А. Лаврентьев - Компьютер - убийца

Основными характеристиками экрана монитора являются размер зерна и размер электронного пятна. Разрешающую способность изображения, которое вы хотите отобразить, можно изменить, изменить же физические свойства дисплея монитора нельзя.

Допустим, нужно отобразить на экране точку белого цвета, весь остальной экран черный. Каким будет минимальный размер этой точки? Это зависит от параметров монитора. Монитор, относящийся к типу, использующему ЭЛТ (электронно-лучевую трубку), выводит изображение путем бомбардировки слоя люминофора электронным пучком. Когда электронный луч попадает на люминофор, тот начинает светиться. Минимальный размер пятна на экране определяется диаметром электронного пучка. Размер пятна в центре экрана меньше, чем на периферии.

Создадим две точки на экране, имеющие разные цвета. Как близко они могут располагаться, оставаясь видимыми (это тест для монитора, а не для зрения)? Если вы поместите точки на расстояние, меньшее элемента изображения – пэла (pel), их невозможно будет различить.

Термин пэл (pel) представляет собой сокращение от слов «элемент изображения» (picture element), его применяют для обозначения минимального размера пятна максимально возможного количества цветов на данном мониторе. В цветных мониторах (исполненных на ЭЛТ или на жидкокристаллических панелях) каждый пэл состоит из трех субпэлов (sub-pel) – независимых люминесцентных покрытий – каждый из которых испускает свет одного из трех чистых цветов (красного, зеленого или синего). Изменяя яркость одного из субпэлов, PC может создать иллюзию появления на экране точки практически любого цвета. Это верно в том случае, если пятно достаточно велико, чтобы включить в себя по одному субпэлу трех разных цветов. Расстояние между пятнами субпэлов красного, зеленого или синего цвета является ограничением, накладываемым на минимальное расстояние между двумя различимыми точками в изображении. Эта величина называется размером зерна. Монитор, исполненный на ЭЛТ (размером по диагонали 14 дюймов), может иметь размер зерна 0,25 мм.

Связи между размером электронного пятна и размером зерна у ЭЛТ-монитора нет. Для тех мониторов, которые способны отображать информацию с максимальным разрешением и яркостью, изготовители обычно стараются делать размер зерна и размер электронного пятна приблизительно одинаковыми. Так как размер зерна определяется технологией производства монитора, то этот параметр и указывается в его паспорте.

Если поставить рядом три монитора с зерном 0,28 мм, 0,26 мм, 0,24 мм, то можно увидеть, что наиболее четким изображение будет на мониторе с размером зерна 0,24 мм. Размер зерна недорогих цветных мониторов может составлять 0,39-0,52 мм, но они больше подходят для компьютерных игр, а для работы с текстовыми и графическими редакторами малопригодны.

Жидкокристаллические дисплеи (Liquid Crystal Display, LCD) также состоят из триплетов пятен одноцветных субпэлов с управляемой интенсивностью свечения. Понятие зерна относится и к этим мониторам. Отличие в том, что жидкокристаллические панели активизируют каждый субпэл отдельно. Фактически они имеют размер пятна, который в любой точке экрана точно соответствует размеру зерна.

Большинство мониторов может отображать на экране 80 символов в одной строке и 25 строк с расстоянием между ними в один пиксел. Так, если монитор отображает 800?600 пикселов, то это означает, что ширина одного символа 10 пикселов (800 / 80 = = 10 символов в строке), а его высота – 24 пиксела (600 / 25 = 24 строк), что соответствует стандарту Ассоциации электронных видеостандартов (VESA – Video Electronics Standards Association). Если у вас монитор с разрешением 800?600 пикселов, то не надо пытаться выводить на него изображение с разрешением 1024?768 пикселов или более того. Изображение будет в этом случае размытым, что приведет к излишнему напряжению зрения.

Пикселы, составляющие изображение, отображаются на дисплее. В мониторах с ЭЛТ поток электронов, попадающих на люминофор, инициирует его свечение. Там, где поток интенсивнее, появляется световое пятно большей яркости, в том месте, где он слаб, – там и яркость будет меньше. В жидкокристаллических панелях элементы растра адресуются поочередно один за другим и для каждого по очереди устанавливается величина света и яркости, что приводит к результату, аналогичному тому, что получается на дисплее с ЭЛТ.

Изображение, производимое ЭЛТ, исчезает уже вскоре после своего создания. Таким образом, эти устройства нуждаются в том, чтобы компьютер постоянно возобновлял изображение с достаточно высокой частотой. Частота регенерации здесь невысокая и вы замечаете мерцание экрана, яркость может, быть недостаточной, что приводит, к ухудшению изображения и быстрому утомлению в первую очередь глаз.

Жидкокристаллические панели могут хранить изображение достаточно долго, и их недостаток – в невозможности быстро менять изображение. Они прекрасно выводят статическое изображение, но недостаточно «резвы» для областей применения, требующих динамичности смены кадров (просмотр видеоклипов, игры с подвижными элементами и т. п.). При попытке слишком быстро обновить такую картинку вы получите либо размытое изображение, либо вообще никакого. Элементы на жидкокристаллических панелях не могут включаться и выключаться с той же частотой обновления, что и ЭЛТ.

Графическая система компьютера постоянно рисует и перерисовывает выводимое изображение. Полностью выведенное изображение называется кадром. Ежесекундно луч рисует несколько десятков кадров. При такой частоте человеческий глаз воспринимает последовательность смены кадров как непрерывный процесс. Если в паспорте на монитор указана, например, частота 100 Гц для вертикальной развертки, то реальная частота будет в два раза меньше, поскольку в мониторах реализована чересстрочная развертка: сначала прорисовываются четные строки, затем нечетные – таким образом, реальная частота смены кадров 50 Гц. Такая частота смены кадров позволяет получать лишь изображения невысокого качества.

Растровые изображения при использовании мониторов на ЭЛТ выводятся последовательно по одному пикселу, дисплей выводит каждый из пикселов изображения 60 раз в секунду или чаще. Электронный луч перемещается по экрану сверху вниз один раз для каждого изображения, это ставит перед монитором жесткие требования к быстродействию системы. Частота, с которой перемещается электронный луч, должна быть от 1/60 секунды или еще меньше. Таким образом, минимальная частота кадровой развертки составляет 60 Гц.

Следовательно, ЭЛТ-дисплей должен синхронизировать перемещение электронного луча в вертикальном и горизонтальном направлении с частотами 60 Гц и 48 кГц. Ширина полосы пропускания видеотракта должна быть не менее 50 МГц. Это минимальное требование к ЭЛТ-дисплею с разрешением 1024?768 пикселов.