Kompiuterio monitorius

Įžanga

Kai žmogus pirmą kartą pamato personalinį kompiuterį, jis mano jog visas tas kompiuteris yra vienintelis ekranas, kuriame mes matome išvestus duomenis. Iš pat pradžių lygiai taip pat apsigavau ir aš pats. Tas ekranas, kuriame mes matome išvestus duomenis, tėra tik viena iš kompiuterio sudedamųjų dalių. Aišku, negalima teigti, jog ji yra pagrindinė kompiuterio dalis. Yra daugybė kompiuterių, kurie puikiausiai gali dirbti ir be monitoriaus, tai taip vadinami serveriai. Tiesa, anksčiau gaminti serveriai irgi turėjo monitorių, bet dabartinių serverių tendencija yra jjų administravimas per tinklą, pavyzdžiui pasitelkus eilinę interneto naršyklę, kad ir “Internet Explorer”. Bet iš tikrųjų normalaus darbo su personaliniu kompiuteriu be jokio išvesties įrenginio neįmanomas.

Kompiuteriniame pasaulyje yra daugybė informacijos išvesties prietaisų, tai būtų spausdintuvas (printeris), garso korta su kolonėlėmis ir daugybė kitų prietaisų, kurių pagrindinė užduotis yra bendrauti su kompiuterio vartotoju išvedant jam kompiuterio apdorotus duomenis. Bet pati svarbiausia ir pati patogiausia – operatyviam darbui su kompiuteriu, aišku, yra monitorius. Taigi, po visokių įvesties priemonėmis įvestų duomenų, kompiuteriu aapdorotas atsakymas yra išvedamas į išvesties įrenginius, ir kuo operatyviau tai vyksta, tuo greičiau mes galime dirbti su kompiuteriu. Kadangi žmogus daugiausiai informacijos gauna akių pagalba, tai naudingiausia duomenis vartotojui pateikti vaizdiniu būdu. Taigi, monitorius yra būtent tas įrenginys, kuris ooperatyviai išveda kompiuterio apdorotus duomenis vartotojui vaizdiniu būdu.

Kas tas monitorius yra, kaip jis dirba, kokios jo pagrindinės techninės charakteristikos, kokie naujausi pasiekimai šioje srityje aš pasistengsiu atsakyti šiame savo darbe.

Truputis istorijos

Pirmų kompiuterių operatyvus informacijos išvesties prietaisas turėjo būt įvairūs šviesos indikatoriai. Tobulėjant kompiuterinei technikai tobulėjo ir išvesties prietaisai, kuriuos vėliau pakeitė monitoriai. Atsirado švieslentės, vėliau buvo sugalvota šiam reikalui panaudoti televizoriuose naudotus elektroninius vamzdžius. Taip nuo paprastų lempučių buvo pereita iki dabar dažniausiai naudojamo monitoriaus. Taigi dabartiniuose monitoriuose naudojama ta pati elektroninių vamzdžių technologija, kaip ir televizoriuose. Tai gal monitorius yra tas pats televizorius? Vis tik ne. Monitoriams taikomi šiek tiek kitokie reikalavimai, o būtent skiriamosios gebos, apsaugos nuo elektromagnetinių bangų ir kt. Tiesa, negalima pamiršti, jog ir televizorius ttampa monitoriumi, kai prie jo prijungiami žaidybiniai kompiuteriai. Tik ir vėl reikėtų atkreipti dėmesį, jog monitoriaus vaidmenį atliekantis televizorius neįgauna jokių mažiau žmogaus akis varginančių savybių. Todėl su tokiu kompiuteriu reikėtų žaisti neilgiau nei tai leidžia televizoriams nustatyti standartai, o ne monitoriams.

Laikas nestovi vietoje, ir atsiranda naujų taip vadinamų plokščių monitorių (LCD). Ir nors kaina jų dar didelė, bet technologijoms nuolat pingant, pinga ir šie monitoriai. Taigi pamažu jų procentinis kiekis tarp naudojamų monitorių didėja. Nešiojamuose kompiuteriuose šie monitoriai montuojami nnuo pat pradžių. Taigi, kai plokščių monitorių kainos ir kai kurie techniniai rodikliai pasieks dabar dažniausiai naudojamų elektroninių vamzdžių (CRT) monitorių, jie tikriausiai pakeis pastaruosius.

Kalbant apie monitorių ateities tendencijas, negalima nepaminėti ir monitorių, kurie uždedami vartotojui kaip akiniai. Jie vaizdą formuoja į kiekvieną akį atskirai, tuo sukurdami stereo vaizdą ir labiau įtraukdami žaidėją (nes, mano manymu, tokios technologijos monitoriai labiausiai būtų vertinami būtent žaidėjų) į virtualųjį pasaulį. Bet apie šiuos akinius kalbėti daugiau manau neapsimoka, nes išskyrus technologiją, kurios metu lazeris fokusuoja vaizdą akies tinklainėje, šiuose akiniuose naudojami du mažų gabaritų CRT arba LCD monitoriai.

Prie monitorių dar galima priskirti ir projektorius, kurie skirti didelio formato vaizdo sukūrimui ant sienos. Bet ir čia naudojamos labai panašios technologijos, kaip ir gaminant visus kitus CRT ir LCD monitorius, tik čia sukurtas monitorių vaizdas optikos pagalba padidinamas.

Labiausiai miglota, ir pakol kas dar labiau fantastų vaizduotės vaisius yra tūriniai vaizduokliai, kurie vaizdą išveda trimatėje erdvėje. Tokių monitorių pavyzdžių mes galime gausiai pamatyti fantastiniuose filmuose. Bet, tai kodėl aš apie juos užsiminiau? Todėl, jog ši technologija jau yra kūrimo stadijoje ir apie atskirus veikiančius, tiesa labai nedidelių gabaritų ir ribotų galimybių pavyzdžius, galima pasiskaityti naujausiose informacinių technologijų naujienose. Beje ir “Kompiuterija ” rašė apie juos. DDeja, smulkiai apie šių įrenginių technologinę pusę dar mažai galima surasti spaudoje. Mat, kol ši technologija dar neišėjo iš laboratorijos, ji yra po paslapties “šydu”.

Kalbant apie istoriją, manau, reikėtų paminėti dar ir anksčiau egzistavusius standartus. Turbūt niekam ne paslaptis, jog pirmi monitoriai buvo mažos skiriamosios gebos, nespalvoti. Atitinkamai jiems buvo pritaikytos ir vaizdo kortos. Vėliau monitorių skiriamoji geba didėjo, atsirado spalvoti, iš pradžių 16 spalvų (VGA) monitoriai, vėliau atvaizduojamų spalvų skaičius pasiekė keliolika ar net keliasdešimt milijonų. Atitinkamai išaugo ir reikalavimai vaizdo kortoms. Bet kodėl aš apie tai užsiminiau? Todėl, jog tiems monitoriams ir vaizdo kortoms buvo įvesti savi standartai: MDA, CGA, Hercules, EGA, ir VGA, bei, kiek modernizavus paskutinį, SVGA. Šie standartai vieni buvo diskretiniai – skaitmeniniai, kiti, pasiekę aukščiausią kokybę- analoginiai. Šių standartų monitoriai ir vaizdo kortos nėra pilnai tarpusavyje suderinami. Dabar plokštiems monitoriams, kadangi jiems patogiausiai vaizdą gauti skaitmeniniu būdu, taip pat sukurtas skaitmeninis standartas. Bet dauguma dabar pardavinėjamų LCD monitorių turi ir SVGA lizdą, kad tiktų labiausiai dabar paplitusioms vaizdo plokštėms. Puikiai galima suprasti, jog su LCD monitoriumi, norint pasiekti geresnę kokybę, reikėtų ieškoti vaizdo kortų su naujuoju standartu.

Taigi sužinoję, apie monitorių istoriją, pažiūrėkime, kaip jie veikia.

Techninės smulkmenos

Kaip jau pateikiau aukščiau, pagrindinės technologijos šiuo metu vyraujančios mmonitorių rinkoje yra CRT ir LCD. Kadangi pirmiausiai atsirado CRT monitoriai, tai nagrinėti ir pradėsime būtent nuo jų.

Nors elektroniniai vamzdžiai atsirado jau daugiau nei prieš 100 metų (juos 1987m. išrado vokiečių mokslininkas Karlas Ferdinandas Braunas ), bet ir dabar jie bene geriausiai perteikia tiek nespalvotus, tiek spalvotus vaizdus, yra palyginti nebrangūs. Tačiau jie yra didelių matmenų, dirbdami sueikvoja daug elektroenergijos, mechaniškai neatsparūs, sunkūs, todėl tinka tik kabinetiniams kompiuteriams .

Taigi, CRT monitorių kineskopas yra gana panašus į televizorių. Ir televizoriuose, ir monitoriuose vaizdas formuojamas trijų elektrodų patrankų, kurie įtampa nukreipiami į ant kineskopo paviršiaus vidinėje pusėje esančias liuminoforų triadas – RGB (angl. Red, Green, Blue). Giliau į šią technologiją gilintis, manau, nėra reikalo dėl ribotos šio darbo apimties.

Taigi, čia panašumas su televizorių kineskopais ir baigiasi. Kadangi monitoriai skirti ne poilsiui, o darbui su jais ir, kas svarbiausiai, darbui iš žymiai mažesnio atstumo, nei kad žiūrėti televizorių, tai monitoriams keliami žymiai didesni reikalavimai saugumo srityje.

Kalbant apie saugumą, pirmiausiai kyla mintis apie elektromagnetinį spinduliavimą. Taigi, čia monitoriams keliami didžiuliai reikalavimai. Tam, kaip jau seniai įprasta Europoje buvo įvesti pirmiausiai Švedijoje, o vėliau visame likusiame pasaulyje MPR standartas. Šis standartas ribojo elektromagnetinių bangų emisiją 1-400Khz dažnių ruože, vėliau 1990m. priimtas MPR II

standartas apribojo ir elektrinių laukų emisiją. Abiejų laukų emisija šiuo standartu apribojama nuo 5Hz iki 2KHz ir nuo 2KHz iki 400KHz . Vėliau šis saugumas buvo didinamas TCO 92, TCO 95, TCO 99 standartais.

Taigi nuo apsaugos nuo elektromagnetinio spinduliavimo, pereikime prie mūsų akių apsaugos. Čia reikėtų atkreipti dėmesį į tris parametrus. Tai bus kadrų skaičius, rezoliucija, ir liuminoforo taško dydis.

Pirmiausiai pakalbėkime apie kadrų dažnį (Refresh Rate). Turbūt jau nerasi žmogaus, kuris nebūtų girdėjęs apie naujus televizorius, kurių kadrų skleistinės sskaičius siekia 100Hz. Kam to reikia net televizorių pasaulyje, kai televizorius su tokiu “pagerinimu” kainuoja žymiai brangiau? Tai yra todėl, jog, norint vaizdą pavaizduoti be uždelsimo, kineskopo gamybai turi būti naudojamas mažiau inertiškas liuminoforas. Kuo jis mažiau inertiškas, tuo jis greičiau pradeda tamsėti po apšvitinimo, ir gaunasi tarsi ekrano kadras šviesus, po to ekranas tamsėja, po to vėl apšvitinamas, vėl pašviesėja ir vėl tamsėja. Taigi gaunasi mirgėjimas. Žmogaus sąmonė akies pagalba užfiksuoja tik 24 kadrus t.y. Hz per sekundę, taigi, bbet koks didesnis dažnis turėtų būti žmogaus nepastebimas, Amerikoje atlikti bandymai su 25-tu televizijos kadru, kuriuo buvo transliuojama reklama, įrodė, jog žmogaus pasąmonė užfiksuoja žymiai didesnį dažnį, ir būtent užfiksuotas ekrano mirgėjimas vargina žmogų. Dideliu dažniu apšvitinant liuminoforą pasiekiamas toks mmomentas, kai iki sekančio apšvitinimo jis mažai užtemsta, ir gaunasi žymiai mažesnis mirgėjimas. Monitoriuose standartais nustatyta, jog žmogaus akiai yra geriausias didesnio nei 72 Hz dažnio nustatymas. Jei norėsite dirbti su didele skiriamąja geba, turite prieš pirkdami monitorių įsitikinti, jog tas monitorius palaikys ją.

Lentelė Nr. 1

Sekantis momentas, kaip aš minėjau, yra liuminoforo taško dydis ir raiška. Taško dydis nusako iki kokios raiškos didinant vaizdą nebus prarandama informacija.

Skiriamoji

Geba

Ekrano

Dydis 640*480 800*600 1024*768 1280*1024

Liuminoforo taško dydis

14 0,32 0,28 0,22 0,18

15 0,38 0,30 0,24 0,19

17 0,43 0,34 0,27 0,22

21 0,50 0,40 0,31 0,25

Raiška reikalinga, žiūrint ergonominiu požiūriu, tam, kad kuo daugiau informacijos būtų galima matyti viename monitoriuje, o sveikatos apsaugos atžvilgiu, tam, kad esant tam pačiam raidės dydžiui jį pavaizduotų kaip galima daugiau taškelių, nes būtent tada jis geriausiai matomas akimi, ir akis mažiausiai pavargsta atskirdama vieną simbolį nuo kitų.

Kalbant apie mmonitorių technines charakteristikas, negalima būtų nepaminėti energijos saugojimo įdiegimo EPA. Ji nusako galimybę taupyti monitoriaus energiją, kai monitorius yra nenaudojamas. Tada, jis yra išjungiamas į paruoštinę stadiją, kaip kad televizorius, jį išjungus su distanciniu pulteliu. Mažiausia leistina norma yra 5W elektroenergijos. Dauguma dabar gaminamų monitorių atitinką šias normas, o “Sony” firma pagamino savo prestižinį 21` CRT monitorių, kuris toje būsenoje visai neeikvoja elektroenergijos.

Norint vaizdą perteikti kaip galima tiksliau, kaip galima mažiau jį iškraipant, reikia jį perduoti nuo lygaus paviršiaus. Tam mmonitorių gamintojai skyrė daug pastangų ir dabar tokius monitorius jau galima įsigyti.

Labiausiai paplitę dviejų tipų CRT monitoriai: “Sony” firmos “Trinitron” kineskopais, ir “apertūrinės grotelės” kineskopais. Šiaip tai abiejų tipų kineskopai turi savų pliusų ir minusų, bet aš norėčiau paminėti jog “Trinitron” kineskopų monitoriuose yra matomos viena arba dvi horizontalios linijos, kurios ten yra dėl specifinės “šešėlinės grotelės” gamybos. Yra firmų, skelbiančių jog sujungė abi technologijas, pavyzdžiui “LG” firma skelbiasi sukūrusi “Flatron” kineskopus, bet aš norėčiau susilaikyti nuo šių faktų komentavimo, nes aš asmeniškai nelabai pasitikiu šios firmos gaminiais.

Dabar pakalbėkime apie LCD monitorius. Kaip jau minėjau, LCD monitoriai yra ateities gaminiai. Tai patvirtina kai kurių firmų persikvalifikavimas tik šiai sričiai. Kaip pavyzdys gali būti labai gerų CRT monitorių gamintojo “Hitachi” atsisakymas gaminti CRT monitorius, visas jėgas skiriant tik LCD monitoriams .

Yra daugybė naujų technologijų šioje srityje, kurios dar tik kuriamos laboratorijose, bet kurioms žadama puiki ateitis, dėl pigios gamybos. Apie visas jas labai plačiai ir įdomiai parašyta “Naujojoje Komunikacijoje” .

Aptarsiu tik labiausiai paplitusius skystų kristalų monitorius (TFT). Yra aktyvūs (kai yra apšvietimas iš vidaus), ir pasyvūs (apšviečiami tik šviesa iš aplinkos). Patalpintos tarp elektrodų, veikiamos elektromagnetinių bangų, kristalų lazdelės arba užima poziciją, kada praleidžia pro save šviesą, arba nne, taip formuodamos vaizdą.

Kaip LCD technologijų perspektyvą, galėčiau paminėti IBM firmos pristatytą 22,2 colių monitorių. Jo viename colyje telpa 200 taškų. Tai daugiau, nei 9 milijonai taškų visame ekrane arba 3500*2600 tc raiška.

Bet, kaip jau minėjau, LCD monitoriai dar neatkuria vaizdo taip gerai, kaip CRT monitoriai. Žinoma, jų geometrinis vaizdas idealus, bet jie yra labai inertiški, jų atkuriamos spalvos dar ne tokios kokybiškos, kaip CRT monitoriuose, jie turi problemų keičiant raišką, bei kitų.

Išvados

Kaip matome, monitorių istorija yra labai spalvinga, ir kas svarbiausia, ateityje ji bus dar spalvingesnė. Turbūt jau greitai galėsime bendrauti su kompiuteriu, kaip su gyvu žmogumi, kuris “vaikščios” po mūsų namus tarsi gyvas, būdamas suprojektuotas trimačių vaizduoklių. O gal technologijos ant tiek pažengs, jog mums užteks prisidėti laidelius prie implantuotų į mūsų galvas elektrodų, ir mes būsime perkelti į virtualų pasaulį tiesiogiai, kompiuteriui siunčiant impulsus į mūsų smegenis, kaip tai buvo labai vaizdžiai parodyta tokiame fantastiniame filme, kaip “Matrica”.

Taigi monitorius, kaip bendravimo su žmogumi prietaisas dar tik kūrimo stadijoje ir dar neaišku apie ką reikės pasakoti šia tema jau rytoj.

Panaudotos literatūros sąrašas

1. “IBM PC: устроиство, ремонт, модернизация” A. Борзенко 1996m. Maskva

2. “Personalinis kompiuteris” Bangimantas Starkus. Eridanas. Kaunas – 1994m.

3. http://mintauto.tinklapis.lt/hard/vga/rnkmonit.htm

4. “Kompiuterija” 2001 06 Nr. 6 ((46)

5. “Kompiuterija” 2001 08 Nr. 8 (48)

6. “Naujoji Komunikacija” 2001 07 Nr. 12 (91)

7. “Naujoji Komunikacija” 2001 11 Nr.17(96)