Monitory pro PC

Obsah

Jak monitor pracuje

Pojmy

Multifrekvenční monitor, multiscan

Interlacing

Digitální a analogový monitor

Pixel

Parametry monitoru

Velikost monitoru

Rozlišení

Horizontální frekvence

Vertikální frekvence

Ergonomie a certifikáty

Vyzařování

Spotřeba energie

Standardy

Tabulka mezních hodnot záření

Vliv velikosti úhlopříčky na použití monitoru

Vývoj monitorů

Literatura

Internet

Jak monitor pracuje

Uvnitř monitoru je katodová trubice (Cathode ray tube - CRT). Ta obsahuje tři elektronové trysky, stínící masku a skleněnou obrazovku zevnitř pokrytou oddělenými, červeně, zeleně a modře fosforeskujícími body, tzv. luminofory.
Trysky mohou být uspořádány do trojúhelníku nebo v jedné rovině. V prvním případě jde o obrazovku typu delta, v druhém je to typ trinitron. Obrazovka typu delta má luminofory uspořádány do tvaru pravoúhlého trojúhelníka, zatímco trinitron vodorovně v pořadí zleva červená, zelená, modrá.
Luminofory jsou látky, které po zásahu elektronovým paprskem po určitou dobu emitují viditelné záření. Luminofory s krátkou dobou dosvitu vyžadují častější obnovování, obraz tvořený luminofory s dlouhou dobou dosvitu zase není možno tak rychle překreslovat. V případě, že obraz není dostatečně často obnovován kolísá jas a obraz bliká (viz. dále Vertikální frekvence).
Stínící maska je kovová folie umístěná před stínítkem (vnitřní část obrazovky). Je perforovaná, aby usměrnila elektronový paprsek na luminofory.
Po aktivaci videosignálem vystřelí elektronové trysky elektronové paprsky. Každá tryska zasahuje luminofory jedné barvy. To umožňuje stínící maska, která usměrní elektrony na konkrétní luminofor a ten, když jej elektronový paprsek zasáhne, zazáří. Paprsek začíná v levém horním rohu stínítka. Potom se pohybuje po řádcích zleva doprava a při tom mění svoji intenzitu, takže zasažené luminofory září více či méně.
Každá barva může být zobrazena složením tří primárních barev luminoforů - červené, zelené a modré - různé intenzity. Jestliže jsou všechny primární barvy plně aktivovány, vznikne bílá barva, jestliže není aktivována žádná, vznikne černá. Tomuto vytváření barevného obrazu se říká aditivní.
Každý počítač obsahuje grafickou kartu, která řídí zobrazování na obrazovce.

Pojmy

Multifrekvenční monitor, multiscan

Multifrekvenční monitory podporují určitý počet pevných frekvencí videosignálu z grafické karty. Naproti tomu multiscany se samy nastaví na frekvenci signálu v daném rozsahu. Prakticky však není mezi těmito dvěma typy žádný rozdíl, neboť frekvence jsou standardizovány a multifrekvenční monitory podporují tyto standardy.

Interlacing

Zobrazovací technika, která umožňuje zobrazit větší rozlišení. Elektronový paprsek při tom při jednom průchodu obnovuje jen každý druhý řádek. To však může způsobit blikání a kolísání jasu. Monitory testované v této práci interlacing nepoužívají.

Digitální a analogový monitor

V podstatě jsou všechny CRT monitory analogové. Některé ale přijímají digitální signál z grafické karty, proto se jim říká digitální. Takové jsou například monitory pro karty EGA a CGA. Musejí transformovat digitální signál na analogový a nejsou schopny zobrazit různé barvy spojitě. VGA již vyžaduje analogový monitor. Některé monitory jsou schopny přijímat digitální i analogový signál. Všechny monitory v testu jsou analogové.

Pixel

Zkratka pro picture element. Je to jeden zobrazovací bod tvořený třemi luminofory - červeným, zeleným a modrým.

Parametry monitoru

Velikost monitoru

Velikost se udává jako velikost úhlopříčky stínítka. Je počítána v palcích ('') - 2,54 cm. Dnes se používají nejvíce monitory o velikosti 14'' - 21''.

Rozlišení

Rozlišení nás informuje o hustotě obrazu. Je udáváno jako počet bodů nebo obrazových elementů (picture element - pixel) v jednom řádku vynásobený počtem řádků. Obrazovka 1024 x 768 má 1024 bodů či pixelů v řádce a 768 řádek. Větší rozlišení umožňuje zobrazit na obrazovce více informací, ale klade větší nároky na grafickou kartu.

Horizontální frekvence

Horizontální snímková frekvence, nazývaná také řádková, se měří v kilohertzích (khz) a udává počet řádků, které mohou být vykresleny za sekundu. Hodnoty této frekvence bývají obvykle v intervalu od 30 do 120 kHz.

Vertikální frekvence

Vertikální frekvence, zvaná též obnovovací nebo obrazová, je definována jako počet obnovení či překreslení obrazu za sekundu. Je udávána v hertzích (Hz). Vertikální frekvence může být zhruba odhadnuta vydělením horizontální frekvence počtem řádků v použitém rozlišení. Rozdíl mezi takto vypočítanou a skutečnou hodnotou je dán dobou, kterou potřebují elektronové trysky pro návrat do počáteční pozice po nakreslení každého řádku. Používání vyšší frekvence snižuje namáhání očí omezováním blikání a minimalizováním kolísání jasu obrazu. V současnosti je uváděno 85 Hz jako doporučovaná obnovovací frekvence. Vysoká frekvence je zvláště důležitá při práci s bílým pozadím.

Vzdálenost bodů

Vzdálenost bodů je vertikální vzdálenost dvou stejnobarevných bodů a bývá udávána v milimetrech (mm). Obraz je ostřejší, když vzdálenost bodů je menší. Pro dobrou ergonomii obrazu je udávána maximální vzdálenost bodů 0,28 mm. Pro vysoká rozlišení se doporučuje vzdálenost 0,25 - 0,26 mm.

Ergonomie a certifikáty

Vyzařování

Záření, např. radioaktivní je schopno uživateli způsobit podráždění a další nepříjemnosti. Existují standardy zaměřené na snižování emisí elektrostatického záření. Prvním široce akceptovaným standardem regulujícím vyzařování byl MPR II. O něco dále byl TCO92 požadující nižší úrovně záření a obsahoval mezinárodní standard pro elektrickou a požární bezpečnost (EN60950). TCO95 je nejnovější a nejpřísnější standard. Jeho požadavky zahrnují široké spektrum oblastí: zájmy životního prostředí, ergonomii, použitelnost, emise elektrických a magnetických polí, spotřebu energie a elektrickou a požární bezpečnost.

Spotřeba energie

Spotřeba energie je velmi důležitá. Elektronická zařízení spotřebovávají velké množství energie, zvláště když pracují nepřetržitě. Protože všechny konvenční způsoby výroby elektrické energie negativně ovlivňují životní prostředí, je šetření energií nezbytností. Standard TCO95 obsahuje požadavky švédské společnosti NUTEK. Méně přísné jsou požadavky standardu Energy Star.

Standardy

Ergonomické požadavky TCO95 jsou založeny převážně na mezinárodním standardu pro ergonomii monitorů, ISO 9241 část 3 (EN29241-3). Nicméně ergonomické požadavky v TCO95 jsou přísnější než v normě ISO. Tyto zvýšené požadavky se týkají linearity obrazu stejně jako počtu a kontrastu luminoforů.
TCO92 požaduje po monitorech nízké emise záření a samotlumící funkci zvanou PowerSaver.
MPRII má nižší požadavky na vyzařování než normy TCO. Vychází z normy MPRI, která určila maximální hodnoty pro záření VFL (Very Low Frequency - 2 khz - 400 khz). MPRII tuto normu upravila a zavedla měření extrémně nízkofrekvenčního elektrického i magnetického záření ELF (Extremly Low Frequention Area - 5 Hz - 2 khz).

Tabulka mezních hodnot záření

v těchto rozsazích vyzařuje obrazovka	mezní hodnoty podle MPR	mezní hodnoty podle TCO
elektrická pole V/m 5 Hz až 2 khz	25	10
elektrická pole V/m 2 khz až 400 khz	2,5	1
magnetická pole nT 5 Hz až 2 khz	250	200
magnetická pole nT 2 khz až 400 khz	25	25

Tabulka byla převzata z časopisu Chip 1997/9

Vliv velikosti úhlopříčky na použití monitoru

Nejmenšími monitory, které se dnes používají, mají velikost obrazovky 14''. Výjimkou jsou snad jen monitory připojené k serverům, kde na kvalitě obrazu příliš nezáleží. I tuto velikost však nabízejí prodejci stále méně. K rozumné práci ve Windows95, XWindow, nebo OS2 je dnes vhodné rozlišení alespoň 800x600, tedy 15'' monitor. Ten je v současné době asi nejrozšířenějším pro kancelářské aplikace i domácí použití. Protože objem informací, které je třeba zobrazit najednou, stále roste, začínají do této kategorie pronikat monitory s úhlopříčkou 17''. Tyto monitory jsou minimem při zpracování obrazu. V oblasti DTP (Desk Top Publishing) a CAD (Computer Aided Design) jsou nejpoužívanější velikosti 19'' a 21''. Ty odpovídají zobrazení dvou normalizovaných stran A4. Vetší úhlopříčky (24'', 28'', ...) používají profesionální DTP a CAD studia, grafici, umělci apod.

Vývoj monitorů

V technologii CRT monitorů, která byla z valné části převzata z televizní techniky, nenastaly od počátku žádné revoluční změny. Začaly se sice používat novější matriály, ocelové stínící masky vystřídaly masky z invaru, používají se stále lepší luminofory, ale technologie zůstává v podstatě stejná. První displaye byly černobílé, dodnes se někde používají monitory monochromatické, ale to je dáno v podstatě pouze typem luminoforů. Samozřejmě potom nejsou třeba tři elektronové trysky, ale stačí jedna.
Protože starší grafické karty používaly digitální signál, používaly se digitální monitory. Dnes je většina monitorů analogových.
Co se stále mění jsou parametry monitoru. Minimální obnovovací frekvence byla dříve 60 Hz, standard VESA ji stanovil na 75 Hz a dnes je doporučována frekvence 85 Hz. Také se stále zvyšuje rozlišení. Dříve nepředstavitelné rozlišení 1280 x 1024 je dnes běžnou záležitostí a barevná škála dosahuje 16 milionů barev.
Stále se zvětšuje velikost monitoru. Dříve běžné 12'' monitory dnes již neuvidíte, standardem je 15''.Do budoucna se dá očekávat opuštění 15'' velikosti směrem k 17''. Společnosti Intel a Microsoft ve své specifikaci PC 98 již tuto velikost vyžadují. Zároveň dochází ke snižování cen této kategorie monitorů.
Nedávno se na trhu objevil nový typ obrazovkové masky CromaClear, která spojuje výhody masek delta a trinitron. Je to technologie převzatá z televizní techniky. Vzhledem k rozmachu multimedií se dá očekávat snaha přiblížit monitor televiznímu přístroji.

Literatura

Šnorek, M., Slavík, P.:Programování obrazových adaptérů PC. 1.Vydání, Praha, Grada 1993. 336 stran.
Málek, M.: Nezbytné minimum. Chip 1998/1, str. 48-67.
Dreyer, K.: Jak monitor přizná barvu. Chip 1998/1, str. 68-70.
Rindl, M.: Skok do standardní třídy. Chip 1997/9, str.48-67.

Internet:

http:\\www.pcwebopaedia.com
http:\\www.nokia.com
http:\\www.philips.com
http:\\www.eizo.com
http:\\wwwetb.nlm.nih.gov/hazards.html
http:\\www.milligauss.com

Závěr:

Úvodní strana