| Výuka > Principy počítačů > Monitory a LCD panely |

Monitory a LCD panely

 CRT monitor

CRT monitor

Monitory jsou základní výstupní zařízení počítače. Slouží k zobrazování textových i grafických informací. Monitory pracují na principu katodové trubice (CRT - Cathode Ray Tube). Jeho název je odvozen od činnosti, kterou s počítačem provádí - monitoruje a zobrazuje aktuální stav počítače, který je zasílán prostřednictvím grafické karty. Z hlediska barevného zobrazení rozeznáváme monitory:

  • monochromatické - k zobrazení používají pouze dvě barvy, podkladovou černou v obvyklé kombinaci s bílou, zelenou či oranžovou barvou pro popředí. Používány byly v průkopnických dobách textových terminálů. Jejich vylepšeným typem jsou monitory šedoškálové (grayscale) - zobrazují v odstínech šedi.
  • barevné - díky skládání složek červené, zelené a modré mohou vždy zobrazit plné duhové spektrum barev - v praxi tedy i více jak milióny barev.

 Aditivní model RGB

Aditivní model RGB

Nejdříve si uvědomme, na co se z mikroskopického pohledu vlastně díváme, když sledujeme dění na obrazovce. Jsou to luminofory - látky, které vyzařují po předchozím dodání energie. Tento fyzikální jev se nazývá luminiscence. Obrazovka barevného monitoru je pokryta trojicemi luminoforů, které celkově vnímáme z běžné vzdálenosti jako jeden bod - jeden luminofor vyzařuje červeně, druhý zeleně a třetí modře (odtud aditivní skládání barev RGB - Red-Green-Blue). Kombinací intenzit vyzařování jednotlivých složek dostaneme unikátní zabarvení bodu - od plně zářící bílé až po odpočívající černou (důvod, proč mají šetřiče obrazovky obvykle černé pozadí). Energii o správné intenzitě dodá luminoforu elektronový paprsek vystřelovaný z katodové trubice (Cathode Ray Tube - odtud známé značení monitory CRT), každá ze tří barev má svůj vlastní.

V daném okamžiku je obsloužena pouze jedna trojice luminoforů, proto musí být svazek paprsků vychylován, aby rozzářil všechny body na obrazovce (čím míň, tím dříve bude hotov), a jelikož luminofory pouze bliknou a zase velmi rychle pohasnou, musí se tato procedura opakovat neustále dokola. Kmitání svazku paprsků zajišťují vychylovací cívky; z pohledu uživatele se tak jednotlivé body vykreslují obdobně jako text v knížce - zleva doprava a shora dolů. Z počtu překreslení jednoho řádku odvozujeme horizontální frekvenci, ze všech řádků (a tedy celé obrazovky) pak frekvenci vertikální.

Nepostradatelným prvkem barevných monitorů je maska - stínítko. Má podstatný vliv na kvalitu obrazu, proto je použitý typ a její sladění s ostatními zobrazovacími prvky vizitkou výrobců monitorů, i když se zdánlivě jedná o pouhou kovovou děrovanou fólii. Jejím úkolem je přichytit luminofory na stínítku a podle trojic barev je rozdělit do malých buněk. Uspořádání jednotlivých buněk masky je možné pozorovat pouhým okem - lépe však za pomocí lupy, když se na obrazovku monitoru či televize podíváme velmi zblízka. Dnes dle uspořádání prakticky odlišujeme dva typy masek:

  • klasickou invarovou
  • a masku typu Trinitron (patent společnosti Sony)

Jemnost masky, neboli počet buněk v masce, její velikost a vzdálenosti mezi nimi předurčují maximální rozlišení, ostrost obrazu a konvergenci. Dokonalost, s jakou jednotlivé složky RGB splynou dohromady (nevnímáme vodorovný posun červené barvy oproti modré), nazýváme konvergencí. Snahou výrobců tedy je aby se konvergence blížila k nule. Konvergence je již předpokladem ostrého obrazu, avšak sama o sobě nestačí - pro náhlé přechody je nutná co nejmenší rozteč mezi jednotlivými buňkami - obvyklá vzdálenost je 0,28 mm, profesionální grafické monitory ji mají o dvě, tři setinky milimetru menší. Rozlišení obrazu se udává v počtu zobrazitelných bodů na šířku a výšku, například 800×600. Samozřejmě, s vyšším rozlišením roste množství zobrazitelných informací, ale rovněž stoupají nároky na jemnost masky, velikost monitoru a rychlost překreslování.

Typická rozlišení monitorů osobních počítačů jsou 640×480, 800×600, 1 024×768, 1 280×1 024 a 1 600×1 200, ale i jiná. Mezi nimi se mohou tyto monitory přepínat (naproti tomu existují monitory pracující stále v jediném rozlišení - například u pracovních stanic). U nižších rozlišení je tak jeden bod zobrazen větším počtem stejně vyzařujících trojic luminoforů. Maska může na kvalitu obrazu působit také negativně - protože je vyrobena z kovu, lze ji snadno zmagnetizovat přiložením nějakého magnetu - například nestíněného reproduktoru. Zmagnetizovaná maska pak odchyluje elektronové paprsky, které nedopadají přesně na cílové luminofory, a obraz je rozmazaný a pokřivený. Proto každý monitor po svém zapnutí provádí demagnetizaci masky, u některých tuto funkci (značená jako Degauss) může vyvolat i uživatel.

S rostoucí fyzickou velikostí monitoru roste také problém zakřivení obrazovky - jednak je mnohem těžší zaměřit paprsek do rohu monitoru, jednak je uvnitř vakuum a tedy obrovský podtlak, který by u dokonale ploché obrazovky hrozil jejím zhroucením dovnitř.

U monitorů často vznikají vady obrazu jako jeho posunutí, zakřivenost, rozmazanost (zejména v rozích), vlnění, blikaní a další nepříjemnosti (některé lze vysledovat s použitím k tomu určeného softwaru - vykresluje obrazce, při kterých je možné vady nejlépe pozorovat). Kvalitu monitoru proto také hodnotíme podle počtu korekčních mechanismů, kterými lze eliminovat některé nežádoucí jevy.

OSD (On Screen Display Menu)

Dřívější monitory disponovaly množstvím nastavovacích prvků, které ztěžovaly přehlednost nastavení a proto výrobci začali používat OSD. Principem je použití jediného tlačítka pro vyvolání menu (toto tlačítko má zároveň funkci potvrzení volby) a dalších dvou tlačítek pro změnu hodnot (zmenšení a zvětšení, plus, mínus). Menu OSD se zobrazuje přímo na stínítku monitoru, přičemž překryje vše, co je pod ním. Svým grafickým ztvárněním někdy připomíná indikaci na obrazovkách novějších televizorů (kontrast, jas, koneckonců i tam jde o jakousi variantu menu OSD). Menu OSD je většinou textové, ale objevují se i grafické varianty.

LCD

 LCD monitor

LCD monitor

V současnosti rozeznáváme dva hlavní typy displejů - pasivní a aktivní.

  • Pasivní je levnější, pomalejší a častokráte limitován na zobrazení pouze 256 barev. Každý řádek (nebo sloupec) je kontrolován jedním tranzistorem - když se pokazí, nebude příslušný řádek bodů zobrazen. Nejznámějším typem pasivního displeje je DSTN (Dual-Scan Twisted Neumatic), který je součástí nejlevnějších notebooků, zdá se však, že mnozí výrobci od pasivních typů displeje ustupují.
  • V současné době jsou nejlepší displeje aktivní, neboli vyráběné technologií TFT (Thin-Film Transistor). Jejich zobrazovací schopnosti jsou srovnatelné s monitory CRT. Tentokráte každý bod obstarává jeden tranzistor, takže obraz je ostrý a rychlý, bohužel při tak velkém počtu tranzistorů není neobvyklé, že jsou některé vadné - a příslušné body natrvalo černé. Bohužel, kvůli pár vadným bodům výrobce notebook nevymění, a tak nezbývá, než se s nimi smířit.

Protože elektronový paprsek je sice schopen řídit intenzitu vyzařovaného světla, ne však barvu, musí při zobrazování barev posloužit trik: jeden barevný bod se ve skutečnosti skládá ze tří bodů menších, které v souladu se svými fyzikálními vlastnostmi září červeným, zeleným nebo modrým světlem. Protože leží tak těsně vedle sebe, že je naše oko od sebe nerozezná, je viditelná pouze barva vzniklá aditivním smícháním těchto základních barev RGB (red, green, blue).

U monitoru by se měla provádět korekce teploty barev. Většina monitorů nabízí barevné teploty 9 300 K a 6 500 K. Při vyšší teplotě je bílá znatelně zářivější, s mírným nádechem do modra, při nižší teplotě jsou barvy intenzivnější, ale přitom se silnějším červeným nádechem. Je samozřejmě důležité, aby nastavení color managementu souhlasilo s teplotou nastavenou na monitoru.

11.09.2007, 13:10 vytvořil Administrator