Монитор — это. Виды мониторов и их характеристики

Назначение монитора для компьютера

Монитор — конструктивно законченное устройство, предназначенное для визуального отображения информации.

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

От качества изображения на экране монитора напрямую зависят уровень ком­форта при работе на ПК, успешность выполнения множества задач, связанных с компьютерной графикой (в том числе цифровой фотографией), и даже здоровье и самочувствие пользователя. Поэтому дисплей для ежедневного использования нужно выбирать тщательно, а после покупки грамотно его настроить, чтобы «подогнать» картинку к условиям эксплуатации и характеру решаемых на компьютере задач.

Данные в этой статье советы пригодятся абсолютно всем пользователям. Занятые выбором монитора смогут расставить приоритеты и найти нужную модель; те, кто пока не готов к его покупке, получат возможность критиче­ски оценить свой рабочий дисплей и на основании полученных данных понять, надо ли оперативно искать ему замену или пока можно не спешить. Инструкции по настройке позволят значительно улучшить качество изображения даже на старом или дешевом мониторе, а владельцы дорогих и полупрофессиональных моделей смогут довести картинку на экране до совершенства.

Существуют такие мониторы как:

• ЭЛТ — на основе электронно-лучевой трубки
• ЖК — жидкокристаллические мониторы
• Плазменный — на основе плазменной панели
• Проекционный — проектор и экран размещённые отдельно или в одном корпусе
• OLED-монитор — основанный на технологии OLED — Organic Light-Emitting Diode
• Лазерный — на основе лазерной панели (пока только внедряется в производство)

(ЭЛТ — на основе электронно-лучевой трубки)

(ЖК — жидкокристаллические мониторы)

(Плазменный — на основе плазменной панели)

(Проекционный — проектор и экран размещённые отдельно или в одном корпусе)

(OLED-монитор — основанный на технологии OLED — Organic Light-Emitting Diode)

(Лазерный — на основе лазерной панели (пока только внедряется в производство))

Сферы применения мониторов

Для того чтобы выяснить, где используются мониторы и с какой целью, сначала необходимо разобраться, что такое мониторы для компьютера. Существует ряд их определений, но если выбрать самое основное, то звучит оно так. Монитор – это специальное устройство для вывода информации с вычислительного блока компьютера посредством использования специального экрана, оборудованного либо электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ), либо жидкокристаллической матрицей (ЖК, используется в современных моделях мониторов). Вывод информации осуществляется путем подсвечивания отдельных мельчайших элементов экрана – пикселей, которые в совокупности образуют цельную картину текста, таблиц, картинок, фото или видео.

Смело можно сказать, что мониторы используются везде. В государственных учреждениях и на предприятиях для выполнения текущих функций и обязанностей, включающих:

• Ведение основной деятельности (производство, сборка, добыча и прочее).
• Ведение бухгалтерского и складского учета.
• Логистика.
• Учет и контроль деятельности учреждений.
• Прочие сферы деятельности.

То же самое касается и образовательных, медицинских и других учреждений различных сфер деятельности человечества. Все это происходит, потому что любая деятельность давно переведена на компьютерный учет с помощью специально разработанных программных продуктов.

Существует длинный ряд сфер применения такого устройства, как монитор. Это приводит к необходимости разрабатывать и создавать устройства под конкретные нужды. Поэтому производители предлагают широкий выбор мониторов для компьютеров от домашних до профессиональных с особыми функциями.

Виды мониторов

Мониторы можно классифицировать по разным признакам. Но обычно их разделяют по типам экрана. Рассмотрим основные технологии, используемые в их производстве.

Жидкокристаллический

На данный момент является доминирующим типом. Появились еще 90-х годах и вначале использовались только в ноутбуках, т.е. там был нужен меньший размер и низкое энергопотребление. Отличались высокой ценой.

Свою большую популярность обрели в нулевых годах, благодаря сериалам, фильмам, играм и переходу телевидения на HD разрешение.

ЭЛТ — CRT

Первые доступные мониторы появились благодаря этой технологии. Вначале их встраивали в корпус вместе с клавиатурой и другими компонентами системы в большом корпусе.

Только к концу 80-х годов появились цветные модели, которые смогли качественно отображать картинку в разрешении 1024 х 768 пикселей. Технология CRT довольно долго оставалась доминирующей на рынке и очень популярной, т.к. качество картинки и углы обзора в 180 градусов были для многих очевидным выбором. А ЖК такого на тот момент просто предложить не могли.

Органический светодиод

Относительно новая технология. Модели с OLED экранами. Более контрастная картинка, лучшие углы обзора, но для показа документов с ярким фоном или просто белым — требуют больше мощности. Имеют очень неприятную особенность — выгорание пикселей, что отталкивает многих от их покупки. Через несколько лет их использования от былого цвета не остается и следа. Но, это пока.

Интересно! Также есть и другие виды, но они не такие популярные и редко, где используются.

Основные параметры и характеристики монитора

Физические

Размер рабочей области экрана

Размер экрана — это размер по диагонали от одного угла экрана до другого.

У ЖК-мониторов номинальный размер диагонали экрана равен видимому, но у ЭЛТ-мониторов видимый размер всегда меньше.

Изготовители мониторов в дополнение к физическим размерам кинескопов также предоставляют сведения о размерах видимой части экрана. Физический размер кинескопа — это внешний размер трубки. Поскольку кинескоп заключен в пластмассовый корпус, видимый размер экрана немного меньше его физического размера. Так, например, для 14″ модели (теоретическая длина диагонали 35,56 см) полезный размер диагонали равен 33,3- 33,8 см в зависимости от конкретной модели, а фактическая длина диагонали 21-дюймовых устройств (53,34 см) составляет от 49,7 до 51 см.

Радиус кривизны экрана ЭЛТ

Современные кинескопы по форме экрана делятся на три типа: сферический, цилиндрический и плоский.

• У сферических экранов поверхность экрана выпуклая и все пиксели (точки) находятся на равном расстоянии от электронной пушки. Такие ЭЛТ не дороги, но изображение, выводимое на них, не очень высокого качества. В настоящее время применяются только в самых дешевых мониторах.

• Цилиндрический экран представляет собой сектор цилиндра: плоский по вертикали и закругленный по горизонтали. Преимущество такого экрана — большая яркость по сравнению с обычными плоскими экранами мониторов и меньшее количество бликов на экране.

• Плоские экраны (Flat Square Tube) наиболее перспективны. Устанавливаются в самых совершенных моделях мониторов. Некоторые кинескопы этого типа на самом деле не являются плоскими — но из-за очень большого радиуса кривизна (80 м — по вертикали, 50 м — по горизонтали) они выглядят действительно плоскими (это, например кинескоп FD Trinitron компании Sony).

Экранное покрытие

Важным параметром кинескопа являются отражающие и защитные свойства его поверхности. Если поверхность экрана никак не обработана, то он будет отражать все предметы, находящиеся за спиной пользователя, а также его самого. Кроме того, поток вторичного излучения, возникающий при попадании электронов на люминофор, может негативно влиять на здоровье человека.

Наиболее распространенным и доступным видом антибликовой обработки экрана является покрытие диоксидом кремния. Это химическое соединение внедряется в поверхность экрана тонким слоем. Если поместить обработанный диоксидом кремния экран под микроскоп, то можно увидеть шершавую, неровную поверхность, которая отражает световые лучи от поверхности под различными углами, устраняя блики на экране. Антибликовое покрытие помогает без напряжения воспринимать информацию с экрана, облегчая этот процесс даже при хорошем освещении. Некоторые изготовители кинескопов добавляют в покрытие также химические соединения, выполняющие функции антистатиков. В наиболее передовых способах обработки экрана для улучшения качества изображения используются многослойные покрытия из различных видов химических соединений. Покрытие должно отражать от экрана только внешний свет. Оно не должно оказывать никакого влияния на яркость экрана и четкость изображения, что достигается при оптимальном количестве диоксида кремния, используемого для обработки экрана.

Частотные

Частота вертикальной развертки

Значение частоты горизонтальной развертки монитора показывает, какое предельное число горизонтальных строк на экране монитора может прочертить электронный луч за одну секунду. Соответственно, чем выше это значение (а именно оно, как правило, указывается на коробке для монитора) тем выше разрешение может поддерживать монитор при приемлемой частоте кадров. Предельная частота строк является критичным параметром при разработке ЖК монитора.

Частота горизонтальной развертки

Это параметр, определяющий, как часто изображение на экране заново перерисовывается. Частота горизонтальной развертки в Гц. В случае с традиционными ЖК мониторами 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 Гц, то инерционности зрительного восприятия будет недостаточно для того, чтобы изображение не мерцало. Чем выше частота регенерации, тем более устойчивым выглядит изображение на экране. Мерцание изображения приводит к утомлению глаз, головным болям и даже к ухудшению зрения. Заметим, что чем больше экран монитора, тем более заметно мерцание, особенно периферийным (боковым) зрением, так как угол обзора изображения увеличивается. Значение частоты горизонтальной развертки зависит от используемого разрешения, от электрических параметров монитора и от возможностей видеоадаптера.

Оптические

Шаг точек(размер пикселя)

Еще одним важным свойством, характеризующим качество мониторов, является расстояние между точками, определяемое конструкцией теневой маски или апертурной решетки, расположенной внутри электронно-лучевого монитора. Теневая маска представляет собой металлическую пластину, встроенную в переднюю часть монитора сразу после слоя люминофора. Пластина содержит тысячи отверстий, используемых для фокусировки лучей, исходящих из электронных пушек, что позволяет единовременно облучать только одну правильно окрашенную точку люминофора. Высокая скорость обновления экрана (60–85 раз в секунду) приводит к тому, что все точки облучаются одновременно. При этом теневая маска позволяет сфокусировать облучение на необходимых точках.

В монохромном мониторе разрешение соответствует размеру зерна люминофора, а в цветном — как минимум одной триаде разноцветных пятен. Термины расстояние между точками или зернистость означают расстояние между соседними триадами в миллиметрах. Экраны, характеризуемые меньшим значением зернистости, имеют более тесно расположенные триады пятен люминофора и поэтому могут формировать более четкое изображение. И наоборот, экраны с большим значением зернистости формируют менее четкое изображение.

Оригинальный цветной монитор IBM PC имел зернистость 0,43 мм — значение, которое теперь не соответствует практически ни одному стандарту. Представленные на рынке современные мониторы имеют зернистость 0,25 мм и меньше. Я бы не рекомендовал приобретать мониторы с зернистостью больше 0,28 мм. Если вы хотите сэкономить средства, то лучше приобретите монитор с меньшим экраном и меньшей зернистостью.

В мониторах Sony Trinitron и Mitsubishi DiamondTron используется особый тип апертурной решетки: вертикальные полосы красного, зеленого и голубого люминофора. Этот тип электронно-лучевой трубки обеспечивает более яркое u1080 и качественное изображение. В таких мониторах зернистость представляет расстояние не между точками, а между полосами. Зернистость 0,25 мм в этих мониторах равноценна расстоянию между точками 0,27 мм в традиционных мониторах.

Компания NEC представила новый тип электронно-лучевой трубки с апертурной решеткой, в которой используются мозаичные ячейки из трех полос цветов люминофора. Естественно, что такой тип трубки обеспечивает еще более качественное изображение по сравнению с предыдущими типами электронно-лучевых трубок.

Допустимые углы обзора

Для ЖК-мониторов это критический параметр, поскольку не у всякого плоскопанельного дисплея угол обзора такой же, как у стандартного монитора ЭЛТ. Проблемы, связанные с недостаточным углом обзора, долгое время сдерживали распространение ЖК-дисплеев. Поскольку свет от задней стенки дисплейной панели проходит через поляризационные фильтры, жидкие кристаллы и ориентирующие слои, то из монитора он выходит большей частью вертикально ориентированным. Если посмотреть на обычный плоский монитор сбоку, то либо изображения вообще не видно, либо все же его можно увидеть, но с искаженными цветами. В стандартном TFT-дисплее с молекулами кристаллов, ориентированными не строго перпендикулярно подложке, угол обзора ограничивается 40 градусами по вертикали и 90 градусами по горизонтали. Контрастность и цвет варьируются при изменении угла, под которым пользователь смотрит на экран. Эта проблема стала приобретать все большую актуальность по мере увеличения размеров ЖК-дисплеев и количества отображаемых ими цветов. Для банковских терминалов это свойство, конечно, очень ценно (так как обеспечивает дополнительную безопасность), но обычным пользователям приносит неудобства. К счастью, производители уже начали применять улучшенные технологии, расширяющие угол обзора. Они позволяют расширить угол обзора до 160 градусов и выше, что соответствует характеристикам ЭЛТ-мониторов. Максимальным углом обзора считается тот, где величина контрастности падает до соотношения 10:1 по сравнению с идеальной величиной (измеренной в точке, непосредственно расположенной над поверхностью дисплея).

Мертвые точки

Их появление характерно для ЖК-мониторов. Это вызвано дефектами транзисторов, а на экране такие неработающие пиксели выглядят как случайно разбросанные цветные точки. Поскольку транзистор не работает, то такая точка либо всегда черная, либо всегда светится. Эффект порчи изображения усиливается, если не работают целые группы точек или даже области дисплея. К сожалению, не существует стандарта, задающего максимально допустимое число неработающих точек или их групп на дисплее. У каждого производителя есть свои нормативы. Обычно 3-5 неработающих точек считается нормой. Покупатели должны проверять этот параметр при получении компьютера, поскольку подобные дефекты не считаются заводским браком и в ремонт не принимаются.

Поддерживаемые разрешения

Максимальное разрешение, поддерживаемое монитором, является одним из ключевых параметров монитора, его указывает каждый производитель. Разрешение обозначает количество отображаемых элементов на экране (точек) по горизонтали и вертикали, например: 1024×768. Физическое разрешение зависит в основном от размера экрана и диаметра точек экрана (зерна) электронно-лучевой трубки экрана (для современных мониторов — 0.28-0.25). Соответственно, чем больше экран и чем меньше диаметр зерна, тем выше разрешение. Максимальное разрешение обычно превосходит физическое разрешение электронно-лучевой трубки монитора.

Функциональные

Конструкция корпуса и подставки

Конструкция монитора должна обеспечивать возможность фронтального наблюдения экрана путем поворота корпуса в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси в пределах ±30° и в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси в пределах ±30° с фиксацией в заданном положении. Дизайн мониторов должен предусматривать окраску в спокойные мягкие тона с диффузным рассеиванием света. Корпус монитора должен иметь матовую поверхность одного цвета с коэффициентом отражения 0,4 — 0,6 и не иметь блестящих деталей, способных создавать блики.

Средства управления и регулирования

Под управлением понимают подстройку таких параметров, как яркость, геометрия изображения на экране. Существуют два типа систем управления и регулирования монитора: аналоговые (ручки, движки, потенциометры) и цифровые (кнопки, экранное меню, цифровое управление через компьютер). Аналоговое управление используется в дешевых мониторах и позволяет напрямую изменять электрические параметры в узлах монитора. Как правило, при аналоговом управлении пользователь имеет возможность настраивать только яркость и контраст. Цифровое управление обеспечивает передачу данных от пользователя к микропроцессору, управляющему работой всех узлов монитора. Микропроцессор на основании этих данных делает соответствующие коррекции формы и величины напряжений в соответствующих аналоговых узлах монитора. В современных мониторах используется только цифровое управление, хотя количество контролируемых параметров зависит от класса монитора и варьируется от нескольких простейших параметров (яркость, контраст, примитивная подстройка геометрии изображения) до сверхрасширенного набора (25 — 40 параметров) обеспечивают точные настройки.

Области применения мониторов

С каждым годом мониторов становится все больше, а области их применения постоянно растут. Сегодня их используют не только в офисах и IT-индустрии, но и в медицине, банках, различных государственных и коммерческих организациях. Все чаще встроенные мониторы можно встретить в автомобилях. Без мониторов невозможно представить себе компьютерный гейминг.

Любой монитор обладает своими характеристиками. Какие-то модели имеют очень сочные цвета, а другие заполучили мгновенный отклик. При этом важно учитывать основные параметры во время выбора.

Как правило, размер дисплея монитора определяется в дюймах (по диагонали). В продаже можно найти модели от 10 до 55 дюймов. Чем больше диагональ, тем комфортнее работать с фото и видео, а также просматривать соответствующий контент. При этом подбор размеров монитора сугубо индивидуален.

Яркость

Мониторы практически всегда имеют максимальную яркость от 250 кд/м2. Такую цифру часто можно встретить в бюджетных моделях. Что касается «потолка» пиковой яркости, то она способна достигать 1000 кд/м2. Чем выше данный показатель, тем ярче монитор. Особенно высокая яркость важна в дневное время, когда помещение хорошо освещено. Вечером и ночью показатели яркости уже не так критичны.

Контрастность

Контрастностью называют отношение разности яркости черного и белого оттенков. Благодаря высокой контрастности изображение становится не только четким, но и сочным. При этом снижается нагрузка на глаза. Высоким показателем считается 1000:1 и больше. До 600:1 уровень контрастности считается низким.

Глубина цвета

Мониторы современного типа имеют глубину цвета от 8 до 24 бит. Глубина цвета подразумевает количество бит для указания цвета определенного пикселя в буфере видеокадра, либо же в растровом изображении. Также обозначает биты для каждого цветного компонента пикселя. Чем выше глубина цвета, тем больше оттенков способен отображать монитор.

Соотношение сторон

Учитывается не только ширина, но и высота экрана монитора. Полученные пропорции и есть соотношение сторон. Данный показатель отвечает за отображение картинки: вытянутая или квадратная. Соотношение 4:3 является устаревшим, так как использовалось в основном для кинескопных телевизоров и ЭЛТ-мониторов, но все еще подходит для чтения и верстки. Классическим же считается соотношение сторон 16:9 (16:10). Есть тенденция к увеличению ширины дисплеев, что особенно может понравиться геймерам, профессиональным дизайнерам и монтажерам.

От разрешения напрямую зависит четкость изображения. Измеряется в пикселях (горизонталь и вертикаль). Одним из самых распространенных является разрешение Full HD (1920 на 1080 точек). Но следует учитывать, что слишком высокое разрешение при небольших размерах дисплея сделает картинку не очень удобной для восприятия, так как все элементы на экране станут мелкими. С другой стороны, низкое разрешение на больших диагоналях «обеспечит» заметную глазу зернистость. Стоит отметить, что среди дорогих мониторов все чаще встречаются модели с 4K-разрешением (3840×2160).

Для геймеров и профессионалов очень важным является время отклика. Чем оно будет меньше, тем быстрее происходит смена свечения пикселей после каждого пользовательского действия. Измерение происходит в миллисекундах. Как правило, киберспортсмены и заядлые онлайн-игроки выбирают мониторы с временем отклика не выше 1 или 2 мс. Дизайнерам, фотографам, монтажерам и другим специалистам подойдут модели до 10-15 мс.

За показатель смены кадров в секунду отвечает частота обновления экрана с измерениями в герцах. Для максимально плавного изображения матрица монитора должна работать на частоте 120 Гц и выше. Высокая частота обновления монитора особенно заметна во время запуска динамических и онлайн-игр, просмотра блокбастеров и спортивных матчей. Что касается частоты обновления от 50 до 75 Гц, то этого достаточно для работы, чтения, веб-серфинга и остальных дел.

Угол обзора

Широкие углы обзора позволяют смотреть на экран монитора практически с любой стороны, причем без существенного изменения цветовой палитры. Этот показатель особенно важен, если планируется использовать монитор для просмотра фильмов и видео как минимум несколькими людьми. Самые большие углы обзора имеют OLED и IPS дисплеи (от 175-178 градусов). Мониторы с TN и VA матрицами получают более скромные углы обзора, поэтому под наклонами изображение начинает искажать цвета.