M o nitor y

1. Monitory Maroš Sedláček

2. Rozdelenie monitorov • CRT monitory • LCD monitory • Plazmové monitory

3. Plazmové monitory Vlastnosti : • Technológia poskytuje vysoký kontrast, jas • Menší počet bodov • Vysoká cena => málo používané

4. LCD monitory Kvalitatívne parametre : • Pomer strán • Veľkosť obrazu • Veľkosť zobrazovaného bodu • Natívne rozlíšenie • Doba odozvy • Kontrastný pomer • Pozorovací uhol • Jas • Spotreba • Výbava

5. Doba odozvy • čas, za ktorý sa jeden bod dostane z aktívneho stavu (čierna) do inaktívneho stavu (biela) a späť • udáva sa v milisekundách • rýchlejšie prekresľovanie znamená väčšiu ostrosť v rýchlych scénach

6. Natívne rozlíšenie • Prirodzené rozlíšenie pre daný monitor • LCD monitor je zložený z matice pixelov, každý pixel je 1 zobrazovací bod. Ak si v OS zvolíme rozlíšenie, kt. zodpovedá natívnemu rozl., k 1 zobrazovaciemu bodu prislúcha 1 pixel -> obraz je s týmto nastavením najostrejší a najčistejší • Pri inom rozlíšení dochádza k interpolácii, teda systém si doráta chýbajúce body a prispôsobí ich tak, že farba jednotlivých bodov sa rozmiešava medzi iné pixely

7. Pomer strán • LCD displej sa dá vyrobiť v ľubovoľnej kombinácii pomerov strán • Udáva pomer medzi počtom bodov na riadky a počtom bodov na stĺpcoch (4:3, 16:9)

8. Spotreba • spotreba zariadenia vo Wattoch (W)

9. Veľkosť obrazu • veľkosť uhlopriečky obrazu udávaná v palcoch • 1 palec = 2,54 cm • v súčasnosti sa predávajú 19+“ monitory

10. Veľkosť zobrazovaného bodu • udáva vzdialenosť medzi dvoma subpixelami jednej a tej istej farby • bežne 0.24 mm • menší bod znamená väčšiu ostrosť a viac detailov

11. Jas • maximálny jas bieleho bodu • typicky 300 cd/m2

12. Výbava • D-SUB - D-subminiature – elektrický konektor • RGB vstup • VGA - analógový vstup • DVI - digitálny vstup • VIDEO vstup • TV / DVBT tuner • PIVOT – umožňuje otočiť monitor o 90° • reproduktory, web kamera, prekrytie sklom kvôli zvýšeniu odolnosti, ...

13. Pozorovací uhol • Obraz nie je viditeľný z každého uhla • Typicky 120° • nízky pozorovací uhol sa používa pre bezpečnostné displeje (v bankách)

14. Kontrastný pomer • jasový rozdiel medzi bielym ( maximálne rozžiareným a čiernym bodom ) • typicky 800:1 • nízky kontrastný pomer spôsobuje, že čierna nie je čierna, ale sivá

15. Princíp LCD Každý bod (pixel) LCD displeja sa skladá z molekúl kvapalných kryštálov, ktoré sú umiestnené medzi dvoma priehľadnými elektródami. Nad a pod elektródami sa nachádzajú polarizačné filtre. Zadná stena je rovnomerne osvetlená pasívnym zdrojom svetla - neónovými trubicami, LED a pod. Filtre a natočenie molekúl kvapalných kryštálov (bez napätia sú molekuly v tzv. chaotickom stave) spôsobujú, že svetlo zo zdroja neprejde cez LCD vrstvu. Privedením napätia na elektródy sa tekuté kryštály natočia do špirálovej štruktúry tak, že rotujúce svetlo prejde cez polarizačný filter a LCD bod sa javí ako priehľadný. V okamihu pustenia elektrického prúdu do elektród sú molekuly kvapalného kryštálu ťahané rovnomerne s elektrickým poľom, čo znižuje rotáciu vstupujúceho svetla. Ak nie sú kryštály natočené vôbec, prechádzajúce svetlo bude polarizované kolmo k druhému filtru, a svetlo bude teda blokované a bod sa javí ako tmavý. Pomocou natočenia kryštálov je teda možné riadiť množstvo svetla prechádzajúce bodom, a teda jas bodu.

16. Matica • Aktívna • každú bunku(pixel) riadi priamo tranzistor • TFT(thin film transistor) • Pasívna • bunka saurčuje pomocou riadka a stĺpca, čiže matica je tvorená pozdĺžnymi a priečnymi elektródami a každý bod je určený svojim riadkom a stĺpcom • DSTN(dual-scan twisted nematic)

17. TFT displej • eliminuje problémy pasívnych displejov ako ghosting a pomalá odozva. Problémom sa stáva, že ak máme farebný displej s rozlíšením 1024x768, tak matica obsahuje vyše 2 000 000 tranzistorov. Stáva sa, že niekoľko týchto tranzistorov je pokazených a tie potom spôsobujú buď čierne body alebo stále svietiace body. Preto má každá firma určený maximálny počet takto chybných tranzistorov, ktorý je tolerovaný.

18. DSTN displej • lacnejší a jednoduchší na výrobu ako TFT, ale oproti nemu má množstvo nedostatkov. Má pomalšiu odozvu, tá sa zvyčajne pohybuje okolo 300ms, čo spôsobuje šmuhy pri rýchlo sa meniacom obraze. Ďalší problém vyplývajúci z riadenia pomocou pasívnej matice je tzv. ghosting, kedy sa na pixeloch adresovaného riadku a stĺpca vytvárajú tiene. Tento problém však ide významne redukovať rozdelením obrazovky na polovice a riadením oboch polovíc nezávisle.

19. Nové trendy • OLED (organic light emitting device) • FED (field emission display) • feroelektrické LCD • PALCD

20. OLED • technológia využíva organické molekuly uzavreté v extrémne tenkých vrstvách (rádovo stovky nm) medzi dvoma elektródami. Pri prechode elektrického prúdu vyžarujú tieto organické vrstvy pomerne silné svetlo. • výhody OLED - oveľa väčšia svietivosť, 180 stupňový uhol pohľadu, sú tenké a ľahké, majú rýchlu odozvu a spotrebujú menej energie ako displeje s ekvivalentnou svietivosťou • použitie organických molekúl by mohlo viesť k lacnejšej výrobe, takmer jednotná štruktúra OLED ich robí mnohokrát jednoduchšími ako LED. • pomocou OLED technológie je možné vyrobiť úplne nové zobrazovacie zariadenia - pružné, transparentné displeje

21. FED • pracuje na tom istom princípe ako klasické monitory, čiže elektróny dopadajú na luminofor, ktorý vyžaruje svetlo v bode dopadu. Narozdiel od nich, zdroj elektrónov je u FED iný. Pri klasických monitoroch je ním elektrónové delo, ktoré vyžaruje lúč elektrónov. U FED je to pole mikrobodov, pre každý pixel jeden, vyžarujúcich elektróny pri vplyve silného magnetického pola

22. Feroelektrické LCD • odozva rádovo desiatky mikrosekúnd oproti desiatkám milisekúnd, v súčasnosti však najväčšie majú uhlopriečku iba jeden palec

23. PALCD • velkoplošné LCD (35-40 palcov) s aktívnou maticou, ktoré však namiesto tranzistorov používajú plazmové kanály, pretože je to jednoduchšie a lacnejšie ako použiť tranzistory na tak veľké priestory

24. Výhody LCD • úspora miesta • stabilný obraz (obraz sa neobnovuje) • nízka spotreba elektrickej energie • žiadne negatívne žiarenie • ostrý obraz • nízka váha • dlhá životnosť • väčšina ich parametrov sa v čase prakticky nemení

25. Nevýhody LCD • možnosť poruchy bodu (vadný subpixel) • obrazovka funguje ostro len v natívnom režime

26. Link k samoštúdiu http://solutions.3m.com/wps/portal/3M/en_US/Vikuiti1/BrandProducts/secondary/optics101/

27. CRT monitory • Kvalitatívne parametre : • Veľkosť obrazu • Veľkosť zobrazovaného bodu • Rozlíšenie • Zobrazovacia frekvencia • Šírka prenosového pásma • Pozorovací uhol • Spotreba • Výbava • Potlačenie vyžarovania

28. Rozlíšenie • maximálny počet zobrazených bodov obrazu udávaného v násobkoch pixelov • tzv. VGA štandardom je 640x480 pixelov, ďalšie štandardy sú 800x600, 1024x768, 1280x1024

29. Zobrazovacia frekvencia • Elektrónový lúč z elektrónového dela jevychýlený do riadkov a stĺpcov obrazovky • Počet „prebehnutí“ lúča cez kompletnú obrazovku sa nazýva zobrazovacia frekvencia • Čím je vyššia, tým je obraz stabilnejší • Ľudské oko potrebuje aspoň 72 Hz (ergonomická frekvencia) => lúč zobrazí kompletný obraz 72x za sekundu

30. Šírka prenosového pásma • maximálna ŠP = R x F x 1,4 kde R = maximálne rozlíšenie F = maximálna používana neprekladaná obnovovacia frekvencia obrazu • max.ŠP = 1600x1200 x 85 x 1,4 = cca 230 MHz • čím vyššie číslo, tým kvalitnejší monitor

31. Výhody CRT • možnosť zmeny veľkosti bodu – je možné zobrazovať v rôznych rozlíšeniach • u kvalitných monitorov stabilný obraz • možnosť meniť teplotu farieb, kalibrovať farby, meniť geometriu obrazu • Nízka cena

32. Nevýhody CRT • veľké rozmery, spotreba, váha • poškodzovanie zraku - časť katódového žiarenia preniká cez luminofor a poškodzuje zrak používateľa žiarením a urýchľovaním prachu spred obrazovky – jeho vystrelenie smerom k používateľovi • spätné žiarenie - lacnejšie monitory nemajú tienenie elektroniky a vyžarujú aj dozadu cez plastový kryt (problém ak používatelia sedia za sebou) • starnutie obrazu – luminofor po čase stráca svoje vlastnosti - bledne, čím klesá maximálny jas a kontrast • starnutie katódy – katóda nevysiela lúč o pôvodnej intenzite, obrazovka má menší jas, rozostrenie obrazu – obraz po čase stráca na ostrosti • starnutie súčiastok spôsobuje frekvenčnú nestabilitu obrazu - obraz sa začína vlniť • obrazovka má kovovú masku a je preto magneticky citlivá - zmagnetovanie masky spôsobí farebnú degradáciu obrazu, preto má väčšina obrazoviek demagnetizáciu, priloženie permanentného magnetu k obrazovke ju nenávratne poškodí (problém neodtienených reproduktorov pri monitore, mobilný telefón ...

33. Technológia CRT Obrazovka je vlastne katódová trubica. Zadná časť obrazovky je negatívne napájaná katóda – tzv. elektrónové delo, ktoré vysiela prúd elektrónov, tzv. elektrónový lúč. Elektrón má elektromagnetické vlastnosti, tzn. že jeho dráhu je možné ovplyvňovať magnetickým poľom. Vysielaný elektrónový lúč je preto v strednej časti obrazovky vychyľovaný sadou elektromagnetických cievok, ktoré vychyľujú lúč v presne stanovenom smere a cykle. Predná čať obrazovky je rozšírená a z vnútra pokrytá luminoforom - povlak s luminiscenčnými vlastnosťami. Dopad elektrónu na tento povrch spôsobí že sa bod v mieste dopadu rozžiari viditeľným svetlom. Zmenou intenzity elektrónového lúča dopadajúceho na bod sa reguluje jas bodu, zmenou jasu čiastkovej farby bodu sa reguluje jeho celková farba. Elektrónový lúč sa vychyľuje tak, aby prechádzal obrazovkou vo vodorovných riadkoch zľava doprava, zhora dole. Jednotlivé zobrazovacie body potom tvoria zvislé zobrazovacie stĺpce.

34. Vlastnosti CRT • prekladanie (interlacing) -lacnejšie typy monitorov za jeden cyklus nezobrazia všetky riadky, ale len nepárne riadky a v ďalšom cykle len párne riadky. Obraz je pri takomto systéme zobrazenia menej stabilný. Tento spôsob zobrazovania je prevzatý z TV. • Obrazovka môže byť oblá - čelná plocha je výrezom gule, Trinitron - čelná plocha je výrezom valca, alebo plochá - čelná plocha je výrezom roviny

35. Ďakujem za pozornosť