В чем недостатки жидкокристаллических мониторов

Производительность монитора

Производительность монитора измеряется по следующим параметрам:

• Яркость, измеряется в кандел на квадратный метр.
• Соотношение сторон — является отношением длины горизонтальной на вертикальную длину. Мониторы обычно имеют соотношение сторон 4:3 , 5:4 , 16:10 и 16:9.
• Размер картинки, как правило, измеряется по диагонали, но фактическая ширина и высота более информативны, так как они не зависят от соотношения сторон.
• Разрешение дисплея — число различных пикселей в каждом измерении, которое может быть отображено. Максимальное разрешение ограничено шагом точки.
• Шаг точки это расстояние меж субпикселями одного цвета в миллиметрах. В общем, чем меньше размер точки, тем четче картинка.
• Частота обновления кадров — сколько раз в секунду дисплей обновляется (освещается). Максимальная частота обновления ограничена временем отклика.
• Время отклика – время, необходимое пикселю монитора для перехода из активного (белого) состояния в неактивное (черное) и обратно в активное (белое), измеряется в миллисекундах. Более низкие значения означают более быстрые переходы и уменьшают количество видимых искажений изображения.
• Контрастность — это отношение яркости самого яркого цвета (белый) который способен дать монитор, к самому темному цвету (черному).
• Потребляемая мощность — измеряется в ваттах.
• Точность цветопередачи измеряется в дельта-Е; чем ниже дельта-E, тем точнее цветопередача. Дельта-E менее 1 незаметен для человеческого глаза. Дельта-Е от 2 до 4 считается хорошим и требует чувствительных глаз, чтобы заметить разницу.
• Угол обзора — максимальный угол, при котором изображения на мониторе можно просматривать, без излишней деградации изображения. Он измеряется в градусах по горизонтали и по вертикали.

ЖК-монитор для компьютера

Несколько ошибочно считается устаревшим по сравнению со светодиодным монитором, в то время как оба типа мониторов принадлежат к одной группе – жидкокристаллические мониторы, и разница между ними касается, прежде всего, метода подсветки матрицы.

В ЖК-мониторе используют люминесцентные лампы с холодным катодом. Эти лампы подсвечивают матрицу монитора и приводят к тому, что на ней хорошо видно изображение.

Преимущества и недостатки ЖК монитора

• ЖК-мониторы имеют хорошие углы обзора, но это также зависит от используемой матрицы.
• ЖК-мониторы могут быть дешевле, чем светодиодные.

• ЖК-мониторы хуже выделяют черный.
• ЖК-мониторы потребляют больше энергии, чем светодиодные.
• ЖК-мониторы имеют больший вес и размеры, чем их светодиодные аналоги.

Проекционный экран

Монитором можно назвать такое устройство, лишь с натяжкой. Принцип заложен кинематографом: на большом экране при подаче пучка света, на прозрачный кадр с картинкой, благодаря системе линз, формируется изображение.

В домашних условиях такие устройства используются редко(или же если только в дорогих домашних кинотеатрах), а вот при проведении презентаций и различных семинаров, когда требуется показать картинку большой аудитории, это наиболее экономически целесообразный вариант: стоимость экрана и проектора в десятки раз меньше, чем плазменной или жидкокристаллической панели, такого же размера.

Какие существуют недостатки ЖК мониторов

• Малый угол обзора. Некоторые жидкокристаллические дисплеи могут сильно искажать, засвечивать или напротив затемнять изображение при изменении угла обзора, однако эта особенность в большей мере касается старых моделей: крупнейшие мировые производители за последние годы практически устранили этот недостаток в выпускаемой технике и теперь большинство ЖК мониторов позволяет видеть четкое и контрастное изображение на экране почти с любого угла.
• Возможность появления «мертвых» пикселей. Мертвыми пикселями называются точки на экране, утрачивающие со временем способность передавать цвет. В зависимости от типа матрицы, они могут становиться черными или приобретать другой цвет.
• Плохая цветопередача.
• Низкий уровень контрастности, недостаточная глубина черного цвета.
• Чувствительная, не снабженная стеклом матрица, что делает экран плохо защищенным от повреждений.
• Скорость смены изображений сохраняется на достаточно низком уровне и уступает ЭЛТ и плазменным дисплеям.

Что такое дисплей?

Display – переводится с английского как «показывать». Это электронное устройство, которое используется для визуального отображения информации. Позволяет обеспечить взаимодействие ПК (смартфона, планшета и др.) и оператора. Это термин общего назначения – им называют не только экран телефона, но и подключенный телевизор, а система Яндекс называет так механизм управления рекламой в сети. Поэтому слова «дисплей», «экран», «монитор» и подобные не являются полными синонимами (хотя часто звучат как взаимозаменяемые).

Электронный элемент визуализирует текстовую и графическую информацию, которая в данный момент находится в оперативной памяти устройства. Для запуска процесса применяются различные контроллеры, манипуляторы (клавиатура ПК, кнопки смартфона или сенсорный экран).

TN

Является самым старым типом жидкокристаллической матрицы.
Технология использует жидкие кристаллы, которые закручиваются по спирали после
подачи напряжения. Если красные, зеленые и синие ячейки одновременно полностью
освещены, на экране образуется белая точка. В случае подачи напряжения
кристаллы «запирают» свет, создавая темную точку.

Преимущества: низкая себестоимость и простота технологии.
Дисплеи имеют максимальную скорость отклика — порядка 1 миллисекунды. Технологию
TN используют устройства с самой высокой частотой вертикальной развертки —
более 200 Гц.

Недостатки: худшая цветопередача, наименьшие углы обзора, постеризация изображения. Качество картинки зависит от перемещений пользователя — даже небольшого отклонения от идеального положения прямо перед монитором обычно достаточно, чтобы цвет и контраст серьезно изменились.

ВАЖНО: Угол обзора — максимальный угол, под которым на экран можно
смотреть без существенной деградации качества изображения. IPS

IPS

Данный тип матрицы был разработан компанией Hitachi, чтобы
избавиться от недостатков TN. Отличие технологии в расположении жидких
кристаллов — они не скручиваются в спираль, а расположены параллельно друг
другу. При отсутствии напряжения на электродах свет не пропускается, возникает естественный
черный цвет, тогда как на TN он темно-серый.

Преимущества: углы обзора составляют 170 градусов по
горизонтали и вертикали, картинка стабильна независимо от расположения
пользователя. Дисплеи выделяются естественной цветопередачей и неплохой
контрастностью. Есть много разновидностей матриц IPS — PLS, AH-IPS, E-IPS, для
потребителя они практически ничем не отличаются.

Недостатки: технология сложнее, в результате такие матрицы
дороже и потребляют больше электроэнергии. Чтобы повернуть весь массив кристаллов,
требуется время, поэтому время отклика больше. Для первых поколений оно
составляло 35-25 миллисекунд. Матрицы часто страдают эффектом Glow — высветлением
темных участков при отклонении угла обзора.

ВАЖНО: Чем медленнее отклик, тем дольше изображение остается смазанным при движении. Пользователь в этом случае видит на мониторе шлейф движущегося объекта

Высокий отклик важен только для динамичных игр, в обычных приложениях такой эффект незаметен на всех типах дисплеев.

OLED

Принцип работы матриц на органических светодиодах (OLED) кардинальным образом отличается от рассмотренных нами выше панелей. Вместо игры с поляризацией каждый пиксель матрицы (субпиксель) начинает испускать свет при подаче на него напряжения. Испускаемый свет зависит от конкретного субпикселя, а благодаря отсутствию препятствий яркость таких матриц может достигать очень высокого уровня.

OLED-матрицы предлагают чрезвычайно высокую контрастность и превосходную цветопередачу с действительно глубоким черным цветом. Им не требуется какая-либо дополнительная подсветка, что максимально снижает толщину таких панелей, а сами панели могут быть гибкими.

Контрастность

Контрастность — это соотношение яркости белого и чёрного цветов. Нередко при настройках её регулируют в паре с яркостью. Но если рассматривать данный показатель как отдельную величину (при условии корректной подстройки яркости), то чем выше его значение, тем лучше.

Монитор Xiaomi Mi Display 1A с контрастностью 1000:1

• До 600:1 — низкая контрастность. В то же время она вполне приемлема для работы при нормальном освещении. В противном случае изображение может показаться тускловатым и несколько неестественным.
• От 600:1 до 1000:1 — средний показатель. Изображение при таком выглядит вполне достойно. Обычно его более чем достаточно для работы с документами и развлечений.
• 1000:1 и выше — с такой контрастностью изображение будет выглядеть чётко и естественно при любом освещении. Это будет особенно заметно при просмотре фильмов и в видеоиграх.

Типы матрицы мониторов. Основные три кита

LCD — это почти все (кроме OLED с 2020 года) современные недорогие матрицы для мониторов и телевизоров. В категорию входят: все TN матрицы; все IPS, VA и производные усовершенствованные.
LED — не встречаются в чистом виде для матриц для мониторов. Используются технология LED для внешней рекламы: баннеры, уличное ТВ, бегущие строки

Слово LED в названии матрицы используется в качестве указания на тип подсветки, поэтому не обращайте внимание на этот рекламный трюк.
OLED — новая прогрессивная технология с массой преимуществ. В отличии от LCD, светится каждый пиксель, подсветка не используется.

Исходя из предоставленных данных следует заключение, что матрицы мониторов бывают двух типов – жидкокристаллические и светодиодные. Также возможны их комбинации и вариации.

Устройство LCD. Фото www.flatpanels.dk

Основные типы матриц (экранов) LCD — это TN (TN+film), IPS (H-IPS, AS-IPS, H-IPS A-TW, AFFS-IPS, PLS-IPS), VA (MVA, PVA). С качестве экзотики можно затронуть OLED.

Виды матриц

В ЖК мониторах может использоваться несколько видов матриц, которые отличаются друг от друга своей технологией.

TN+film

. Это одна из самых простых стандартных технологий, которая отличается своей популярностью и небольшой стоимостью. Такой тип модуля обладает низким потреблением электроэнергии и сравнительно небольшой частотой обновления. Особенно часто можно встретить подобный модуль в старых моделях панелей. «+film» в названии значит, что использовался еще один слоя пленки, который должен сделать угол обзора больше. Однако, так как сегодня ее применяют везде, название матрицы может быть сокращено до TN.

Подобный ЖК монитор имеет большое количество недостатков. Во-первых, у них плохая цветопередача из-за использования для каждого цветового канала только 6 бит. Большинство оттенков при этом получается при смешивании основных цветов. Во-вторых, контрастность ЖК мониторов и угол обзора также оставляет желать лучшего. А если у вас перестанут работать какие-то сабпиксели или пиксели, то скорей всего они будут постоянно светиться, что мало кого порадует.

IPS

. Такие матрицы отличаются от других видов тем, что имеют наилучшую передачу оттенков и большой угол обзора. Контрастность в таких матрицах также не самая лучшая, а частота обновления меньше, чем даже у TN матрицы. Это значит, что при быстром движении за картинкой может появляться заметный шлейф, что будет мешать смотреть телевизор. Однако если на такой матрице сгорит пиксель, он не будет светиться, а, наоборот, останется черным навсегда.

На основе данной технологии существуют и другие типы матрицы, которые также нередко используются в мониторах, дисплеях, экранах телевизоров и т.д.

• S-IPS. Такой модуль появился в 1998 году и отличался только меньшей частотой обновления отклика.
• AS-IPS. Следующий тип матрицы, в котором кроме скорости обновления улучшили еще и контрастность.
• A-TW-IPS. Это, по сути, та же S-IPS матрица, к которой был добавлен цветовой фильтр под названием «Настоящий белый». Чаще всего такой модуль использовали в мониторах, предназначенных для издательств или фотолабораторий, так как он делал белый цвет более реалистичным и увеличивал спектр его оттенков. Минус такой матрицы заключался в том, что черный цвет обладал при этом фиолетовым оттенком.
• H-IPS. Появился этот модуль в 2006 году и отличался однородностью экрана и улучшенным контрастом. У него нет такой неприятной засветки черного цвета, правда и угол обзора стал меньше.
• E-IPS. Появился в 2009 году. Такая технология помогла улучшить угол обзора, яркость и контрастность ЖК мониторов. Кроме того, было уменьшено время обновления экрана до 5 миллисекунд и уменьшено количество потребляемой энергии.
• P-IPS. Данный тип модуля появился относительно недавно, в 2010 году. Это наиболее усовершенствованная матрица. Она обладает 1024 градациями для каждого сабпикселя, благодаря чему появляется 30-битный цвет, чего не могла достичь ни одна другая матрица.

VA

. Это самый первый вид матриц для ЖК дисплеев, который представляет собой компромиссное решение между предыдущими двумя видами модулей. Такие матрицы лучше всего передают контрастность изображения и его цвета, но при определенном угле обзора могут пропадать некоторые детали и изменяться цветовой баланс белого.

У такого модуля также существует несколько производных версий, отличающихся друг от друга по своим характеристикам.

• MVA – одна из первых и наиболее популярных матриц.
• PVA – данный модуль был выпущен компанией Samsung и отличается улучшенной контрастностью видео.
• S- PVA – также была изготовлена компанией Samsung для жидкокристаллических панелей.
• S-MVA
• P-MVA, A-MVA – производства AU Optronics. Все дальнейшие матрицы отличаются только компаниями-производителями. Все улучшение основываются только на уменьшении скорости отклика, которая достигается благодаря подачи более высокого напряжения в самом начале изменения положения сабпикселей и использовании полноценной 8-битной системы, которая кодирует цвет на каждом канале.

Также имеется и еще несколько видов ЖК матриц, которые также используются в некоторых моделях панелей.

• IPS Pro – их используют в телевизорах компании Panasonik.
• AFFS – матрицы от компании Samsung. Используются только в некоторых специализированных устройствах.
• ASV – матрицы от корпорации Sharp для жидкокристаллических телевизоров.

Типы мониторов

Мониторы для компьютера различаются между собой по нескольким характеристикам.

Вид выводимой информации. По этому признаку выделяют 2 категории изделий:

• графические. Они способны выводить на экран как текстовую, так и графическую информацию;
• алфавитно-цифровые. В них присутствует система символьного дисплея.

Размерность изображения может быть только 2 типов:

• двумерная. В данном случае для обоих глаз формируется единая картинка;
• трехмерная. Картинка для каждого глаза формируется своя.

Согласно внутреннему устройству выделяют несколько подтипов приборов:

• ЖК;
• ЭЛТ;
• OLED (или светодиодные);
• плазменные;
• проекционные.

При этом наиболее распространенными считаются первые 3 вида устройств.

Виды мониторов могут отличаться типом портов (port) и видеоадаптеров. Сюда относят:

• CGA;
• VGA/SVGA;
• HGC;
• EGA.

Можно также приобрести беспроводной монитор, который подходит для разных целей.

ЭЛТ мониторы

Под монитором ЭЛТ принято понимать устройство, в основу которого входит электронно-лучевая трубка (или кинескоп). Один конец лучевой трубки имеет широкое основание, другой заканчивается узкой трубкой. Внутри кинескопа находится вакуум. Фронтальная внутренняя часть кинескопа покрыта люминофором. Это сложный состав, основанный на редких металлах, например, эрбия и иттрия. Особенность люминофоров заключается в том, что их бомбардировка заряженными частицами вызывает свечение.

Для того чтобы на экране ЭЛТ монитора возникло изображение, из электронной пушки выпускается поток электронов. Эти частицы приводятся в движение посредством электростатического поля. Распространение потока по всей поверхности экрана обеспечивает отклоняющая система. Она способна отклонять лучи по горизонтали и вертикали.

С появлением новых технологий такие экраны стали использоваться крайне редко.

ЖК мониторы

Жидкокристаллические мониторы называются также LCD. А работают они на основе вещества, которое обладает свойствами кристаллических тел, но при этом сохраняет жидкое состояние. После воздействия электрическим током ориентация молекул этих жидких кристаллов изменяется. Поэтому изменяются и свойства лучей, проходящих через кристаллы.

В числе преимуществ таких экранов называют:

• отсутствие видимого мерцания;
• воспроизведение четкой картинки;
• малый размер и вес.

Наряду с этим можно указать и на несколько недостатков:

• возможность передачи картинки только в штатном разрешении. Например, Full HD 1920×1080 . А другие варианты будут передаваться с потерей четкости;
• зависимость контраста изображения от угла обзора;
• низкая защищенность от повреждений.

Светодиодные мониторы

Технология OLED базируется на использовании органического светоизлучающего диода. Это устройство представляет собой полупроводниковый диод на основе органических соединений.

Чтобы создать такой монитор, требуется несколько тончайших органических пленок, которые располагаются между 2 проводниками. Дисплей начинает светиться после того, как на проводники подается напряжение величиной 2-8 вольт. Такой OLED display состоит из диодов нескольких цветов (2 или 3).

Мониторы, созданные по этой технологии, обеспечивают большой угол обзора. А также четкость и яркость картинки. Однако главным недостатком является срок службы. Он ограничивается 2-3 годами.

Быстрота отклика и необходимое значение для просмотра видео в формате 3D

Быстрота отклика – это то, сколько кадров в секунду может показывать телевизор. Этот параметр влияет на качество изображения и его плавность. Для того чтоб было достигнуто данное качество, частота обновления должна составлять 120 Гц. Для того чтоб достичь такой частоты, в телевизорах используют видеокарту. Кроме того, такая частота смены кадров не создает мерцания экрана, что в сою очередь лучше влияет на глаза.

Для просмотра фильмов в 3D формате такой частоты обновления будет вполне достаточно. При этом во многих ТВ устанавливают подсветку, которая обладает частотой обновления 480 Гц. Достигается она при помощи использования специальных TFT транзисторов.

Сканеры

Сканер позволяет ввести в компьютер изображение: фотографию, страницу
журнала, книги, рукопись. То есть, сканер  это устройство
ввода.

Можно отсканировать страницу с текстом (как картинку), а затем, при
помощи специальной программы, преобразовать изображение в настоящий
текст, с которым можно работать в текстовом редакторе.

Сканирование выполняется при помощи светового луча. Источник света
перемещается вдоль оригинала, считывая изображение.

Сканеры можно разделить на два класса:

• ручные

• планшетные

Ручной сканер по изображению перемещает пользователь.

Планшетные сканеры

Планшетный сканер сам перемещает источник света вдоль оригинала,
уложенного на стекло.

1. Каким английским словом обозначают электронное оборудование компьютера?
2. Каким английским словом обозначают программное обеспечение компьютера?
3. Какие типы мониторов вам известны?
4. Объясните принцип действия электронно-лучевых мониторов.
5. Расскажите про достоинства и недостатки электронно-лучевых мониторов.
6. Объясните принцип действия жидкокристаллических мониторов.
7. Расскажите про достоинства и недостатки жидкокристаллических мониторов.
8. Объясните принцип действия газоплазменных мониторов.
9. Расскажите про достоинства и недостатки газоплазменных мониторов.
10. Для чего служит видеокарта?
11. Как влияют характеристики видеокарты на вывод изображения?
12. Что такое разрешение экрана?
13. Могут ли мониторы работать в разрешении, отличном от
    их физического разрешения?
14. Как и в чем измеряют размер экрана монитора?
15. В чем неудобство маленьких мониторов?
16. Какие типы принтеров вам известны?
17. Объясните принцип работы матричного принтера.
18. Расскажите про достоинства и недостатки матричных принтеров.
19. Объясните принцип работы струйного принтера.
20. Расскажите про достоинства и недостатки струйных принтеров.
21. Объясните принцип работы лазерного принтера.
22. Расскажите про достоинства и недостатки лазерных принтеров.
23. Для чего предназначен сканер?
24. Объясните принцип работы сканера.
25. В чем отличие ручного сканера от планшетного?

Вариант 1

1. Боря должен нарисовать и отправить рисунок электронной почтой на
   конкурс компьютерной графики. Какие устройства компьютера ему
   необходимы для участия в конкурсе?

2. Листик играет в крестики-нолики с компьютером, используя для общения с
   ним двоичный кодировщик: четыре двоичных знака составляют одно
   сообщение. Как может Листик кодировать свой ход?

Вариант 2

1. Коля пишет доклад по истории и оформляет его с помощью текстового и
   графического редакторов, а также иллюстрирует его рисунками из книги.
   Какие устройства компьютера ему придется использовать? Ответ оформите
   в виде документа редактора Word.
2. Ученому удалось принять сообщение из космоса. Он предположил, что
   сигнал (i,j) означает точку в соответствующей клетке
   экранной матрицы размером 3х4. Постройте средствами Word изображение
   для цепочки сигналов:

   
   (1,1) (1,2) (1,3) (2,1) (2,3) (3,1)
   (3,3) (4,1) (4,3) (1,1) (1,2) (1,3)
   (2,1) (2,3) (3,1) (3,2) (3,3) (1,1)
   (1,3) (2,1) (2,2) (2,3) (3,1) (3,2)
   (3,3) (4,1) (4,3) (1,1) (1,2) (2,1)
   (2,2) (3,1) (3,2) (3,3) (4,1) (4,2)
   (4,3) (1,1) (1,2) (1,3) (2,1) (3,1)
   (3,2) (4,1) (4,2) (4,3) (1,1) (1,2)
   (1,3) (2,2) (3,2) (4,2)
   

Вариант 3

1. Листик и его подруга Веточка играют в крестики-нолики на компьютере.
   Поле игры  большое, размером 9×9. Для передачи хода
   используется двоичный кодировщик. Сколько потребуется двоичных знаков
   для передачи компьютеру одного хода?
2. Память на видеокарте размером 32 байта предназначена для хранения
   одного кадра, отображающегося на экране монитора с разрешением 8х8
   пикселей. Сколько цветов может быть предусмотрено для пиксела на таком
   экране?

3. Придумайте различные способы кодирования кадра изображения в
   видеопамяти размером 16 байт. Какое максимальное разрешение может иметь
   экран для отображения кадра из такой видеопамяти и при каком количестве
   цветов? Какое максимальное число цветов может быть отражено на экране и
   при каком разрешении?

LED

В этих мониторах, в отличие от предыдущей вариации, используются светодиоды, а не жидкие кристаллы. Светодиоды отвечают за цветопередачу.

По принципу действия они напоминают включающиеся и выключающиеся лампочки. Такие “лампочки” обеспечивают самое высокое качество и контрастность изображения.

Однако, несмотря на такие положительные стороны, есть и недостаток. Эти “лампочки” достаточно большие и монитор, соответственно, тоже. И потому использовать их в быту не получится.

Свое применение они нашли в рекламных щитах, на крупных мероприятиях и прочих подобных сферах. Даже в привычных нам КФС и Макдональдсе они установлены для демонстрации меню за кассой.  Они стоят относительно недорого и при этом имеют высококлассное качество.

Отметим еще одно преимущество. И заключается оно в конструкции такого монитора. Небольшие  панели имеют самостоятельное управление и шину для получения и передачи информации.

Эти панели и являются основополагающим “фундаментом” для построения экранной панели. В этом случае не играет роли, какое у экрана разрешение, главное, чтобы оно было позволительным для компьютера.

Такая конструкция имеет положительную особенность — если ломается одна панель, то весь экран не выходит из строя, а только неисправный кусок. В дальнейшем, для того, чтобы вернуть работоспособность всего экрана, достаточно просто заменить эту панель.

Надеемся, что в скором времени, увидим LED мониторы для обычных, стационарных ПК, которые можно будет использовать в быту.

Иногда, в магазинах можно услышать про подобные, но это всего лишь ошибка. То, что продавец-консультант подразумевает под LED-монитором на самом деле обычный ЖК-монитор, но со светодиодной подсветкой.

Какой монитор мне выбрать – ЖК или светодиодный

Даже зная преимущества и недостатки обоих типов мониторов, тем не менее, сложно принять однозначное решение. Выбор между светодиодным и ЖК-монитором может быть затруднен, но невозможно не заметить тенденцию выбора более современных светодиодных мониторов, которые являются энергосберегающими и предлагают очень хорошие рабочие параметры

В свою очередь, при меньшем бюджете всё же стоит обратить внимание на ЖК-мониторы

Следовательно, решающее значение при выборе между LED и LCD мониторами имеет уровень цен, хотя, вероятно, профессионалы или люди, проводящие много времени за компьютером, захотят выбрать более современные версии экранов.