Мониторы на основе ЭЛТ

В настоящее время наиболее распространенными устройства­ми отображения информации являются мониторы на основе ЭЛТ. Принцип действия таких мониторов мало отличается от принципа действия обычного телевизора и заключается в том, что испускаемый электронной пушкой пучок электронов, попадая на экран, покрытый люминофором, вызывает его свечение. На пути пучка электронов обычно находятся дополни­тельные электроды: модулятор, регулирующий интенсивность пучка электронов и связанную с ней яркость изображения, фоку­сирующий электрод, определяющий размер светового пятна, а также размещенные на горловине ЭЛТ катушки отклоняющей системы, позволяющие изменять направление пучка.

Любое текстовое или графическое изображение на экране монитора компьютера (так же, как и телевизора) состоит из мно­жества дискретных точек люминофора, представляющих собой минимальный элемент изображения (растра), называемых пиксе­лами. Электронный луч в этом случае периодически сканирует весь экран, образуя на нем близко расположенные строки раз­вертки. По мере движения луча по строкам видеосигнал, подава­емый на модулятор, изменяет яркость светового пятна и образу­ет видимое на экране изображение. Разрешающая способность монитора определяется числом элементов изображения, которые он способен воспроизводить по горизонтали и вертикали, напри­мер, 640x480 или 1024x768 пикселов.

Мониторы для PC принято разделять на аналоговые и циф­ровые. Исторически первыми устройствами отображения инфор­мации для PC были именно цифровые мониторы (TTL).

Цифровые (TTL) мониторы. Управление цифровыми монито­рами осуществляется двоичными сигналами, которые имеют только два значения: логической 1 и логического 0 («да» и «нет»). Уровню логической 1 соответствует напряжение около 5 В, уров­ню логического 0 — не более 0,5 В.

Монохромные цифровые мониторы - к этой группе относятся монохромные мониторы, сигналы управления которыми форми­руются графическими картами стандартов MDA или Hercules, из­редка — EGA. «Монохромный» - точка на экране может быть только светлой или темной.

Поскольку ЭЛТ монохромного монитора имеет одну электрон­ную пушку, она меньше цветных ЭЛТ, благодаря чему эти мониторы компактнее и легче других. Кроме того, потребляемая им мощность значительно ниже чем у цветных.

Цветные (RGB) цифровые мониторы. Поскольку кинескоп цветного монитора имеет не одну, а три электронные пушки для красного (Red), зеленого (Green) и синего (Blue) цветов с раздель­ным управлением, его также называют RGB-монитором. Данный тер­мин был введен для того, чтобы отличать такие мониторы от более ранних моделей цветных мониторов, управление которы­ми, подобно телевизору, осуществлялось композитным видеосиг­налом и передавав­шимся по одному проводу.

Цифровые RGB-мониторы предназначены для подключения к видеокартам стандарта CGA и EGA.

Видеосигнал на монитор CGA подается по четырем проводам: трем основным (R, G, В) и одному дополнительному (Intensity, или I). Сигнал I изменяет интенсивность трех пушек одновре­менно. В этом случае говорят о цветовой модели IRGB, позволя­ющей отобразить 2⁴ = 16 цветов.

На монитор EGA видеосигнал подается уже по шести проводам: сигналы трех основных (R, G. В) и трех дополнительных цветов, позволяющие индивидуально регулировать интенсивность каждой пушки. Такая модель называется RrGgBb. Она позволяет отобразить 2⁶ = 64 оттенка цвета.

Помимо цветного, цифровые мониторы поддерживают и монохромный режим работы.

Аналоговые мониторы. В данном случае рочь пойдет о монито­рах, которые работают с видеокартами стандарта VGA и выше. Они способны поддерживать разрешение 640x480 пикселов и бо­лее высокое.

Главная причина перехода к аналоговому видеосигналу состо­ит в ограниченности палитры цифрового монитора. При исполь­зовании двоичных видеосигналов расширение палитры возмож­но только за счет увеличения количества цветов, однако это тупиковый путь: если количество проводов в кабеле еще можно увеличить, то количество управляющих электродов (модуляторов) электронной пушки увеличить нельзя. В результате разработчики стали использовать не цифровой (двоичный), а аналоговый видеосигнал, который может прини­мать любое значение в диапазоне от 0 до 0,7 В. Поскольку этих значений бесконечно много, палитра аналогового монитора не ограничена. Другое дело, что видеоадаптер может обеспечить только конечное количество градаций уровня видеосигнала, что в итоге ограничивает палитру всей видеосистемы в целом.

Мониторы Plug&Play. Любой современный PC поддерживает технологию Plug&Play, обеспечивающую автоматическое конфи­гурирование подключаемого оборудования. Мониторы Plug&Play позволяют системе автоматически уста­новить оптимальные для конкретной модели характеристики вы­вода изображения (частоту кадровой и строчной развертки, цве­товую модель и др.).

Мультимедийные мониторы. Формальным признаком мультимедийности монитора принято считать наличие встроенной акустической системы. Однако реалистичность изображения на его экране все же играет первоочередную роль. Реализм обеспе­чивается, во-первых, размерами изображения и, во-вторых, его качеством.

Поэтому истинно мультимедийным может считаться только тот монитор, который:

• обеспечивает перекрытие поля зрения оператора;

• формирует изображение высокого качества;

• имеет встроенную акустическую систему.

Перекрытие поля зрения пользователя необходимо для того, чтобы исключить влияние многочисленных отвлекающих факто­ров окружающей обстановки, что особенно важно для пользова­теля при работе с игровыми приложениями. Реально эту задачу решает монитор с диагональю экрана не менее 17". Как правило, такие мониторы отличаются зерном небольшого размера (но бо­лее 0,27 — 0,28 мм) и имеют частоту строк не менее 70 кГц, что обеспечивает четкое изображение, лишенное мерцаний. Тем са­мым выполняются первые два из вышеназванных требований. Следующим непременным атрибутом мультимедийного монито­ра является наличие встроенной акустической системы и микро­фона. Кроме того, на передней панели такого монитора должны находиться регулятор громкости и гнезда для подключения сте­реофонических головных телефонов (наушников) и внешнего микрофона. Мультимедийные мониторы первых моделей имели на­весные акустические системы. В современном мониторе колонки устанавливаются внутри его корпуса

При наличии встроенной акустической системы накладывают­ся специфические требования на форму и конструкцию корпуса монитора. Он должен иметь не только привлекательный дизайн, но и обеспечивать необходимые для получения качественного звука.

Акустическая система монитора характеризуется следующи­ми параметрами:

• максимальной акустической мощностью;

• диапазоном воспроизводимый частот;

• количеством динамических головок в каждом громкогово­рителе (колонке);

• коэффициентом нелинейных искажений.

Типичная акустическая мощность каждого из громкоговорите­лей составляет от 1,5 до 5 Вт. Поскольку мощность выходного сиг­нала звуковой карты значительно ниже, в мультимедийном мони­торе имеется встроенный стереофонический усилитель мощности. Диапазон воспроизводимых частот встроенных (портатив­ных) акустических систем обычно составляет от 100 Гц до 17 — 20 кГц, что значительно ниже, чем у бытовых акустических систем.