Urządzenia techniki komputerowej Identyfikacja i charakteryzowanie urządzeń zewnętrznych...

Urządzenia techniki komputerowejIdentyfikacja i charakteryzowanie

urządzeń zewnętrznych komputera

Monitory: historia i technologia obrazu, telewizor a monitor

2

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

3

Agenda

• Zasady działania kineskopu• Pojęcia związane z wyświetlaniem obrazu• Telewizor vs monitor komputerowy• Karta graficzna a parametry monitora• Parametry monitora a ergonomia pracy

4

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

5

Przypomnienie


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

6

Przypomnienie


Liczba wyświetlanych kolorów

• Ściśle zależy od możliwości karty graficznej• Typowo karty obsługują generowanie od 256 do

16 milionów kolorów

7

Agenda


8

Zasady działania kineskopu

Kineskop (lampa katodowa, CRT – ang. Cathode

Ray Tube) - służy do wyświetlania obrazu, stosowany

do budowy odbiorników TV od 1930 roku.

9


Działo elektronowe emituje elektrony, które po przejściu

przez maskę uderzają w luminofor, powodując

świecenie zawartych tam atomów fosforu

10


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.

11


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.

12


• 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.

13


14


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.

15


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.

16


Maska

typu:Trinitron Maska: perforowana

17

Agenda


18

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

19


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

20


• Z powodu niedokładnego odchylenia trzy strumienie elektronów nie przechodzą przez właściwy otwórw masce. W konsekwencji na obrazie powstają kolorowe cienie.

Tak powstaje błąd konwergencji:

21


• 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.

22


• OSD (On Screen Display) - cyfrowy system sterowania parametrami wyświetlania obrazu za pomocą menu na ekranie monitora

OSD

23


• 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.

24

Agenda

• Zasady działania kineskopu• Pojęcia związane z wyświetlaniem obrazu• Telewizor vs monitor komputerowy• Karta graficzna a parametry monitora• Parametry monitora a ergonomią pracy

25

Telewizor vs monitor komputerowy

Obraz telewizyjny• budowany jest z dwóch półobrazów, generowanych

naprzemiennie. • jeden półobraz zawiera parzyste, drugi nieparzyste

linie

26


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)

27


Monitory komputerowe• nowoczesne modele monitorów bez trudu osiągają

rozdzielczości 1200x1024, a nawet 1600x1200 punktów, przy częstotliwości odświeżania wynoszącej minimum 60 Hz.

28

Agenda


29

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?

30


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

31


• 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

32


• 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.

33


Korzystamy ze wzoru:

PP = ((M * FH) * 120%) / 1000 [MHz]

gdzie:PP - pasmo przenoszeniaM - liczba punktów w jednej poziomej linii obrazu

34


• 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.

35

Agenda


36

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

37

Parametry monitora a ergonomia pracy

• Uznaje się że ergonomiczną i komfortową pracę zapewniają monitory wyświetlające obraz z częstotliwością przynajmniej 85 Hz

38

Ćwiczenie

39

Ćwiczenia

• Jakie są różnice w parametrach pomiędzy telewizorem a monitorem komputerowym?

• Wyjaśnij następujące pojęcia: efekt mory, plamka, OSD

40

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

41

Pytania

Urządzenia techniki komputerowej Identyfikacja i charakteryzowanie urządzeń zewnętrznych...

Documents

Transcript of Urządzenia techniki komputerowej Identyfikacja i charakteryzowanie urządzeń zewnętrznych...