Darbā ar datoru dažādos lietojumos patlaban tiek izmantots daudz dažādu CRT un LCD monitoru. To tehniskie raksturlielumi savstarpēji ir ļoti atšķirīgi un vienkāršam lietotājam neko neizsaka. Taču, novērtējot sava monitora patiesās iespējas vai plānojot jauna monitora iegādi, šo raksturlielumu vērtībām ir būtiska nozīme.
CRT monitori
CRT (Catod Ray Tybe) ir elektronu caurule, kuras tievajā galā no elektronu lielgabaliem vāra elektronus. Elektronu mākoņus ar lādētu elektrodu un magnētu starpniecību fokusē staros. Elektronu stari triecas luminoforos, kas izstaro trīs dažādas krāsas; bremzējoties elektroni izstaro arī rentgena starus.
Caurules izmērs pa diagonāli (Diagonal Size) ir aptuveni divas collas lielāks par redzamo attēlu (Viewable Size). Biroja darbam minimālais izmērs ir 17 collas (redzamais attēls ir 15–15,5 collas), bet, ja jāstrādā ar daudziem logiem, tad 19 collas. Mazāki monitori der lietojumiem ar simbolu režīmu.
Punkta izmērs (Dot Pitch). Lai elektronu stars trāpītu tikai atbilstošās krāsas luminoforā, tas tiek aizsegts tā, ka no atbilstošā lielgabala ir redzami tikai atbilstošās krāsas punkti. Punkta izmēru nosaka trīs krāsu luminoforu komplekta fiziskais izmērs. Ja elektronu starus aizsedz ar masku (Shadow Mask), luminofori ir izvietoti kā pamīšus punktiņi, un punkta izmērs tiek mērīts slīpi. Ja starus aizsedz ar stiepļu režģi (Aperture Grill), luminofors ir izvietots šaurās vertikālās līnijās pa visu monitoru, un punkta izmērs ir svītras horizontālais platums. Labs rādītājs ir <0,25 mm. Punkta un monitora izmēri nosaka lielāko iespējamo izšķirtspēju. Piemēram, 17 collu monitora izšķirtspēja sanāk 24x32cm:0,25mm = 960x1280 punktu.
Rindu un kadru frekvence (Max Sync Rate VxH) norāda, cik ātri monitorā ar elektronu stariem tiek nošvīkāta tā virsma. Kadru frekvence (vertikālā izvērse) ir 60–200 Hz, bet rindu frekvence ir 2,4–200 kHz. Elektrona stars var brīvi kustēties pa visu caurules tilpumu, tāpēc CRT uztur ļoti dažādus izšķirtspējas un frekvenču režīmus.
Cilvēka acs, nekustīgi raugoties uz nekustīgu objektu, spēj izšķirt tika 16–20 kadru sekundē, jo katrs nākamais objekta attēls eksponējas tajā pašā acs tīklenes vietā. Kustīgs attēls ar katru jaunu kadru eksponējas citur — jo attēla kustība ir straujāka, jo stroboskopa efekts ir jūtamāks. To var pārbaudīt, kustinot starp acīm un monitoru roku vai strauji paskatoties no vienas puses uz otru tā, ka monitors atrodas skata līnijā.
Monitoru luminoforu pēcspīde nav liela — kad elektronu stari sāk zīmēt jaunu kadru, iepriekšējais jau ir nodzisis. Stroboskopa efekts ir jūtamāks, ja objekts vienā apgaismojuma ciklā īsāku laiku ir gaišs nekā tumšs, tāpēc kadru frekvenci nerekomendē mazāku par 85 kadriem sekundē. Maksimālā josla (Video Bandwidth). Lai elektronu stars kārtīgi izzīmētu katru punktu rindā, elektronikas traktam signāls jāpārvada bez kropļojumiem. Ja monitors zīmē 85 kadrus*1024 rindas*1280 punktus rindā, tad tam jāzīmē punkti ar ~110 MHz frekvenci. Jo tālāk monitora maksimālā josla ir no izmantotās, jo attēls ir labāks, piemēram, >200 MHz ir labs rādītājs.
Asums (Sharpiness) ir parametrs, ko ietekmē punkta izmērs, monitora izpildījums (maska vai stiepļu režģis), maksimālā josla un spožums. Maskas monitoriem, esot līdzīgam spožumam, ir labāks asums nekā stiepļu režģa monitoriem, toties otriem iespējams lielāks attēla spožums, tāpēc subjektīvie rādītāji var būt dažādi. Maksimālā josla neļauj vienlaikus izvēlēties lielu kadru un rindu skaitu, nepasliktinot attēla asumu.
Kontrasts (Contrast) ir atkarīgs no tā, cik melns ir izslēgts monitors. Jo melnums ir gaišāks, jo lielāku spožumu vajadzēs, lai iegūtu subjektīvi līdzīgu kontrastu. Uzgriežot lielāku spožumu (Brightness), no elektronu lielgabaliem tiek emitēts vairāk elektronu — to kūlis paliek plašāks, palielinās strāva un krītas caurules katodspriegums, tādēļ pasliktinās attēla asums.
Attēla ģeometrija. Lai nodrošinātu, ka elektronu stari uz monitora virsmas veido lineāru attēlu, tie tiek vadīti ar nelineāriem magnētiskiem laukiem. Nelinearitātes regulēšanai monitoriem ir 4–10 dažādas iespējas. Jo to ir vairāk, jo labāk var noregulēt attēlu. Monitora magnētiskos laukus nelabvēlīgi ietekmē ārējie lauki, ko rada citas iekārtas. Tāpēc CRT monitorā iebūvēti skaļruņi nav labi. Fanātiķi iesaka orientēt monitorus rietumu virzienā ziemeļu puslodē un austrumu virzienā dienvidu puslodē, jo tad tos mazāk ietekmē zemes magnētiskais lauks.
Staru savirze (Convergence) regulē to, lai baltu punktu visi trīs elektronu stari zīmētu vienā luminoforu šūnā. Ja monitoram tas ir atļauts, šādu smalku regulēšanu jeb taisnošanu (justification) var veikt pats. RGB pamatkrāsas atbilst monitora elektronu stariem. Tas ir, sarkanā RGB (255,0,0) krāsa tiek zīmēta ar sarkano staru u. tml. Atliek uzzīmēt taisnošanas tabulu līdzīgi, kā to raida televīzijas, lai pārbaudītu televizorus, un uzlikt to kā datora darbvirsmu.
Krāsu CRT monitoriem nosaka elektronu plūsmas daudzums, ko var brīvi mainīt, un krāsu gradāciju nosaka tikai grafiskās plates iespējas. Tāpēc poligrāfijā un citur, kur pareiza krāsa ir ļoti svarīga, vēl ilgi izmantos CRT.
LCD displeji
Konstruktīvi LCD (Liquid Crystal Display) displejam aizmugurē ir dienasgaismas spuldze. Tai priekšā ir polarizators, kas cauri izgājušajai gaismai vienā plaknē nofiltrē starojuma komponentu. Savukārt polarizatoram priekšā ir šķidro kristālu šūnas ar trīs krāsu filtriem. Ja šūnai strāva cauri neplūst, tā dezorientējas un laiž cauri polarizēto gaismu, ko iekrāso ar filtru. Ja šūnai cauri plūst strāva, kristāli tajā orientējas un polarizē gaismu perpendikulārā virzienā. Tādējādi tie nofiltrē atlikušo starojuma komponentu un gaisma cauri neiziet. LCD katrai rindai un kolonnai ir kontakti. Šūnā plūst strāva, kad vienlaicīgi pievada signālu gan tās rindai, gan kolonnai.
DSTN (Dual Scan Twisted Nematic jeb Passive Matrix) displejiem šūnas ir diodes un vadības signāls tās arī baro. Tāpēc neieciešama salīdzinoši lielāka strāva, un tādējādi DSTN izvērses ātrums ir mazāks, reakcijas laiks un attēla kontrasts — sliktāki. TFT (Thin Film Transistor jeb Active Matrix) šūnas ir tranzistori, šūnas barošana ir atdalīta no vadības, tāpēc pieļaujams lielāks izvērses ātrums, kas uzlabo reakcijas laiku un kontrastu.
Izmērs. LCD displejiem uzrāda redzamo izmēru, tāpēc 15 collu LCD ir ~ 17 collu CRT.
Kontrasta attiecība (Image Contrast Ratio) raksturo baltās un melnās krāsas spožuma attiecību ieslēgtam LCD (ražotāji to mēra dažādi). Tā kā polarizatori laiž cauri daļu gaismas, melns nav pilnīgi melns. Labs rādītājs ir >400:1.
Katrā LCD ir dažas mirušas šūnas, ko nevar polarizēt. Tās attēlojas kā gaiši, spīdoši punkti (Brigt Dots). Tāpat ir šūnas, kas polarizējas, kad tām to nevajadzētu darīt. Tās sauc par tumšajiem punktiem (Dark Dots). Kopējais tādu punktu skaits parasti nedrīkst pārsniegt 10.
Skata leņķis (Viewing Angle). Gaisma tiek radīta LCD dziļumā, un mēs uz to raugāmies caur šķidrā kristāla šūnas cauruli. Tās diametrs ir mazs, tāpēc leņķis, kādā var saredzēt gaismu, ir atkarīgs no garuma. Jo mazāka un biezāka šūna, jo skata leņķis ir mazāks. Uzrādītā skata leņķa malā attēla kontrasts ir tikai 5:1 vai 10:1 (ražotāji to izraugās dažādu). Labs leņķis ir >120º.
Reakcijas laiks (Response Time) norāda to, cik ātri viena šūna spēj pārkārtoties no viena stāvokļa otrā jeb cik ilgā laikā melns paliks balts un otrādi. Labs laiks ir <15 ms, kas ļauj attēlot bez izsmērēšanās 1s:15ms = 67 kadrus sekundē. Taču zemais LCD reakcijas laiks samazina attēla mirgošanu. Ja kāda šūna ir atslēgta (vai ieslēgta), tā laiž (vai nelaiž) cauri gaismu praktiski nepārtraukti. Tas būtiski uzlabo attēla uztveršanu, tāpēc LCD var strādāt ar zemāku izvērses frekvenci kā CRT.
Spožums (Brightness) raksturo baltās krāsas gaišumu absolūtās vienībās. Labs lielums ir >200 cd/m2.
Izšķirtspēja (Resolution) uzrāda punktus katrai malai. Labs rādītājs ir 1280x1024. Krāsu signāli LCD plūst pa fiksētu matricu, tāpēc tam nav iespējams iestatīt dažādus izšķirtspējas režīmus un nav arī nepieciešama pieskaņošana. Lai arī LCD punkts ir lielāks par CRT, ja viens tā fiziskais punkts atbilst vienam punktam uz darbvirsmas, faktiskā izšķirtspēja nav sliktāka. Ja tā nav, punktu koordinātas tiek pārrēķinātas un veidojas kropļojumi. Krāsas LCD pareizi parādīt ir grūti, jo šūnu gaismas caurlaidspēja mainās nelineāri attiecībā pret vadības signālu. LCD signālu vadība ir ciparota un krāsu gradācija nav neierobežota. Parasti ir pieejams 16 miljoni krāsu.
Analogais signāls LCD displejā tiek pārkodēts digitālā, tāpēc maksimālā josla LCD ir mazāka kā CRT monitorā (100 MHz). Ciparu signāls (attēls) grafiskajā platē ar ciparu-analogo pārveidotāju (Digital Analog Converter — DAC) tiek pārvērsts analogā, un LCD ar analogo-ciparu pārveidotāju (ADC) tiek pārvērsts atpakaļ, tādēļ pasliktinās attēls. Labāk tomēr ir izmantot grafiskās plates ar digitālo DVI izeju.
Šķidrie kristāli nebaidās no magnētiskajiem laukiem, bet tos ietekmē temperatūra. Turklāt matrica var neatgriezeniski sabojāties, ja tā tiek saspiesta.
Monitors |