурную решетку:

(Где MRH - максимальное разрешение по горизонтали,

MRV - максимальное разрешение по вертикали.)

На величину максимально поддерживаемого монитором разрешения напрямую влияет частота горизонтальной развертки электронного луча, измеряемая в кГц (Килогерцах, кHz). Значение горизонтальной развертки монитора показывает, какое предельное число горизонтальных строк на экране монитора может прочертить электронный луч за одну секунду. Чем выше это значение тем выше разрешение может поддерживать монитор.

Частота регенерации экрана это параметр, определяющий, как часто изображение на экране заново перерисовывается. Частота регенерации измеряется в Гц (Герцах, Hz)

У CRT мониторов время свечения люминофорных элементов очень мало, поэтому электронный луч должен проходить через каждый элемент люминофорного слоя достаточно часто, чтобы не было заметно мерцания изображения. Если частота такого обхода экрана становится меньше 70 Hz, то инерционности зрения будет недостаточно для того, чтобы изображение не мерцало. Чем выше частота регенерации, тем более устойчивым выглядит изображение на экране. Мерцание изображения (flicker) приводит к утомлению глаз, головным болям и даже к ухудшению зрения. Заметим, что чем больше экран монитора, тем более заметно мерцание, особенно периферийным зрением, так как угол обзора изображения увеличивается. Значение частоты регенерации зависит от используемого разрешения, от электрических параметров монитора и от возможностей видеоадаптера. Минимально безопасной частотой кадров считается 75 Hz, при этом существуют стандарты, определяющие значение минимально допустимой частоты регенерации.

Стандарты безопасности -TCO и MPRII, DDC и VESA, DPMS.

TCO

Во время тестирования мониторов на соответствие другому стандарту MPRII все измерения производятся на расстоянии 50 см спереди экрана и вокруг монитора. Это объясняет то, что стандарты TCO более жесткие, чем MPRII.

TCO '92
Стандарт TCO’92 был разработан исключительно для мониторов и определяет величину максимально допустимых электромагнитных излучений при работе монитора, а так же устанавливает стандарт на функции энергосбережения мониторов. Кроме того, монитор, сертифицированный по TCO’92, должен соответствовать стандарту на энергопотребление NUTEK и соответствовать Европейским стандартам на пожарную и электрическую безопасность.

TCO '95

Если стандарт TCO’92 рассчитан только на мониторы и их характеристики относительно электрических и магнитных полей, режимов энергосбережения и пожарной и электрической безопасности. То стандарт TCO’95 распространяется на весь персональный компьютер, т.е. на монитор, системный блок и клавиатуру и касается эргономических свойств, излучений (электрических и магнитных полей, шума и тепла), режимов энергосбережения и экологии (с требованием к обязательной адаптации продукта и технологического процесса производства на фабрике). Заметим, что в данном случае термин "персональный компьютер" включает в себя рабочие станции, серверы, настольные и напольные компьютеры, а также компьютеры Macintosh.

В разработке стандарта TCO’95 принимали совместное участие четыре организации: TCO, Naturskyddforeinegen, NUTEK и SEMKO AB.

Naturskyddforeinegen (The Swedish Society for Nature Conservation) – Шведское общество защиты природы. Это их знак в виде летящего сокола размещен на эмблеме TCO’95.

Компания SEMKO AB занимается тестированием и сертификацией электрических продуктов. Это независимое подразделение группы British Inchcape. SEMKO AB разработала тесты для TCO’95 сертификации и проверки сертифицированных устройств.

TCO '99

TCO’99 предъявляет более жесткие требования, чем TCO’95 в следующих областях: эргономика (физическая, визуальная и удобство использования), энергия, излучение (электрических и магнитных полей), окружающая среда и экология, а также пожарная и электрическая безопасность. Стандарт TCO’99 распространяется на традиционные CRT мониторы, плоско панельные мониторы (Flat Panel Displays), портативные компьютеры (Laptop и Notebook), системные блоки и клавиатуры. Спецификации TCO’99 содержат в себе требования, взятые из стандартов TCO’95, ISO, IEC и EN, а также из EC Directive 90/270/EEC и Шведского национального стандарта MPR 1990:8 (MPRII) и из более ранних рекомендаций TCO. В разработке стандарта TCO’99 приняли участие TCO, Naturskyddsforeningen и and Statens Energimyndighet (The Swedish National Energy Administration, Шведское Национальное Агентство по Энергетике).

Требования по энергосбережению включают в себя необходимость того, чтобы компьютер и/или монитор после определенного времени бездействия снижали уровень потребления энергии на одну или более ступеней. При этом период времени восстановления до рабочего режима потребления энергии, должен устраивать пользователя.

MPR II

DDC (Display Data Channel) является стандартом созданным консорциумом VESA (Video Electronics Standard Association - некоммерческая компания, управляемая группой директоров, представляющих более 280 компаний со всего мира, появилась в тот момент, когда на рынке стали появляться графические устройства, несовместимые).

1. DDC1: используется монитором для передачи конфигурационной информации (EDID) в компьютер.
2. DDC2B: использует шину I2C для чтения конфигурационных данных из монитора.
3. DDC2AB: используется двунаправленный обмен информацией между монитором и компьютером и работает под управлением команд, передаваемых по протоколу ACCESS.BUS.

Display Power Management Signaling (DPMS) это еще один стандарт консорциума VESA.

Монитор должен соответствовать стандарту EPA Energy Star, но использовать эти режимы вы можете только в том случае, если ваш компьютер (вернее BIOS), видеоадаптер и операционная система поддерживают спецификацию DPMS рекомендованную VESA.

Можно лишь дать общие рекомендации по тому, на что следует обращать внимание.

1. Стандартная проверка должна начинаться с выяснения технических характеристик – "трех источников и трех основных частей…" (см. выше)

Вот на эти цифры и ориентируйтесь (не забудьте о качественном видеоадаптере).

2. Кроме проверки частотных характеристик монитора и поддерживаемых разрешений следует посмотреть на то, как монитор отображает изображение. Посмотреть на яркость, контрастность, цветность (включая насыщенность цвета), сведение, геометрию. Прежде чем приступить к проверке качества воспроизводимого изображения рекомендуется дать монитору прогреться, хотя бы 20 минут.

Для тестирования качества выводимого на экран монитора изображения можно использовать специальные программы, например - Nokia Monitor Test.

3. Если есть возможность и свободное время, то лучше всего дать монитору поработать 1.5-2 часа, так как именно за такое время можно заметить такой тип брака, как появление на экране слабо выраженных нарушений чистоты тона, хорошо заметные на белом фоне и с большого расстояния. Эти нарушения напоминают намагничивание маски. Когда монитор прогрелся установите желаемое разрешение и частоту регенерации, настройте яркость экрана так, что бы цвет светящейся части экрана (рабочей) совпадал с несветящейся частью экрана, т.е. с рамкой по краям экрана, настройте контрастность. Убедитесь, что у вас есть запас и по яркости и по контрастности.

4. Проверка фокусировки в центре экрана и по углам. Посмотрите на темный текст, выведенный на светлом фоне в центре и в углах экрана. Буквы должны быть четкими и хорошо читаемыми, а на краях экрана пиксели не должны размазываться или двоиться. Очень хорошо все недостатки видны на строчных буква "e" и "m", в идеале, они должны хорошо читаться в любом месте экрана.

5. Проверка сведения: внимательно посмотрите на белые линии, отображаемые на черном фоне. Если линии остаются белыми вдоль краев экрана, то все отлично, сведение хорошее. Однако если на линии появляются полосы другого цвета, в этом случае воспроизведение на данном мониторе мелких объектов, таких как символы или линии может быть посредственным.

6. Проверка подушки (бочки): возьмите предмет с ровным краем, например лист бумаги и приложите к краю экрана с изображением. Теперь посмотрите на экран с расстояния, с какого вы обычно смотрите на монитор. Если края изображения отклоняются от прямой линии края бумаги, значит, у монитора присутствует искажение в виде подушки или бочки. Бочкообразное искажение является следствием неправильного (чрезмерного) использования коррекции подушкообразности, т.е. края изображения выпуклы наружу. Если в мониторе предусмотрена возможность коррекции подушкообразности (pincushion), то можно попробовать исправить положение. Если такой возможности нет, либо, если корректировка не помогла, то на экране монитора будут присутствовать геометрические искажения, порой весьма значительные.

7. Геометрические искажения: перемещайте объект с постоянными размерами (подойдет любое окно приложения небольшого размера) по экрану и измеряйте его размеры с помощью линейки в разных частях экрана. Если размеры окна изменяются в разных частях экрана, значит, присутствует геометрическое искажение, которое возможно нельзя исправить, особенно если в мониторе не предусмотрены изменяемые параметры настройки геометрии в достаточном количестве.

8. Цветопередача: последовательно отобразите на экране чистый красный, зеленый и синий цвета и смотрите на то, как эти цвета отображаются на экране, если цвет отображается неправильно, значит у монитора неверная цветопередача.

9. Равномерность засветки: выведите на экран полностью белое изображение. Яркость должна быть равномерной по всей площади и не должно быть заметно никаких явных цветных или темных пятен.

10. Размазывание цвета: отобразите объект со светлым основным цветом (светло красным, светло зеленым и светло синим). С правой стороны светлый цвет должен четко заканчиваться на границе объекта, а не размываться или размазываться, сходя на нет.

11. Антибликовое покрытие: в менее качественных покрытиях используются слишком грубые крупные частички, которые рассеивают свет наподобие матового стекла. Выключите монитор и поверните экран в сторону яркого света. Присутствие размытых отраженных изображений может указывать на повышенный уровень рассеяния, что ухудшает качество изображения на мониторе. Если есть лампа дневного света поверните экран в ее сторону. Качественное антибликовое покрытие отличается темным голубовато-фиолетовым отражением, в то время как менее дорогие покрытия дадут белые блики.

12. Не забудьте проверить наличие сертификатов безопасности и помните, что минимально необходим MPRII, но лучше любой TCO.

При написании статьи были использованы материалы сайтов:

LG - http://flatron.lge.co.kr

TCO - http://tco-info.com

VESA - http://www.vesa.org

EPA (Environmental Protection Agency - агентство по защите окружающей среды при правительстве США) http://www.epa.gov, http://www.energystar.gov.

Nokia –http://www.nokia.com

Sony – http://www.sony.com

 Автор, Lev Lev - сотрудник Израильского Открытого Университета