Monitory: historia i technologia obrazu, telewizor a monitor Urządzenia techniki komputerowej Identyfikacja i charakteryzowanie urządzeń zewnętrznych komputera Monitory: historia i technologia obrazu, telewizor a monitor

Cel zajęć W toku lekcji nauczysz się: zasad działania kineskopu podstawowych pojęć związanych z wyświetlaniem obrazu i jego parametrami różnic w parametrach pomiędzy telewizorem a monitorem komputerowym zależności pomiędzy parametrami karty graficznej a parametrami monitora zależności pomiędzy parametrami monitora a ergonomią pracy Wprowadź ogólne cele prezentacji – możesz je potem rozbić na szczegóły na slajdzie agendy.

Agenda Zasady działania kineskopu Pojęcia związane z wyświetlaniem obrazu Telewizor vs monitor komputerowy Karta graficzna a parametry monitora Parametry monitora a ergonomia pracy Wprowadź zagadnienia, które zostaną omówione w trakcie lekcji, w kolejności w której będą omawiane.

Przypomnienie Parametry pracy karty graficznej Rozdzielczość Jest to liczba punktów wyświetlanych w danej chwili na ekranie Podaje się w pikselach Im większa rozdzielczość, tym mniejszy piksel, czyli wyraźniejszy obraz Popularne rozdzielczości: 800 x 600, 1024 x 768 Karty graficzne różnią się między sobą szybkością pracy, wielkością pamięci RAM, wyświetlaną rozdzielczością obrazu, liczbą dostępnych kolorów oraz częstotliwością odświeżania. Pojęcie rozdzielczości ekranu jest dość mylące, gdyż nie jest to rozdzielczość wyświetlacza, lecz rozdzielczość obrazu na tym wyświetlaczu. Rozdzielczość zależy od budowy monitora, karty graficznej, wielkości pamięci wideo oraz oprogramowania, czyli sterownika karty i systemu operacyjnego. Podaje się ją w pikselach, a dokładniej mówiąc jako liczbę pikseli w poziomie i w pionie. Zakres rozdzielczości wynosi od 320x240 pkt. do 2048x1536 pkt.

Przypomnienie Parametry pracy karty graficznej Częstotliwość odświeżania Określa ile razy w ciągu 1s obraz jest wyświetlany na ekranie Podaje się w hercach Im wyższa częstotliwość, tym bardziej stabilny obraz Wartość minimalna to 75 Hz Aby zapewnić sobie wygodę pracy przed monitorem, należy dobrze ustawić częstotliwość odświeżania pionowego, która decyduje o jakości obrazu i jego migotaniu, co ma znaczący wpływ na zmęczenie oczu. Wartością minimalna jest 75 Hz, ponieważ dopiero przy 75-krotnym odświeżaniu w ciągu jednej sekundy obraz jest stabilny dla ludzkiego oka. Najlepiej jest wtedy, kiedy karta i monitor umożliwią pracę przy 85 - 100 Hz. Sama wartość odświeżania zależy od układu RAMDAC, więc przy zakupie karty graficznej należy zwrócić uwagę na to, żeby RAMDAC był jak najszybszy.

Przypomnienie Parametry pracy karty graficznej Liczba wyświetlanych kolorów Ściśle zależy od możliwości karty graficznej Typowo karty obsługują generowanie od 256 do 16 milionów kolorów 16 milionów kolorów pozwala uzyskać obraz niemal fotograficznej jakości.

Agenda Zasady działania kineskopu Pojęcia związane z wyświetlaniem obrazu Telewizor vs monitor komputerowy Karta graficzna a parametry monitora Parametry monitora a ergonomia pracy Wprowadź zagadnienia, które zostaną omówione w trakcie lekcji, w kolejności w której będą omawiane.

Zasady działania kineskopu Kineskop (lampa katodowa, CRT – ang. Cathode Ray Tube) - służy do wyświetlania obrazu, stosowany do budowy odbiorników TV od 1930 roku. Pierwszy polski komputer XYZ z 1958 r. używał synchroskopu, wyświetlającego na ekranie oscyloskopu, zawartość 16 słów pamięci w postaci 16 rzędów po 36 jasnych i ciemnych punktów. Następnie używany był dalekopis (np. ZAM 41). Elektryczna maszyna do pisania (np. Odra 1305). Przodkiem obecnego monitora jest... również monitor, tyle że znakowy. Monitor to nie jest to nic innego, niż zwyczajny odbiornik telewizyjny, pozbawiony elementów umożliwiających odbiór i dekodowanie sygnału antenowego.

Zasady działania kineskopu Działo elektronowe emituje elektrony, które po przejściu przez maskę uderzają w luminofor, powodując świecenie zawartych tam atomów fosforu Kineskop (lampa katodowa) - szklana, pozbawiona powietrza tuba, wypełniona obojętnym gazem pod niskim ciśnieniem. Katoda (działo elektronowe) - ładowanej ujemnie elektroda - umieszczona na końcu wąskiej szyjki wyrzuca wiązki elektronów w kierunku anody (ładowanej dodatnio elektrody).

Zasady działania kineskopu Działo elektronowe odpowiedzialne jest tylko za wystrzelenie elektronów w kineskopach kolorowych wykorzystuje się najczęściej trzy osobne działa, każde wysyłające elektrony, które docierają do punktów o innym kolorze podstawowym.

Zasady działania kineskopu Cewki - potężne elektromagnesy, które odchylają elektrony z ich pierwotnego kursu. precyzyjne zmiany pola magnetycznego wytwarzanego przez cewki powodują, że strumień elektronów omiata z góry na dół każdą linię ekranu kineskopy monochromatyczne - jedna wiązka nieprzerwanie przebiega ekran z góry ku dołowi. kineskopy kolorowych - trzy działa wytwarzają trzy wiązki, które w sposób ciągły omiatają ekran od góry ku dołowi.

Zasady działania kineskopu wiązka elektronów, musi zostać mocno odchylona podczas przejścia przez zespół elektromagnesów. konieczność zachowania konwergencji i ostrości obrazu wymusza dokładne ogniskowanie. łatwiej je przeprowadzić, gdy mamy do czynienia z małymi kątami odchylenia strumienia w stosunku do pierwotnego toru lotu. w przypadku dużych kątów utrzymanie zbieżności w narożnikach jest bardzo trudne i wymaga stosowania zaawansowanych układów elektronicznych.

Zasady działania kineskopu

Zasady działania kineskopu Maska - cienka przesłona z otworami lub szczelinami. eliminuje cząsteczki, które nie trafiłyby dokładnie w punkt docelowy. każdy otwór przesłony (zwanej również ze względu na budowę maską perforowaną), odpowiada jednej kropce na powierzchni luminoforu. dzięki masce zapalane są tylko te punkty, które mają być rozświetlone - inne pozostają ciemne.

Zasady działania kineskopu Rodzaje masek perforowana (inwarową, typu delta). cienki perforowany arkusz, zwykle wytworzony ze stopu metali zwanego Inwarem, umieszczony tuż przed luminoforem. Trinitron rodzaj sita utworzonego z precyzyjnie rozmieszczonych, cienkich, pionowych drutów, poprawę stabilizacji i zbieżności obrazu stosowane są dwa poziome druty rozmieszczone na jednej trzeciej i dwóch trzecich wysokości ekranu.

Zasady działania kineskopu Maska typu:Trinitron Maska: perforowana

Agenda Zasady działania kineskopu Pojęcia związane z wyświetlaniem obrazu Telewizor vs monitor komputerowy Karta graficzna a parametry monitora Parametry monitora a ergonomia pracy Wprowadź zagadnienia, które zostaną omówione w trakcie lekcji, w kolejności w której będą omawiane.

Pojęcia związane z wyświetlaniem obrazu DPMS (Display Power Management Signalling System) - mechanizm oszczędzania energii polegający na obniżeniu poboru prądu przez monitor. W trybie uśpienia wyłączane są obwody odchylania (cewka) i żarzenia kineskopu Efekt mory - zniekształcenie cyfrowego obrazu polegające na tworzeniu się regularnych struktur geometrycznych. W przypadku monitorów szczególnie zauważalne przy wyświetlaniu obszarów o bardzo dużej ilości drobnych szczegółów

Pojęcia związane z wyświetlaniem obrazu Konwergencja (zbieżność) - zdolność monitora do skupiania w jednym punkcie elektronów wystrzeliwanych z działa czerwonego, zielonego i niebieskiego

Pojęcia związane z wyświetlaniem obrazu Z powodu niedokładnego odchylenia trzy strumienie elektronów nie przechodzą przez właściwy otwór w masce. W konsekwencji na obrazie powstają kolorowe cienie. Tak powstaje błąd konwergencji:

Pojęcia związane z wyświetlaniem obrazu Częstotliwość odświeżania (pionowa) - określa, ile razy w ciągu sekundy tworzony jest obraz. Według normy TCO '99 ergonomiczne minimum, powyżej którego oko ludzkie nie dostrzega migotania, to 85 Hz.

Pojęcia związane z wyświetlaniem obrazu OSD (On Screen Display) - cyfrowy system sterowania parametrami wyświetlania obrazu za pomocą menu na ekranie monitora OSD

Pojęcia związane z wyświetlaniem obrazu Plamka - odległość pomiędzy dwoma najbliższymi luminoforami o tym samym kolorze, mierzona wzdłuż przekątnej ekranu. Wielkość plamki podawana jest zawsze w milimetrach. W kineskopach z maską szczelinową wielkość plamki jest szerokością pojedynczej triady luminoforu.

Agenda Zasady działania kineskopu Pojęcia związane z wyświetlaniem obrazu Telewizor vs monitor komputerowy Karta graficzna a parametry monitora Parametry monitora a ergonomią pracy Wprowadź zagadnienia, które zostaną omówione w trakcie lekcji, w kolejności w której będą omawiane.

Telewizor vs monitor komputerowy Obraz telewizyjny budowany jest z dwóch półobrazów, generowanych naprzemiennie. jeden półobraz zawiera parzyste, drugi nieparzyste linie

Telewizor vs monitor komputerowy Standardy telewizyjne: NTSC (ang. National Television Standards Committee) rozdzielczość 525 linii na ramkę, obraz generowany z częstotliwością 60 Hz (30 Hz dla pełnego obrazu) PAL-u (Phase Alternating Line), rozdzielczość 625 linii na ramkę, obraz generowany z częstotliwością 50 Hz (25 Hz dla pełnego obrazu)

Telewizor vs monitor komputerowy Monitory komputerowe nowoczesne modele monitorów bez trudu osiągają rozdzielczości 1200x1024, a nawet 1600x1200 punktów, przy częstotliwości odświeżania wynoszącej minimum 60 Hz.

Agenda Zasady działania kineskopu Pojęcia związane z wyświetlaniem obrazu Telewizor vs monitor komputerowy Karta graficzna a parametry monitora Parametry monitora a ergonomia pracy Wprowadź zagadnienia, które zostaną omówione w trakcie lekcji, w kolejności w której będą omawiane.

Karta graficzna a parametry monitora Parametry monitora - szerokość pasma wideo, częstotliwość odchylania poziomego i prędkość odświeżania - są ze sobą ściśle powiązane. Przykład: kupujemy nowy monitora chcemy, aby wyświetlał on obraz w rozdzielczości 1280x1024 z częstotliwością odświeżania 85 Hz. Jakie powinno być pasmo przenoszenia i częstotliwość odchylania poziomego, aby powyższe warunki zostały spełnione?

Karta graficzna a parametry monitora Do obliczeń możemy wykorzystać następujący wzór: FH = ((N * FV) * 110%) / 1000 [kHz] gdzie: FH - częstotliwość odchylania poziomego [kHz] FV - częstotliwość odświeżania obrazu [Hz] N - liczba poziomych linii obrazu

Karta graficzna a parametry monitora poziomych linii obrazu jest N = 1024 chcemy, by były one wyświetlane w ciągu jednej sekundy 85 razy (FV = 85 Hz), mnożymy obie wartości przez siebie i zwiększamy wynik o 10% (margines związany z czasem, potrzebnym plamce na powrót do lewego górnego rogu ekranu) otrzymany wynik dzielimy przez 1000 i otrzymujemy FH = 95,74 kHz - częstotliwość odchylania poziomego jaką musi mieć monitor, aby wyświetlał obraz w rozdzielczości 1280x1024/85 Hz

Karta graficzna a parametry monitora Pasmo przenoszenia, określa, jaka maksymalna liczba punktów może być wyświetlona w ciągu jednej sekundy na ekranie. Obliczymy, jakie pasmo przenoszenia powinien mieć monitor, aby móc wyświetlać obraz 1280x1024/85 Hz.

Karta graficzna a parametry monitora Korzystamy ze wzoru: PP = ((M * FH) * 120%) / 1000 [MHz] gdzie: PP - pasmo przenoszenia M - liczba punktów w jednej poziomej linii obrazu

Karta graficzna a parametry monitora Mnożymy liczbę punktów w poziomej linii obrazu M = 1280 przez częstotliwość odchylania poziomego FH = 95,74 kHz i dodatkowo dodajemy 20% zapasu. Otrzymany wynik 147,06 MHz jest równy wymaganemu pasmu przenoszenia.

Agenda Zasady działania kineskopu Pojęcia związane z wyświetlaniem obrazu Telewizor vs monitor komputerowy Karta graficzna a parametry monitora Parametry monitora a ergonomia pracy Wprowadź zagadnienia, które zostaną omówione w trakcie lekcji, w kolejności w której będą omawiane.

Parametry monitora a ergonomia pracy Wyświetlacze podczas pracy wytwarzają szkodliwe pole elektromagnetyczne. TCO - ogólnie przyjętą w Europie i na świecie normę bezpieczeństwa i ergonomii pracy dla monitorów kineskopowych opracowana w 1992 roku przez Szwedzką Konfederację Pracodawców. MPRII (ang. Maximum Permitted Radiation - maksymalna dozwolona dawka promieniowania) - Stworzona w 1990 r. w Szwecji norma emisji promieniowania dla monitorów komputerowych

Parametry monitora a ergonomia pracy Uznaje się że ergonomiczną i komfortową pracę zapewniają monitory wyświetlające obraz z częstotliwością przynajmniej 85 Hz

Ćwiczenie Jeżeli chcesz przejść do ćwiczenia wykorzystaj ten slajd

Ćwiczenia Jakie są różnice w parametrach pomiędzy telewizorem a monitorem komputerowym? Wyjaśnij następujące pojęcia: efekt mory, plamka, OSD

Podsumowanie Po zakończeniu tej lekcji będziesz wiedział i umiał: powiedzieć jakie są zasady działania kineskopu wyjaśnić podstawowe pojęcia związane z wyświetlaniem obrazu i jego parametrami przedstawić różnice w parametrach pomiędzy telewizorem a monitorem komputerowym wyjaśnić jakie są zależności pomiędzy parametrami karty graficznej a parametrami monitora powiedzieć jakie są zależności pomiędzy parametrami monitora a ergonomią pracy Użyj slajdu, celem podsumowania zdobytych przez ucznia umiejętności

Pytania Daj możliwość zadania pytań dotyczących prezentacji.