Современные мониторы Докукин Сергей, бпоу



Скачать 102.98 Kb.

Дата14.02.2017
Размер102.98 Kb.
Просмотров114
Скачиваний0

Современные мониторы
Докукин Сергей,
БПОУ «Омавиат»,
Сабитова А.В., преподаватель
Мы живем в ХХI веке, веке новых технологий. Жизнь не стоит на месте.
Происходит развитие науки, техники, промышленности, используются новейшие технологии в разных областях человеческой деятельности. Все большее применение находит компьютеризация, в связи с чем особую актуальность приобретают средства визуального отражения информации.
Одним из основных средств этой визуализации являются современные мониторы.
Работа посвящена исследованию достоинств и недостатков современных мониторов работающих: 1) на основе электронно-лучевых трубок; 2) жидкокристаллических; 3) плазменных; 4) на основе люминесцирующих материалов (светодиодов).
Актуальность:
Современная действительность не представляется без применения различного типа мониторов. Они используется практически во всех отраслях деятельности человека, начиная с бытовой и заканчивая промышленной.
Цель:
Рассмотреть все достоинства и недостатки мониторов различного типа.
Их проблемы и перспективы. Определить какой тип мониторов является наиболее качественным, перспективным и безопасным в использовании.
Задачи:
Изучить теоретические основы работы мониторов различного типа.
Сравнить характеристики мониторов различного типа.
Выяснить достоинства и недостатки мониторов различного типа.
Экспериментально определить какой из типов мониторов дает поляризованный свет.
Место проведения исследования: БПОУ «Омавиат» ППКРС 22, кабинет
№ 1 .

Сроки проведения: декабрь 2015 г.
Методы исследования: изучение специальной литературы, эксперимент, наблюдение, анализ результатов, вывод.
Информацию по данной теме собираем при подборе, изучении и анализе
различных источников: учебники, научно-популярная литература, научно- техническая литература и интернет.
В экспериментальной части мы выясним, какой из типов мониторов дает поляризованный свет и определим, какая технология получения изображения
(ЭЛТ, ЖК, или плазма) позволяет создать трехмерную графику на основе поляризованного света.
1.

Мониторы на основе электронно-лучевой трубки
Монито р - устройство, для визуального отображения информации.
Буквально 15 лет назад самыми распространенными были мониторы на основе электронно-лучевой трубки (CRT (Cathode Ray Tube) – мониторы)
Конец эпохи CRT-мониторов пришелся на 2003-2007г.г. наиболее распространенными на тот момент являлись 17" мониторы, и наблюдалась явная тенденция в сторону 19" экранов.
Основными недостатками послужившими выходу из оборота ЭЛТ мониторов являлись их громоздкость, высокое энергопотребление и электромагнитное и рентгеновское излучение (опасное для здоровья человека).
ЭЛТ монитор негативно влияет на зрение человека не только за счет достаточно высокого электромагнитного излучения, но и за счет так называемых бликов или эффекта «мерцания», что также способствует снижению остроты зрения.
2.

Жидкокристаллические мониторы
Экраны LCD-мониторов (Liquid Crystal Display, жидкокристаллические мониторы) сделаны из вещества (цианофенил), которое находится в жидком состоянии, но при этом обладает некоторыми свойствами, присущими кристаллическим телам. Фактически это жидкости, обладающие анизотропией свойств (в частности оптических), связанных с упорядоченностью в ориентации
молекул. Работа ЖК мониторов основана на явлении поляризации светового потока.
Сегодня ЖК дисплеи достигли 17" размеров для использования в ноутбуках, а для настольных компьютеров производятся 19" и более LCD- мониторы.
Сравнительная характеристика LCD-мониторов и CRT-мониторов представлена в Приложении 1.
3.

Плазменные мониторы
Плазменные панели
(PDP -
Plasma Display Panel) это, по сути, большая люминесцентная лампа, раскатанная в прямоугольный блин и порубленная на множество ячеек.
Вся конструкция плазменного экрана - это два листа стекла, между которыми находится ячеистая структура пикселей, состоящих из триад субпикселей - красных, зеленых и голубых. Каждый субпиксель представляет собой микроскопическую флуоресцентную лампу, излучающую только один из основных цветов: красный, зелёный или синий. Регулируя яркость свечения лампы можно получить различные оттенки.
Плазменные панели распространяют небольшое количество ультрафиолетового излучения. Жидкокристаллическая панель сама по себе ничего не излучает, поэтому она безопаснее для глаз, чем «плазма
».
Сравнительная характеристика LCD-мониторов и PDP-мониторов представлена в Приложении 2.
4.

Мониторы на основе люминесцирующих материалов
4.1. Органические светодиодные мониторы
В органических светодиодных мониторах (англ. Organic Light Emitting
Diodes, Organic LED, OLED мониторы) используются органические тонкопленочные материалы, которые излучают свет (органические светодиоды), если пропустить через них электрический ток.

Преимуществами OLED дисплеев в сравнении c плазменными дисплеями являются:1- меньшие габариты и вес; 2- более низкое энергопотребление при той же яркости; 3- возможность создания гибких экранов.
Преимущества OLED дисплеев в сравнении c жидкокристаллическими дисплеями: 1- меньшие габариты и вес; 2- отсутствие необходимости в подсветке; 3- отсутствие такого параметра как угол обзора — изображение видно без потери качества с любого угла; 4- мгновенный отклик (на порядок выше, чем у LCD) - по сути полное отсутствие инерционности; 5- более качественная цветопередача (высокий контраст); 6- более низкое энергопотребление при той же яркости; 7- возможность создания гибких экранов; 8- большой диапазон рабочих температур (от −40 до +70° C).
Основной недостаток OLED дисплеев маленький срок службы люминофоров некоторых цветов (порядка 2-3 лет) и как следствие, невозможность создания долговечных полноценных дисплеев. Также недостатками являются дороговизна и неотработанность технологии по созданию больших матриц.
4.2. Мониторы на основе светоизлучающих пластиков
В основе принципа работы LEP (Light Emission Plastics) мониторов лежат уникальные свойства некоторых пластиков светиться под воздействием электрического тока.
Основными проблемами данного типа дисплеев являются ограниченный срок службы полимерных матриц, низкая мобильность зарядов вследствие аморфной структуры пластика и воспроизведения светоизлучающим пластиком цветных изображений. На сегодняшний день выпускались только монохромные
(желтого свечения) LEP-дисплеи.
4.3. Светодиодные экраны
Светодиодные экраны состоят из светодиодов расположенных в определенном порядке.
Светодиод
- полупроводниковый прибор, преобразующий энергию электрического тока в световую энергию

Современные светодиодные экраны обладают высокой яркостью и контрастностью, достаточной для отображения информации даже в яркий солнечный день. Рекордные сроки службы (до 100000 часов) и низкое энергопотребление позволяют экономить на содержании LED (Light Emitting
Diode) -экранов значительные средства. Модульная конструкция экранов и небольшая глубина делают возможным их использование не только в качестве стационарных щитов, но и в виде мобильных средств визуального воздействия.
К основным недостаткам светодиодных экранов можно отнести большой размер зерна, сложность монтажа и довольно высокую цену, что делает их применение оправданным в основном на мероприятиях с большим количеством зрителей.
5.

Мониторы трехмерного изображения
В основе принципа действия большинства мониторов с трехмерным изображением или сокращенно 3D (от англ. 3-dimensional - объемный) мониторов лежит явление поляризации света. А именно используется способ линейной или круговой поляризации (с помощью специального фильтра) для вывода отдельных изображений для каждого глаза.
Подводя итог ключевые преимущества и недостатки вышерассмотренных типов мониторов можно свести в таблицу (Приложении 3).
Вывод: С точки зрения соотношения цена – качество-безопасность лидирующие позиции занимают жидкокристаллические мониторы. На сегодняшний день они наиболее распространены на отечественных и зарубежных рынках.
Экспериментальная часть
Ввиду того, что создание трехмерного изображения в большинстве 3 D мониторов базируется на явлении поляризации света, в экспериментальной части мы выясним какой из типов мониторов дает поляризованный свет и определим, какая технология получения изображения (ЭЛТ, ЖК, или плазма) позволяет создать трехмерную графику на основе поляризованного света.
Оборудование:

1) лабораторное оборудование: 2 поляроида (кристаллы турмалина), экран, низковольтная лампа, источник питания; 2) демонстрационное оборудование: набор по поляризации света, оптическая скамья, экран; 3) компьютерный ЖК монитор; 4) компьютерный монитор старого образца, на основе электронно-лучевой трубки; 5) плазменная панель телевизора; 6) ноутбук.
I) эксперимент:
1.
расположим на одной линии лампу, подключенную к источнику, поляроид, экран;
2.
поворачивая поляроид вокруг оси, наблюдаем, что освещенность экрана не меняется;
3.
установим между поляроидом и экраном ещё один поляроид и будем поворачивать вокруг оси сначала один, потом другой поляроиды. Наблюдаем, как меняется освещённость экрана.
Кристалл турмалина поляризует естественный свет, т.е. выделяет
(пропускает) колебания только в одной определённой плоскости. С помощью второго поляроида (анализатора) можно определить плоскость поляризации первого поляроида.
II) эксперимент:
Возьмём в руки поляроид и, поворачивая вокруг оси, посмотрим сквозь него на: 1 экран ноутбука; 2 экран ЖК монитора; 3 экран монитора старого образца на основе электронно-лучевой трубки; 4 экран плазменного телевизора
По результатам эксперимента:
1) экраны ЖК-монитора, ноутбука даёт поляризованный свет;
2) свет от экрана монитора на основе электронно-лучевой трубки не поляризован;
3) свет от плазменной панели не поляризован.
Вывод: жидкокристаллический тип мониторов дает поляризованный свет и следовательно технология получения изображения с помощью жидких
кристаллов позволяет создать трехмерную графику на основе явления поляризации света.
В данной работе мы рассмотрели несколько видов мониторов и на основе теоретической и экспериментальной частей можно сделать вывод, что на сегодняшний день именно
ЖК мониторы являются самыми высокотехнологичными, перспективными и безопасными. Но возможно после некоторых усовершенствований мониторы на основе люминесцирующих материалов выйдут на первое место.
Список использованной литературы
1) Учебник по физике 11 класс «Просвещение» 2005г. А.А.Пинский.
2) Учебник по физике 11 класс «Просвещение» 2011г. Г.Я.Мякишев,
Б.Б.Буховцев.
3) Учебник по физике 10 класс «Просвещение» 2008г. В.И.Николаев,
Н.А.Парфентьева.
4) Н.А.Тюнин. ЖК мониторы. Издательство «Солон-Пресс», 2006, 108 с.
5) Е.И.Гребенюк, Н.А.Гребенюк. Технические средства информатизации:
Учебник для сред. проф. образования - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр
«Академия», 2005.
6) Л.М.Коган "Светодиоды нового поколения для светосигнальных и осветительных приборов" (брошюра из серии "Новости светотехники" под ред.
Ю.Б.Айзенберга)
7) http://www.osram-os.com
8) http://www.lumileds.com
9) http://www.messefrankfurt.com
10) http://www.colorkinetics.com

Приложение 1
Сравнение LCD-мониторов и CRT-мониторов
Параметры
LCD монитор
CRT монитор
Разрешени е
Одно разрешение с фиксированным размером пикселей. Можно использовать более высокое или более низкое разрешение, но они не оптимальны
Поддерживаются различные разрешения. Ограничение накладывается только приемлемостью частоты регенерации
Частота регенераци и
Оптимальная частота 60 Гц, чего достаточно для отсутствия мерцания
Только при частотах свыше
75 Гц отсутствует явно заметное мерцание
Точность отображен ия цвета
Поддерживается True Color и имитируется требуемая цветовая температура
Поддерживается True Color и при этом на рынке имеется масса устройств калибровки цвета
Формиров ание изображен ия
Изображение формируется пикселями. Шаг пикселей зависит только от размера самих пикселей, но не от расстояния между ними.
Каждый пиксель формируется индивидуально, что обеспечивает великолепную фокусировку, ясность и четкость.
Пиксели формируются группой точек (триады) или полосок. Шаг точки или линии зависит от расстояния между точками или линиями одного цвета. Четкость и ясность изображения сильно зависит от размера шага точки или шага линии и от качества CRT
Угол обзора
В настоящее время стандартным является угол обзора 150
o и выше
Отличный обзор под любым углом
Энергопот ребление и излучения
Практически никаких опасных электромагнитных излучений нет.
Уровень потребления энергии примерно на 70% ниже, чем у стандартных CRT-мониторов
Всегда присутствует электромагнитное излучение. Потребление энергии в рабочем состоянии на уровне 80 Вт
Интерфейс монитора
Цифровой интерфейс, однако большинство LCD-мониторов имеют встроенный аналоговый интерфейс
Аналоговый интерфейс
Сфера применени я
Стандартный дисплей для мобильных систем. Идеально подходит в качестве дисплея для компьютеров, т.е. для работы в
Интернет, с текстовыми процессорами и т.д.
Стандартный монитор для настольных компьютеров.
Крайне редко используются в мобильном виде. Идеально подходит для отображения видео и анимации

Приложение 2
Сравнение плазменных и жидкокристаллических мониторов
Свойство
Плазменный (PDP)
ЖК (LCD)
Отличия /
Преимущества
Размер экрана
От 32 до
200 дюймов
От 13 до 108 дюймов
Плазменный монитор может быть больших размеров за меньшие деньги
Толщина
До 3-х дюймов
До 2-х дюймов
ЖК телевизоры могут быть немного тоньше
Угол обзора
До 160°
До 170°
На сегодняшний день не такая большая разница
Выгорание
Плазма может страдать от выгорания
ЖК мониторы не выгорают
LCD, очевидно, по этому параметру превосходят
Частота обновления экрана (т.е. как они передают быстро меняющееся видео)
Плазменные мониторы имеют частоту обновления и способность показывать быстрое движение также хорошо, как и обычные ЭЛТ мониторы
Жидкокристаллич еские мониторы были созданы для отображения компьютерных данных, а не видео. LCD мониторы с временем отклика
16 мс или лучше имеет еле заметные отличия
Хотя ЖК мониторы заметно исправились в этой области в последние несколько лет, они еще подвержены незначительному шлейфу – таким образом технология плазменн ых мониторов слегка обходит их в этом
Насыщеннос ть цветов
В плазменных мониторах, каждый пиксель содержит красный, зеленый, и голубой элементы.
Цветовая информация воспроизводится более точно по сравнению с любой другой технологией
LCD дисплеи получают цвета используя световую волну и вычитая цвета из белого света. Но, жк мониторы превосходят за счет большего количества пикселей на квадратный дюйм их дисплея
(особенно если
Плазменные мониторы лучше, чем ЖК, с таким же количеством пикселей для движущихся изображений. ЖК мониторы лучше в изображении четких статических изображений (так как они, собственно, разработаны для пользователей

Свойство
Плазменный (PDP)
ЖК (LCD)
Отличия /
Преимущества сранивать с плазмой) компьютеров)
Срок службы
Обычная плазменная панель имеет срок службы от 25,000 до 30,000 часов
Время службы
ЖК мониторов обычно 50,000-
60,000 часов
ЖК мониторы работают вдвое дольше плазменных поэтому предпочтительнее для длительного применения, например для показов в магазинах
Вес
Плазменные панели достаточно тяжелые
ЖК панели весят меньше, чем плазменные такого же размера
LCD мониторы значительн о легче. Плазменные панели почти всегда требуют профессионального установщика
Транспортир овка
Из-за хрупкой природы, нуждаются в специальной перевозке
Перевозить жк мониторы несложно, и не так накладно как плазму
ЖК мониторы легче и менее хрупкие, чем плазменные, что упрощает перевозку
Цена и затраты на производство
Плазменные мониторы легче и дешевле в производстве больших размеров
(начиная с 42 дюймов)
Материал подложки для ЖК мониторов создает трудности для производства больших размеров
Хотя цены на обе технологии сильно упали в последнее время, плазменные мониторы остаются дешевле, при размере больше 42 дюймов.
Потребляема я мощность
Плазменные мониторы используют много электричества каждым пикселем
Жидкокристаллич еские мониторы требуют меньше энергии для работы
ЖК мониторы используют примерно половину мощности, потребляемой плазменными

Приложение 3
Преимущества и недостатки современных мониторов
Технология
Недостатки
Преимущества
ЭЛТ
Морально устарела, мерцание, вес и габариты, излучение, высокое энергопотребление
Большие углы обзора, цветопередача, скорость реакции
ЖК
Скорость реакции, углы обзора
Яркость, вес, габариты, дизайн, перспективы развития, низкое энергопотребление
Плазма
Вес, выгорание, небольшой срок службы, высокое энергопотребление
Яркость, контрастность, время реакции
Мониторы на основе люминесцирующих материалов
Неотработанность технологии, малые диагонали, высокая цена, небольшой срок службы
Время отклика, яркость, контрастность, углы обзора, гибкость, низкое энергопотребление, перспективы развития
3D
Высокая цена, технологическая сложность, углы обзора
Улучшенное восприятие изображения


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал