Zobrazovací zařízení

Zobrazovací jednotky – hlavní úlohou zařízení pro zobrazování obrazu je zpracovaný obraz z grafické karty zobrazit na vlastní obrazovce. Slouží k tomu především monitory, různé displeje a projektory.

Monitory CRT /cathode ray tube/

  • obrazovka osazená předním sklem
  • na obrazovku je z vnitřní strany stínidla nanesen luminofor, na který dopadá zaostřený a vychylovacími cívkami usměrněný elektronový paprsek generovaný elektronovým dělem.
  • vychylovací cívky slouží k umístění elektronového paprsku na jakékoli místo na obrazovce.

Každý barevný bod sestává ze tří základních složek RGB (red, green, blue).

Jde o tzv. aditivní skládání barev, kdy 100 % z každé barvy představuje barvu bílou.

Přesnějšímu dopadu svazku elektronů na jednotlivé luminoforové body pomáhá mřížka /masky/.

Vertikální vychylovací frekvence V-SYNC ovládá pohyb paprsku nahoru a dolů.

Horizontální vychylovací frekvence H-SYNC ovládá vychylování paprsku zleva doprava.

Aby byla stopa dopadajícího paprsku vždy stejně velká, musel by dopadat na plochu ve stejné vzdálenosti a pod stejným úhlem. Tyto požadavky však splňuje pouze kulové těleso. Z tohoto důvodu byly obrazovky v minulosti velmi prohnuté.

Velmi důležitá je také snímková obnovovací frekvence. Staré monitory pracovaly s frekvencí f = 60 Hz, tedy 60 snímků za sekundu, což způsobovalo chronické záněty spojivek. Později byla za ergonomickou frekvenci považována frekvence 75 Hz. Uživatelé se nakonec dohodli, že vyhovující frekvencí na běžném 17“ monitoru je 85 Hz. Obnovovací frekvence závisí také na používaném rozlišení.

Pro ochranu zdraví a životního prostředí platí normy TCO 99, které omezují přítomnost škodlivých látek ve výrobku. Nové monitory mohou splňovat i novější normu TCO 03.

LCD displeje

TFT LCD /Thin film transistor liquid crystal display/

Tekuté krystaly slouží mezi dvěma polarizačními fóliemi jako záklopka pro průchod světla. Buď světlo záklopka propustí, nebo ne.

Dnešní monitory jsou TFT LCD – každý bod obrazovky má kromě zmíněné záklopky v podobě tekutého krystalu také tranzistor jako spínač a kondenzátor jako paměť. Celé uspořádání je rychlejší pro zobrazování a jednotlivé body neovlivňují sousední body. Nevýhodou TFT LCD je nutný zdroj světla za samotnou obrazovou plochou.

Mezi zásadní nevýhody LCD panelů patřily dlouho kromě vysoké ceny také některé parametry. Týkalo se to zejména:

Plazmové monitory

– pro počítačové monitory nejsou úplně vhodné, naopak jsou vhodné k sledování videa. Každý obrazový pixel je tvořen třemi individuálními body, každý pro jednu barvu RGB. Každý z těchto subpixelů tvoří jakýsi kalíšek s vnitřní stranou natřenou příslušnou fosforeskující barvou. Kalíšek je naplněn vzácnými plyny a je překryt průhledným sklem, aby plyn nevyprchal. Přivedením náboje se plyn rychle „nažhaví“ až do stavu plazmy a začne emitovat elektrony. Ty dopadají na vnitřní povrch kalíšku a vytvářejí jasné světlo, které prochází krycím sklem k pozorovateli.

Každý bod je zdrojem světla – není nutné zpětné podsvícení. Obraz je rychlý, kontrastní, barevný, ale hrozí vypálení jasných statických obrazců do jednotlivých bodů.

OLED displeje

Organic light emitting diode

Jednotlivé zobrazovací body tvoří diody vyzařující světlo. Využívá se známý jev elektroluminiscence, tedy přeměny elektrické energie na světlo. Diody jsou tvořeny několika tenkými polovodičovými vrstvami. Nejdůležitější vrstva, která vyzařuje světlo, je tvořena organickými vysoce svítivými molekulami a polymery. Poskytují dostatečné světelné, vysoce kontrastní barevné zobrazení se širokým pozorovacím úhlem. Problémem jsou však vysoké náklady na výrobu.

Technologie KLADY ZÁPORY
CRT cena
kvalita obrazu
rozměry
váha
geometrie obrazu
spotřeba
LCD klesající cena
geometrie a ostrost obrazu
spotřeba
podsvícení
pozorovací úhly
PLAZMA kvalita obrazu
podání barev
spotřeba
vypalování bodů
nedostupnost
OLED fyzikální vlastnosti
spotřeba bez podsvícení
kvalita obrazu
podání barev

 

Datové projektory

  • základem projektoru je silná lampa, která vytváří světlo o takové intenzitě, aby dokázalo s minimálními ztrátami projít přes objektiv a vnější prostředí až na projekční plochu. Projekční lampy, nejčastěji xenonové, tvoří kvůli své technologické náročnosti podstatnou část ceny projektoru. Jejich životnost je omezena na několik tisíc pracovních hodin. Vytvářejí velké množství tepla –> aktivní chlazení a záložní zdroj.

 

HDTV – High Definition TV

– jedná se o digitální signál s vyšším rozlišením, než nabízejí dnešní standardy SDTV. Minimální rozlišení HDTV musí být 720p při 50 Hz. Číslo 720 znamená, že signál se na TV vykresluje ve 720 řádcích, p znamená progresivní režim.

Ještě kvalitnější obraz než u 720p vzniká při rozlišení 1080i a 1080p.

i – prokládaný režim – střídavě se zobrazují polosnímky tvořené jednou sadou sudých a následně sadou lichých řádků, formát 1080i zobrazuje cca 2 miliony pixelů.

Výhody LCD – rozměry, hmotnost

  • spotřeba energie 30-40 wattů, CRT 80-160 wattů; nevysílá elektromagnetické vlny
  • digitální signál – DVI konektor, nebliká (žádný flickering), není ovlivňováno magnetickým polem (např. reproduktory), geometrie bez chyb

 

Výhody CRT

  • nižší pořizovací cena
  • kratší doba odezvy
  • dobrá práce v různých rozlišeních – LCD pracují optimálně v jednom základním, ostatní interpolují
  • možnost sledování i z úhlů
  • bez vadných bodů
  • kvalitnější podání barev