Hardware 6: Monitory

Ako pracujú LCD, CRT a plazmové monitory, čím sa líšia a ich plusy a mínusy.

Monitory poznáme ako základnú výstupnú jednotku. Posledné desaťročie sa technológie zlepšovali a vďaka ním máme väčšie, kvalitnejšie, šetrnejšie a hlavne úspornejšie monitory.

CRT (Cathode-Ray Tubes)

Táto technológia používa rovnaký princíp vykresľovania obrazu ako bežný televízor. Táto metóda bola údajne vynájdená pred viac ako 100 rokmi! Pomocou tzv. elektrónového prúdu, ktorý je zameriavaný na obrazovku vytvára pixely. Pri kontakte sa rozžiari lumifor na definovanú farbu podľa intenzity prúdu. Tento obraz sa neustále prekresľuje (refresh rate) a hodnota sa označuje ako frekvencia a udáva sa v Hertzoch.

Obraz CRT monitoru nie je tak ostrý ako LCD. Všimnete si to hlavne na texte. Je to spôsobené tým, že mriežka pixelov nie je fyzická. Na druhú stranu to umožňuje bez problémov prepínať medzi rozlíšeniami. CRT monitor nezobrazuje celú 32bitovú škálu farieb. Je to spôsobené neustálim prepínaním farieb a prekresľovaním bodov.

Čo sa týka rozmerov, CRT sú neporovnateľne väčšie ako LCD. Inak je to aj s udávanou uhlopriečkou. Monitor je napríklad 17", ale jeho zobrazovacia plocha (obrazovka) má približne 16" (ak nie aj menej, záleží od výrobcu).

LCD (Liquid Crystal Display)

Táto nová technológia používa odlišný spôsob vykresľovania ako CRT. Základ tvoria jednotlivé pixely, ktoré sú umiestnené pred reflektorom (zdroj svetla). Každý pixel je tvorený troma subpixelami – červeným, zeleným a modrým (RGB). Pixel je zložený z molekúl tekutých kryštálov, ktoré sú uložené medzi dvoma priehľadnými elektródami a dvoma polarizačnými filtrami.

Tieto molekuly sa bez elektrického prúdu pohybujú neusporiadane. Elektrický prúd spôsobí, že sa usporiadajú do špirálovitej štruktúry v elektródach. Tie polarizujú svetlo z reflektoru na požadovanú hodnotu a regulujú tak jas.

Odozva LCD monitorov

Pri LCD displejoch je dôležitá tzv. odozva. Je to doba medzi rozsvieteným (aktívnym), zhasnutým (neaktívnym) a znova rozsvieteným pixelom. Meriame ho v milisekundách, pričom platí, že čim menšia hodnota, tým plynulejší obraz. Monitory s vysokou hodnotou odozvy zobrazovali okolo pohybujúceho sa objektu hmlu (blur), dnešné hodnoty (okolo 8 ms) sú takmer nespozorovateľné. Štandardne sa odozva udáva podľa rise + fall (svieti, nesvieti; vysvetlené vyššie), teda od úplnej čiernej po absolútnu bielu. Menej sa používajú zmeny v stupnici šedej. Odozva sa prejavuje najmä v hrách, kde sa môže stať LCD Input Lag.

Typy farebných LCD

Farebné LCD monitory delíme na:

• pasívne čiže STN (Supertwist Nematic)
• aktívne čiže TFT (Thin-Film Transistors)

Aktíve LCD sa vyrábajú nasledovnými technológiami:

• TN+Film (Twisted nematic)
• MVA (Multi-domain Vertical Alignment)
• PVA (Patterned Vertical Alignment)
• IPS (In-Plane Switching)
• S-PVA (Super-PVA)
• S-IPS (Super-IPS)

Plazmové monitory

Plazmová technológia sa pre zobrazovacie jednotky začala používať len nedávno. Používa sa ako televízia, hlavne pre jej malú šírku a veľkú plochu (94-262 cm).

Xeónové a halónové plyny sú rozmiestnené v tisíckach tenkých komôrok, ktoré sú umiestnené medzi plátmi skla spolu s elektródami. To je doplnené RGB lumiforom pre farebný obraz. Jedna elektróda je zdrojová a jedna priehľadná. Pri prechode elektrického prúdu sa plyny ionizujú do plazmy a vytvoria viaceré fotóny, ktoré vyžarujú svetlo. Táto reakcia záleží od množstva elektrického prúdu.

Každý pixel je tvorenými troma RGB subpixelami, podobne ako LCD monitor (viď vyššie). Plazmové displeje sa vyznačujú vysokým kontrastom, rádovo 16 000:1.

Problémy s plazmovými displejmi

Pri dlhom zobrazení nejakého obrázku, zväčša textu, dôjde k javu "sčernenia" alebo Screen burn-in. Prejavuje sa tvorením "duchov" alebo tieňov za textom. Je to spôsobené lumiforom, ktorého niektoré pixely prechádzajú na ostatné časti (zdvojenie, tieň). Tento problém je známi hlavne u TV log jednotlivých televízii a na letiskových displejoch.

Ďalším problémom je vysoká spotreba elektrickej energie, čo pri dnešnej ekologickej tendencii znižovania spotreby elektrickej energie je tiež problém.