Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
|
16. Жидко-кристалические мониторы (ЖК-мониторы). Принцип действия, характеристики, интерфейсы подключения, перспективы использования. Выполнить подключение ЖК-монитора, установить драйверы монитора, настроить видеосистему. |
|
16.1 Принцип действия. В основе любой ЖК_панели лежит свойство одного из типов ЖК_веществ (нематиков) поворачивать плоскость поляризации проходящего через него света (угол поворота зависит от положения кристалла относительно падающего пучка света), а положение кристалла, в свою очередь, можно менять с помощью электрического поля. В простейшем случае панель представляет собой две стеклянные пластины с нанесенными на них прозрачными электродами, между которыми находятся жидкие кристаллы. С обеих сторон этот «бутерброд» закрыт двумя поляризующими пленками (рис. 1). Допустим, что обе пленки имеют горизонтальную поляризацию, а жидкие кристаллы расположены так, что в отсутствие электрического поля направление поляризации света не меняют. Тогда пучок света, направленный на одну сторону панели, будет горизонтально поляризован первым поляризатором, без изменений пройдет слой жидких кристаллов и, так как у второго поляризатора направление поляризации такое же, как у пучка, выйдет наружу с другой стороны панели. С точки зрения наблюдателя панель будет просто прозрачной, ведь к направлению поляризации света человеческий глаз нечувствителен. Если же, подав на электроды напряжение, изменив положение жидких кристаллов таким образом, что они будут поворачивать плоскость поляризации проходящего через них света на 90°, то панель станет непрозрачной: свет будет полностью поглощаться вторым поляризатором, поскольку его направление поляризации окажется перпендикулярным к направлению поляризации света. Соответственно, поворачивая кристаллы на промежуточные углы, путем изменения напряжения на электродах, можно плавно регулировать прозрачность панели. Сама по себе ЖК_панель ничего не излучает, она лишь меняет интенсивность проходящего через нее света — и в этом ее принципиальное отличие от других указанных выше типов дисплеев, в которых каждый пиксел — это самостоятельный светоизлучающий элемент. Поэтому для работы ЖК_панели требуется внешняя подсветка. В калькуляторах, где впервые нашли применение жидкие кристаллы, использовалось естественное внешнее освещение, для этого задняя поверхность экрана делалась зеркальной, однако в компьютерных дисплеях, характеристики которых не должны зависеть от внешнего освещения, эта схема неприменима, поэтому в них позади панели располагается блок ламп подсветки. Как правило, в ЖК_дисплеях применяются ртутные флюоресцентные лампы с холодным катодом (CCFL — cold cathode fluorescent lamp), питающиеся от высоковольтного преобразователя, но, в отличие от привычных ламп невного света, не требующие нити накали вания и достаточно быстро включающиеся. Возможно, впрочем, что вскоре их частично вытеснят ксеноновые лампы низкого давления. Этот процесс уже начался в сканерах, где до последнего времени также использовались только ртутные CCFL.
Для ЖК_панелей характеристики, это в первую очередь время отклика, углы обзора, яркость и контрастность, а также различные аспекты цветопередачи.
16.2.3 Яркость и контрастность. Яркость монитора традиционно определяется как яркость чистого белого цвета в канделах на квадратный метр (кд/м2) при цветовой температуре 6500K, измеряемая в центре экрана. Так как сделать идеально равномерную подсветку практически невозможно, то яркость будет различной в разных точках экрана (обычно она немного больше в тех местах, напротив которых расположены лампы подсветки), однако у большинства мониторов неравномерность яркости белого цвета по полю экрана ниже порога чувствительности глаза, поэтому она ничуть не мешает работе. Как уже говорилось выше, максимальная яркость может очень сильно варьироваться у различных моделей мониторов: если для ЭЛТ она составляет около 100–130 кд/м2 (исключение — мониторы со сравнительно недавно появившейся технологией увеличения яркости без чрезмерно сильной потери четкости, например, модели компании Samsung с функцией MagicBright), то для современных ЖК_мониторов может меняться от 185 до 300 кд/м2, а у отдельных моделей даже больше (как правило, это модели с ориентацией на просмотр фильмов или игры). Наиболее распространенная яркость ЖК_мониторов — 250 кд/м2, этого хватает практически во всех случаях; так, для работы с текстом достаточно яркости всего 70–100 кд/м2 (в зависимости от внешнего освещения), для работы с изображениями — 120–130 кд/м2, и лишь для игр и фильмов востребована яркость 180–200 кд/м2. Таким образом, данный параметр у современных ЖК_панелей не только удовлетворяет запросы любых пользователей, но и значительно превосходит классические мониторы на ЭЛТ — особенно если учесть, что у последних повышение яркости приводит к ухудшению фокусировки луча и соответствующему падению четкости изображения, в то время как на ЖК_мониторах четкость остается неизменно высокой. Другой немаловажный параметр — контрастность — определяется как отношение яркости белого цвета к яркости черного цвета. Очевидно, что понятие «черный цвет» здесь может быть применено только условно — ведь, как уже отмечено выше, серьезный недостаток ЖК_панелей в том, что в силу своего принципа работы некоторый процент света они пропускают всегда, поэтому «выключенный» пиксель будет на самом деле не черным, а темно-серым. Допустим, на панель падает световой поток L, «включенный» пиксель имеет коэффициент пропускания n, а «выключенный» — m. Тогда контрастность будет равна отношению яркости «включенного» пикселя к яркости «выключенного», т. е. nL/mL=n/m. Числа n и m определяются исключительно конструкцией самой ЖК_панели и никак не зависят от падающего на нее от ламп подсветки светового потока L. Поэтому довольно распространенное предположение о том, что многие производители добиваются большой паспортной контрастности лишь увеличением яркости подсветки, в корне неверно: такое увеличение приведет к возрастанию уровня как белого, так и черного цвета, а контрастность останется неизменной. Увы, на сегодня невысокая контрастность — существенный недостаток многих типов панелей, несмотря на большие заявляемые производителями цифры. Допустим, у ЖК_панели с контрастностью 500:1 максимальная яркость 250 кд/м2; это означает, что черный цвет на ней в 500 раз менее яркий, чем белый, т. е. его уровень составит 0,5 кд/м2. Такая, казалось бы, небольшая величина при работе с неярким внешним освещением приводит к тому, что черный цвет выглядит темно-серым; более того, на таком псевдочерном фоне для глаза значительно заметнее неравномерность яркости. Для сравнения: у качественных мониторов на ЭЛТ контрастность может легко достигать 1000–2000:1, а уровень черного может быть существенно ниже 0,1 кд/м2. 16.2.4 Вообще говоря, достоверность отображения монитором цветовой гаммы зависит от многих параметров, однако можно выделить три наиболее важных: гамма-коррекция, настройка цветовой температуры и разрядность матрицы. В первую очередь цветопередача монитора описывается так называемыми цветовыми кривыми, т. е. зависимостью между входным (заданным видеокарте цветом) и выходным сигналом, яркостью экрана (на рис. 5 синим цветом указана теоретическая кривая, черным — реальная кривая одного из недорогих мониторов). Эта кривая — степенная, т. е. имеет вид Out=Inγ, где In — входной сигнал, Out — выходной, а γ — некоторое число, причем максимальный входной сигнал принят равным единице, а минимальной — нулю. Таким образом, удается улучшить передачу темных оттенков изображения — например, при использовании стандартного на данный момент значения γ=2,2 точность их передачи при 8_бит кодировании с гамма-коррекцией такова, какой она была бы при 10_бит линейном кодировании. Разумеется, это не дается без потерь: при гамма-коррекции падает точность передачи светлых оттенков, в приведенном выше примере она оказывается аналогичной 7_бит линейному кодированию. Гамма-коррекция осуществляется дважды с противоположным знаком: первый раз на стадии подготовки изображения, второй — при его отображении; таким образом, пользователь в итоге видит оригинал, каким он был до первой коррекции. 16.3 Традиционные преимущества ЖК-дисплеев перед ЭЛТ-мониторами — тонкий плоский экран, небольшая зани маемая площадь (в среднем на 63% меньше, чем у эк вивалентного ЭЛТ-монитора), малое энергопотребление (в среднем на 30% ниже), более высокая эргономичность, небольшая масса, высокие яркость и разрешение, идеальная геометрия картинки, имеются у ЖК-мони торов и такие преимущества, как более длительный срок службы, более высокая надежность, меньшая стоимость обслуживания. Например, специальные архи тектурные исследования показывают, что в банковском зале, спроектированном с учетом использования ЖК-мониторов, можно при той же площади разместить на 22% больше персонала, чем в аналогичном зале, спро ектированном под ЭЛТ-мониторы. Исследования показали, что ис пользование ЖК-мониторов на самом деле предоставляет реальную возможность существенного повышения продуктивности работы на компьютере. Многим работ никам для достижения более высокой продуктивности необходимо иметь перед глазами достаточно большой объем информации (текстов, таблиц, рисунков), который невозможно разместить на экране обычного мони тора. Переход к использованию монитора с более вы соким разрешением целесообразен далеко не всегда, вследствие высокой цены таких мониторов. Альтерна тивное решение — использование вместо одного не скольких мониторов — известно давно, но на практи ке применялось редко в силу громоздкости ЭЛТ-мони-торов. Сейчас же резкое снижение цен на 15-дюйм ЖК-мониторы сделало их весьма привлекательными для ис пользования в многомониторных конфигурациях. Операционная системы от Microsoft поддерживает многомониторный режим работы (до восьми мониторов). Современные графиче ские адаптеры, как правило, также позволяют подклю чить несколько мониторов. На обычном рабочем месте вместо 17-дюйм ЭЛТ-монитора легко размещаются два 15-дюйм ЖК-монитора с разрешением 1024х768 (очень часто это удобнее, чем один 17-дюйм ЖК-монитор с раз решением 1280х1024, да и цены вполне соизмеримы). Применение двухмониторной конфигурации во мно гих случаях способно дать гораздо больший эффект для повышения продуктивности работы, чем прямое увели чение мощности компьютеров. Да и в области развле чений, например в компьютерных играх, многомонитор-ные конфигурации не помешают. |
|
17. Устройства воспроизведения звука – звуковая плата и аудиосистема. Канал управления звуком. Применение звуковых плат. Цифровой аудиоканал. Выполнить подключение звуковой платы, установить драйверы звуковой платы, продемонстрировать программы настройки аудиосистемы. |
|
18. Манипуляторы – назначение и классификация. Принципы работы механических и оптических манипуляторов. Назначение и принцип действия дигитайзеров. Примеры технологий. Интерфейсы подключения манипуляторов и дигитайзеров. |
|
19. Устройство ввода информации - клавиатура. Объяснить принцип работы клавиатуры и образование сигнала с клавиатуры. Механизмы клавиш. Дополнительные клавиши. Интерфейсы подключения клавиатуры. |
|
20. Устройство ввода графической информации - сканер. Классификация и основные характеристики сканеров. Достоинства и недостатки планшетных сканеров. Выполнить аппаратное подключение сканера, установить драйвер сканера, продемонстрировать работу программного обеспечения, используемого со сканерами. |