Monitor

Monitor (iné názvy: počítačový monitor, počítačový displej, skrátene displej, nesprávne (počítačová) obrazovka) je displej slúžiaci na zobrazovanie textových a grafických informácií v oblasti počítačov, pôvodne sa používal najmä na zobrazovanie hlásení o stave systému a priebehu jeho činnosti - monitorovanie (odtiaľ pochádza aj názov monitor).

Na rozdiel od televízora obvykle nie je vybavený vysokofrekvenčným vstupným obvodom, resp. tunerom. Signál je do monitora prenášaný analógovo alebo digitálne pomocou konektora grafickej karty (rozhrania, interface).

Technológie zobrazenia:

LCD (Liquid Crystal Display) - je to monitor, ktorého zobrazovacím prvkom je displej z tekutých kryštálov. Zobrazovacia časť LCD monitora je zložená z kvapalných kryštálov a ich ovládacích elektród na nosiči, polarizačných filtrov a zdroja svetla. Kvapalné kryštály umožňujú dynamické riadenie jasu jednotlivých bodov monitora, čo umožňuje zobraziť aj rýchlo sa pohybujúci farebný obraz.

Nemá žiadne škodlivé žiarenie, má ostrý a stabilný obraz, malú hrúbka panela, nízku hmotnosť a nízku spotrebu. Nevýhodou je, že obrazovka funguje ostro len v tzv. natívnom rozlíšení, pretože má pevný počet bodov. Pri zmene rozlíšenia na iné sa obraz javí ako neostrý (napr. zobrazenie v režime 800x600 na monitore s natívnym rozlíšením 1024x768). Ďalšou nevýhodou je možnosť poruchy bodu (chybný subpixel). Pixel potom žiari jednou farbou, čo pôsobí rušivo. Táto chyba je neopraviteľná. Niektorí výrobcovia delia monitory do tried, pričom v niektorých triedach nezaručujú, že všetky body sú v poriadku (zvyčajne do 3 až 5 chybných pixelov).
- Pasívny: riadiace tranzistory sú iba po obvodoch displeja, čiže pre každý riadok a stĺpec je iba 1 tranzistor. Použitých je menej ako 2000 tranzistorov. Zobrazovaný displej je matnejší ako pri aktívnych displejoch.
- Aktívny: riadiaci tranzistor pre každý jeden bod. Obraz je jasnejší, stálejší. Tieto monitory sa označujú ako TFT. Nevýhoda: pozorovací uhol je menší.

CRT (obrazovkový monitor, Cathode Ray Tube) - používa rovnakú technológiu ako televízory, upravenú o presné zobrazovanie bodov a maximálne potlačenie zvyškového elektrónového žiarenia. Obrazovka je veľká elektrónka alebo katódová trubica. Zadná časť obrazovky je negatívne napájaná katóda – elektrónové delo, ktoré vysiela prúd elektrónov (záporne nabitých častíc), elektrónové žiarenie, alebo elektrónový lúč.

Výhodou je možnosť zmeny veľkosti bodu – je možné zobrazovať v rôznych rozlíšeniach, stabilný obraz, možnosť meniť teplotu farieb, kalibrovať farby, meniť geometriu obrazu. Monitor nemá takmer žiadnu zotrvačnosť. Dôležitou je aj cena – aj keď cenový pokles LCD vytláča túto výhodu.

Nevýhodou sú veľké rozmery, spotreba, hmotnosť, poškodzovanie zraku – časť katódového žiarenia preniká cez luminofor a poškodzuje zrak užívateľa žiarením a urýchľovaním prachu spred obrazovky – jeho vystrelenie smerom k užívateľovi. Spätné žiarenie (lacnejšie monitory nemajú tienenie elektroniky a vyžarujú aj dozadu cez plastový kryt (problém ak užívatelia sedia za sebou)), starnutie obrazu – luminofor po čase stráca svoje vlastnosti, starnutie katódy – katóda nevysiela lúč o pôvodnej intenzite, obrazovka má menší jas, rozostrenie obrazu – obraz po čase stráca na ostrosti. Existujú aj zvláštne varianty CRT monitorov – monochromatické (jednofarebné), vektorové (so zotrvačnosťou v luminiscenčnej vrstve – bod zmizne až po nejakom čase od aktivácie, napríklad pre radarové systémy).

Rez farebnou televíznou obrazovkou:

Elektrónové delo
Tri samostatné elektrónové lúče pre červenú, zelenú a modrú zložku obrazu
Zaostrovacie cievky
Vychyľovacie cievky
Prívod anódového napätia
Dierovaná maska zabezpečujúca dopad lúčov jednotlivých farebných zložiek na luminofory zodpovedajúcej farby
Luminoforová vrstva s červenými, zelenými a modrými luminoformi
Detail luminoforovej vrstvy a funkcia dierovanej masky

TV – niektoré lacnejšie zariadenia používajú na zobrazenie televízny prijímač. Nevýhodou je menšia ostrosť zobrazenia, horšie zobrazenie detailov, u CRT TV menej stabilný obraz (50 Hz). Nevýhody sa strácajú pri použití kombinovaných TV (TV a počítačový monitor). Tento spôsob zobrazenia sa využíva hlavne pri hracích konzolách a multimediálnych počítačoch nahrádzajúcich audio elektroniku.

Plazma (plazmový monitor/zobrazovač) – plazmový displej/zobrazovač (PDP) je typ plochého zobrazovacieho panela typický pre veľkoplošné televízory (32 palcov alebo väčší). Pozostáva z mnohých maličkých buniek medzi dvoma panelmi zo skla, v ktorých je zmes vzácnych plynov (neón, argón…). Plyn v bunkách sa pôsobením elektrického prúdu mení na plazmu, ktorá potom vyžaruje svetlo. Plazmové displeje by sa však nemali zamieňať s LCD. Technológia poskytuje vysoký kontrast a jas. Cenovo sa stále viac približuje k LCD.

Videoprojektor (dataprojektor) – zobrazuje premietaním obrazu na odrazovú plochu (špeciálne plátno, biela stena). Výhodou je veľký obraz. Ide vlastne o maličký priehľadný LCD monitor s vysokým rozlíšením na palec, a s vysokou odolnosťou voči teplu. Projekčná lampa svieti pomocou optickej sústavy cez LCD a tým premieta zobrazený obraz. S výhodou sa používa pri rôznych prezentáciách a pod. Nevýhodami sú nízka životnosť projekčnej lampy – cca 15000 hodín, jej relatívne vysoká cena – až 1/3 ceny projektora, vysoké teplotné zaťaženie, nutné prídavné chladenie a tým vyššia hlučnosť.

OLED (Organic Light Emitting Diode) – displeje emitujúce žiarenie (body svietia pomocou emisie svetla z PN prechodu) – zatiaľ sa vyrábajú len v malých rozmeroch. Výhodami sú vyšší kontrast a jas, veľký pozorovací uhol, nízky príkon a dlhá životnosť. Displej si možno predstaviť ako zložený z maličkých LED diód.

SED (Surface conduction Electron emitter Display) – experimentálne, sú to ploché panely, kde je na zobrazovanie použitá rovnaká technológia ako pri CRT displejoch, no pre každý bod zvlášť.

Všeobecné parametre monitorov určujúce ich kvalitu:

Jas (luminance) - udávaná v kandelách na štvorcový meter (cd/m2).
Veľkosť obrazu (screen size) - je veľkosť uhlopriečky obrazu udávaná v palcoch. Dnes (2007) sú najpredávanejšie 19“ LCD monitory. Poznámka: pre CRT monitory je viditeľná plocha menšia od udávaného rozmeru obrazovky asi o 1“ (približne 2,45 cm), keďže sa udáva vonkajší rozmer celej obrazovky).
Veľkosť zobrazovaného bodu (dot pitch) - udáva vzdialenosť medzi dvoma subpixelami jednej a tej istej farby. Bežne 0,24 mm. Menší bod znamená väčšiu ostrosť a viac detailov.
Doba odozvy - je to čas, za ktorý sa jeden bod dostane z aktívneho stavu (čierna) do neaktívneho stavu (biela) a späť. Udáva sa v milisekundách (bežne okolo 5 milisekúnd). Rýchlejšie prekresľovanie znamená väčšiu ostrosť v rýchlych scénach. Niektorí výrobcovia udávajú dobu odozvy len ako prechod z neaktívneho do aktívneho stavu, aby papierovo vyšli lepšie parametre.
Obnovovacia frekvencia (refresh rate) - označuje koľkokrát za sekundu lúč prekreslí celý obraz na CRT obrazovke.
Spotreba (power consumption) - spotreba zariadenia vo Wattoch (W).
Pomer obrazu (aspect ratio) - je pomer obrazu – horizontálny rozmer ku vertikálnemu rozmeru obrazu. Štandardom je pomer 4:3, čo zodpovedá 1024 bodov x 768 bodov. Tzv. širokouhlé monitory (wide) majú pomer obrazu 16:9 (1024 x 576). Tento pomer je priaznivejší pre ľudské oko.
Rozlíšenie (display resolution) - počet bodov, ktoré je možné zobraziť. Udáva sa ako počet pixelov vodorovne krát počet pixelov zvisle, typické hodnoty sú 640x480, 800x600, 1024x768, 1280x1024. Podrobnejšie pozri rozlišovacia schopnosť.

Historické pripojenia: Prvé počítače mali zabudované modulátory umožňujúce ich pripojenie k TV prijímačom, alebo mali video výstup pre pripojenie videomonitorov (composite video). Neskoršie verzie mali výstup riadený TTL logikou, pretože napätie jednotlivých farieb bolo rovnaké, ako napätie TTL. Odrody boli LVDS a TMDS. Monitory používajúce adaptéry ako MDA, Hercules, CGA, EGA a ich klony používali modifikované TTL pripojenie. Konektorom bol Canon 9pin (DB-9). EGA monitor používal 6 digitálnych signálov pre riadenie troch elektrónových diel signálovou metódou RrGgBb (vypnuté, jemne, stredne, jasne) týmto spôsobom sa dalo zobraziť 64 farieb. Mnohé monitory mali spätnú kompatibilitu so staršími modelami EGA –CGA a pod.

Moderné pripojenia: Dnešné počítače umožňujú zobrazenie desiatky miliónov farieb v tzv. RGB režime – zmenou jasu červenej, modrej a zelenej farby. Na pripojenie sa používa trojradový 15 pinový Canon konektor, ktorý obsahuje signál pre jednotlivé farby – RGB, jas a kontrast. Konektor je označovaný ako analog, RGB, D-Sub… Mnohé moderné počítače majú priame – digitálne pripojenie k digitálnemu monitoru – LCD panelu, bez konverzie signálu do analógovej formy. DVI konektor obsahuje aj analógovú zložku, a je možné doň umiestniť aj video signál – výstup aj vstup. Nie je potrebné nastaviť žiadne parametre, monitor priamo komunikuje s grafickou kartou. Ďalšou možnosťou je HDMI (High Definition Multimedia Interface) pripojenie (s vysokým rozlíšením) a Display port – vysoké rozlíšenie s integrovaným zvukom.

Doplnkové funkcie: Mnohé karty sú vybavené doplnkovými funkciami rozširujúcimi ich možnosti. Najbežnejším rozšírením je tzv. Dual Head resp Triple Head. Karta umožní mimo základného monitora súbežne pripojiť ďalšie zobrazovacie zariadenie – napr. ďalší RGB monitor, DVI monitor, TV out – televízny výstup pre pripojenie televízora, alebo AV monitora (AV resp. SVHS konektor). Je možné sledovať rovnaký obraz na oboch monitoroch, rozšíriť pracovnú plochu na oba monitory, alebo sledovať obraz premietaný v tzv. overaly režime. Niektoré karty majú aj výbavu pre vstup – tzv. VIVO (Video In Video Out).

Stiahnuť prezentáciu