Содержание:

Введение

За последние годы во всех сферах жизнедеятельности человека ключевое место занял компьютер. Со времен создания первого компьютерного устройства его вычислительная мощность, форма, размеры и ключевые технологии менялись в лучшую сторону. На сегодняшний день компьютеризировано практически все: и медицина, и образование, и производство, и добывающая промышленность, и даже досуг человека. Большая часть жителей Земли пользуется компьютерами, представляющими собой отдельные системные блоки, устройства вывода информации (мониторы для компьютера) и периферийные устройства для ввода данных – мышь и клавиатуру. Стоит уделить особое внимание именно монитору, так как это та часть компьютера, перед которой человек проводит очень длительное время. Монитор – это специальное устройство для вывода информации с вычислительного блока компьютера посредством использования специального экрана. Вывод информации осуществляется путем подсвечивания отдельных мельчайших элементов экрана – пикселей, которые в совокупности образуют цельную картину текста, таблиц, картинок, фото или видео. Так как мониторы используются практически везде, то это приводит к необходимости разрабатывать и создавать устройства под конкретные нужды. Поэтому производители предлагают широкий выбор мониторов для компьютеров от домашних до профессиональных с особыми функциями. В данной работе и рассмотрим характеристики и типы мониторов для персональных компьютеров.

1. Классификация мониторов

Монитор как средство визуального отображения информации существует давно и за свою историю пережил несколько революционных изменений. Если еще не несколько лет назад производители главным образом боролись за возможности обеспечения высоких базовых характеристик «картинки», то сегодня ужесточается конкуренция между разными концепциями реализации данного устройства. Современные типы мониторов отличаются по множеству критериев, обуславливающих не только качество изображения, но и наличие интерфейсов коммуникации, показатели энергосбережения, функциональность и другие эксплуатационные качества.

1. По типу экрана

1.1 ЭЛТ — монитор на основе электронно-лучевой трубки

1.2 ЖК — жидкокристаллические мониторы

1.3 Плазменный — на основе плазменной панели

1.4 LED-монитор — на технологии LED

1.5  ОLED-монитор — на технологии ОLED

1.6 Лазерный— на основе лазерной панели (пока только внедряется в производство)

В течение многих десятилетий производились преимущественно варианты с кинескопом (электронно-лучевым прибором, ЭЛТ). В них использовался люминофор. Его зерна светятся под воздействием электронных лучей. Применяются 3 вида люминофора, разделяемые по цветовым признакам на синий, красный и зеленый. Эти мониторы имели большой вес, огромные габариты и небольшую диагональ экрана, но при этом и ряд преимуществ:

- практически идеальная передача всей цветовой гаммы, даже самая бюджетная модель в этом отношении значительно опережает дорогостоящий ЖК монитор;

- отсутствие углов обзора – картинка на экране видна всегда, независимо от того, как именно на нее падает луч зрения;

- битых пикселей, бича всей жидкокристаллической технологии, в ЭЛТ моделях быть не может;

- нет проблем со смазыванием изображения во время отображения динамичных сюжетов.

Экран монитора с ЭЛТ обновлялся с частотой до 85 Гц, что положительно влияло на глаза пользователя, снижая нагрузку. Однако считается, что пучок света из ЭЛТ, атакуя экран, также атаковал и зрение многих людей, что приводило к быстрому ухудшению показателей здоровья.

Из-за громоздкости, высокого энергопотребления, негативного влияния на зрение пользователей, а также из-за небольших размеров экрана на замену им были разработаны жидкокристаллические мониторы (ЖК). ЖК-мониторы давали снижение энергопотребления процентов на 60 по сравнению с ЭЛТ, имели значительно меньший вес и габариты, а также правильную подсветку, которая рассеивалась по сторонам экрана, а не била прямо в глаза. Современные модели таких мониторов имеют частоту обновления от 60 до 120 Гц и углы обзора до 178 градусов.

Жидкокристаллический дисплей представляет собой сдавленную между платами жидкость, изменяющуюся под действием электротока. Поскольку данная жидкость не излучает собственного света, ее необходимо подсвечивать сзади, что осуществляется флуоресцентной лампой с холодным катодом (CCFL)

Жидкокристаллические виды мониторов имеют совсем другие преимущества:

- низкий уровень потребляемой от сети мощности, обычным значением является 40 Вт (у ЭЛТ 80 и более);

- компактные габариты и малый вес;

- значительно меньшей нагрузкой на зрение: минимальная частота мерцания системы подсветки исчисляется сотнями мегагерц;

- идеальной четкостью изображения и отсутствием проблем со сведением лучей в одной точке, а также невозможностью искажения геометрии.

Плазменные мониторы — тип «плоского» монитора, в котором используется эффект ионизации газа между двумя панелями с токопроводящими решетками. Каждый пиксел устроен подобно миниатюрной люминисцентной лампе, которая излучает красный, зеленый или синий цвет. Плазменные мониторы имеют по сравнению с жидкокристаллическими меньшую разрешающую способность (размер точки порядка 1 мм), однако обеспечивают существенно более высокую яркость изображения и позволяют создавать экраны значительных размеров (метр и более). Как и в мониторах на ЭЛТ, в PDP свет генерируется люминофором, поэтому они могут обеспечить широкий угол зрения и высокое качество представления цвета и движущихся изображений. Но у этих мониторов есть существенные недостатки, препятствующие их массовому применению:

- высокая потребляемая мощность, возрастающая при увеличении диагонали монитора;

- низкая разрешающая способность, обусловленная большим размером элемента изображения;

- сравнительно небольшой срок службы, это связано с довольно быстрым выгоранием люминофорных элементов, свойства которых быстро ухудшаются, и экран становится менее ярким;

- их размер обычно начинается с сорока дюймов, так как производство дисплеев меньшего размера экономически нецелесообразно;

- интерференция – это взаимодействие света разной длинны волны, излучаемого из соседних элементов экрана.

LED-монитор отличается от жидкокристаллического только тем, что для подсветки матрицы вместо флуоресцентной лампы используются диоды. Светодиодная подсветка может быть из одноцветных диодов или с использованием трехцветных (красных, зеленых, синих) светодиодов. При использовании разноцветных диодов увеличивается цветовой охват, но из-за сложной схемы управления светодиодами возможно неестественное отображение цвета.

Так же можно разделить мониторы с LED подсветкой по способу расположения светодиодов: Direct и Edge.

Direct — это когда светодиоды располагаются сзади экрана равномерно.

Edge – это когда светодиоды располагаются по периметру экрана совместно с рассеивающей панелью. При таком расположении нельзя сделать эффективное локальное затемнение экрана по методу local dimming.

При прямом (Direct) методе можно получить более равномерную подсветку, по сравнению с методом Edge, но увеличится толщина экрана и энергопотребление за счет увеличения количества светодиодов. Из-за своей экономичности и при этом показывающей достаточно хорошие результаты, наиболее часто используется боковая (Edge) подсветка с локальным затемнением.

При использовании LED увеличивается контрастность из-за применения локальной подсветки от светодиодов. Это уже будет динамическая контрастность. При этом улучшается уровень черного и цветопередача. Яркость свечения светодиодов выше, чем лампы CCFL и поэтому и яркость LED мониторов так же выше, чем у ЖК или плазмы.

ОLED-монитор отличается от LED-монитора тем, что для подсветки матрицы вместо обычных диодов используются органические. Органический светодиод  — полупроводниковый прибор, изготовленный из органических соединений, эффективно излучающих свет при прохождении через них электрического тока. OLED светодиоды подразделяются на активные и пассивные. Различие состоит в том, что в активной OLED матрице каждым диодом управляет отдельный транзистор. Такой тип дисплеев является самым дорогим. Если же сравнивать ОLED-монитор с другими мониторами, то можно увидеть очень много преимуществ.

В сравнении c плазменными дисплеями:

- меньшие габариты и вес;

-сравнительно низкое энергопотребление при той же яркости изображения;

- возможность создания гибких экранов;

- возможность создания экранов с большим разрешением к размеру.

В сравнении c жидкокристаллическими дисплеями:

- меньшие габариты и вес;

- отсутствие необходимости в подсветке;

- большие углы обзора — изображение видно без потери качества с любого угла;

- мгновенный отклик (на несколько порядков быстрее, чем у ЖК) — по сути, полное отсутствие инерционности;

- высокая контрастность;

- возможность создания гибких экранов;

- большой диапазон рабочих температур (от −40 до +70 °C).

Но у этих мониторов существуют и очень серьезные недостатки:

- маленький срок службы;

- дороговизна технологии по созданию больших и даже средних OLED-матриц;

- дисплеи OLED очень чувствительны к воздействию влаги.

2. По типу видеоадаптера

2.1 HGC

2.2 CGA

2.3 EGA

2.4 VGA/SVGA

Видеоадаптер или видеокарта—устройство, преобразующее  графический образ, хранящийся как содержимое памяти компьютера (или самого адаптера), в форму, пригодную для дальнейшего вывода на экран монитора. Первые мониторы, построенные на электронно-лучевых трубках, работали по телевизионному принципу сканирования экрана электронным лучом, и для отображения требовался видеосигнал, генерируемый видеокартой.

 Современные видеокарты не ограничиваются простым выводом изображения и состоят из следующих частей:

графический процессор — занимается расчётами выводимого изображения, освобождая от этой обязанности центральный процессор, производит расчёты для обработки команд трёхмерной графики. Является основой графической платы, именно от него зависят быстродействие и возможности всего устройства. Современные графическиепроцессоры по сложности мало чем уступают центральному процессору компьютера, и зачастую превосходятего как по числу транзисторов, так и по вычислительной мощности, благодаря большому числу универсальных вычислительных блоков.

видеоконтроллер — отвечает за формирование изображения в видеопамяти, даёт команды на формирование сигналов развёртки для монитора и осуществляет обработку запросов центрального процессора.

видеопамять — выполняет роль кадрового буфера, в котором хранится изображение, генерируемое ипостоянно изменяемое графическим процессором и выводимое на экран монитора (или несколькихмониторов). В видеопамяти хранятся также промежуточные невидимые на экране элементы изображения идругие данные.

цифро-аналоговый преобразователь — служит для преобразования изображения, формируемого видеоконтроллером, в уровни интенсивности цвета, подаваемые на аналоговый монитор.

видео-ПЗУ — постоянное запоминающее устройство, в которое записаны видео-BIOS, экранныешрифты, служебные таблицы и т. п. ПЗУ не используется видеоконтроллером напрямую.

система охлаждения — предназначена для сохранения температурного режима видеопроцессора и видеопамяти в допустимых пределах.

Одним из первых графических адаптеров был разработан MDA (Monochrome Display Adapter) в 1981 году. Он работал только в текстовом режиме с разрешением 80×25 символов (физически 720×350 точек) и поддерживал пять атрибутов текста: обычный, яркий, инверсный, подчёркнутый и мигающий. Никакой цветовой или графической информации он передавать не мог, и то, какого цвета будут буквы, определялось моделью использовавшегося монитора. Обычно они были белыми, янтарными или изумрудными на чёрном фоне. Фирма Hercules в 1982 году выпустила дальнейшее развитие адаптера MDA, видеоадаптер HGC (Hercules Graphics Controller — графический адаптер Геркулес), который имел графическое разрешение 720×348 точек и поддерживал две графические страницы. Но он всё ещё не позволял работать с цветом.

Первой цветной видеокартой стала CGA (Color Graphics Adapter), выпущенная IBM и ставшая основой для последующих стандартов видеокарт. Она могла работать либо в текстовом, либо в графическом режиме. В текстовых режимах доступно 256 атрибутов символа — 16 цветов символа и 16 цветов фона (либо 8 цветов фона и атрибут мигания), в графическом режиме 320×200 было доступно четыре палитры по четыре цвета каждая, режим высокого разрешения 640×200 был монохромным. Самый заметный аппаратный дефект CGA — «снег» в текстовом режиме 80×25. Видеопамять CGA не поддерживает одновременную запись и чтение. В результате, если микропроцессор производит запись в видеопамять в тот момент, когда она читается видеоадаптером — на экран выводятся случайные пикселы. Этот дефект исправлен во многих клонах CGA. Для программистов ещё одной помехой является чересстрочный формат видеопамяти в графических режимах. Стандартные видеорежимы не полностью используют видеопамять.

Видеоадаптер EGA (Enhanced Graphics Adapter — Улучшенный графический адаптер) обеспечивал более высокое разрешение по вертикали, большее количество отображаемых цветов и обладал более высоким быстродействием. Максимальное разрешение, обеспечиваемое видеосистемой EGA, составило 640x350, что позволило значительно повысить качество изображения в текстовом и графическом режимах работы по сравнению с CGA. Благодаря увеличению размера знакоместа символа значительно повысилась четкость отображения текста. По сравнению с CGA в видеоадаптере EGA была усовершенствована схема кодирования цвета пиксела: вместо четырех двоичных сигналов использовалось шесть, что увеличило размер палитры до 64 оттенков. Однако количество одновременно отображаемых цветов по-прежнему было ограничено шестнадцатью.

Применение 16-цветной палитры при разрешении 640x350 потребовало резко увеличить объем видеопамяти: в первых моделях видеоадаптера EGA было установлено 64 Кбайт видеопамяти, в дальнейшем размер видеопамяти был увеличен до 128 Кбайт.

Видеоадаптер EGA имел еще одну важную особенность - он позволял использовать загружаемые шрифты. Это значительно облегчило поддержку национальных языков. Для видеоадаптера EGA характерно наличие DIP-переключателей на задней панели блока, при помощи которых производится настройка видеоадаптера на конкретный режим работы: выбор цветного или монохромного режима, количества текстовых столбцов (40 или 80), выбор разрешения по вертикали, а также ряд других настроек. Необходимость такой настройки диктовалась возможностью использования различных мониторов совместно с видеоадаптером EGA. Поскольку выходной 9-штырьковый разъем видеоадаптера EGA по конструкции и назначению контактов аналогичен разъемам CGA и MDA, вместе с EGA могли использоваться три типа мониторов: монохромный монитор MDA; цветной монитор CGA; Цветной монитор EGA. При подключении к видеоадаптеру EGA улучшенного цветного монитора использовались более высокие частоты строчной и кадровой развертки, снижающие мерцание экрана монитора.

Размер цветовой палитры в видеосистемах CGA и EGA ограничивался не столько видеоадаптером (объемом видеопамяти), сколько цифровыми мониторами, не позволявшими использовать более шести двоичных сигналов для кодирования цвета, поэтому вернулись к аналоговому видеосигналу, используемому в обычном телевизоре. Так появилась видеосистема VGA, включающая новый аналоговый цветной монитор и встроенный в материнскую плату видеоадаптер VGA. При этом сократилось число проводов в кабеле и существенно увеличилось количество выводимых цветов. Видеоадаптер VGA обеспечивал совместимость со всеми видеорежимами предыдущих видеоадаптеров и поддерживал три новых видеорежима:

высококачественный текстовый режим 80x25 символов при 16 цветах, разрешение экрана 720x400, размер знакоместа 9x16, частота кадров 70 Гц;

графический режим 640x480/16;

графический режим 320x200/256.

Расширение VGA с добавлением более высоких режимов и дополнительного сервиса стали называть SVGA. Появление многочисленных моделей видеоадаптеров SVGA, изготовленных разными фирмами, породило проблему их совместимости с программным обеспечением. Причина ее возникновения заключалась в том, что расширенные режимы работы видеоадаптера не поддерживали стандартные способы инициализации: каждая из фирм-производителей использовала свои номера видеорежимов, расширенных относительно VGA, и свои команды инициализации.

Стремясь исправить это ненормальное положение, Ассоциация стандартов по видеоэлектронике (VESA) предложила свой стандарт на нумерацию и способ инициализации видеорежимов, расширенных относительно VGA. Было предложено считать SVGA-режимами только такие, которые требуют для своей реализации не менее 512 Кбайт видеопамяти. Это позволило создавать универсальные программы, предназначенные для работы в режимах с повышенным разрешением, а также решать вопрос принадлежности видеоадаптера к семейству SVGA. He случайно в течение длительного времени объем видеопамяти был главным критерием качества видеоадаптера SVGA.

3. По виду выводимой информации

3.1 алфавитно-цифровые:

-дисплеи, способные отображать только алфавитно-цифровую информацию;

-дисплеи, способные отображать псевдографические символы;

-интеллектуальные дисплеи, обладающие редакторскими возможностями и осуществляющие предварительную обработку данных.

3.2 графические:

- векторные;

- растровые.

Текстовый пользовательский интерфейс - разновидность интерфейса пользователя, использующая при вводе-выводе и представлении информации исключительно набор буквенно-цифровых символов и символов псевдографики. Характеризуется малой требовательностью к ресурсам аппаратуры ввода-вывода (в частности, памяти) и высокой скоростью отображения информации. Появился на одном из начальных этапов развития вычислительной техники, при развитии возможностей аппаратуры, нацеленной на реализацию появившегося ранее интерфейса командной строки. Интерфейс командной строки имеет ряд преимуществ перед графическим интерфейсом, поэтому программы с текстовым интерфейсом создаются и используются по сей день, особенно в специфических сферах и на маломощном оборудовании.

Недостатком подобного типа интерфейса является ограниченность изобразительных средств по причине ограниченности количества символов, включённых в состав шрифта, предоставляемого аппаратурой.

Графический пользовательский интерфейс — разновидность пользовательского интерфейса, в котором элементы интерфейса (меню, кнопки, значки, списки и т. п.), представленные пользователю на дисплее, исполнены в виде графических изображений. В отличие от интерфейса командной строки, пользователь имеет произвольный доступ (с помощью устройств ввода — клавиатуры, мыши, джойстика и т. п.) ко всем видимым экранным объектам (элементам интерфейса) и осуществляет непосредственное манипулирование ими. Чаще всего элементы интерфейса реализованы на основе метафор и отображают их назначение и свойства, что облегчает понимание и освоение программ неподготовленными пользователями. Графический интерфейс пользователя является частью пользовательского интерфейса и определяет взаимодействие с пользователем на уровне визуализированной информации. В программах обработки графики он зачастую является единственно возможным.

Недостатками этого типа интерфейса являются:

- большее потребление памяти в сравнении с текстовым интерфейсом.

- сложнее организовать удалённую работу.

- невозможность автоматизации, если она не была заложена автором программы.

4. По способу вывода информации

4.1 Растровый (алфавитно-цифровая и графическая информация)

4.2 Векторный (вырисовывание лучом каждого символа)

4.3 Знакопечатающая ЭЛТ (формирование проходом луча через трафарет с символами)

Растровое изображение представляет картину, состоящую из массива точек на экране, имеющих такие атрибуты как координаты и цвет.

Пиксель – наименьший элемент изображения на экране компьютера. Размер экранного пикселя приблизительно 0,0018 дюйма.

Растровый рисунок похож на мозаику, в которой каждый элемент (пиксель) закрашен определенным цветом. Этот цвет закрепляется за определенным местом экрана. Перемещение фрагмента изображения "снимает" краску с электронного холста и разрушает рисунок. Информация о текущем состоянии экрана хранится в памяти видеокарты. Информация может храниться и в памяти компьютера - в графическом файле данных.

Достоинства растровой графики:

- позволяет создать практически любой рисунок, вне зависимости от сложности, в отличие, например, от векторной, где невозможно точно передать эффект перехода от одного цвета к другому без потерь в размере файла;

- используется сейчас практически везде: от маленьких значков до плакатов;

- высокая скорость обработки сложных изображений, если не нужно масштабирование;

Недостатки растровой графики:

- большой размер файлов у простых изображений;

- невозможность идеального масштабирования;

- невозможность вывода на печать на векторный графопостроитель.

Из-за этих недостатков для хранения простых рисунков рекомендуют вместо даже сжатой растровой графики использовать векторную графику.

В векторной графике изображение состоит из простых элементов, называемых примитивами: линий, окружностей, прямоугольников, закрашенных областей. Границы областей задаются кривыми. Файл, отображающий векторное изображение, содержит начальные координаты и параметры примитивов – векторные команды. Самым близким аналогом векторной графики является графическое представление математических функций. Например, для описания отрезка прямой достаточно указать координаты его концов, а окружность можно описать, задав координаты центра и радиус. Информация о цвете объекта сохраняется как часть его описания, т.е. тоже в векторной команде. Векторные команды сообщают устройству вывода о том, что необходимо нарисовать объект, используя заложенное число элементов-примитивов. Чем больше элементов используется, тем лучше этот объект выглядит.

Приложения для создания векторной графики широко используются в области дизайна, технического рисования, оформительских работ. Элементы векторной графики имеются также в текстовых процессорах. В этих программах одновременно с инструментами рисования и командами предусмотрено специальное программное обеспечение, формирующее векторные команды, соответствующие объектам, из которых состоит рисунок. Файлы векторной графики могут содержать растровые объекты.

Достоинства векторной графики:

- векторные изображения занимают относительно небольшой объем памяти;

- векторные объекты могут легко масштабироваться без потери качества;

Недостатки векторной графики:

- не позволяет получать изображения фотографического качества.

- векторные изображения описываются тысячами команд. В процессе печати эти команды передаются устройству вывода (принтеру). Чаще всего изображение на бумаге выглядит не так как на экране монитора.

До появления видеоадаптеров (которые обладают достаточными ресурсами для полностью электронного формирования изображения, выводимого на ЭЛТ) для вывода информации из ЭВМ широко применялись специальные знакопечатающие ЭЛТ. Эти трубки вместо одной отклоняющей системы содержат две, расположенные одна за другой. Между ними расположен трафарет с символами. Первая отклоняющая система направляет луч на нужное место трафарета, вторая направляет этот луч, принявший в поперечном сечении форму символа, на нужное место экрана.

5. По размерности отображения

5.1 двумерный (2D) — одно изображение для обоих глаз;

5.2 трёхмерный (3D) — для каждого глаза формируется отдельное изображение для получения эффекта объёма.

2D – вид компьютерной графики, где изображение всегда будет выглядеть плоским, так как в нем используется только два измерения – ширина и высота. Используется для создания логотипов, карт, сайтов, рекламных баннеров, в играх и интерфейсах приложений, мультфильмах и видеофильмах. Несмотря на то, что 2D графика выглядит как плоское изображение, за счет теней можно добиться эффекта объемных объектов (но не фотореалистичности).

2D графика бывает трех видов:

Векторная графика: изображение представлено в виде геометрических форм, что дает максимальную точность построенного изображения. Такой формат картинки легко редактируется, масштабируется, поворачивается, деформируется, и позволяет имитировать трехмерность. Из недостатков вектора можно отметить отсутствие реалистичности и невозможность использования эффектов. Векторная графика подходит для рисования чертежей и схем, используется для масштабируемых шрифтов, деловой графики, для элементов брендбука (логотипы, декоративные узоры и т.п.), применяется для создания мультфильмов и различных роликов, а также в печати (обеспечивает высокое качество изображения).

Растровая графика: картинка формируется из точек различного цвета (так называемых пикселей), которые образуют строки и столбцы. Такие изображения обладают высокой реалистичностью, за счет возможности применения разнообразных эффектов. Недостатком растрового формата является слабая масштабируемость (при уменьшении или увеличении картинки теряется ее качество).
Растровые форматы рисунков используются при создании веб-страниц в интернете, мобильных приложений, любых интерфейсов, в цифровой живописи и т.д.

Фрактальная графика: изображение состоит из частей, которые в каком-то смысле подобны целому — увеличенные части объекта походят на сам объект и друг на друга. В компьютерной графике фракталы используются для построения изображений природных объектов, таких как деревья, кусты, горные ландшафты, поверхности морей и так далее.

3D – вид компьютерной графики, который позволяет создавать объёмные трёхмерные сцены с моделированием условий освещения и установкой точек зрения. Этот вид компьютерной графики вобрал в себя очень много из векторной, а также из растровой компьютерной графики. Применяется она при разработке дизайн-проектов интерьера, архитектурных объектов, в рекламе, при создании обучающих компьютерных программ, видеороликов, наглядных изображений деталей и изделий в машиностроении и др. Для декоративно-прикладного искусства трёхмерная компьютерная графика предоставляет возможность макетирования будущих изделий с передачей фактуры и текстуры материалов, из которых эти изделия будут выполнены. Возможность увидеть с любых точек зрения макет изделия до его воплощения в материале позволяет внести изменения и исправления в его форму или пропорции, которые могут быть уже невозможны после начала работы (например, ювелирные изделия, декоративное литьё из металла и др.). В том же направлении трёхмерная компьютерная графика может быть использована для поддержки скульптуры, дизайна, художественной графики и др. Объёмная трёхмерная анимация и спецэффекты также создаются средствами трёхмерной графики. 

6. По типу интерфейсного кабеля

6.1 композитный

6.2 компонентный

6.3 D-Sub

6.4 DVI

6.5 USB

6.6 HDMI

6.7 DisplayPort

6.8 S-Video

6.9 Thunderbolt

Композитный CV (composite video) – это простейший вид аналогового видеосигнала, в котором информация о яркости, цвете и синхронизации передается в смешанном виде.

Композитный разъём BNC Разъём RCA для композитного видео

Совместная передача сигналов яркости и цветности требует их разделения в каждом устройстве, при котором неизбежно появление взаимных помех, снижающих качество изображения. Звук передаётся отдельными проводами стандартов, соответствующих профессиональной звукозаписи. Часто для передачи композитного видео и звука используется комбинированный многожильный кабель с отдельными звуковыми и видеоразъёмами.

Компонентное видео состоит из трех сигналов. Первый носит название сигнала яркости. Он может нести и черно-белую информацию, содержащуюся в оригинальном сигнале RGB. Его называют также “Y”- компонентой. Второй и третий сигнал называются цветоразностными. Они указывают долю синего и красного цвета в общей яркости. Синюю (blue) компоненту обозначают ”B-Y” , а красную (red) – “R-Y”. Математически, цветоразностные сигналы являются “производными” сигнала RGB. Долю зеленого цвета в общей яркости передавать не надо. Ее можно вычислить по значениям “Y”, “B-Y”, “R-Y”. Ведь известна вся яркость и доли синего и красного цветов в ней. Следовательно, оставшаяся ее часть приходится на зеленый. В проекторах компонентный видеовход может быть выполнен в виде трёх RCA разъемов (тюльпан), либо использовать универсальный BNC коннектор. Этот порт, как правило, является универсальным (перестраивается с помощью меню проектора под нужный сигнал). В профессиональных моделях к такому порту можно подключать практически любой аналоговый сигнал. В качественном плане компонентный сигнал существенно лучше, чем композитный, и даже лучше S-Video.

Компонентный кабель RCA

D-sub содержит два или более параллельных рядов контактов или гнёзд, обычно окружённых металлическим экраном в форме латинской D, который обеспечивает механическое крепление соединения и экранирует от электромагнитных помех. Форма разъёма в виде буквы D предохраняет от неправильной ориентации разъёма.

Изначально, в 1987 году, он был разработан для мониторов и телевизоров с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ), но позже использовался и для ЖК мониторов. Сигнал разделяется на Red, Green,  Blue (RGB) цвета, передаётся построчно и имеет неравномерную амплитуду напряжения. В ЭЛТ, уровень амплитуды регулировал световой пучок. При уменьшении напряжения – уменьшалась яркость (интенсивность), при увеличении – увеличивалась. Для ЖК эта особенность не нужна и даже вредна, если кабель плохо защищён от помех, либо не подходящего качества. Основным недостатком в сравнении с цифровыми интерфейсами можно отметить именно сильное влияние помех от силовых кабелей, мобильных телефонов, радио, а также зависимость от качества кабеля и источника сигнала. Ещё один недостаток – стандарт был разработан для разрешения 640x480 (VGA). Позже он применялся и для 1280x1024 без ограничений. Проблемы начались на более высоких разрешениях, если кабель был не качественный, помех было много, источник сигнала не был рассчитан на передачу сигнала в таком разрешении.

DVI разъем используется для передачи видеосигнала в цифровом виде. Создавался он, когда появились носители видео в цифровом формате – DVD диски, и когда нужно было передать видео с компьютера на монитор. Существующие тогда способы передачи аналогового сигнала не позволяли добиться высокого качества картинки, потому что физически передать аналоговый сигнал высокого разрешения на расстояние невозможно. В канале связи всегда могут возникнуть искажения видео, особенно это заметно на высоких частотах, а качество HD как раз и подразумевает наличие высоких частот в спектре сигнала.

Внешний вид dvi разъема:

Для большей совместимости, DVI разъем сделали с возможностью поддержки аналогового сигнала. Так появились три разновидности DVI разъемов:

1) DVI-D передает только цифровой сигнал;

2) DVI-A передает только аналоговый сигнал;

3) DVI-I используется для передачи и цифровых сигналов и аналоговых.

Сам разъем для всех трех видов используется один и тот же, так что они полностью совместимы, только у них различие в подключаемых контактах в разъеме.

Так же различают два режима передачи данных: single link (одиночный режим), dual link (двойной режим). Их основное отличие в поддерживаемых частотах. Для реализации высоких скоростей используется специальный метод кодирования TMDS. И в любом соединении DVI на передающей стороне для кодирования используется TMDS трансмиттер, а на принимающей стороне происходит восстановление сигнала RGB. Через разъем DVI передается только изображение, а звук придется передавать по дополнительным каналам. В некоторых видеокартах существует возможность передачи звука по DVI кабелю, но для этого используются специальные переходники и в самой видеокарте дополнительно реализуется такая возможность. И тогда это уже не чистый DVI интерфейс. При обычном соединении звук нужно передавать дополнительно.

USB — последовательный интерфейс для подключения периферийных устройств к вычислительной технике. Получил широчайшее распространение и фактически стал основным интерфейсом подключения периферии к бытовой цифровой технике.

USB поддерживает «горячее» подключение и отключение устройств. Это достигнуто увеличенной длиной заземляющего контакта разъёма по отношению к сигнальным. При подключении разъёма USB первыми замыкаются заземляющие контакты, потенциалы корпусов двух устройств становятся равны и дальнейшее соединение сигнальных проводников не приводит к перенапряжениям, даже если устройства питаются от разных фаз силовой трёхфазной сети. Кабель USB (до 2.0 включительно) состоит из 4 медных проводников — 2 проводника питания и 2 проводника данных в витой паре — и заземлённой оплётки (экрана). Спецификация интерфейса охватывает беспрецедентно широкий круг вопросов подключения и взаимодействия периферийных устройств с вычислительной системой:

-унификацию разъёмов и кабелей;

-нормирование энергопотребления;

-протоколы обмена данными;

-унификацию функциональности и драйверов устройств.

HDMI обеспечивает цифровое DVI-соединение нескольких устройств с помощью соответствующих кабелей. Основное различие между HDMI и DVI в том, что разъём HDMI меньше по размеру, а также поддерживает передачу многоканальных цифровых аудиосигналов. Всё чаще производители видеокарт и мониторов по умолчанию включают данный тип разъема на заднюю панель своих устройств. HDMI не поддерживают многопоточность. Это значит, что одновременный вывод данных возможен лишь на один дисплей. HDMI – это интерфейс высокой четкости, по которому можно передавать любое несжимаемое видео высокого качества, а также сигналы для 3D-телевидения и до 8 каналов цифрового аудиосигнала (т.е. многоканальный контент, в том числе с защитой от копирования, HDCP), он с легкостью поддерживает Ethernet-соединение со скоростью до 100 Мбит/c.

Как и другие кабели, HDMI состоит из нескольких жил в экране и оболочке, а именно из: внешняя изоляционная оболочка, экранирующая защита в виде оплетки из медных жил без изоляции для пайки, алюминиевый экран из фольги, внутренняя оболочка из качественного полипропилена, витые пары 5 категории с экранированием и сопротивлением в 100 Ом для приема данных и синхронизации, витая пара без защитного экрана для приема SDA и SCL сигналов, отдельные проводники управления питания и приема сигнала. На данный момент в продаже имеется 4 типа кабелей для HDMI-интерфейсов:

-HDMI Standard. Наиболее распространенный тип. Данный кабель поддерживает передачу изображений с разрешением 720 на 1080.

-HDMI Standard and Ethernet. В плане качества изображение ничем не отличается от предыдущей модели. Единственное отличие заключается в том, что данный стандарт, как можно понять по названию, поддерживает интернет-технологии.

-Высокоскоростной HDMI. Поддерживает аудио- и видеоданные с Ultra HD разрешением (4096 на 2160). Как правило, данный кабель используется профессиональными дизайнерами, которые работают с компьютерной графикой. Высокоскоростной HDMI востребован среди владельцев 4К телевизоров, которые хотят насладиться играми и фильмами в хорошем качестве. Однако, поддержка Ultra HD у кабеля хромает. Порой частота трансляции может опускаться до показателя в 24 Гц. Этого достаточно для просмотра видеозаписей. Однако играть с такой низкой частотой некомфортно.

-Высокоскоростной HDMI and Ethernet. Все что сказано о высокоскоростном HDMI справедливо и для данного типа. При этом кабель HDMI and Ethernet поддерживает Интернет-соединение и трехмерные видеозаписи.

Стоит ометить, что данные кабели поддерживают особую функцию под названием ARC. Благодаря ей можно одновременно передавать звук и изображение.

DisplayPort предполагается к использованию в качестве наиболее современного интерфейса соединения аудио- и видеоаппаратуры, в первую очередь для соединения компьютера с дисплеем или компьютера и систем домашнего кинотеатра.

Разработан как высокоэффективный интерфейс, который смог бы полностью вытеснить с рынка устаревающие VGA и DVI интерфейсы. Совместимость с данными стандартами всё же сохранена при помощи специальных адаптеров. DisplayPort имеет все те же функции, что и HDMI стандарт, но не предназначается для его замены. В DisplayPort применяется пакетная передача данных, наподобие как в интерфейсах PCI-Express,  USB или Ethernet. Это является большим плюсом, так как сигнал не направлен именно на какое-то устройство, он может быть разделён для нескольких благодаря пакетной передаче. Всё это позволяет уменьшить количество контактных площадок на разъёме и большие возможности для расширения полосы пропускания без изменения стандарта. Но есть и недостаток, который уменьшает полосу пропускания. У данного интерфейса имеется 20 контактов. При этом разъемы имеют всего две разновидности: стандартный полногабаритный интерфейс и уменьшенная версия интерфейса. Одна из главных особенностей этого разъема, отличающая данный интерфейс от того же HDMI – элемент блокировки. Он присутствует почти на всех полногабаритных разъемах. Для занятий графикой, моделирования трехмерных объектов или компьютерных игр стоит обратить внимание на устройства с DisplayPort интерфейсами.

S-Video  — компонентный аналоговый видеоинтерфейс, предусматривающий раздельную передачу составляющих видеосигнала: яркости Y совместно c синхросигналом, и цветности С совместно с цветовой синхронизацией, которые передаются по двум отдельным линиям связи с волновым сопротивлением 75 Ом. Раздельная передача яркости и цветности обеспечивает более высокое качество изображения, чем композитные стандарты, так как при этом исключаются перекрёстные помехи при разделении сигналов. Стандарт предусматривает передачу сигналов яркости и цветности в отдельных проводах кабеля с многоштырьковыми разъемами. Для передачи звука необходим отдельный кабель.

Двунаправленный кабель-переходник VIVO с полного (7‑контакт­ного) разъёма S‑Video на 4‑контактный разъём S‑Video и синий, красный и зелёный «тюльпаны» выхода компонентного видео и жёлтый«тюльпан» композитного видео.

Thunderbolt — это достаточно новая технология периферийного подключения, которая позволяет передавать данные, видео, аудио и электроэнергию через один порт на высокой скорости, взаимодействуя с внешними периферийными устройствами вроде жестких дисков, RAID-массивов, устройств для съемки видео, сетевыми интерфейсами и другой техникой. Порт позволяет передавать видео высокого разрешения. Каждый порт Thunderbolt обеспечивает подключаемую технику общей мощностью до 10 Вт, и каждый порт также двунаправленный, то есть может принимать и передавать данные одновременно и может включать два канала. Канал обеспечивает скорость передачи данных 10 Гб/с по медному проводу и до 20 Гбит/с при использовании оптического кабеля. Конструктивно в интерфейсе Thunderbolt версий 1 и 2 используется тот же разъём, что и Mini DisplayPort (MDP). Активные кабели Thunderbolt содержат специальные интегральные микросхемы внутри корпуса разъёма. У кабеля есть пять проводов: один для управления и две однонаправленных пары, одна для входящего и вторая для исходящего трафика.

В интерфейсе Thunderbolt 3-й версии используется разъём USB Type-C. Эта версия увеличивает максимальную пропускную способность в 2 раза, до 40 Гбит/с (5 ГБ/с), имеет меньшее энергопотребление и позволяет подключать до двух мониторов с разрешением 4K, либо один с разрешением 5K (вместо одного 4K для более ранних версий стандарта).

Основные параметры мониторов:

1. Соотношение сторон экрана 
2. Размер экрана 
3. Разрешение 
4. Глубина цвета 
5. Размер зерна или пикселя
6. Частота обновления экрана
7. Время отклика пикселей
8. Угол обзора

Рассмотрим более подробно каждый из этих параметров.

Соотношение сторон — для компьютерных мониторов соотношение сторон экрана непосредственно привязано к стандарту разложения и разрешению в пикселях при определённом соотношении его сторон. В большинстве случаев пиксель считается квадратным. Подавляющая часть видеоконтента использует горизонтальный кадр, поэтому первая цифра, обозначающая горизонтальный размер, всегда больше второй. Ранние модели компьютерных мониторов с разрешением 1280×1024 пикселя обладали таким соотношением сторон экрана 4:3. 16:10 - соотношение сторон первых широкоформатных компьютерных мониторов, а также экранов многих моделей ноутбуков с разрешениями 1280×800, 1440×900 и 1680×1050 пикселей. Наиболее близко к величине «золотого сечения» 1,6180339887. Наиболее распространённым в современных компьютерных мониторах является соотношение 16:9, так как чаще всего встречаются разрешения мониторов 1920x1080, 1600×900, 1366×768.

Размер экрана — определяется длиной диагонали, чаще всего в дюймах. Существует несколько обычных типоразмеров экранов мониторов, используемых для IBM PC-совместимых персональных компьютеров: 9, 12, 14, 15, 17, 19, 20 и 21 дюймов по диагонали.

Разрешение — величина, определяющая количество точек(элементов растрового изображения) на единицу площади (или единицу длины). Более высокое разрешение (больше элементов) обычно обеспечивает более точные представления оригинала изображения. Как правило, разрешение в разных направлениях одинаково, что даёт пиксель квадратной формы. Но это не обязательно — например, горизонтальное разрешение может отличаться от вертикального, при этом элемент изображения (пиксель) будет не квадратным, а прямоугольным.

Глубина цвета — термин компьютерной графики, означающий объём памяти в количестве бит, используемых для хранения и представления цвета при кодировании одного пикселя растровой графики или видеоизображения. . Подавляющее число изображений, с которыми производится работа, имеют глубину цвета 8 бит на канал, что позволяет в каждом канале изображения хранить до 256 его оттенков. Что это значит? Глубина цвета определяет, сколько бит изображения отводится под хранение графической информации. Чем больше бит отводится под хранение цвета одной точки, тем большее количество цветов одновременно можно передать. При глубине цвета 1 бит, под каждый отдельный пиксел отводится 1 бит информации, и каждый из них может быть или черным, или белым. Так хранится цветовая информация в файлах цветовой модели Bitmap. При использовании двух бит возможно хранение цветовой информации об одном из четырех возможных цветах каждого пиксела. При использовании 4 бит на пискел - уже 16 - и цветов (значения глубины цвета, большие 1 и до 8 бит на точку характерны для т.н. индексированных палитр, что активно используется, например, в файлах формата *.GIF). 8 бит позволяет хранить до 256 различных цветов. Это значение глубины цвета считается стандартным и используется по умолчанию в большинстве пакетов подготовки иллюстраций. Большинство современных ЖК-дисплеев отображают 18-битный цвет (64×64×64 = 262 144 комбинации), но благодаря дизерингу (когда нужный цвет формируется несколькими расположенными рядом пикселами с немного различающимися цветами) разница с TrueColor-дисплеями на глаз незначительна. На практике могут применяться более сложные механизмы FRC, работающие в сочетании с более привычным для пользователей дизерингом, то есть меняющие на каждом кадре цвет не одного пиксела, а, скажем, группы из четырех пикселов – это позволяет более точно передавать недоступные матрице оттенки цвета, однако суть от этого в общем-то не меняется – "полноцветными" такие матрицы можно называть лишь условно. Качество цветопередачи таких матриц во многом определяется качеством реализации FRC.
TrueColor (от англ. true color — «истинный/настоящий цвет») приближен к цветам «реального мира», предоставляя 16,7 млн различных цветов. Такой цвет наиболее приятен для восприятия человеческим глазом различных фотографий, для обработки изображений.

Пиксель — наименьший логический элемент двумерного цифрового изображения в растровой графике, или [физический] элемент матрицы дисплеев, формирующих изображение. Пиксель представляет собой неделимый объект прямоугольной или круглой формы, характеризуемый определённым цветом. Растровое компьютерное изображение состоит из пикселей, расположенных по строкам и столбцам. Чем больше пикселей на единицу площади содержит изображение, тем более оно детально. Максимальная детализация растрового изображения задаётся при его создании. Каждый пиксель растрового изображения — объект, характеризуемый определённым цветом, яркостью и, возможно, прозрачностью. Один пиксель может хранить информацию только об одном цвете, который и ассоциируется с ним. Пиксель — это также наименьшая единица растрового изображения, получаемого с помощью графических систем вывода информации (компьютерные мониторы, принтеры и т. д.). Разрешение такого устройства определяется горизонтальным и вертикальным размерами выводимого изображения в пикселях (например, режим VGA — 640 × 480 пикселей). Пиксели, отображаемые на цветных мониторах, состоят из триад (субпикселей красного, зелёного и синего цветов, расположенных рядом в определённой последовательности). Для ЭЛТ-монитора число триад на один пиксель не фиксировано и может составлять единицы или десятки; для ЖК-монитора на один пиксель приходится ровно одна триада. Когда квадратный пиксель делится на три субпикселя, каждый субпиксель обязательно является прямоугольным. В терминологии дисплейной промышленности, субпиксели часто называют пикселями, так как они являются основными адресуемыми элементами в точке видимых аппаратных средств, а следовательно, используются пиксельные схемы, а не подпиксельные.

Кадровая частота — количество сменяемых кадров за единицу времени в компьютерных играх, телевидении и кинематографе. Кадровая развёртка — вертикальная составляющая телевизионной развёртки, применяющейся для разложения изображения на элементы и его последующего воспроизведения. Развёртка может быть механической или электронной. В более узком смысле кадровая развёртка — часть электронной схемы передающей камеры, телевизионного приёмника или монитора компьютера, осуществляющая разложение изображения или его воспроизведение в вертикальном направлении. Чаще всего это понятие употребляется применительно к устройствам, использующим электронно-лучевую трубку для формирования последовательности кадров телевизионного изображения с заданной частотой. Однако, понятие кадровой развёртки применимо и к устройствам с полупроводниковыми матрицами и экранами. Выражается в Герцах (Гц). В современном мире господствуют жидкокристаллические экраны, поэтому они наиболее близко подошли к частоте смены кадров: частота обновления ЖК экрана это частота, с которой на матрицу монитора подаются сигналы об изменении цвета пикселей. В телевидении для обеспечения передачи плавности движения в условиях ограниченной полосы пропускания канала передачи видеосигнала, каждый кадр последовательно передается двумя полями (полукадрами) — чётным и нечётным, что увеличивает частоту кадровой развертки вдвое. Сначала передаются нечётные строки (1, 3, 5, 7 …), затем чётные (2, 4, 6, 8 …). Такая развёртка называется чересстрочной. В компьютерных мониторах и в некоторых стандартах телевидения высокой четкости HDTV применяется построчная развёртка, когда электронный луч проходит все строки по порядку (1, 2, 3, 4, 5…). Чтобы чересстрочное телевизионное изображение оптимально смотрелось на экране компьютера, применяют фильтр деинтерлейсинга. В компьютерных играх под кадровой частотой понимается частота, с которой процесс игры обновляет изображение в кадровом буфере. При этом игры можно разделить на два класса: игры с постоянной кадровой частотой и игры с переменной кадровой частотой. Игры с постоянной кадровой частотой выдают на слабых и мощных компьютерах одинаковое количество кадров в секунду. Если ресурсы компьютера незначительные и он не справляется с прорисовкой, то замедляется вся игра. Игры с переменной кадровой частотой на слабых компьютерах начинают пропускать кадры, скорость игрового процесса не меняется.В любом случае, выдаваемая игрой кадровая частота обычно не кратна кадровой частоте монитора, это приводит к рваному изображению. Для борьбы с этим существует режим вертикальной синхронизации, а также плавающая синхронизация. В ЖК мониторах, свет возникает в лампах подсветки, которые в любом случае имеют частоту выше 150 Гц. Для LCD мониторов хоть и указывается частота обновления, она означает скорость смены картинки самой TFT матрицы. ЖК мониторы с LED подсветкой, в частности дешёвые, для регуляции яркости используют — изменение частоты мерцания диодов посредством ШИМ, что иногда приводит к видимому морганию. Это вызывает дополнительную усталость для глаз. Тут 2 варианта – либо увеличивать яркость в большую сторону, нагружая глаза, либо уменьшать, тоже нагружая глаза морганием. Для активных затворных 3D очков и некоторых пассивных, используются ЖК матрицы с частотой обновления ~120Гц, по 60Гц для каждого глаза. Данные мониторы можно использовать на частоте 120 Гц и без очков, что идеально подойдёт игровым энтузиастам, так как количество реальных кадров в секунду будет в два раза выше стандартных 60 к/c. Также в них используются специальные лампы или диоды с повышенной частотой работы, что значительно меньше нагружает глаза. Встретить мерцание на данных мониторах — практически невозможно, но и запас яркости ламп подсветки они имеют значительный.

Время отклика матрицы ЖК-дисплея — минимальное время, необходимое пикселю для изменения своей яркости. Этот процесс измеряется в миллисекундах. Более низкие числа означают более быстрые переходы и, соответственно, меньшие видимые искажения изображения. Однако способность замечать такие искажения является индивидуальной у каждого человека.
Как известно, состояние пиксела в ЖК-панели меняется за счет изменения угла поворота жидких кристаллов под действием приложенного к ним электрического поля. Однако жидкие кристаллы – вещество сравнительно вязкое, поэтому поворот происходит не мгновенно, а за достаточно большое время, порядка единиц или даже десятков миллисекунд. Если время велико, то при резких изменениях сцены проявятся артефакты – там, где уже черное матрица все еще показывает белое. Или отображается объект, уже пропавший из поля зрения камеры. Когда человеческому глазу показывают нечеткие картинки, то усталость зрения увеличивается, могут появиться головные боли, повыситься утомляемость. Это связано со зрительным трактом – мозг постоянно интерполирует информацию, поступающую с сетчатки, а сам глаз занят непрерывной сменой фокусировки. Получается, что меньше-лучше. Особенно если за компьютером предстоит проводить большую часть времени.

Очень часто разные мониторы с одинаковыми показателями формируют изображение разного качества. Такая ситуация сложилась по причине различных методик определения реакции матрицы. И какой способ измерения применял производитель в каждом конкретном случае вряд ли представиться возможным узнать.

Существуют три основных метода замеров отклика мониторов:

BWB, он же BtB – аббревиатура словосочетания английского «Black to Back» и «Black-White-Black». Показывает время, за которое пиксель переключится из черного в белый и обратно в черный. Самый честный показатель.

BtW – расшифровывается как «Black to White». Включение из неактивного состояния до стопроцентной светимости.

GtG – сокращение от «Grey to Grey». Сколько нужно точке, чтобы изменить яркость серого с девяносто процентной до десяти. Обычно составляет порядка 1-2 мс.

В первую очередь эта особенность ЖК-матриц будет сказываться в динамичных играх с недостаточно контрастным изображением – смазывание в них может оказаться более чем заметным, хотя формально для данной матрицы может быть заявлено и весьма малое время отклика.

Кроме того, даже время переключения с черного на белый не является в общем случае неким абсолютным показателем – на практике оно зависит от установленной на мониторе контрастности и, в некоторых случаях, яркости. Вообще говоря, яркость конкретного пиксела L определяется как L = B + x*C, где B – величина, напрямую зависящая от положения регулятора "Brightness" монитора, C – величина, зависящая от положения регулятора "Contrast", а x – сигнал, подаваемый на данный пиксел с компьютера (x=0 соответствует черному цвету, а максимальное значение x – белому; гамма-коррекцию, о которой будет сказано ниже, я здесь не учитываю). Регулировка контрастности осуществляется достаточно просто – приходящий с видеокарты сигнал x не подается напрямую на матрицу, а сначала умножается на коэффициент C, после чего уже подается на матрицу. Таким образом очевидно, что тот самый белый цвет, соответствующий максимальному углу поворота кристаллов, на самом деле достигается только при максимальной контрастности; если же она ниже максимума, то кристаллы поворачиваются на меньший угол, а потому, в связи с написанным выше, время этого поворота больше заявленного производителем. Говоря коротко, снижение контрастности всегда ведет к увеличению времени отклика монитора. Несколько лучше дела обстоят с регулировкой "Brightness" – в большинстве мониторов она реализована изменением яркости ламп подсветки, а потому не связана с матрицей и никак не влияет на время отклика. Тем не менее, есть и мониторы, в которых яркость регулируется матрицей – например, в моделях от Sony существует отдельная регулировка "Backlight", изменяющая яркость ламп подсветки и регулировка "Brightness", управляющая матрицей. В случае использования последней, очевидно, время отклика также зависит от положения регулятора – как показывают измерения, при низких установленных значениях оно может очень сильно увеличиваться.
Также стоит обратить внимание на несимметричность времени отклика – иначе говоря, на разницу между временем зажигания и временем гашения пиксела. Например, если мы возьмем два монитора с временем отклика 30 мс, но у первого из них соотношение времени зажигания и гашения будет составлять 25/5 мс (типичная ситуация для TN-матриц), а у второго – 15/15 мс (а это уже типично для MVA и PVA-матриц), то движущиеся объекты на них будут выглядеть по-разному – например, тонкие черные линии при движении на белом фоне у первого монитора будут выглядеть значительно тоньше, чем они должны быть, в то время как у второго они будут сохранять свою толщину, становясь лишь несколько светлее, что воспринимается глазом значительно лучше, а потому, скажем, при прокручивании текста MVA-матрица субъективно будет казаться быстрее TN-матрицы с тем же полным временем отклика. Это еще одна причина, по которой некорректно сравнивать разные типы матриц по одному только суммарному времени отклика – как минимум, надо еще знать, как это время делится на время зажигания и время гашения пиксела. К сожалению, без замены экрана изменить время отклика монитора невозможно. Это характеристика самого слоя, отвечающего за формирование картинки, и соответствует проектному решению производителя.

Угол обзора — другой традиционной проблемой ЖК-мониторов являются углы обзора – если изображение на ЭЛТ практически не страдает даже при взгляде почти параллельно плоскости экрана, то на многих ЖК-матрицах даже небольшое отклонение от перпендикуляра приводит к заметному падению контрастности и искажению цветопередачи.
В то же время все производители на данный момент заявляют, казалось бы, более чем достаточные углы обзора – у большинства моделей мониторов они составляют не менее 160 градусов как по вертикали, так и по горизонтали. Проблема здесь, как и с временем отклика, в том, как эти углы измеряются.
 

Согласно текущим стандартам, производители матриц определяют угол обзора как угол относительно перпендикуляра к центру матрицы, при наблюдении под которым контрастность изображения в центре матрицы падает до 10:1.
Во-первых, считается, что искажения изображения становятся легко заметны при падении контрастности уже в несколько раз, то есть примерно до 100:1 – иначе говоря, используемый производителями критерий весьма и весьма мягок, и уже поэтому в большинстве случаев к заявленным углам обзора стоит относиться скептически, ибо на практике можно заметить, что картинка отличается от идеальной при намного меньших углах. Более того, некоторые производители указывают углы обзора для предельной контрастности не 10:1, а вдвое меньше – 5:1, в результате чего на свет "легким движением руки" недорогая TN+Film - матрица с углами обзора 150/140 градусов превращается в матрицу с углами уже 160/160 градусов. Очевидно, что с точки зрения пользователя от такой "модернизации" ничего не меняется – матрица-то остается та же самая, а вот с точки зрения заявленных характеристик на первый взгляд все выглядит так, будто производитель монитора начал устанавливать новые матрицы, с увеличенным углом обзора, и лишь в сноске мелкими буквами написано, что изменился-то только метод измерения.
Во-вторых, измерения контрастности проводятся в центре экрана, в то время как человек, находящийся перед монитором, видит края экрана под другим углом, нежели центр. Например, на приведенной ниже фотографии изображен монитор Greenwood LC521FT, причем камера смотрит на него чуть снизу, под небольшим углом:

Кажется, что фоном на экране монитора градиентная заливка от черного в верхней части до серого в нижней – это ошибка. На мониторе абсолютно равномерный серый фон (RGB:{128; 128; 128}), а такой сильный перепад яркости между верхом и низом экрана возникает из-за недостаточно большого угла обзора по вертикали. Тем не менее, яркость в центре экрана существенно ближе к идеалу, чем в верхней его части (которая выглядит практически черной), а потому стандартный метод измерения углов обзора покажет достаточно большую контрастность, чтобы не считать вертикальный угол обзора в 25 градусов (а примерно под таким углом камера смотрит на экран) предельным.
В-третьих, на примере этой фотографии также можно проиллюстрировать еще одну особенность заявляемых производителями углов – как правило, указывается суммарный угол в обе стороны от нормали (то есть, в случае с вертикальным углом обзора – суммируются предельные углы при взгляде на матрицу сверху и при взгляде снизу), в то время как для данного монитора (впрочем, как и для других моделей на TN+Film матрицах) угол обзора сверху существенно больше, да и эффект там проявляется другой – при взгляде сверху нижняя часть изображения сначала выцветает, а потом, по мере увеличения угла, инвертируется (белый цвет приобретает характерный синеватый оттенок и становится темнее светлых оттенков серого). В результате в паспортных характеристиках мы получаем достаточно большой угол обзора по вертикали, в реальности же малейшее отклонение экрана монитора назад приводит к более чем заметному потемнению верхней части экрана.
В-четвертых, с углами обзора также возникает ситуация, похожая на описанную выше в главе про время отклика, измеряемое только в предельном случае переключения с черного на белый и обратно – да, производитель указывает контрастность, наблюдаемую при взгляде строго перпендикулярно экрану, да, он также указывает, под каким углом эта контрастность упадет до 10:1, но мы ничего не знаем о том, как она изменяется между этими двумя точками. Если посмотреть на два разных монитора под углом 40 градусов – то один из них будет иметь вдвое большую контрастность, чем другой; иначе говоря, с точки зрения покупателя у одного монитора будут большие углы обзора, нежели у другого, в то время как их паспортные характеристики совершенно идентичны.
В-пятых, при измерении углов обзора учитывается только падение контрастности, но не искажение цветопередачи. Например, на фотографии ниже запечатлен монитор Greenwood LC521FT, на экране которого – чистое белое поле.

На ней видно, помимо потемнения белого цвета при взгляде сбоку, он также приобретает сильный желтовато-коричневый оттенок – таким образом, в некоторых случаях изменение цвета может быть даже заметнее, чем падение контрастности, однако при измерении углов обзора производителем это не учитывается.
В-шестых, производители указывают только вертикальные и горизонтальные углы обзора, в то время как, очевидно, на монитор можно посмотреть и, скажем, справа сверху. Тогда, получается, что углы обзора по вертикали и горизонтали (то есть именно те углы, которые указываются в спецификациях) как раз максимальны, в то время как "диагональные" углы обзора существенно меньше.
Итак, паспортный параметр монитора "углы обзора" достаточно мало говорит о том, как будет выглядеть изображение на мониторе. Более того, с ним связано такое количество оговорок и специфических особенностей различных типов матриц, что для объективной оценки реальных углов обзора требуется достаточно большое исследование, а потому единственный практически пригодный для покупателя способ оценки качества монитора – это посмотреть на различные мониторы вживую, не полагаясь на скупые паспортные характеристики.

Заключение

Развитие мониторов не стоит на месте и производители постоянно предлагают все более качественные решения но, не смотря на это, идеальных мониторов не существует.

В зависимости от вида деятельности требуется очень внимательный подход к выбору монитора. Кому-то важна качественная цветопередача, а кому-то высокая частота обновления экрана в то время как для офисных компьютеров подойдут самые простые мониторы.

Также крайне важно учитывать и то, какие разъемы присутствуют на выбранном мониторе чтобы избежать ситуации, когда разъем подключения выбранного монитора отсутствует на имеющемся видеоадаптере. Например D-SUB постепенно выходит из употребления и все меньше производителей видеоадаптеров комплектуют им свои устройства, в то время как на рынке представлено еще довольно большое количество мониторов с таким интерфейсом подключения.