Видеоподсистема ПК. Устройство и характеристики мониторов на электроннолучевых трубках.

Видеоподсистемы

Состоят из двух частей: видеоадаптера и дисплея.

Видеоадаптер состоит из графического процессора (GPU), видеопамяти, а также может включить в себя быстродействующий цифро-аналоговый преобразователь с буферной памятью.

GPU- выполняет действие по построению двухмерного и трехмерного изображений, обеспечивает раскраску изображений, а также многочисленные цвето-световые эффекты (туман, блики, дождь, инверсия изображений и т.д.). От основного процессора компьютера GPU отличается тем, что работает с числами с плавающей запятой, обеспечивает много потоковые вычисления.

Основные разработчики и производители GPU: Intel, NVIDIA, AMD(Radeon), ATI, SiS, Sony.

1) Монитор с ЭЛТ(CRT)

2) Жидкокристаллический монитор (ЖК)

3) Плазменная панель

Монитор с ЭЛТ

Нить накала подогревателя разогревает катод, с поверхности которого вылетают электроны. Электрическое поле, образованное высоким потенциалом анода, относительно катода, заставляет электроны двигаться к аноду. Модулятор имеет отрицательный заряд относительно катода, поэтому он уменьшает поток электронов, которые движутся к аноду. Отклонение от прямолинейного движения электронов осуществляется с помощью электромагнитной отклоняющей системы, представляющей собой две катушки, пространственно сдвинутые на 90⁰. Переменный ток пилообразной формы формирует переменное магнитное поле, с которым и взаимодействует движущийся электрон. Для формирования цветного изображения нужно 3 источника базового цвета (красный, зеленый, синий). Поэтому в ЭЛТ используется 3 электронные пушки, находящиеся рядом, но сдвинутые пространственно, поэтому формируется 3 электронных луча, которые попадают на анод и за счет кинетической энергии электронов заставляют светиться точки цветных люминофоров. Чтобы каждый из трех электронных лучей попал на люминофор только «своего» цвета вблизи анода размещается маска – пластина с большим числом отверстий, через которые электронные лучи попадают на экран. Все элементы ЭЛТ, за исключением отклоняющей системы, помещаются в стеклянную запаянную колбу из которой откачан воздух. Если три электронные пушки расположены так, что их оси образуют правильный треугольник, то и точки люминофоров должны образовывать равносторонний треугольник. Такие ЭЛТ называют дельта-трубками. Недостатком дельта-трубки является то, что значительная часть электро-потока попадает на маску. Из-за этого увеличивается электростатическое поле вблизи поверхности экрана, а так же увеличивается уровень рентгеновского излучения от экрана. В начале 70-х годов Sony разработала систему Trinitron- это система планарных электронных пушек и щелевой маски.

Пропускание маски щелевой а 40% больше чем у дельта-маски.

 

Видеоподсистема ПК. Устройство и характеристики жидкокристаллических мониторов.

Жидкокристаллический

Они обладают анизотропией, т.е. физические, химические и другие свойства зависят от направления. Часть жидких кристаллов, относящихся к классу халькогенидов, представляют собой коллоидные растворы из очень длинных молекул.

Нематические халькогениды – молекулы свернутые клубками, а под действием электрического поля разворачиваются вдоль линий электрического поля. При этом изменяется светопропускание и вектор поляризации электрической составляющей проходящего света.

Плоские поляризаторы и поляризаторы-анализаторы взаимно скрещены, т.е. под углом 90⁰. Если между электродами отсутствует электрическое поле, то падающий свет, получивший линейную поляризацию в поляризаторе доходит то поляризатора-анализатора с практически неизменным вектором поляризации и соответственно через поляризатор-анализатор он не проходит. Прикладывая напряжение между электродами создаем электрическое поле частично или полностью ориентирующее молекулы как ЖК. Поэтому после поляризатора свет получает сдвиг вектора поляризации и теперь через поляризатор-анализатор частично или полностью проходит.

Все ячейки изображения с одной стороны объединены шинами по сторонам, а с другой стороны экрана по вертикальной координате. Переключая напряжение на шинах по горизонтальным и вертикальным координатам зажигая мы гасим точки изображения, находящегося на пересечении выбранного столбца и строки.

Недостатком этой схемы является большая емкость шин и поэтому относительно медленные процессы зажигания и гашения пикселей.

tзаж.≈35…25 мс

tгаш.≈40…50 мс

При переходе к цветному изображению количество шин увеличивалось в 9 раз и проблема усугублялась поэтому были разработаны прозрачные транзисторы через которые каждая точка цветного изображения могла независимо заряжаться и разряжаться. Поэтому в современных ЖК мониторах T(отклика)=tзаж+tгаш≈2…4 мс.

Цветные точки изображения получаются за счет нанесения светофильтров вдоль прозрачного лака на выбранной ячейке.

LED - светодиоды

OLED(organic light emission diode) - содержащие углерод, кислород, водород.