Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Zdeněk Dostál Ročník: 2. Hardware.

Transkript

1 Zlepšení podmínek pro vzdělávání na středních školách Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název a adresa školy: Integrovaná střední škola Cheb, Obrněné brigády 6, Cheb Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Číslo a název klíčové aktivity: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Číslo DUM: VY_32_INOVACE_10Dos_1 Název DUM: Monitory Jméno autora: Zdeněk Dostál Ročník: 2. Předmět: Hardware Vzdělávací obor: kterýkoliv Klíčová slova: Monitor, LCD, Plasma, OLED Anotace: Seznamuje se základy fungování monitorů Druh učebního materiálu: Prezentace Očekávaný výstup: Pochopení fungování monitoru Metodika učebního materiálu: Prezentaci spusťte klávesou F5

2 Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Zdeněk Dostál Monitory

3 Co je to? základní výstupní elektronické zařízení sloužící k zobrazování textových a grafických informací je-li připojen k počítači, je propojen s grafickou kartou může být připojen i k dalším zařízením nebo do nich přímo integrován monitor může být také součástí samostatného počítačového terminálu

4 Parametry monitorů Úhlopříčka velikost monitoru se obvykle udává jako vzdálenost mezi protilehlými rohy obrazovky toto značení nerozlišuje poměr stran monitoru, př. 21 monitor poměrem stran 4:3 zobrazí plochu o velikosti ~1361 cm2 širokoúhlá obrazovka 16:9 zobrazí plochu o velikosti ~1212 cm2 Rozlišení obrazovky udává se v bodech neboli pixelech (px) u LCD, plasma displeje a OLED se jedná o skutečný počet bodů pokus o použití jiného než tohoto rozlišení vede k různým deformacím obrazu Obnovovací (vertikální) frekvence udává se v jednotkách Hertz (Hz) u LCD, plasma displeje a OLED je tento parametr nepodstatný

5 Parametry monitorů Doba odezvy udává se v jednotkách milisekund (ms) doba, za kterou se bod na LCD monitoru rozsvítí a zhasne Vstupy současnosti se používají D-sub (15pinový, analogový) DVI (kombinovaný digitální a analogový) HDMI (digitální pro přenos videa ve vysokém rozlišení, zpětně kompatibilní s DVI) oddělené RGB (analogové) vstupy Display Port (digitální pro přenos videa ve vysokém rozlišení, zpětně kompatibilní s DVI a HDMI) Další parametry elektrická spotřeba udávaná ve Wattech (W) rozteč bodů pozorovací úhly hmotnost atd.

6 Aditivní míchání barev aditivní míchání barev je takový způsob míchání barev, kdy se jednotlivé složky barev sčítají a vytváří světlo větší intenzity výsledná intenzita se rovná součtu intenzit jednotlivých složek pracuje se se třemi základními barvami: červená, zelená a modrá aditivní míchání barev odpovídá vzájemnému prolínání tří barevných kuželů světla ze tří reflektorů na bílém plátně Obr. 1 část plátna, která je osvětlená rovnoměrně všemi třemi reflektory, je bílá

7 LCD (Liquid Crystal Display) tenké a ploché zobrazovací zařízení skládající se z omezeného (velikostí monitoru) počtu barevných nebo monochromatických pixelů seřazených před zdrojem světla nebo reflektorem LCD monitory nemají žádný negativní vliv na zrak člověka každý pixel LCD se skládá z molekul tekutých krystalů uložených mezi dvěma průhlednými elektrodami a mezi dvěma polarizačními filtry, přičemž osy polarizace jsou na sebe kolmé 1. polarizační filtr vertikální 2. matrice s elektrodami 3. matrice z tekutých krystalů 4. matrice s napájecími elektrodami 5. polarizační filtr horizontální 6. zdroj světla Obr. 2

8 Funkce LCD Jakmile dopadne světlo na první filtr, dojde k jeho polarizaci. Molekuly každé vrstvy vedou přijaté světlo směrem k další vrstvě. Když prochází světlo těmito vrstvami tekutých krystalů, molekuly také mění rovinu kmitání světla, a to tak, aby odpovídala jejich vlastnímu úhlu. Jakmile tedy světlo dorazí ke vzdálené části hmoty tekutých krystalů, kmitá pod stejným úhlem jako poslední vrstva molekul. Pokud je poslední vrstva sesouhlasena s polarizačním filtrem - světlo prochází. V opačném případě vidíte na obrazovce tmu. Pokud molekuly tekutých krystalů vystavíte elektrickému náboji, změní svůj směr. Po opětovném srovnání, začnou měnit úhel světla, které jimi prochází, a tento úhel nebude již odpovídat úhlu vrchního polarizačního filtru. Takovou oblast displeje nemůže procházet žádné světlo, a proto bude tmavé. Obr. 3

9 Barevné LCD V barevných LCD je každý pixel rozdělený do tří subpixelů, a to červeného, zeleného a modrého (tedy RGB). Svítivost každého pixelu je možné kontrolovat nezávisle na ostatních, díky tranzistorům; jejich kombinací lze pak dosáhnout milionů barev. Barevné složky (subpixely) je možné sestavit v různých geometriích, v závislosti na použití monitoru. LCD rozdělujeme na pasivní STN (Supertwist Nematic) a aktivní TFT (Thin-Film Transistors). Aktivní displeje TFT rozdělujeme na: TN+Film (Twisted nematic) IPS (In-Plane Switching) MVA (Multi-domain Vertical Alignment) PVA (Patterned Vertical Alignment) S-PVA (Super-PVA) S-IPS (Super-IPS) Obr. 4

10 Výhody - Nevýhody Výhody geometrie, ostrost - dokonalá ostrost v nativním rozlišení jas - podsvětlení displeje je jasné a u kvalitnějších monitorů i dokonale rovnoměrné velikost spotřeba nižší spotřeba energie Nevýhody doba odezvy než se krystaly otevřou a uzavřou, musí projít molekulární změnou, která trvá určitý čas pozorovací úhly - způsobuje např. barevné anomálie, kdy pod vlivem špatného úhlu pohledu dojde k distorzi barev na několik blízkých odstínů barvy - tekuté krystaly prostě nejsou schopny realisticky reprodukovat všech 16,7 milionu barev a těm pak chybí sytost kontrast nedokáže zobrazit černou barvu

11 Plasma je to typ plochého zobrazovacího zařízení používaná pro televizory s velkou úhlopříčkou (minimálně 80 cm). název plazmová je odvozen od použité technologie využívající malé buňky s elektricky nabitými částicemi ionizovaného plynu Obr. 5

12 Funkce plasma displeje do obou zobrazovacích elektrod je pouštěno střídavé napětí když je napětí iniciováno, je indukován výboj, který začne ionizovat plyn a vytvářet plazmu po vzniku plazmy získají nabité částice díky elektrickému poli kinetickou energii a začnou do sebe narážet neon a xenon jsou přivedeny do excitovaného stavu a po návratu elektronu do svého orbitalu uvolní ultrafialové záření díky tomuto záření pak excitují atomy luminoforu a ty uvolní viditelné světlo v každém pixelu jsou tři různě barevné luminofory, jejichž kombinací vzniká výsledná barva červený, zelený a modrý luminofor musí být ovládány zvlášť a navíc v mnoha úrovních intenzity, abychom dostali co největší škálu zobrazovaných barev standardní metoda určuje 256 úrovní zobrazovaných barev subpixelu

13 Výhody - Nevýhody Výhody jas a kontrast - poskytuje realistický obraz s vynikajícím podáním černé zorný úhel - vysoký kontrast při sledování z libovolného odezva pohybu dokáže zobrazovat bez problémů rychlé pohyby Barvy - podání barev je kvalitní jak ve světlých tak tmavých scénách Nevýhody statický obraz - postupné vypalování obrazu na stínítko monitoru odraz panelu - skleněný kryt chránící displej, při dopadu světla pod určitým úhlem, se bude obraz nepříjemně lesknout spotřeba - spotřeba těchto displejů je vyšší

14 OLED (Organic light-emitting diode) displej využívá technologii organických elektroluminiscenčních diod technologie pochází z roku 1987, kdy jí vyvinula firma Eastman Kodak používá se především v přístrojích jako mobilní telefony nebo MP3 přehrávače Existují dva základní druhy displeje s pasivní matricí (PMOLED - Passive Matrix Organic Light Emitting Diode) displeje s aktivní matricí (AMOLED - Active Matrix Organic Light Emitting Diode). Displeje s pasivní matricí - PMOLED jsou jednodušší používají se především tam, kde je třeba zobrazit například pouze text vhodné především pro displeje menších úhlopříček Displeje s aktivní matricí AMOLED jsou vhodné pro graficky náročné aplikace s velkým rozlišením, tedy zobrazování videa a grafiky struktura je podobná jako u TFT typů LCD displejů výhody oproti PMOLED vyšší zobrazovací frekvence ostřejší vykreslení obrazu a nižší spotřeba nevýhody složitější struktura displeje vyšší cena

15 Další varianty OLED PHOLED (Phosphorescent OLED) technologie fosforeskujících OLED dosahuje 4 větší účinnosti než normální OLED technologie využívá principu elektrické fosforescence, která převádí až 100 % elektrické energie na světlo WOLED (White OLED) dosahují vysoké účinnosti generování světla 30 lm/w, při zachování možnosti měnit jeho FOLED (Flexibilní OLED) OLED struktura je místo na skle umístěna na pružném materiálu TOLED (Transparentní OLED) tato technologie umožňuje vytvořit displej s až 80% průchodností světla průhlednost je dosažena transparentní katodou, anodou i podložkou (skleněná nebo plastová Stárnutí OLED displeje není stejné pro všechny barvy životnost modré je asi hodin životnost zelené je asi hodin životnost červené přibližně hodin

16 Citace Florisla, úvodní obrázek, [cit ]. Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: < Quark67, Obr 1., [cit ]. Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: < Obr 2., [cit ]. Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: < BBCLCD, Obr 3., [cit ]. Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: < Obr 4., [cit ]. Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: Kukusak, Obr 5., [cit ]. Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: <