Важной характеристикой жидкокристаллического монитора является: Тесты_2 часть испр
Мониторы | ТехноСити Новосибирск
Монитор принято называть лицом компьютера. Действительно, подавляющее большинство информации от компьютера мы воспринимаем через монитор. И чем больше времени Вы проводите за компьютером, тем серьезнее необходимо относиться к выбору монитора.
CRT-мониторы
CTR или ЭЛТ-мониторы, это мониторы на основе электронно-лучевой трубки. Мониторы этого типа используют эффект электролюминесценции, когда специальное покрытие внутренней части экрана монитора (различные люминофоры) светится под воздействием луча электронов. Электронный луч последовательно подсвечивает все точки изображения, но благодаря остаточному свечению люминофора и инерции зрительного восприятия изображение воспринимается как одно целое. Все ЭЛТ-мониторы можно разделить на три типа, в зависимости от типа электронно-лучевой трубки. Первый тип — трубки с теневой маской, когда цветные точки люминофора расположены в виде мозаики. Такой монитор обеспечивает равномерную фокусировку и лучше всего подходит для работы с текстом.
Размер диагонали
Размер диагонали монитора принято указывать в дюймах. Реальный размер изображения, как правило, на один дюйм меньше. Наиболее популярны сейчас 17-дюймовые мониторы.
Частота вертикальной развертки
Частота, с которой электронный луч обходит все точки изображения, называется частотой вертикальной развертки и измеряется в «разах в секунду», или Герцах (Гц). Большинство людей не замечают мерцания изображение при частоте 85 Гц, но многие из них, тем не менее, чувствуют утомляемость глаз через несколько часов работы.
Наиболее комфортное восприятие достигается при частоте 100-110 Герц. Важной характеристикой монитора является максимальная частота развертки, с которой он способен работать. И чем больше разрешение, в котором работает монитор, тем эта частота меньше. (Разрешение — число точек по горизонтали и вертикали, которое отображает монитор.) Поэтому, мы приходим к понятию рабочее разрешение, это то разрешение, с которым Вы будете работать. Ниже представлены рекомендуемые рабочие разрешения для ЭЛТ-мониторов в зависимости от диагонали.
| Диагональ | Рекомендуемое разрешение |
| 14″ | 640 x 480 |
| 15″ | 800 x 600 |
| 17″ | 1024 x 768 |
| 19″ | 1280 x 1024 |
Таким образом, монитор, который не обеспечивает частоту развертки 85 Гц в рабочем разрешении — крайне не рекомендуется к приобретению.
Если монитор способен работать с частотой 100 Гц и выше в рабочем разрешении, то это уже кандидат на звание «хороший выбор», но к выбору мы ещё вернемся.
Плоские мониторы
Следующий момент, на который обычно обращают пристальное внимание — это «плоскость» монитора. Следует помнить, что, несмотря на кажущуюся однозначность понятия «плоский», многие производители так не думают и называют плоскими «чуть-чуть» круглые или плоские только по вертикали мониторы, либо просто делают стекло поверхности экрана плоским снаружи, оставляя его изогнутым изнутри. Конечно, присутствуют и действительно плоские мониторы, например SONY. Мы рекомендуем не придавать этому параметру особого значения, если Вы не уверены на 100%, что Вам именно необходим плоский монитор. Дело в том, что чем монитор площе, тем технически сложнее добиться от него качественной картинки, что часто и наблюдается в жизни. Пожалуй, единственный вариант, когда имеет смысл выбирать плоский монитор, это в том случае, если Вы собираетесь использовать его преимущественно для просмотра фильмов.
Полоса пропускания видеоусилителя
Так же называемая Pixel Rate — наиболее важная характеристика электроники монитора. Чем выше полоса пропускания — тем большее разрешение и большую частоту развертки способен качественно воспроизвести монитор. Для 15-дюймовых мониторов достойная полоса пропускания — 110МГц. Она позволит комфортно работать в разрешении 1024×768 при развертке 85 Гц. 17-дюймовые мониторы с полосой пропускания 110 МГц — это всего лишь «пятнашки» с большим экраном, рекомендуется 135 МГц для 17-дюймовых мониторов начального уровня, и выше для профессиональных. Теперь перейдем к наиболее важным параметрам изображения:
Геометрия
Является ли прямая линия — прямой. Окружность — окружностью, и так далее. Здесь помогут различные настройки в меню монитора, которых тем больше, чем дороже монитор. Часто появляющийся в плоских мониторах прогиб горизонтальной линии исправить обычно нельзя.
Шаг точки
Расстояние между элементами люминофора одного цвета.
Фокусировка
От качества фокусировки зависит достаточно ли четко видны мелкие символы на экране. Опять же, чем площе монитор, тем сложнее фокусировать луч. Не следует путать плохую фокусировку и так называемый эффект «замыливания», вызываемый некачественными видеоплатами или видеоусилителем монитора. В последнем случае плохая четкость наблюдается только в горизонтальном направлении, в то время, как при плохой фокусировке изображение размывается во всех направлениях.
Муар
«Волны», наблюдаемые при отображении регулярного растра. Обратная сторона хорошей фокусировки и небольшого «шага точки». В том или ином виде присутствует обычно у всех мониторов и большинству пользователей не мешает.
Не стоит пользоваться пунктами меню «устранение муара», так как это ведет к ухудшению фокусировки. Лучше используйте меньшее разрешение, муар будет мешать меньше.
Чистота цвета
Одинаково ли светится экран во всех областях? Для проверки на мониторе воспроизводят равномерный белый, синий, красный и зеленый цвет и оценивают равномерность яркости изображения.
Сведение
Изображение на экране монитора состоит из трех основных цветов — синего, красного и зеленого. Компоненты этих цветов для отображения очередной точки должны попадать в одно и то же место экрана. Если этого не происходит, то, например, черный текст может иметь цветную окантовку. Геометрия, фокусировка, муар, чистота цвета и сведение — параметры, во многом настраиваемые механически специальными магнитами внутри монитора. А это значит, что сильный удар, да и просто магнитное поле земли, не говоря о электроприборах, могут повлиять на настройку.
Влияние яркости
Не слишком ли изменяется геометрия изображения в зависимости от яркости? Например, белый и серый прямоугольник шириной во весь экран имеют равные размеры? Есть ещё несколько важных параметров:
Запас яркости
Монитор при максимальном положении регулятора яркости должен «резать глаза», тогда со временем, когда яркость электронно-лучевой трубки уменьшится, можно будет её компенсировать и продолжать комфортно работать.
Напряжение питания
Лучше, если монитор рассчитан на напряжение 110-240 вольт. Меньше проблем при перепадах напряжения в отечественной сети.
Эргономика
Так как Вам придется смотреть не только на изображение, но и на сам монитор, этот параметр может оказаться очень важным. Нравится ли Вам внешний вид монитора?
Подключение
Дорогие мониторы помимо стандартного VGA-кабеля могут подключаться при помощи пяти коаксиальных разъемов (BNC-вход). Если Вы приобретаете дорогой монитор, планируете работать с ним при высокой частоте развертки и с высоким разрешением, то обратите внимание на наличие у монитора BNC-входа, он позволяет получить более качественное изображение.
Безопасность
ЭЛТ-мониторы являются источником сильных электромагнитных полей и весьма желательно находиться от монитора подальше. Наиболее безопасная часть — та, на которую мы смотрим. Опаснее находиться близко сбоку или позади монитора, что иногда нарушается в учебных классах, когда за спиной находится другой монитор.
Жидкокристаллические мониторы
Основной принцип работы ЖК-монитора следующий — матрица жидких кристаллов пропускает, не пропускает, либо пропускает частично свет от ламп, находящихся с обратной стороны экрана. Благодаря этому изображение такого монитора не мерцает и является более безопасным для глаз, по сравнению с ЭЛТ-мониторами. ЖК-мониторы легче, тоньше, они потребляют меньше электроэнергии. Диагональ ЖК-монитора соответствует реальному изображению, а не отличается на дюйм, как у ЭЛТ-мониторов. Поэтому 15-дюймовый ЖК-монитор лучше сравнивать с 17-дюймовым ЭЛТ-монитором, а не с 15-дюймовым. Сильная сторона изображения ЖК-монитора — идеальная геометрия и фокусировка, подкрепленная тем, что монитор действительно плоский во всех смыслах.
Слабая — часто недостаточный контраст (менее 600:1), засвеченные черные области. Такой монитор подойдет для текста, деловой графики. Но, скорее всего, плохо подойдет для просмотра фильмов. В любом случае, старайтесь выбирать монитор с максимальным значением контрастности, на момент написания статьи выпускаются мониторы с контрастностью до 750:1 Важной характеристикой ЖК-монитора является угол обзора. Чем меньше угол обзора, тем сильнее монитор будет искажать цвета изображения. Минимальным значением следует считать угол в 140 градусов по горизонтали и 120 по вертикали. Типичное минимальное время переключения точки из яркого состояния в темное и наоборот составляет 25 мс для большинства мониторов. Такие мониторы уже приемлемы для динамичных компьютерных игр. Мониторы, имеющие большее время переключения пикселей, будут смазывать быстроизменяющуюся картинку. Жидкокристаллический монитор для достижения наилучших результатов необходимо использовать только с паспортным разрешением. Обычно это 1024×768 для 15-дюймового монитора и 1280×1024 для 17-дюймового.
Многие ЖК-мониторы имеют функцию поворота, что ещё больше увеличивает удобство при работе с текстовыми документами. ЖК-монитор не излучает каких-либо вредных полей и больше подходит для детей, чем ЭЛТ-монитор. ЖК-мониторы подключаются к компьютеру через VGA или DVI-интерфейс, последний обеспечивает наилучшее качество, но дешевые модели мониторов его, обычно, не имеют, кроме того, потребуется видеокарта с DVI-выходом.
Мультимедиа
И ЖК- и ЭЛТ-мониторы иногда снабжаются мультимедийными функциями — динамиками и микрофоном. Качество реализации данных функций обычно очень низкое и пригодится только в том случае, если нет никакой возможности или желания использовать с компьютером акустику и микрофон приличного качества.
Как правильно выбрать монитор
Для начала нужно четко понимать, что на мониторе не следует экономить, лучше приобрести более медленный процессор, менее мощную видеокарту, поставить поменьше памяти, чтобы со временем всё это улучшить, но не скупиться на монитор.
Не следует забывать и о возможности покупки в кредит. Но есть одна ниша, где будут к месту самые дешевые модели — там, где не требуется подолгу находиться у монитора. Например, справочные системы в общественных местах.
Итак, что же выбрать:
Монитор для работы с текстовой информацией, особенно в офисах — это, конечно же, жидкокристаллический монитор.
Минимальная утомляемость глаз благотворно влияет на работоспособность, современный внешний вид — благоприятно сказывается на отношении клиентов.
Для графики, видео и компьютерных игр из недорогих моделей на данный момент больше подходят обычные ЭЛТ-мониторы.
Мониторы с теневой маской — при более частой работе с текстом, а с апертурной решеткой — при работе с видео.
ЭЛТ-монитор — хороший выбор для дома, кроме случая, когда в доме есть маленькие дети. Тогда лучше остановиться на ЖК-мониторе, как более безопасном.
ЭЛТ-мониторы с большой диагональю — достаточно габаритные и тяжелые устройства. Дома монитор с большей, чем 17-дюймов, диагональю, как правило, занимает слишком много места.
Когда Вы определитесь с типом и диагональю монитора, начинайте изучать их параметры.
Если выбор пал на ЖК-монитор, то выбирайте монитор с углом обзора 140/120 градусов и больше, максимальной контрастностью и временем отклика 25 мс или меньше.
Предпочтительно наличие DVI-входа и поворотного экрана.
При выборе ЭЛТ-монитора обратите внимание, чтобы монитор обеспечивал частоту вертикальной развертки 100 Гц и выше в том разрешении, с которым Вы собираетесь работать.
Для поддержки стереоочков монитор должен обеспечивать не менее 140 Гц.
Полоса пропускания видеоусилителя достойного монитора должна составлять 110 МГц для 15 дюймов, 200 и 250 МГц для 17 и 19 соответственно.
Мониторы с меньшей частотой пропускания дешевле, но не способны отобразить всё многообразие разрешений и частот. С другой стороны, далеко не всем это необходимо.
Следующим параметром для ЭЛТ-монитора является шаг точки. 0.27 для теневой маски и 0.25 для апертурной решетки можно считать достаточным.
Но, чем меньше, тем, обычно, лучше.
Если Вы решили приобрести дорогой ЭЛТ-монитор, убедитесь, что он имеет BNC-разъем.
Удачной покупки!
Характеристики ЖК – мониторов — we-it.net
В этой статье мы рассмотрим основные характеристики ЖК — мониторов, опуская такую важную характеристику, как тип матрицы. В типах матриц ЖК – мониторов, мы попробуем разобраться в отдельной статье.
Разрешение
ЖК – мониторы классифицируют по рабочему разрешению. В отличии от мониторов на основе ЭЛТ, разрешение которых можно менять очень гибко, ЖК-дисплеи имеют фиксированный набор физических пикселей. Поэтому они рассчитаны на работу с одним фиксированным разрешением, которое называется рабочим. Например, мониторы с диагональю от 17 до 19 дюймов, зачастую имеют рабочее разрешение 1280 х 1024, а это означает, что у данного монитора действительно содержится 1280 пикселей по горизонтали и 1024 по вертикали. Соответственно чем больше разрешение, тем лучше качество картинки.
ЖК – монитор способен выводить изображение в другом разрешении. Такой режим называют интерполяцией, но здесь есть свои недостатки. В этом режиме, в большинстве случаев, может произойти деформация изображения: края элементов на экране могут стать зазубренными и т. д. Поэтому при покупке ЖК-монитора следует понимать, что комфортно можно будет работать только в рабочем разрешении.
Яркость
Высокая яркость ЖК – монитора является его преимуществом, так как иногда превышает в два раза, аналогичный параметр в мониторах на основе ЭЛТ. Сегодня яркость ЖК – мониторов колеблется в рамках 300 – 600 кд . Яркость монитора является очень важным параметром, так как при недостаточной яркости монитора вы не сможете комфортно играть в игры или просматривать фильмы. Но все жё следует понимать, что значительное повышение яркости монитора, увеличит и нагрузку на ваши глаза, так что нужно соблюдать баланс яркости.
Контрастность
В последнее время контрастность изображения мониторов значительно возросла.
Сейчас нередко этот показатель достигает значения 1000:1, а иногда и больше. Данный параметр определяется как соотношение между максимальной и минимальной яркостью на белом и чёрном фоне соответственно. Как показывает практика, если в документации к монитору указывается параметр более 500: 1, то этого вполне хватает для комфортной работы.
Угол обзора
Максимальный угол обзора определяется как угол, при обзоре с которого контрастность изображения составляет не менее 10:1. Правда, для большинства пользователей контрастность не имеет особого значения, более приоритетным здесь является корректность цветопередачи, при изменении угла обзора. К примеру, красный цвет превращается в жёлтый, а зелёный — в синий. Подобные искажения у разных моделей мониторов проявляются по-разному, поэтому сравнивать мониторы по углу обзора практически не имеет смысла.
Время реакции пикселя
Теперь речь пойдёт о времени реакции пикселя (время отклика). Очень часто эту характеристику называют слабым местом ЖК-монитора.
В ЭЛТ-мониторах, время отклика измеряется в микросекундах, а в ЖК-мониторах – в десятках миллисекунд, что при смене картинки в ряде случаев, может быть заметно невооружённым глазом (хотя на практике такие случаи исключены). При выборе монитора обращайте внимание на эту характеристику, желательно отдать предпочтении моделям, где время реакции пикселя — меньше.
Интерфейс монитора
Для ЖК-мониторов, которые являются цифровыми устройствами, родным считается интерфейс DVI, также допускается подключение через разъем D-sub. Плюс DVI – интерфейса в том, что отсутствуют преобразование сигнала в аналоговый видеокарте (ЦАП), а он поступает сразу в цифровом виде, что уменьшает риск искажений. Правда, на практике, такие искажения не встречаются, поэтому подключать монитор можно по любому интерфейсу, лишь бы соответствующий разъем присутствовал на видеокарте.
DisplayPort
D -Sub
DVI
Перейдём к новому стандарту подключения, который пришёл на смену DVI,- это DisplayPort.
Уже в ближайшем будущем он должен стать единым интерфейсом для подключения мониторов различных типов. Этот интерфейс прижился у ноутбуков и компьютеров Apple. А вот в мире PC, несмотря на продвижение его фирмой AMD/ATI (с 2007 года в видеоплатах этого производителя имеется соответствующий разъём), несколько стопорится. Фирма NViDIA пока отдает предпочтение HDMI. Новая версия разъёма DisplayPort 1.2, обеспечит пропускную способность для работы с разрешением 3840х2160. Технология Main Link обеспечит скорость до 5 Гбит/с на одну полосу (всего полос может быть до четырёх).
Битые и горячие пиксели
При покупке монитора, можно обнаружить битые пиксели. Это могут быть светящиеся чёрные точки, которые остаются неизменными независимо от динамики изображения, также эти точки могут проявиться со временем. Вышеперечисленное означает, что один или несколько пикселей вышли из строя. Это не подлежит ремонту, но в ряде случаев может быть заменено по гарантии, хотя тут уже нужно вчитываться в документацию.
Отдельные разработчики гарантируют 100% отсутствия битых пикселей, другие же допускают присутствие их незначительного количества.
Основные характеристики LCD мониторов
Если Вы выбираете себе монитор-эта статься для Вас.
Монитор – это устройство, на которое выводится изображение, визуальное отображение информации. На данный момент мониторы бывают двух типов: ЖК-мониторы, они же LCD (жидкокристаллические) и ЭЛТ-мониторы (экран на основе электронно-лучевой трубки), они же CRT. Жидкокристаллические мониторы с уверенностью вытесняют мониторы с ЭЛТ с рынка, из-за своей компактности, лучшего качества изображения и менее вредного воздействия на глаза человека. Как известно, при долгой работе с ЭЛТ экранами у человека начинает ухудшаться зрение.
ЖК-дисплей – это экран, который имеет матрицу на основе жидких кристаллов. Только совсем недавно, этот тип дисплея вытеснил с рынка ЭЛТ, хотя жидкокристаллические мониторы были разработаны еще в 1963 году, компанией RCA.
А первый аналог кинескопного (ЭЛТ) дисплея был создан в XIX века в 1879 году английским физиком и химиком сэром Уильямом Круксом.
Экраны на основе жидких кристаллов получили широкое применение в технике. ЖК-экраны используются в компьютерной технике, ноутбуках, телевизорах, фотоаппаратах, электронных книгах, телефонах и во многих других устройствах, где присутствует функция вывода информации на экран. Изображение в жидкокристаллическом мониторе формируется благодаря отдельным элементам через систему развертки. Экраны этого типа могут быть как монохромными (черно-белые), так и цветными.
Технические характеристики
Характеристики ЖК-экранов значительно отличаются от устаревших ЭЛТ.
• Самым главным отличием является, то, что в ЖК-мониторах имеется фиксированное разрешение — горизонтальные и вертикальные размеры монитора, которые измеряются в пикселях.
• Вторым явным отличием является угол обзора. У монитора с матрицей на основе жидких кристаллов, есть такой минус, как ограниченный угол обзора, но производители стремятся приблизить его к 180о как по горизонтали, так и по вертикали.
И в этой характеристике ЖК — монитор пока еще уступает монитору с электронно-лучевой трубкой.
• Размер жидкокристаллического монитора, как и монитор ЭЛТ измеряется по длине диагонали. А площадь монитора зависит от соотношения сторон, самыми распространенными соотношениями сторон является 4:3 и 16:9. Большей площадью обладает монитор с соотношением 4:3, хотя на экране 16:9 более приятно смотреть фильмы, особенно в HD-формате.
• Контрастность – это величина, которая показывает насколько, самая светлая точка монитора отличается от самой темной.
• Яркость – показывает, какое количество света излучается монитором, и измеряется в канделах.
• Время отклика, также является важной технической характеристикой монитора, особенно для работы со сложной графикой и при игре в динамические игры. Это время, которое потребно пикселю, для изменения яркости. Время отклика состоит из двух составляющих: времени буферизации (от 20 до 50мс) и времени переключения (от 2 до 6мс).
Достоинства жидкокристаллических мониторов и экранов:
1. Малый размер;
2. Малый вес;
3. Отсутствие видимого мерцания;
4. Нет дефектов лучей фокусировки;
5. На них не могут воздействовать помехи магнитных поля;
6. Нет проблем с четкостью изображения.
Несмотря на свои достоинства, жидкокристаллические мониторы имеют и значительные недостатки, которые на данный момент невозможно устранить:
1. Четкое изображение может быть получено только в одном установленном производителем разрешение. В отличие от мониторов с электронно-лучевой трубкой, в котором можно настраивать разрешение.
2. Зависимость контраста цветов от угла обзора монитора.
3. Смена изображения на LCD мониторах остается ниже, чем на CRT.
4. Существует дефекты пикселей даже при покупке нового монитора. Существуют определенные требования к количеству возможных дефектных пикселей, а именно их количество на один миллион рабочих. Мониторы самого высокий класс должны иметь максимум один дефектный пиксель.
А на самых плохих мониторах могут иметь дефекты до 262 пикселей.
5. Пиксели LCD монитором имеют свойство деградации, хотя время за которое они деградируют очень длительное. Для справки лазерные дисплеи не подвержены деградации.
Мониторы с жидкокристаллической матрицей производит множество фирм, лидерами являются LG, Sharp, Samsung, Philips. На рынке ЖК-мониторов работает более 15 производителей, но лучшими по качеству являются вышеперечисленные фирмы.
Доклад «Жидкокристаллические мониторы» (7 класс)
Жидкокристаллические мониторы
Содержание
Введение…………………………………………………………………………3
Как работает ЖК – монитор……………………………………………………4
Основные характеристики ЖК – мониторов…………………………………6
Выбираем ЖК – монитор .
…………………….…………………………………..12Заключение……………………………………………………………………..17
Список литературы…………………………………………………….…….18
…………………….…………………………………..121. Введение
Первый рабочий жидкокристаллический дисплей был создан Фергесоном в 1970 году. До этого жидкокристаллические устройства потребляли слишком много энергии, срок их службы был ограничен, а контраст изображения был удручающим. На суд общественности новый ЖК-дисплей был представлен в 1971 году и тогда он получил горячее одобрение. Жидкие кристаллы (Liquid Crystal) — это органические вещества, способные под напряжением изменять величину пропускаемого света. Жидкокристаллический монитор представляет собой две стеклянных или пластиковых пластины, между которыми находится суспензия. Кристаллы в этой суспензии расположены параллельно по отношению друг к другу, тем самым они позволяют свету проникать через панель.
При подаче электрического тока расположение кристаллов изменяется, и они начинают препятствовать прохождению света. ЖК технология получила широкое распространение в компьютерах и в проекционном оборудовании. Отметим, что первые жидкие кристаллы отличались своей нестабильностью и были мало пригодными к массовому производству. Реальное развитие ЖК технологии началось с изобретением английскими учеными стабильного жидкого кристалла — бифенила (Biphenyl). Жидкокристаллические дисплеи первого поколения можно наблюдать в калькуляторах, электронных играх и в часах.
2. Как работает ЖК — монитор
Существует два вида ЖК мониторов: DSTN (кристаллические экраны с двойным сканированием) и TFT (на тонкопленочных транзисторах), также их называют соответственно пассивными и активными матрицами. Такие мониторы состоят из следующих слоев: поляризующего фильтра, стеклянного слоя, электрода, слоя управления, жидких кристаллов, ещё одного слоя управления, электрода, слоя стекла и поляризующего фильтра.
Практически все современные ЖК мониторы используют панели на тонкопленочных транзисторах, обеспечивающих яркое, четкое изображение значительно большего размера.
При нормальных условиях, когда нет электрического заряда, жидкие кристаллы находятся в аморфном состоянии. В этом состоянии жидкие кристаллы пропускают свет. Количеством света, проходящего через жидкие кристаллы, можно управлять с помощью электрических зарядов — при этом изменяется ориентация кристаллов.
Как и в традиционных электроннолучевых трубках, пиксель формируется из трех участков — красного, зеленого и синего. А различные цвета получаются в результате изменения величины соответствующего электрического заряда (что приводит к повороту кристалла и изменению яркости проходящего светового потока).
TFT экран состоит из целой сетки таких пикселей, где работой каждого цветового участка каждого пикселя управляет отдельный транзистор.
Именно здесь стоит поговорить о разрешении. Для нормального обеспечения экранного разрешения 1024х768 (режим SVGA) монитор должен располагать именно таким количеством пикселей.
3. Основные характеристики ЖК – мониторов
Пять лет назад никто даже не предполагал, что к сегодняшнему моменту ЖК — мониторы практически полностью вытеснят с компьютерного рынка традиционные на то время мониторы, основанные на электронно-лучевой трубке. Выбор ЖК — мониторов на сегодняшний день очень широкий. Но мониторы с одинаковой диагональю экрана могут различаться по цене в несколько раз. На какие основные характеристики стоит обратить внимание при выборе ЖК — монитора? Рассмотрим каждую из них подробнее.
Время отклика
Время отклика является характеристикой, показывающей, насколько быстро каждый пиксель, формирующий изображение на мониторе, может изменить свой цвет на заданный. Извечная проблема ЖК — мониторов в том, что изображение на них изменяется с гораздо меньшей скоростью.
В результате, на ЖК — мониторах с большим временем отклика при динамичном изменении картинки можно увидеть «замыливание» картинки, когда границы движущегося объекта размываются и теряют свою четкость. К чести производителей ЖК — мониторов, ситуация с временем отклика за последние годы значительно улучшилась, и современные ЖК — мониторы практически избавились от данной проблемы, за редким исключением.
По общему правилу, чем меньше время отклика, тем лучше. Вместе с тем, стоит отметить, что методы измерения производителями времени отклика различны, и обычно указываемое производителями время отклика мало что может сказать о том, как тот или иной монитор поведет себя в реальных приложениях. Измерить время отклика без специального оборудования не представляется возможным, поэтому потребителям остается два пути – либо прочитать обзоры с объективными измерениями в специализированных изданиях, либо посмотреть данный монитор «вживую» в различных приложениях и сделать вывод «устраивает/не устраивает» самому, на основании увиденного.
Контрастность, яркость и равномерность подсветки
Контрастность ЖК — монитора есть отношение уровня белого цвета (максимальная яркость которого в центре экрана и называется яркостью монитора) к уровню черного. Грубо говоря, от контрастности зависит, насколько черный цвет будет выглядеть черным, а не серым, на экране вашего монитора. Производители указывают контрастность от 500:1 до 3000:1 для своих ЖК — мониторов. Но чаще всего это паспортная контрастность матриц, используемых в данных мониторах, которая измеряется производителями на специальных стендах в специальных условиях и не учитывает влияние электроники конкретной модели монитора. Некоторые производители в качестве значения контрастности монитора указывают так называемую «динамическую» контрастность. Обладающие данной технологией мониторы оценивают отображаемое в данный момент изображение и, в зависимости от преобладания светлых или темных тонов, соответственно изменяют яркость подсветки матрицы.
Уровень черного измеряется при минимальном значении яркости, а уровень белого – при максимальном, что не совсем честно, так как недостижимо в реальности в каждый отдельный момент времени. Следует также отметить, что при разных значениях яркости монитора контрастность будет также весьма различна, а яркость, необходимая для комфортной работы с текстом, к примеру, значительно ниже яркости, необходимой для просмотра видеофильмов и игр.
Углы обзора
Еще одной из важнейших характеристик ЖК — мониторов являются углы обзора. Ибо если изображение на мониторах с ЭЛТ практически не изменяется даже при взгляде на него сбоку, то в случае ЖК — мониторов все обстоит совершенно иным образом – изображение существенно меняется, а при взгляде сверху или снизу явно видно падение контрастности и искажение цветопередачи. Вместе с тем, производители указывают в качестве значений углов обзора 160º даже для самых недорогих панелей.
Цветопередача
Цветопередача ЖК — монитора – это характеристика, показывающая, насколько полно и точно монитор отображает видимый человеческому глазу цветовой спектр.
Производители в качестве показателя цветопередачи указывают количество цветов, которое способен воспроизводить монитор. Для современных ЖК — мониторов это число традиционно указывается равным 16 миллионам, что совершенно ничего не говорит о качестве цветопередачи в принципе.
Матрица
Теперь поговорим о типе матрицы, ибо именно от нее в подавляющем большинстве случаев зависят все остальные характеристики ЖК — монитора, в том числе и цена. В современных мониторах применяются 3 основных типа матриц – S-IPS, PVA (MVA, в силу небольших отличий от PVA, можно считать упрощенным аналогом PVA с чуть худшими характеристиками) и наиболее распространенный в мониторах – TN+film.
ХарактеристикаTN+film
PVA / MVA
S-IPS
Время отклика без RTC / с RTC
Среднее / Минимальное
Большое / малое
Среднее / Минимальное
Контрастность
Средняя
Большая
Средняя
Углы обзора
Малые
Большие
Большие
Цветопередача
Плохая
Средняя
Хорошая
Цена
Минимальная – средняя
Средняя – высокая
Высокая
Итак, насколько мы видим из таблицы, мониторы на TN+film проигрывают остальным по характеристикам, но являются, тем не менее, наиболее распространенными из всех в силу одного существенного фактора – цены.
Сравнивая мониторы на матрицах S-IPS и PVA, мы видим, что однозначного преимущества не имеет ни один из них, и выбор следует делать, исходя из личных предпочтений и требований. MVA все же проигрывает по совокупности характеристик PVA, но и стоит заметно дешевле моделей на PVA и S-IPS.
Размер диагонали и соотношение сторон монитора, способ подключения
В настоящее время производители предлагают нам модели 15″, 17″, 19″, 20″, 21″, 22″, 23″, 24″, 26″, 27″ и 30″. И если модели 15″ и 17″ давно стали low-end и выпускаются только на TN+film матрице, то в секторе 19″ выбор уже гораздо шире, включая модели на S-IPS-, MVA- и PVA-матрицах. Но для начала остановимся на одной немаловажной детали, непосредственно влияющей на выборе ЖК-монитора – разрешении. В силу особенностей технологии ЖК-мониторов последние предназначены для показа изображения только в одном, так называемом «родном» разрешении, совпадающем с физическим количеством пикселей по горизонтали и вертикали.
Выставление разрешения ниже, чем физическое, приводит к видимым искажениям. Причем, учитывая богатство размеров диагоналей предлагаемых ЖК-мониторов, размер пикселя у них тоже разный, что значительно усложняет выбор между ними.
Разрешение матрицы
Размер пикселя
15″
1024х768
0,297
17″
1280х1024
0,264
19″
1280х1024
0,294
19″ wide 16:10
1440х900
0,284
20″
1600х1200
0,255
20″ wide 16:10
1680х1050
0,258
21″
1600х1200
0,270
21″ wide 16:10
1680х1050
0,270
22″ wide 16:10
1680х1050
0,282
23″ wide 16:10
1920х1200
0,258
24″ wide 16:10
1920х1200
0,269
26″ wide 16:10
1920х1200
0,287
27″ wide 16:10
1920х1200
0,303
30″ wide 16:10
2560х1600
0,251
Как мы видим, размеры пикселей современных ЖК — мониторов в ряде случаев отличаются на 17%, что более чем заметно глазу человека.
И если в случае слишком крупных пикселей мы получаем «зернистость» и «рассыпание» изображения на пиксели, то в случае слишком мелких мы будем излишне напрягать зрение, рискуя его испортить. К сожалению, средства масштабирования изображения операционных систем, и тем более прикладного программного обеспечения, весьма далеки от совершенства в настоящий момент, посему данная мера слабо поможет в случае слишком мелкой точки.
И еще немного о соотношении сторон экрана мониторов. Их в настоящее насчитывается три:
Традиционное 4:3, как ни странно, встречающееся не так часто – только моделях с диагональю 15″, 20″ и 21″;
Нестандартное соотношение сторон 5:4 – оно более приближено к квадрату, что несет определенные преимущества при работе с текстом – и неудобство при просмотре фильмов, подавляющее большинство которых выпускаются в широкоэкранном варианте;
Стремительно набирающее популярность соотношение 16:10, или так называемые широкоэкранные мониторы – в силу особенностей физиологии, человеческий глаз более приспособлен к восприятию широкоэкранного изображения, нежели приближенного к квадратному.
Однако старые программы и игры разрабатывались для соотношения сторон 4:3, без поддержки широкоэкранных мониторов.
Однако старые программы и игры разрабатывались для соотношения сторон 4:3, без поддержки широкоэкранных мониторов.Вместе с тем, в настройках драйверов видеокарт возможно установить, как монитору следует себя вести при «неродном» разрешении программы:
он может отобразить реальный размер изображения, и тогда по краям, сверху и снизу будут черные полосы;
он может масштабировать картинку с соблюдением пропорций оригинального изображения, и в таком случае мы получим две полосы – по бокам или сверху/снизу, в зависимости от соотношения сторон;
без соблюдения пропорций, для заполнения всего экрана, и в данном случае мы получим искажение пропорций изображения.
Размер точки, комфортный для вас лично, традиционно предлагаю выбирать путем непосредственного сравнения мониторов. Что касается соотношения сторон, то личное мнение автора заключается в том, что за широкоэкранными мониторами будущее, особенно это касается диагоналей от 20″ и выше.
Современные ЖК-мониторы подключаются к видеокарте двумя способами – с помощью традиционного аналогового подключения с использованием разъема D-Sub и цифрового, с использованием подключения по DVI. Последний обеспечивает минимальное количество преобразований сигнала на пути от видеокарты к монитору и избавляет от зависимости качества изображения от качества аналогового выхода вашей видеокарты.
4. Выбираем ЖК — монитор
Ещё недавно на Российском рынке не было такого ассортимента ЖК — мониторов от импортных и отечественных производителей. Теперь заходя в компьютерный магазин, буквально глаза разбегаются. Что выбрать? По одной цене присутствует около десятка, а то и более мониторов разных марок и моделей.
Хотелось бы начать с того для чего и кому нужны или не нужны ЖК-мониторы.
Многие продавцы в различных фирмах рекомендуют ЭЛТ-мониторы (электронно-лучевая трубка), как более качественные.
Давайте разберемся, из чего складывается мнение продавца и действительно ли это так.
Я начну с различных параметров этого типа мониторов.
Да, действительно, матрицы ЖК-мониторов не достигли пока такого качества, чтобы передать цвет с максимальной точностью.
Но для чего это необходимо?
Если вы рядовой пользователь и в ваше компьютерное меню входят: игровые приложения, работа с чертежами (Autocad и прочие), просмотр фильмов, программирование, офисные приложения, просторы интернета и. т. д., здесь цветопередача не то, чтобы не является критичной, она вообще не играет роли.
Этот параметр необходим тем, кто профессионально занимается графическим дизайном на компьютере.
Каждый ЖК-монитор настроен на определенное кол-во пикселей, а соответственно на определенное разрешение. Они стандартны для 15 дюймовых моделей это – 1024*768 и 1280*1024 для 17 дюймовых.
В основном, мы работаем под Windows и даже если мы запускаем игру, то большинство современных компьютеров позволяет без помех играть при разрешении 1024*768.
Время отклика пиксела, то есть промежуток между изменением сигнала на ячейке и изменением состояния этой ячейки. Если для ЭЛТ-мониторов и плазменных панелей он измеряется в микросекундах, то в ЖК этот параметр достигает десятков миллисекунд, что уже можно заметить глазом.
Несмотря на внешние проявления – смазанность движущихся объектов – определить «на глаз» время задержки невозможно, хотя бы из-за наличия у человеческого зрения собственной инерционности (например, мы не видим мерцания обычных мониторов, хотя каждая точка в них светится лишь 10% времени).
Современное время отклика составляет от 15 до 40 миллисекунд.
Что такое задержка в 40 миллисекунд??? Это достаточно медленная матрица, которую с большим успехом можно использовать при работе с офисными приложениями.
На этой же матрице можно просматривать фильмы. Ведь частота кадров у видеофильма равна 25 кадров в секунду, а это приблизительно равно задержке в 40 миллисекунд. И если продавец ставит вам видеофильм и рассказывает вам о том, что монитор слишком медленный и размывает изображение, просит обратить внимание на мониторы, где при движении мы видим размытие картинки, достаточно попросить продавца нажать на паузу и мы четко увидим, что даже на паузе изображение размыто, какие уж могут быть претензии к монитору.
Фрагмент из фильма при нажатой паузе. |
Вы уже привыкли, что если смотрите на телевизор или обычный монитор, то изображение искажается под углом, но незначительно и не меняя цвета. У ЖК-мониторов дело обстоит иным образом. У каждой модели существует свой угол обзора. И получить идеальное изображение можно лишь если смотреть на монитор прямо. Если смотреть сбоку или сверху вниз, то изображение переплывает в негатив.
Но опять же у мониторов может быть три различных типа TFT-LCD матриц.
ЖК монитор
ЭЛТ монитор
1) TN (Twisted Nematic)
Большинство мониторов комплектуются именно такими матрицами, потому что цена на них достаточно низкая. Самым главным достоинством этого типа (помимо цены), является небольшое время отклика. В среднем этот показатель составляет 25 мс., а у монитора NEC1760V итого меньше 16 мс.
А вот углы обзора – это слабое место TN матриц. В таблице технических характеристик вы можете видеть достаточно большие цифры 150-160 градусов. Но все не так хорошо, дело в том, что производитель определяет значение угла обзора по-своему. В большинстве случаев угол определяется как величина отклонения, при котором контрастность изображения достигает 10% от максимума. Изображение под таким углом будет совершенно непригодно для работы.
2) IPS (In-Plane Switching)
Матрицы этого типа значительно дороже, чем «классические» — разработка Hitachi. Единственный недостаток это достаточно большое время отклика для матриц IPS, оно не бывает ниже 30мс., хотя как сказано было выше этого вполне достаточно для всех приложений.
Первым достоинством являются очень широкие углы обзора, в особенности по вертикали (слабое место TN), 160 градусов здесь не самый высокий показатель, чаще 170 и выше. Причем при изменении угла обзора яркость и контрастность падают достаточно плавно без уходов в негатив. Показатели контрастности IPS превышают TN.
2) MVA (Multi-Domain Vertical Alignment)
Разработка Fujitsu. Производится исключительно это фирмой. По цене эта матрица приравнивается к IPS. Время отклика мало – 25мс., матрицы MVA обладают высокой контрастностью около 500:1. Одной из модификаций данной технологии является PVA (Patterned Vertical Alignment – разработка Samsung).
Все достоинства свойственные PVA, сохраняются в MVA. Появляется ещё одно достоинство – низкая цена. Углы обзора здесь чуть уступают IPS и держаться на уровне между TN и IPS.
Вы можете выбрать монитор с любой матрицей исходя из цены и потребностей.
Теперь разберемся, в чем же ЖК-мониторы явно лидируют?
1) Компактность это весьма немаловажный параметр, потому как 17 дюймовый монитор с ЖК экраном действительно имеет диагональ 17 дюймов в тоже время 19 дюймовый ЭЛТ монитор тоже имеет 17 дюймов. В ЭЛТ мониторах измеряется вся диагональ трубки, однако у 17-ых моделей около дюйма уходит под корпус монитора, а у 19 почти два дюйма. Теперь сравните вес 17 дюймового ЖК (видимая часть 17 дюймов) – 10кг и 19 дюймового ЭЛТ (видимая часть 17.9 дюйма) – 26 кг., и то сколько места занимает тот и другой.
2) Безопасность для глаз. У ЭЛТ монитора изображение рисуют фотонные лучи, которые очень вредны для нашего зрения и хотя производители мониторов придумали множество защит от них, нельзя отрицать тот факт, что монитор вреден для глаз при постоянно работе с ним.
В этом параметре ЖК-лидер. И ладно если вы уже взрослый человек, а если у вас есть маленькие дети, тут на этот вопрос мы смотрим с другой стороны. Либо ограничивать ребенка во времяпровождении за компьютером. Либо пора менять ваш монитор на безопасный.
3) Яркость, контраст, четкость изображения. Если четкость нам катастрофически важная в работе с текстовыми данными и статической графикой, то яркость и контраст это два важнейших параметра при просмотре фильмов и игровых приложений.
5. Заключение
Итак, что же мы имеем? ЖК — монитор имеет идеальную четкость изображения.
Изображение на экране ЖК — монитора не мерцает, при работе со статической картинкой (текст, таблицы и т.п.) перерисовывается не весь экран, как в случае с ЭЛТ — монитором, а лишь те пиксели, которые изменяются. ЖК — монитор имеет идеальную геометрию изображения. Таким образом, на сегодняшний день ЖК — монитор обладает в несколько раз лучшими эргономическими показателями, чем ЭЛТ — монитор.
Основное преимущество ЖК — монитора в том, что он создает минимальную нагрузку на глаза. ЖК — монитор — идеальный выбор и достойная альтернатива привычному ЭЛТ — монитору.
Мы предполагаем, что ЖК – мониторы лучше. Они не создают вокруг себя очень вредного для здоровья человека постоянного электростатического потенциала.
Имеют малый вес, компактны, потребляет раза в три-четыре меньше электроэнергии, чем ЭЛТ, что может оказаться важным показателем.
6. Список литературы
1. Агеева И.Д. Занимательные материалы по информатике и математике: Методическое пособие. – М.: Сфера, 2005
2. Еремин Е.А. Трудные вопросы экзаменационных билетов по информатике. – М.: Чистые пруды, 2006
3. Информатика в уроках и задачах: Приложение к журналу «Информатика и образование». №1-2000. – М.: Образование и Информатика, 2000
4. Информатика в школе: Приложение к журналу «Информатика и образование».
№1-2003. – М.: Образование и Информатика, 2003
5. Информатика в школе: Приложение к журналу «Информатика и образование». №2-2004. – М.: Образование и Информатика, 2004
6. Информатика в школе: Приложение к журналу «Информатика и образование». №6-2004. – М.: Образование и Информатика, 2004
7. Кушниренко А.Г. Информационная культура: Новые информационные технологии. 11 кл.: Учебное пособие для общеобразовательных учреждений. – М.: Дрофа, 2003
8. Симонович С.В. Общая информатика: Учебное пособие. – М.: АСТ — Пресс, 2001
Характеристикой жидкокристаллических мониторов пк является — Bitbucket
———————————————————
>>> СКАЧАТЬ ФАЙЛ <<<
———————————————————
Проверено, вирусов нет!
———————————————————
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
К основным характеристикам жидкокристаллических мониторов относятся следующие.Яркость является важнейшим параметром, на который следует обратить внимание при выборе плоскопанельного монитора. 1. Создание жидкокристаллического дисплея. 2. Характеристики ЖК мониторов.Еще года 4 назад пользователи ПК и не думали о таком шикарном приобретении.Не менее важной характеристикой ЖК-монитора является его контрастность, которая определяется как. Классификация и назначение ПК. Монитор.Этот показатель в жидкокристаллических дисплеях иногда превышает аналогичный параметр в мониторах на основе ЭЛТ более чем в два раза.Яркость для ЖК-монитора действительно является важной характеристикой. Экраны LCD-мониторов (Liquid Crystal Display, жидкокристаллические мониторы (ЖК-мониторы)Основные технические характеристики LCD мониторов.
Рабочим элементом (пикселем), формирующим отдельную точку изображения, является группа из трех. Время отклика является наиболее “популярной” характеристикой любого ЖК- мониторамонитор «на горячую», т.е. при подключении/отключении монитор и ПК не должныЯвляясь цифровыми устройствами, жидкокристаллические мониторы могут работать как в. В этой статье мы рассмотрим основные характеристики ЖК — мониторов, опуская такую важную характеристику, как тип матрицы.Сегодня яркость ЖК – мониторов колеблется в рамках 300 – 600 кд. Яркость монитора является очень важным параметром, так как при недостаточной. Еще одной из важнейших характеристик жидкокристаллических мониторов являются углы обзора.Ну а пока эти, совсем непростые устройства, радуют нас тем, что за умеренную плату, в связке с ПК, они, мониторы, бесконечно расширяют наши возможности в плане познания. Читать тему: Особенности характеристик жидкокристаллических мониторов на сайте Лекция.Орг.Важной особенностью ЖК- и других плоскопанельных мониторов является то, что они предназначены для работы с каким-либо разрешением, оптимальным с точки зрения.
Жидкокристаллические мониторы.Основные пользовательские характеристики мониторов. Размер экрана по диагонали.Плазменная панель является одной из перспективных технологий плоских дисплеев. Общие характеристики ЖК мониторов. Дата добавления: 2013-12-23; просмотров: 1024; Нарушение авторских прав.Основным элементом ЖК-монитора является ЖК-экран, который состоит из двух стеклянных панелей, между которыми находиться жидкокристаллическое. Самым важным элементом монитора является кинескоп, называемый также электроннолучевой трубкой.Экраны LCD-мониторов (Liquid Crystal Display, жидкокристаллические мониторы) сделаны из вещества (цианофенил), которое находится в жидком состоянии, но при этом. Содержание Введение 1. Создание жидкокристаллического дисплея 2. Характеристики ЖК мониторов 2.1 Виды ЖКЕще года 4 назадпользователи ПК и не думали о таком шикарном приобретении.Яркость является дляЖК-монитора действительно важной характеристикой. Развитие жидкокристаллических мониторов. Статья опубликована в журнале BROADCASTING Телевидение и• Отсутствие вредных излучений.
В отличии от ЭЛТ, ЖК-монитор не является источником ни рентгеновского, ни электромагнитного излучения. Жидкокристаллические дисплеи были разработаны в 1963 году в исследовательском центреПреимущества и недостатки. В настоящее время ЖК-мониторы являются основным, бурноНекоторые модели затворных очков 90-х годов, предназначенных для ПК, подключались к. 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. LCD. Это уже более современный вид мониторов, который называют жидкокристаллическими (liquid crystal display).Немаловажной характеристикой является и разъем подключения. На старых устройствах все просто: Есть один вход и не паришься, а вот что касается сегодняшних. Для создания монитора по данной технологии используют люминесцентные лампы. У жидкокристаллических (ЖК) устройств отображения информации меньший объемОсновным преимуществом таких мониторов является возможность создать гибкий экран монитора.
Основными характеристиками мониторов являютсяТак для монитора 17 (43,18 см) действительный размер экрана 40,55 см. Для жидкокристаллических или плазменных мониторов черное поле практически отсутствует, в связи с этим для этих типов мониторов. Мониторы, классификация, принцип действия, основные характеристики.Битовая плоскость является цифровым устройством, тогда как растровая ЭЛТ – аналоговое устройство.Экран жидкокристаллического дисплея (ЖКД) состоит из двух стеклянных пластин, между которыми. Характеристики мониторов. Монитор является неотъемлемой частью компьютерного оборудования. Как правило, мониторы, как сегмент компьютерного рынка, дешевеют не так быстро, как другое оборудование.
Характеристики жидкокристаллических мониторов курсовая 2010 по информатике
Содержание Введение 1. Создание жидкокристаллического дисплея 2. Характеристики ЖК мониторов 2.1 Виды ЖК мониторов 2.2 Разрешение монитора 2.3 Интерфейс монитора 2.4 Тип ЖК матрицы 2.5 Классификация TFT-LCD дисплеев 2.
5.1 TN-матрица 2.5.2 IPS-матрицы 2.5.3 MVA-матрицы 2.5.4 Особенности различных ЖК матриц 2.6 Яркость 2.7 Контрастность 2.8 Угол обзора 2.9 Время реакции пикселя 2.10 Количество отображаемых цветов Заключение Список литературы 2 Введение Тот факт, что в сегменте пользовательских мониторов сегодня доминируют жидкокристаллические модели, не вызывает сомнений. Что таит в себе загадочное, фантастическое название LCD? Еще сравнительно совсем недавно мало кто знал что-либо, кроме случайно услышанного окруженного тайнами названия ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ МОНИТОР! Однако прогресс не стоит на месте, и положение в этой области весьма существенно изменилось. Еще года 4 назад пользователи ПК и не думали о таком шикарном приобретении. И сколько бы ни спорили о том, какие мониторы лучше – ЖК или ЭЛТ (электронно-лучевые), – выбора у пользователя практически не осталось. Производители перестроились на выпуск именно ЖК-мониторов и предлагают пользователям широкий ассортимент продукции. Как правило, чтобы привлечь потребителей к своей продукции, производители мониторов уделяют немало внимания дизайну мониторов.
Впрочем, и технические характеристики мониторов постоянно улучшаются. Но стоимость этих устройств неуклонно падала, и за довольно небольшой промежуток времени ЖК-мониторы стали доступны широкому кругу покупателей. Но все, же многие до сих пор весьма безответственно подходят к выбору такого «чуда», точнее, не придают большого значения его параметрам. После чего, как правило, весьма страдают, потому, что на практике характеристики, указанные в паспорте и красочно расхваленные продавцами, не удовлетворяют требованию покупателя. А дело в том, каким образом определяются эти характеристики теми или иными лицами. Некоторые параметры и вообще рекомендуется проверять лично визуально, не довольствуясь безликими цифрами техпаспорта. Таким образом, чтобы приобрести более или менее качественный монитор LCD (Liquid Crystal Display для особо любопытных) желательно предварительно хотя бы в общих чертах изучить его устройство и 3 качество изображения. Сейчас они становятся популярными – всем нравится их изящный вид, тонкий стан, компактность, экономичность (15-30 ватт), кроме того, считается, что только обеспеченные и серьезные люди могут позволить себе такую роскошь.
[1] 6 2. Характеристики ЖК мониторов 2.1 Виды ЖК мониторов Существует два вида ЖК мониторов: DSTN (dual-scan twisted nematic – кристаллические экраны с двойным сканированием) и TFT (thin film transistor – на тонкопленочных транзисторах), также их называют соответственно пассивными и активными матрицами. Такие мониторы состоят из следующих слоев: поляризующего фильтра, стеклянного слоя, электрода, слоя управления, жидких кристаллов, ещё одного слоя управления, электрода, слоя стекла и поляризующего фильтра (рис. 1). Рис. 1. − Составные слои монитора В первых компьютерах использовались восьмидюймовые (по диагонали) пассивные черно-белые матрицы. С переходом на технологию активных матриц, размер экрана вырос. Практически все современные ЖК мониторы используют панели на тонкопленочных транзисторах, обеспечивающих яркое, четкое изображение значительно большего размера. [1] 2.2 Разрешение монитора От размера монитора зависят и занимаемое им рабочее пространство, и, что немаловажно, его цена.
Несмотря на устоявшуюся классификацию ЖК- мониторов в зависимости от размера экрана по диагонали (15-, 17-, 19- дюймовые), более корректной является классификация по рабочему разрешению. Дело в том, что, в отличие от мониторов на основе ЭЛТ, разрешение которых можно менять достаточно гибко, ЖК-дисплеи имеют 7 фиксированный набор физических пикселей. Именно поэтому они рассчитаны на работу только с одним разрешением, называемым рабочим. Косвенно это разрешение определяет и размер диагонали матрицы, однако мониторы с одинаковым рабочим разрешением могут иметь разную по размерам матрицу. Например, мониторы с диагональю от 15 до 16 дюймов в основном имеют рабочее разрешение 1024Ѕ768, а это означает, что у данного монитора действительно физически содержится 1024 пикселя по горизонтали и 768 пикселей по вертикали. Рабочее разрешение монитора определяет размер иконок и шрифтов, которые будут отображаться на экране. К примеру, 15-дюймовый монитор может иметь рабочее разрешение и 1024Ѕ768, и 1400Ѕ1050 пикселей.
В последнем случае физические размеры самих пикселей будут меньшими, а поскольку при формировании стандартной иконки в обоих случаях используется одно и то же количество пикселей, то при разрешении 1400Ѕ1050 пикселей иконка по своим физическим размерам окажется меньше. Для некоторых пользователей слишком маленькие размеры иконок при высоком разрешении монитора могут оказаться неприемлемыми, поэтому при покупке монитора нужно сразу обращать внимание на рабочее разрешение. Конечно же, монитор способен выводить изображение и в другом, отличном от рабочего разрешении. Такой режим работы монитора называют интерполяцией. В случае интерполяции качество изображения оставляет желать лучшего. Режим интерполяции заметно сказывается на качестве отображения экранных шрифтов. 8 Итак, ЖК-ячейка, помещаемая между двумя скрещенными поляризаторами, позволяет модулировать проходящее излучение, создавая градации черно-белого цвета. Для получения цветного изображения необходимо применение трех цветных фильтров: красного (R), зеленого (G) и голубого (B), которые, будучи установленными на пути распространения белого цвета, позволят получить три базовых цвета в нужных пропорциях.
Итак, каждый пиксель ЖК-монитора состоит из трех отдельных субпикселов: красного, зеленого и голубого, представляющих собой управляемые ЖК- ячейки и различающихся только используемыми фильтрами, установленными между верхней стеклянной пластиной и выходным поляризующим фильтром (рис. 2). Рис. 2 2.5 Классификация TFT-LCD дисплеев Наибольшее распространение получили TN-, IPS- и MVA-матрицы. 2.5.1 TN-матрица Жидкокристаллическая матрица TN-типа (Twisted Nematic) представляет собой многослойную структуру, состоящую из двух поляризующих фильтров, двух прозрачных электродов и двух стеклянных пластинок, между которыми располагается собственно жидкокристаллическое вещество нематического типа с положительной диэлектрической анизотропией. На поверхность стеклянных пластин наносятся специальные бороздки, что позволяет создать первоначально одинаковую ориентацию всех молекул жидких кристаллов вдоль пластины. Бороздки на обеих пластинах взаимно перпендикулярны, поэтому слой молекул жидких кристаллов между пластинами изменяет свою ориентацию 11 на 90°.
Получается, что ЖК-молекулы образуют скрученную по спирали структуру (рис. 3), из-за чего такие матрицы и получили название Twisted Nematic. Рис. 3. − Структура TN-ячейки Стеклянные пластины с бороздками располагаются между двух поляризационных фильтров, причем ось поляризации в каждом фильтре совпадает с направлением бороздок на пластине. В обычном состоянии ЖК-ячейка является открытой, поскольку жидкие кристаллы поворачивают плоскость поляризации проходящего через них света. Поэтому плоскополяризованное излучение, образующееся после прохождения первого поляризатора, пройдет и через второй поляризатор, так как ось его поляризации будет параллельна направлению поляризации падающего излучения. Под воздействием электрического поля, создаваемого прозрачными электродами, молекулы жидкокристаллического слоя меняют свою пространственную ориентацию, выстраиваясь вдоль направления силовых линий поля. В этом случае жидкокристаллический слой теряет способность поворачивать плоскость поляризации падающего света, и система становится оптически непрозрачной, так как весь свет поглощается выходным поляризующим фильтром.
В зависимости от приложенного напряжения между управляющими электродами можно менять ориентацию молекул вдоль по полю не полностью, а лишь частично, то есть регулировать степень скрученности ЖК-молекул. Это, в свою очередь, позволяет менять интенсивность света, проходящего через ЖК-ячейку. Таким образом, установив лампу подсветки позади ЖК-матрицы и меняя напряжение между электродами, можно варьировать степень прозрачность одной ЖК-ячейки. TN-матрицы являются наиболее распространенными и дешевыми. Им свойственны определенные недостатки: не очень большие углы обзора, 12 невысокая контрастность и невозможность получить идеальный черный цвет. Дело в том, что даже при приложении максимального напряжения к ячейке невозможно до конца раскрутить ЖК-молекулы и сориентировать их вдоль силовых линий поля. Поэтому такие матрицы даже при полностью выключенном пикселе остаются слегка прозрачными. Второй недостаток связан с небольшими углами обзора. Для частичного его устранения на поверхность монитора наносится специальная рассеивающая пленка, что позволяет увеличить угол обзора.
Данная технология получила название TN+Film, что указывает на наличие этой пленки. Узнать, какой именно тип матрицы применяется в мониторе, не так-то просто. Однако если на мониторе имеется «битый» пиксель, возникший вследствие выхода из строя управляющего ЖК-ячейкой транзистора, то в TN- матрицах он всегда будет ярко гореть (красным, зеленым или синим цветом), поскольку для TN-матрицы открытый пиксель соответствует отсутствию напряжения на ячейке. Распознать TN-матрицу можно и посмотрев на черный цвет при максимальной яркости – если он скорее серый, чем черный, то это, вероятно, именно TN-матрица. 13 приводит к созданию матриц типа MVA (рис. 5). Смысл этой технологии заключается в том, что каждый субпиксел разбивается на несколько зон (доменов) с использованием специальных выступов, которые несколько меняют ориентацию молекул, заставляя их выравниваться по поверхности выступа. Это приводит к тому, что каждый такой домен светит в своем направлении (в пределах некоторого телесного угла), а совокупность всех направлений расширяет угол обзора монитора.
Рис. 5. − Доменная структура MVA-ячейки К достоинствам MVA-матриц следует отнести высокую контрастность (благодаря возможности получения идеально черного цвета) и большие углы обзора (вплоть до 170°). В настоящее время существует несколько разновидностей технологии MVA, например PVA (Patterned Vertical Alignment) компании Samsung, MVA-Premium и др., которые в еще большей степени повышают характеристики MVA-матриц. 16 2.5.4 Особенности различных ЖК матриц В заключение обзора приведем таблицу 1, в которой сведены все особенности различных типов ЖК-матриц. Таблица 1. − Особенности различных ЖК-матриц Характеристики \ тип ЖК-матрицы TN+Film S-IPS MVA PVA Время реакции Отлично Хорошо Плохо Хорошо Углы обзора Плохо Хорошо Отлично Отлично Контраст Плохо Хорошо Отлично Отлично Цветопередача Нормально Хорошо Отлично Отлично Исходя из особенностей ЖК-матриц различного типа, можно сделать один важный вывод по поводу выбора ЖК-мониторов. Так, если монитор построен на матрице типа TN+Film, то благодаря хорошей скорости реакции пикселя он прекрасно подойдет для офисной работы, а также в качестве игрового монитора.
Мониторы на матрице S-IPS являются универсальными мониторами. Они прекрасно подойдут и для офисной работы, и для просмотра видео, и для игр, и даже (с некоторой натяжкой) для работы с цветом. Мониторы на основе MVA-матриц можно рекомендовать для работы с цветом, а вот в качестве игровых мониторов из-за не очень хорошей динамики их лучше не использовать. Мониторы на основе PVA-матриц производства компании Samsung универсальны и их можно смело рекомендовать для любых приложений. 2.6 Яркость Сегодня в ЖК-мониторах максимальная яркость, заявляемая в технической документации, составляет от 250 до 500 кд/м2. И если яркость монитора достаточна высока, то это обязательно указывается в рекламных буклетах и преподносится как одно из основных преимуществ монитора. Впрочем, как раз в этом кроется один из подводных камней. Парадокс 17 заключается в том, что ориентироваться на цифры, указанные в технической документации, нельзя. Это касается не только яркости, но и контраста, углов обзора и времени реакции пикселя.
Мало того, что они могут вовсе не соответствовать реально наблюдаемым значениям, иногда вообще трудно понять, что означают эти цифры. Прежде всего, существуют разные методики измерения, описанные в различных стандартах; соответственно измерения, проводимые по разным методикам, дают различные результаты, причем вы вряд ли сможете выяснить, по какой именно методике и как проводились измерения. Вот один простой пример. Измеряемая яркость зависит от цветовой температуры, но когда говорят, что яркость монитора составляет 300 кд/м2, то возникает вопрос: при какой цветовой температуре достигается эта самая максимальная яркость? Более того, производители указывают яркость не для монитора, а для ЖК-матрицы, что совсем не одно и то же. Для измерения яркости используются специальные эталонные сигналы генераторов с точно заданной цветовой температурой, поэтому характеристики самого монитора как конечного изделия могут существенно отличаться от заявленных в технической документации. А ведь для пользователя первостепенное значение имеют характеристики собственно монитора, а не матрицы.
Яркость является для ЖК-монитора действительно важной характеристикой. К примеру, при недостаточной яркости вы вряд ли сможете играть в различные игры или просматривать DVD-фильмы. Кроме того, окажется некомфортной работа за монитором в условиях дневного освещения (внешней засветки). Однако делать на этом основании вывод, что монитор с заявленной яркостью 450 кд/м2 чем-то лучше монитора с яркостью 350 кд/м2, было бы преждевременно. Во-первых, как уже отмечалось, заявленная и реальная яркость – это не одно и то же, а во-вторых, вполне достаточно, чтобы ЖК- монитор имел яркость 200-250 кд/м2 (но не заявленную, а реально 18 – коэффициент пропускания света ЖК-ячейкой в закрытом состоянии. Тогда 21 контраст можно выразить по формуле: . В идеальном случае отношение коэффициентов пропускания света ЖК- ячейкой в открытом и закрытом состоянии является характеристикой самой ЖК-ячейки, однако на практике это отношение может зависеть и от установленной цветовой температуры, и от установленного уровня яркости монитора.
За последнее время контрастность изображения на цифровых мониторах заметно выросла, и сейчас этот показатель нередко достигает значения 500:1. Но и здесь все не так просто. Дело в том, что контраст может указываться не для монитора, а для матрицы. Впрочем, как показывает опыт, если в паспорте указывается контраст более 350:1, то этого вполне достаточно для нормальной работы. 2.8 Угол обзора Максимальный угол обзора (как по вертикали, так и по горизонтали) определяется как угол, при обзоре с которого контрастность изображения в центре составляет не менее 10:1. Некоторые производители матриц при определении углов обзора используют контрастность не 10:1, а 5:1, что также вносит некоторую путаницу в технические характеристики. Формальное определение углов обзора довольно туманно и, что самое главное, не имеет прямого отношения к правильности цветопередачи при просмотре изображения под углом. На самом деле для пользователей куда более важным обстоятельством является тот факт, что при просмотре изображения под углом к поверхности монитора происходит не падение контрастности, а цветовые искажения.
К примеру, красный цвет превращается в желтый, а зеленый – в синий. Причем 22 подобные искажения у разных моделей проявляются по-разному: у некоторых они становятся заметными уже при незначительном угле, много меньшем угла обзора. Поэтому сравнивать мониторы по углам обзора в принципе неправильно. Сравнить-то можно, но вот практического значения такое сравнение не имеет. [3] 2.9 Время реакции пикселя Время реакции, или время отклика пикселя, как правило, указывается в технической документации на монитор и считается одной из важнейших характеристик монитора (что не совсем верно). В ЖК-мониторах время реакции пикселя, которое зависит от типа матрицы, измеряется десятками миллисекунд (в новых TN+Film-матрицах время реакции пикселя составляет 12 мс), а это приводит к смазанности меняющейся картинки и может быть заметно на глаз. Различают время включения и время выключения пикселя. Под временем включения пикселя понимается промежуток времени, необходимый для открытия ЖК-ячейки, а под временем выключения – промежуток времени, необходимый для ее закрытия.
Когда же говорят о времени реакции пикселя, то понимают суммарное время включения и выключения пикселя. Время включения пикселя и время его выключения могут существенно различаться. На рис. 7 показаны типичные временные диаграммы включения (рис. 7а) и выключения (рис. 7б) пикселя для TN+Film-матрицы. В приведенном примере время включения пикселя составляет 20 мс, а выключения – 6 мс. Суммарное же время реакции пикселя равно 26 мс. Когда говорят о времени реакции пикселя, указываемом в технической документации на монитор, то имеют в виду время реакции именно матрицы, а не монитора. Кроме того, время реакции пикселя, указываемое в технической документации, различными производителями матриц трактуется по-разному. К примеру, один из вариантов трактовки времени включения 23 Суть технологии дизеринга заключается в том, что недостающие цветовые оттенки получают за счет смешения ближайших цветовых оттенков соседних пикселей. Рассмотрим простой пример. Предположим, что пиксель может находиться только в двух состояниях: открытом и закрытом, причем закрытое состояние пикселя формирует черный цвет, а открытое – красный.
Если вместо одного пикселя рассмотреть группу из двух пикселей, то, кроме черного и красного, можно получить еще и промежуточный цвет, осуществив тем самым экстраполяцию от двухцветного режима к трехцветному. В результате если первоначально такой монитор мог генерировать шесть цветов (по два на каждый канал), то после такого дизеринга он будет воспроизводить уже 27 цветов. Схема дизеринга имеет один существенный недостаток: увеличение цветовых оттенков достигается за счет уменьшения разрешения. Фактически при этом увеличивается размер пикселя, что может негативно сказаться при прорисовке деталей изображения. Суть технологии FRC заключается в манипуляции яркостью отдельных субпикселов с помощью их дополнительного включения/выключения. Как и в предыдущем примере, считается, что пиксель может быть либо черным (выключен), либо красным (включен). Каждый субпиксел получает команду на включение с частотой кадровой развертки, то есть при частоте кадровой развертки 60 Гц каждый субпиксел получает команду на включение 60 раз в секунду.
Это позволяет генерировать красный цвет. Если же принудительно заставлять включаться пиксель не 60 раз в секунду, а только 50 (на каждом 12-м такте производить не включение, а выключение пикселя), то в результате яркость пикселя составит 83% от максимальной, что позволит сформировать промежуточный цветовой оттенок красного. Оба рассмотренных метода экстраполяции цвета имеют свои недостатки. В первом случае – это возможное мерцание экрана и некоторое увеличение времени реакции, а во втором – вероятность потери деталей изображения. 26 Отличить на глаз 18-битную матрицу с экстраполяцией цвета от истинной 24-битной довольно сложно. При этом стоимость 24-битной матрицы значительно выше. 27 Заключение ЭЛТ-мониторы ещё в течение нескольких лет будут оставаться хорошим выбором для точной работы с цветом, хардкорных геймеров и желающих сэкономить покупателей, но век этой технологии подходит к концу. Всё дело в больших габаритах и архаичной концепции формирования изображения методом строчной развёртки.
В наш век экспоненциального роста качественных характеристик компьютерной техники невозможно опираться на древнюю конструкцию, основой которой является аналоговая электронная лампа огромных размеров (кинескоп). Прошли времена, когда компьютерная техника была доступна малому проценту энтузиастов, которые могли позволить себе долго выбирать подходящий ЭЛТ-монитор, а потом долго настраивать его для получения качественного изображения. Сейчас всё труднее найти хороший ЭЛТ-монитор, с идеально отъюстированной ОС, с кинескопом нового поколения. Характеристики ЭЛТ-трубок, по большому счёту, не улучшаются вот уже два-три года – производители не хотят вкладывать инвестиции в морально устаревшую технологию. Рынок дисплеев уже сделал свой выбор в пользу компактных цифровых матриц с персональным управлением каждого пикселя и технология TFT- LCD находится на переднем крае этого направления. 28
Основные характеристики монитора и что они означают
Компьютерный монитор – это устройство, предназначенное для вывода зрительной (графической, текстовой, видео) информации.
Также некоторые мониторы имеют встроенные звуковые колонки, и могут таким образом воспроизводить звук, но эта особенность в основные характеристики монитора не входит.
Содержание:
1. Длина диагонали и пропорции монитора
2. Тип
3. Разрешение
4. Тип матрицы
5. Степень контрастности и угол обзора
6. Время отклика пикселей
7. Разъемы и порты для подключения монитора
При покупке или сборке персонального компьютера (ПК) из отдельных частей обязательно следует обращать внимание на характеристики монитора, которые мы с Вами рассмотрим ниже.
Раньше монитор называли дисплеем, сейчас это название применяется редко.
1 Длина диагонали и пропорции монитора
Диагональ измеряется в дюймах. 1 дюйм равен 2,54 сантиметра. Ранее измерителем («эталоном») дюйма была ширина большого пальца на руке взрослого мужчины. Дюйм при обозначении диагонали монитора изображается знаком кавычки “ – в виде двойного штриха. По-английски дюйм – inch, сокращенно in .
Чаще всего можно встретить модели мониторов с диагональю, равной 15”, 17”, 19”, а также 21”, 23” и 27 дюймов. Последний вариант (27”) больше подходит для профессиональных дизайнеров, фоторедакторов, видеомонтажеров и т.д. Конечно, можно им пользоваться и обычным пользователям, если есть возможность и желание иметь большой монитор.
У мониторов размер в дюймах может быть одинаковым, при этом по пропорциям они будут отличаться (рис. 1).
Рис. 1 У мониторов диагональ одинаковая, а пропорции – разные
Что касается пропорций (соотношение длины и ширины сторон монитора), то наибольшее распространение получили три формата –
Эти цифры означают следующее. 16:9 – это значит, что ширина монитора (по горизонтали) составляет 16 условных единиц, а высота монитора (по вертикали) составляет 9 этих же самых условных единиц. Точнее, ширина монитора больше его высоты в 16 делить на 9 раз, то есть, в 1,78 раза.
А, например, соотношение 4:3 означает, что ширина больше высоты лишь в 4 деленное на 3 раза, то есть, в 1,33 раза.
Мониторы с соотношением сторон 16:9 и 16:10 являются широкоформатными. Они хороши для просмотра широкоэкранных и широкоформатных видео фильмов. На них удобно открывать одновременно несколько окон.
Мониторы с соотношением сторон 4:3 удобны для тех, кто работает с текстовыми редакторами, с графическими файлами и т.п., а кому-то они привычнее.
Для работы часто бывают удобнее мониторы с соотношением сторон 4:3, а для развлечений 16:9. В настоящее время чаще используются широкоформатные мониторы также и для работы просто потому, что они более распространены.
Рис. 2 Два монитора в одном корпусе
Широкоформатные мониторы удобны тем, кто любит работать сразу с несколькими окнами. Такие пользователи часто используют конфигурации ПК с 2-я (рис. 2) или даже 3-я мониторами одновременно.
Длина диагонали и пропорции монитора – это то, на что пользователи обращают внимание в первую очередь, но на этом основные характеристики монитора, конечно, не заканчиваются.
2 Тип
В настоящее время выделяют лишь два основных типа мониторов:
Что касается ЭЛТ, то данная аббревиатура расшифровывается как “электронно-лучевая трубка”.
ЭЛТ монитор
Подобные мониторы похожи на старые телевизоры (обладают почти таким же размером и весом). Они более старые, уже редко применяются, из-за своих больших размеров, энергопотребления и вреда для глаз.
В электронно-лучевых трубках применяется высокое напряжение, быстрые заряженные частицы и прочие технические вещи, которые более вредны для пользователей, чем более современные LCD-дисплеи.
LCD – сокращение от Liquid CrystalDisplay, которое переводится как жидкокристаллический дисплей.
LCD монитор
LCD-мониторы более компактные и легкие, поскольку могут иметь почти плоскую форму. Поэтому сегодня они используются практически повсеместно.
Картинка у LCD-мониторов формируется из набора маленьких точек (пикселей), каждая из которых может обладать определенным цветом.
Здесь нет тех вредных воздействий на пользователя и его глаза, которые были у электронно-лучевых трубок.
Первые модели LCD-мониторов были медленные, они не могли воспроизводить быстро меняющиеся картинки без искажений, и потому некоторое время электронно-лучевые дисплеи были конкурентоспособны. Однако технологии не стоят на месте, и современные LCD мониторы уже лишены недостатков своих предшественников.
Сегодня при покупке монитора можно видеть разнообразный ряд исключительно LCD-дисплеев. Электронно-лучевые трубки уходят в прошлое.
3 Разрешение
Это число пикселей (точек, из которых формируется дисплей) по вертикали и горизонтали. Чем больше пикселей, тем более качественное изображение может быть получено. И наоборот, чем их меньше, тем изображение будет более размытым, менее четким, менее качественным. Поэтому, если есть желание видеть более четкие картинки, нужно иметь больше пикселей.
Вообще, пиксель – это минимальная точка на экране монитора. Из таких точек и складывается вся картинка.
Чем точек больше и чем эти точки меньше, тем получается более четкое изображение. Отсюда и необходимость иметь больше пикселей для получения картинки лучшего качества.
Как правило, разрешение зависит от размера дисплея и его пропорций. К примеру, довольно часто можно встретить у мониторов формата:
- 16:10 разрешение 1440х900,
- 4:3 – разрешение 1600х1200,
- 16:9 – разрешение 1920х1080.
Например, цифры 1920х1080 означают:
– по горизонтали монитор имеет 1920 пикселей – минимальных точек, из которых складывается изображение,
– по вертикали монитор имеет 1080 пикселей,
– всего на мониторе присутствуют: 1920 умножить на 1080 равно 2 073 600 пикселей, то есть более 2-х миллионов малюсеньких точек, из которых формируется прекрасное четкое цветное изображение.
Кроме того, часто используют такой термин, как плотность пикселей. Плотность вычисляется по формуле “число точек по какой-либо стороне разделить на длину этой стороны”.
Это нужно, чтобы представлять, сколько пикселей находится в одном миллиметре или одном сантиметре экрана. Но, как правило, к пикселям уже привыкли, поэтому фраза «плотность пикселей» употребляется намного реже.
4 Тип матрицы
Типов матриц много, в них разобраться не так просто. Они зависят от технологии изготовления матрицы, и благодаря этому они отличаются друг от друга качеством изображения, углом обзора, скоростью изменения изображения и прочими параметрами.
Угол обзора означает, что где-то видно изображение со всех сторон, а где-то строго почти под прямым углом, чтобы «сосед» не мог увидеть, что изображено на Вашем мониторе.
Выделяют матрицы следующих типов:
– относительно недорогие, но не самого высокого качества изображения панели TN+film. Их недостаток – небольшие углы обзора (отодвинься немного в сторону, и уже ничего не увидишь), уменьшение яркости и контрастности, если смотреть на изображение сбоку, а не под прямым углом и др.,
– многочисленные IPS матрицы с разными нюансами и отличиями друг от друга, имеющие широкие углы обзора, глубокий черный цвет, хорошая цветопередача.
Различные типы подобных матриц могут иметь как маленькое (плохое, медленное), так и быстрое (хорошее, скоростное) время отклика, что позволяет медленные матрицы использовать для офисной работы, а быстрые – для просмотра видео, для игр и других приложений, требующих быструю графику.
– VA матрицы, PVA матрицы и другие виды матриц, отличающиеся друг от друга временем отклика (скоростью), цветопередачей, углами обзора и прочими характеристиками.
5 Степень контрастности и угол обзора
Контрастность измеряется путем сравнения яркости белых и черных пикселей монитора. Среднее значение данного показателя – 1:700. Цифры означают, что яркость черных пикселей в 700 раз меньше, чем яркость белых пикселей, это очень приличная величина. Хотя сейчас довольно часто можно встретить мониторы, обладающие степенью контрастности до величины 1:1000.
Угол обзора влияет на то, с какой позиции по отношению к монитору можно без проблем различать картинку. Многие современные мониторы обладают углом обзора, равным 170-175 градусам.
Из школьной геометрии помним, что 180 градусов – это развернутый угол, то есть взгляд на монитор по касательной к его плоскости. Поэтому угол обзора 175 градусов – это возможность увидеть изображение даже стоя сбоку от монитора. Другими словами, картинку видно даже в том случае, если направлять взгляд практически параллельно дисплею.
6 Время отклика пикселей
Также довольно значимый показатель. Чем меньше время отклика, тем быстрее будет меняться картинка (пиксели будут быстрее реагировать на сигнал).
Качественные современные мониторы обладают временем отклика, равным 2-9 миллисекунды. Цифра 9 миллисекунд означает, что изображение каждого пикселя может меняться более 100 раз в секунду.
А цифра 2 миллисекунды означает возможность менять изображение каждого пикселя 500 раз за 1 секунду! Помним, что глаз человека уже не успевает различать изменение картинки с частотой более 24 раза в секунду, а потому 500 раз в секунду – это очень хороший результат!
Чем быстрее отклик, тем более качественные движущиеся картинки может воспроизводить монитор.
Поэтому любители компьютерных игр и любители смотреть качественные фильмы на экране монитора предпочитают мониторы с высоким временем отклика, и готовы за это качество платить дополнительные деньги.
7 Разъемы и порты для подключения монитора
Важным моментом при выборе монитора остается вариант его подключения к компьютеру. Надо в первую очередь знать, какие разъемы для подключения есть в компьютере.
Если монитор выбирается для стационарного ПК, то в компьютере могут быть разные порты, например DVI, VGA, HDMI.
Порт DVI
В ноутбуках обычно применяется порт VGA для подключения внешнего монитора.
Порт VGA
А вот в «яблочных» компьютерах Apple применяются такие порты, как Mini DisplayPort и TunderBolt. Все это надо иметь в виду при выборе монитора.
Как правило, мониторы имеют возможность подключаться к порту DVI и (или) VGA, но и это надо обязательно уточнять.
Если же нужно подключать монитор к другим портам, то могут потребоваться специальные переходники, с помощью которых монитор может быть подключен к компьютеру.
И тогда об этих переходниках надо заранее позаботиться.
Опрос
Прошу принять участие в голосовании. Выберите один или много вариантов ответов и нажмите на кнопку “Голос”. Спасибо за участие!
Можно не голосовать и нажать на кнопку “Просмотреть результаты”.
Загрузка …По этой теме можно добавить:
1. Как подключить внешний монитор или проектор к ноутбуку?
2. Не видна часть экрана или часть окна ушла за экран
3. Как продать свой старый компьютер?
4. Что такое планшетный ПК?
5. Автономные настройки параметров монитора персонального компьютера
Получайте актуальные статьи по компьютерной грамотности прямо на ваш почтовый ящик.
Уже более 3.000 подписчиков
Важно: необходимо подтвердить свою подписку! В своей почте откройте письмо для активации и кликните по указанной там ссылке.
Если письма нет, проверьте папку Спам.
19 февраля 2016
— Как работают компьютерные мониторы
Чтобы оценить характеристики ЖК-мониторов, вам необходимо знать еще несколько вещей.
Собственное разрешение
В отличие от ЭЛТ-мониторов, ЖК-мониторы хорошо отображают информацию только с тем разрешением, для которого они предназначены, которое известно как собственное разрешение. Цифровые дисплеи адресуют каждый отдельный пиксель, используя фиксированную матрицу горизонтальных и вертикальных точек. Если вы измените настройки разрешения, ЖК-дисплей масштабирует изображение, и качество ухудшается.Собственное разрешение обычно составляет:
- 17 дюймов = 1024×768
- 19 дюймов = 1280×1024
- 20 дюймов = 1600×1200
Угол обзора
Когда вы смотрите на ЖК-монитор под углом, изображение может выглядеть тусклее или даже исчезать.
. Цвета также могут быть искажены. Чтобы компенсировать эту проблему, производители ЖК-мониторов разработали более широкие углы обзора. (Не путайте это с широкоформатным дисплеем, что означает, что дисплей физически шире.) Производители указывают угол обзора в градусах (чем больше градусов, тем лучше).В общем, ищите между 120 и 170 градусами. Поскольку производители измеряют углы обзора по-разному, лучший способ оценить это — проверить дисплей самостоятельно. Проверьте угол сверху и снизу, а также по бокам, помня, как вы обычно будете использовать дисплей.
Яркость или яркость
Это измерение количества света, излучаемого ЖК-монитором. Он указывается в нитах или одной канделе на квадратный метр (кд / м2). Один нит равен одному кд / м2.Типичные значения яркости варьируются от 250 до 350 кд / м2 для мониторов, которые выполняют универсальные задачи. Для просмотра фильмов желательна более высокая яркость, например 500 кд / м2.
Коэффициент контрастности
Коэффициент контрастности определяет степень различия способности ЖК-монитора воспроизводить яркие белые и темные оттенки черного.
Цифра обычно выражается как отношение, например, 500: 1. Обычно коэффициенты контрастности варьируются от 450: 1 до 600: 1, и их можно оценить до 1000: 1.Однако передаточные числа более 600: 1 не дают большого улучшения по сравнению с более низкими передаточными числами.
Скорость отклика
Скорость отклика показывает, насколько быстро пиксели монитора могут менять цвета. Чем быстрее, тем лучше, потому что это уменьшает эффект двоения при перемещении изображения, оставляя слабую пробу в таких приложениях, как видео или игры.
Регулируемость
В отличие от ЭЛТ-мониторов, ЖК-мониторы обладают гораздо большей гибкостью для позиционирования экрана так, как вы этого хотите. ЖК-мониторы могут поворачиваться, наклоняться вверх и вниз и даже поворачиваться от горизонтальной плоскости (горизонтальная плоскость длиннее вертикальной) до портретной ориентации (вертикальная плоскость длиннее горизонтальной).Кроме того, поскольку они легкие и тонкие, большинство ЖК-мониторов имеют встроенные кронштейны для крепления на стене или руке.
Помимо основных функций, некоторые ЖК-мониторы имеют другие удобства, такие как встроенные динамики, встроенные порты универсальной последовательной шины (USB) и противоугонные замки.
ЖК-дисплеев — iFixit
В ЖК-дисплеяхиспользуется относительно новая технология, но все проблемы, возникшие на раннем этапе зарождения, уже давно решены, и цены на ЖК-дисплеи упали до такой степени, что они стали массовыми продуктами.Хороший ЖК-дисплей, такой как 19-дюймовая модель ViewSonic VP191, показанная на рис. , рис. 11-2 , обеспечивает первоклассное качество изображения в компактном корпусе. Хотя традиционные ЭЛТ имеют свои собственные преимущества, большинство людей, которые испытывают яркие, контрастные изображение хорошего ЖК-дисплея никогда не вернется к использованию ЭЛТ-монитора.
Рисунок 11-2: ЖК-дисплей ViewSonic VP191 19 дюймов (изображение перепечатано с разрешения ViewSonic Corporation)
До недавнего времени ЭЛТ-мониторыПОЧЕМУ ЭТИ ПРЯМЫЕ ЛИНИИ ИЗогнуты?
При преобразовании стандартного ЭЛТ-дисплея в ЭЛТ-дисплей с плоским экраном или (особенно) ЖК-дисплей вы можете заметить странный эффект.
Ваш глаз и мозг привыкли видеть изогнутую поверхность старого дисплея как плоскую. Новый дисплей, который действительно плоский, выглядит вогнутым! Кажется, что прямые линии изгибаются внутрь, особенно если вы работаете рядом с дисплеем. Эффект настолько убедителен, что Роберт действительно придерживался линейки своего нового ЖК-дисплея. Конечно, «изогнутые» линии были прямыми. Но не волнуйтесь. Оптическая иллюзия исчезает уже через пару часов использования.были доминирующей технологией дисплеев для ПК, но сейчас ситуация изменилась.Что касается дисплеев, поставляемых в комплекте с новыми ПК, к концу 2002 года ЖК-дисплеи по популярности превзошли ЭЛТ. К 2005 году ЖК-дисплеи также начали продавать больше, чем ЭЛТ в розничных сетях. Более низкая стоимость и другие преимущества ЭЛТ гарантируют, что они останутся доступными на долгие годы, но акцент определенно сместился на ЖК-дисплеи.
Вот важные характеристики ЖК-дисплеев:
В отличие от ЭЛТ-мониторов, которые имеют максимальное разрешение, но могут легко работать с более низкими разрешениями, ЖК-дисплеи предназначены для работы с одним разрешением, называемым собственным разрешением .
Вы можете запустить ЖК-экран с разрешением ниже, чем собственное, но это приведет либо к тому, что изображение будет занимать только часть экрана с полным качеством изображения, либо, посредством экстраполяции пикселей, изображение займет всю область экрана, но со значительно ухудшенным качеством изображения.
доступны только с аналоговым, цифровым / аналоговым гибридным и только цифровым интерфейсами. Использование аналогового интерфейса требует преобразования видеосигнала из цифрового в аналоговый внутри ПК, а затем из аналогового в цифровой внутри монитора, что снижает качество изображения, особенно при более высоких разрешениях.Проблемы синхронизации часто возникают с аналоговыми интерфейсами и могут вызывать различные нежелательные проблемы с отображением. Наконец, аналоговые интерфейсы по своей природе более шумные, чем цифровые интерфейсы, что вызывает незначительные отклонения в качестве отображения, которые могут довольно сбивать с толку.
В то время как ЭЛТ-мониторы требуют высокой частоты обновления по вертикали для обеспечения стабильного изображения, ЖК-дисплеи из-за различной технологии отображения могут использовать гораздо более низкие частоты обновления.
Например, при разрешении 1280×1024 на ЭЛТ-мониторе вы, вероятно, захотите использовать частоту обновления 85 Гц или выше для хорошего качества изображения.При том же разрешении ЖК-дисплея 60 Гц — вполне адекватная частота обновления. Фактически, на ЖК-дисплеях более низкая частота обновления часто обеспечивает лучшее изображение, чем более высокая частота обновления.
В отличие от ЭЛТ-мониторов, в которых пиксели на основе люминофора практически мгновенно реагируют на электронный луч, ЖК-панели используют транзисторы, которым требуется время для включения или выключения. Это означает, что существует измеримая задержка между включением или выключением транзистора и переходом соответствующего пикселя в правильное состояние.Это запаздывание, называемое временем нарастания, когда транзистор включен, и временем спада , , когда он выключен, приводит к соответствующему запаздыванию в отображении изображения.
Все, что вы всегда хотели знать о времени отклика ЖК-дисплея
Хорошее время отклика ЖК-дисплея.
Когда ЖК-дисплеи впервые появились, большинство производителей указывало , время подъема и спада , время, необходимое для изменения пикселя с черного на белый (время нарастания , ), а затем с белого на черный (падение ). time ), также называемый ответом черный-белый-черный (bwb) .В настоящее время, в дополнение к bwb или вместо него, многие производители ЖК-дисплеев определяют ответ белый-черный-белый (wbw) и / или отклик от серого к серому (gtg) , время, необходимое для перехода от одного уровня серого к другому.
И время gtg не обязательно сопоставимо между разными брендами или даже между разными моделями одной и той же компании, потому что время gtg зависит от того, какие конкретные уровни серого тестируются. Указываем ли мы ответ gtg для перехода от почти черного серого к почти белосерому или для перехода от одного почти среднего серого к другому, почти среднего серого? Это имеет значение.
Некоторые производители также указывают время нарастания отдельно. Например, мы нашли один дисплей, который рекламировался как имеющий время отклика 4 мс, но в технических данных продукта на веб-сайте производителя указано, что этот дисплей имеет время отклика 8 мс. Оба числа были точными, насколько они зашли. Время 4 мс, указанное в рекламе, относится к времени нарастания (от черного к белому). Время 8 мс, указанное в технической документации, относится к ответу bwb.
Небезопасно делать предположения об одном типе времени отклика на основе другого типа.Например, один ЖК-дисплей может иметь время отклика 20 мс bwb и 8 мс gtg, в то время как другая модель от того же производителя может иметь время отклика 16 мс bwb и 12 мс gtg.
Все эти числа времени отклика могут быть разными, и между ними нет прямой связи. Если вы смотрите только на рекламу (в отличие от технической документации), часто неясно, какой тип времени ответа указывается.Если время ответа указано без уточнения, например «16 мс», это обычно (но не всегда) относится к ответу bwb.
Быстрое время отклика bwb (или wbw) более важно для общего использования, в то время как быстрое время отклика gtg более важно для геймеров и художников-графиков. Для общего использования ответ bwb от 25 мс до 30 мс приемлем для большинства людей, а предпочтительнее — от 16 мс до 20 мс. Для игр и других требовательных приложений обычно приемлемо время ответа bwb в 12 мс и предпочтительнее 8 мс, с ответом gtg не медленнее 8 мс и 4 мс или менее желательно.
Быстрый отклик означает более плавную прокрутку и отсутствие ореолов или смазывания даже при просмотре видео с быстрым движением. К сожалению, стандартного способа измерения или указания времени отклика не существует, поэтому разные производители ЖК-дисплеев используют разные методы.Это означает, что вам не обязательно сравнивать время отклика, указанное одним производителем ЖК-дисплеев напрямую, с временем отклика, указанным другим. (На самом деле, это еще хуже; вам не обязательно сравнивать время отклика для двух разных моделей, произведенных одной и той же компанией.)
Итак, второй ЖК-дисплей медленнее или быстрее первого? Это зависит от того, какие числа вы решите использовать. Рекламодатели используют самые быстрые доступные номера. Рассчитывай на это.По сравнению с ЭЛТ-дисплеями, ЖК-дисплеи имеют следующие преимущества:
ЖК-дисплеи ярче, чем ЭЛТ.
Типичный ЭЛТ имеет яркость около 100 кандел на квадратный метр, единица измерения называется нит . (Некоторые дисплеи рассчитаны на футов Ламберта (fL) и ; один fL равен примерно 3,43 нит). Типичный ЖК-дисплей имеет яркость от 250 до 350 нит, что примерно в три раза ярче, чем у обычного ЭЛТ. ЭЛТ тускнеют по мере старения, хотя регулятор яркости с достаточным диапазоном верхнего предела часто может использоваться для установки старого ЭЛТ на близкую к исходной яркости.CCRT, используемые для подсветки ЖК-дисплеев, также тускнеют по мере старения, но обычно полностью выходят из строя, прежде чем снижение яркости становится серьезной проблемой.
Контрастность измеряет разницу в яркости между самыми яркими и самыми тусклыми частями изображения и выражается в виде отношения. Возможность отображать высококонтрастное изображение является важным аспектом качества изображения, особенно для текста. Средний ЭЛТ может иметь коэффициент контрастности 200: 1, а превосходный ЭЛТ 250: 1.
Недорогой ЖК-дисплей может иметь коэффициент контрастности 400: 1, а превосходный ЖК-дисплей — 1000: 1.Другими словами, даже недорогой ЖК-дисплей может иметь более высокий контраст, чем отличный ЭЛТ.
Даже хорошие ЭЛТ с плоским экраном подвержены нежелательным отражениям при использовании в яркой среде, например, когда экран обращен к окну. Хорошие ЖК-дисплеи в этом отношении намного лучше. За исключением попадания прямых солнечных лучей на экран, хороший ЖК-дисплей обеспечивает отличное изображение при любых условиях освещения.
Размер типичного ЭЛТ примерно равен номинальному размеру экрана. Например, ЭЛТ 19 дюймов может быть 19 дюймов спереди назад.Большие ЭЛТ физически сложно разместить в доступном пространстве. И наоборот, ЖК-дисплеи довольно мелкие. Сама панель обычно имеет глубину от 1,5 до 3 дюймов, и даже с основанием большинство ЖК-дисплеев имеют глубину не более 7-8 дюймов. Кроме того, там, где большой ЭЛТ может весить от 50 до 100 фунтов и более, даже большие ЖК-дисплеи довольно легкие.
Типичный 17-дюймовый ЖК-дисплей может весить 10 фунтов, и даже 23-дюймовый дисплей может весить менее 20 фунтов. Такой небольшой размер и вес означают, что ЖК-экран можно монтировать на столе или стене с помощью относительно недорогого монтажного оборудования по сравнению с большим, тяжелым и дорогим монтажным оборудованием, необходимым для ЭЛТ.
НОМИНАЛЬНЫЙ РАЗМЕР ПРОТИВ ФАКТИЧЕСКОГО РАЗМЕРА
Указанные размеры ЖК-дисплея являются точными. Например, ЖК-дисплей с диагональю 19 дюймов имеет площадь дисплея, которая фактически составляет 19 дюймов по диагонали. Размеры ЭЛТ, с другой стороны, являются номинальными, потому что они определяют диагональное измерение всего ЭЛТ, часть которого закрыта лицевой панелью. Например, номинальный 19-дюймовый ЭЛТ может иметь область отображения, которая фактически имеет размер 18,1 дюйма по диагонали. Несколько лет назад пара судебных исков убедила производителей ЭЛТ начать указывать полезный размер своих ЭЛТ.
Эта проблема VIS породила мнение, что 15-дюймовый ЖК-дисплей эквивалентен 17-дюймовому ЭЛТ, 17-дюймовый ЖК-экран — 19-дюймовому ЭЛТ и так далее. На самом деле это неправда. Размер изображения типичного 17-дюймового ЭЛТ на дюйм или около того больше, чем у 15-дюймового ЖК-дисплея, как и размер изображения 19-дюймового ЭЛТ по сравнению с 17-дюймовым ЖК-дисплеем.
Он указывается как VIS (размер видимого изображения или размер видимого изображения) и неизменно на дюйм или около того меньше номинального размера.В зависимости от размера и других факторов, типичный ЭЛТ потребляет от 100 до 160 Вт во время работы, в то время как ЖК-экран потребляет от четверти до половины меньше энергии.Использование ЖК-дисплея снижает ваш счет за электроэнергию напрямую, потребляя меньше энергии, и косвенно, уменьшая тепловую нагрузку на ваш кондиционер в жаркую погоду.
Если вы решили, что ЖК-дисплей подходит именно вам, воспользуйтесь следующими рекомендациями, чтобы выбрать его:
- Текущие ЖК-дисплеи доступны только в аналоговом и цифровом исполнении, а также в моделях с аналоговыми и цифровыми входами. Аналоговый вход приемлем для моделей 15 дюймов (1024×768), но для моделей 17 дюймов (1280×1024) аналоговые видеошумы становятся проблемой.При таком размере экрана и разрешении аналоговый шум не сразу очевиден для большинства людей, но если вы используете дисплей в течение длительного времени, разница между использованием дисплея с чистым цифровым сигналом и дисплеем с шумным аналоговым сигналом почти полностью повлияет на вас. подсознательный уровень. Для ЖК-дисплея 19 дюймов (1280×1024) мы считаем цифровой сигнал чрезвычайно желательным, но не абсолютно необходимым. Для дисплея большего размера или выше 1280×1024 мы не рассматриваем использование аналоговой сигнализации.
- Настаивайте на истинной поддержке 24-битного цвета , который можно охарактеризовать как поддержку 16.7 миллионов цветов . Большинство современных ЖК-дисплеев поддерживают 24-битный цвет, выделяя по одному полному байту каждому из трех основных цветов, что позволяет отображать 256 оттенков каждого цвета и в общей сложности 16,7 миллиона цветов. Многие ранние ЖК-дисплеи и некоторые недорогие современные модели поддерживают только шесть битов на цвет, что в сумме дает 18-битный цвет. Эти модели используют экстраполяцию для имитации полной поддержки 24-битного цвета, что приводит к низкому качеству цвета. Если ЖК-дисплей рекламируется как «24-битный совместимый», это хорошая причина поискать в другом месте.Как ни странно, многие ЖК-дисплеи, которые действительно поддерживают настоящий 24-битный цвет, не удосуживаются упомянуть об этом в своих спецификациях, в то время как многие, поддерживающие только 18-битный цвет, превозносят тот факт, что они «24-битные совместимые».
- Большинство производителей ЖК-дисплеев выпускают ЖК-дисплеи трех или более серий. Модели начального уровня часто бывают только аналоговыми, даже в размерах 19 и 21 дюймов, и имеют низкое время отклика. Модели среднего уровня обычно принимают аналоговые или цифровые входы и, как правило, имеют достаточно быстрое время отклика для чего угодно, кроме трехмерных игр и аналогичных требовательных применений. Лучшие модели могут быть аналогово-цифровыми гибридами или только цифровыми и иметь очень быстрое время отклика. Выбирайте модель начального уровня только в том случае, если вы уверены, что никогда не будете использовать дисплей для чего-либо, кроме обработки текста, просмотра веб-страниц и аналогичных нетребовательных задач. Если вам нужна настоящая замена ЭЛТ-дисплею, выберите модель среднего или более высокого уровня с цифровым интерфейсом и самым быстрым временем отклика, за которое вы готовы платить.
- Решите, какой размер панели и разрешение вам подходят.Имейте в виду, что, выбирая конкретную модель ЖК-дисплея, вы также эффективно выбираете разрешение, которое вы всегда будете использовать на этом дисплее.
- Если возможно, купите ЖК-дисплей на месте. Независимо от того, покупаете ли вы на месте или нет, настаивайте на политике возврата без вопросов. ЖК-дисплеи более разнообразны, чем мониторы с ЭЛТ, как с точки зрения вариации от устройства к устройству, так и с точки зрения удобства использования с конкретным графическим адаптером. Это особенно важно, если вы используете аналоговый интерфейс. Некоторые аналоговые ЖК-дисплеи просто не работают с некоторыми аналоговыми графическими адаптерами.Кроме того, ЖК-дисплеи различаются от устройства к устройству по количеству дефектных пикселей и их расположению. Вы можете предпочесть блок с пятью дефектными пикселями по краям и углам, а не блок с одним или двумя дефектными пикселями, расположенными рядом с центром экрана.
- Если вы покупаете на месте, попросите магазин подтвердить гарантию производителя, то есть согласиться с тем, что, если ЖК-дисплей выйдет из строя, вы можете вернуть его в магазин для замены, а не заниматься проблемами возврата ЖК-дисплея производителю.
- Если возможно, перед покупкой проверьте именно тот ЖК-дисплей, который вы планируете купить (а не напольный образец). В идеале, особенно если вы будете использовать аналоговый интерфейс, вам следует протестировать ЖК-дисплей с помощью своей собственной системы или, по крайней мере, с системой, в которой есть графический адаптер, идентичный тому, который вы планируете использовать. Для этого мы бы пошли на крайности, в том числе перенесли нашу настольную систему в местный магазин. Но если по какой-то причине это невозможно, все же настаивайте на том, чтобы увидеть фактический ЖК-дисплей, который вы планируете купить, работающим.Таким образом, вы можете хотя бы определить, есть ли дефектные пиксели в местах, которые вас беспокоят. Кроме того, используйте нейтральный серый экран без изображения, чтобы убедиться, что подсветка равномерно освещает весь экран. Некоторая вариация неизбежна, но один или несколько углов не должны быть особенно темнее, чем остальная часть дисплея, а также не должно быть явных «горячих» точек.
Аналоговый вход приемлем для моделей 15 дюймов (1024×768), но для моделей 17 дюймов (1280×1024) аналоговые видеошумы становятся проблемой.При таком размере экрана и разрешении аналоговый шум не сразу очевиден для большинства людей, но если вы используете дисплей в течение длительного времени, разница между использованием дисплея с чистым цифровым сигналом и дисплеем с шумным аналоговым сигналом почти полностью повлияет на вас. подсознательный уровень. Для ЖК-дисплея 19 дюймов (1280×1024) мы считаем цифровой сигнал чрезвычайно желательным, но не абсолютно необходимым. Для дисплея большего размера или выше 1280×1024 мы не рассматриваем использование аналоговой сигнализации.
Многие ранние ЖК-дисплеи и некоторые недорогие современные модели поддерживают только шесть битов на цвет, что в сумме дает 18-битный цвет. Эти модели используют экстраполяцию для имитации полной поддержки 24-битного цвета, что приводит к низкому качеству цвета. Если ЖК-дисплей рекламируется как «24-битный совместимый», это хорошая причина поискать в другом месте.Как ни странно, многие ЖК-дисплеи, которые действительно поддерживают настоящий 24-битный цвет, не удосуживаются упомянуть об этом в своих спецификациях, в то время как многие, поддерживающие только 18-битный цвет, превозносят тот факт, что они «24-битные совместимые».
Лучшие модели могут быть аналогово-цифровыми гибридами или только цифровыми и иметь очень быстрое время отклика. Выбирайте модель начального уровня только в том случае, если вы уверены, что никогда не будете использовать дисплей для чего-либо, кроме обработки текста, просмотра веб-страниц и аналогичных нетребовательных задач. Если вам нужна настоящая замена ЭЛТ-дисплею, выберите модель среднего или более высокого уровня с цифровым интерфейсом и самым быстрым временем отклика, за которое вы готовы платить.
Это особенно важно, если вы используете аналоговый интерфейс. Некоторые аналоговые ЖК-дисплеи просто не работают с некоторыми аналоговыми графическими адаптерами.Кроме того, ЖК-дисплеи различаются от устройства к устройству по количеству дефектных пикселей и их расположению. Вы можете предпочесть блок с пятью дефектными пикселями по краям и углам, а не блок с одним или двумя дефектными пикселями, расположенными рядом с центром экрана.
Для этого мы бы пошли на крайности, в том числе перенесли нашу настольную систему в местный магазин. Но если по какой-то причине это невозможно, все же настаивайте на том, чтобы увидеть фактический ЖК-дисплей, который вы планируете купить, работающим.Таким образом, вы можете хотя бы определить, есть ли дефектные пиксели в местах, которые вас беспокоят. Кроме того, используйте нейтральный серый экран без изображения, чтобы убедиться, что подсветка равномерно освещает весь экран. Некоторая вариация неизбежна, но один или несколько углов не должны быть особенно темнее, чем остальная часть дисплея, а также не должно быть явных «горячих» точек.Рекомендуемые бренды: Наше мнение, подтвержденное нашими читателями и коллегами, заключается в том, что NEC-Mitsubishi, Samsung, Sony и ViewSonic производят лучшие ЖК-дисплеи.Их ЖК-дисплеи, особенно их среднечастотные и лучшие модели, обеспечивают отличное качество изображения и довольно надежны. Вы, вероятно, будете довольны ЖК-дисплеем любого из этих производителей.
- Придерживайтесь именитых брендов и покупайте модель среднего или более высокого уровня у этой марки. Это не гарантирует, что вы получите хороший ЖК-дисплей, но значительно увеличивает ваши шансы. Рынок ЖК-дисплеев чрезвычайно конкурентен. Если две похожие модели сильно различаются по цене, более дешевая, вероятно, имеет значительно худшие характеристики.Если спецификации кажутся похожими, производитель более дешевой модели где-то срезал углы, будь то качество компонентов, качество конструкции или гарантийные условия.
Подробнее о дисплеях
Характеристики монитора — Computer Learner’s
Характеристики монитора: —
Существуют различные характеристики монитора: —
- Размер.
- Разрешение.
- Пропускная способность.
- Частота обновления.
- Чересстрочный или не чересстрочный.
- Шаг точки.
Первые характеристики монитора определяются его размером.
Размер измеряется с точки зрения его длины и ширины, монитор компьютерной системы подобен экрану телевизора. Размер монитора измеряется в дюймах по диагонали. Это означает, что длина покрывается от одного угла до противоположного угла экрана.
Разрешение означает, как пиксель (точка) упаковывается на экране.Пиксель — это отдельная точка на графическом изображении. Монитор отображает изображения, разделяя экраны дисплея на миллионы пикселей, которые выстраиваются в ряды и столбцы. Пиксели расположены так близко друг к другу, что кажется, будто они связаны. Как правило, V.G.A отслеживает до более 24 бит на выравнивание пикселя, затем отображает более 24 бит на выравнивание пикселя, а затем отображает более 1600 миллионов различных цветов.
Пропускная способность : — Количество данных может быть передано в холодильнике количество времени.Для цифрового устройства пропускная способность обычно выражается в битах в секунду.
Для аналогового устройства полоса пропускания выражается в циклах в секунду в герцах (Гц).
Монитор дисплея должен иметь частоту обновления, определяющую, сколько раз в секунду должен обновляться экран. Контрольная частота в минуту для монитора измеряется в сердцах и также называется частотой или вертикальной контрольной частотой. Старая стандартная частота обновления монитора составляла 60 герц (Гц), а новая стандартная эталонная частота — 75 герц.
с чересстрочной или не чересстрочной разверткой : —Interlacing — это технология отображения, которая позволяет монитору обеспечивать большее разрешение монитора с чересстрочной разверткой по ширине. Электронные пушки только половина горизонтальной линии при каждом проходе. Он может отображать вдвое больше строк для контрольного цикла.
Шаг точки : — Измерение, которое включает в себя расстояние по вертикали между каждым пикселем на экране дисплея, измеренное в миллиметрах, шаг точки является одной из основных характеристик, определяющих качество монитора дисплея.
Связанные темы: —
Каковы характеристики монитора?
Обсудите характеристики монитора.
- Ниже приведены характеристики монитора:
- Самым важным аспектом монитора является его размер.
- Разрешение монитора показывает, насколько плотно упакованы пиксели.
- Объем данных, который может быть передан за фиксированный промежуток времени.
- d) Частота обновления:
- Мониторы дисплея должны обновляться много раз в секунду.
Что такое монитор и его характеристики?
Пространственное разрешение, размер экрана, битовая глубина, шаг точки и яркость — это характеристики мониторов, которые могут влиять на качество изображения. Пространственное разрешение монитора чаще всего выражается размером пиксельной матрицы.
Что такое монитор объяснять?
Монитор — это электронный визуальный компьютерный дисплей, который включает в себя экран, схему и корпус, в котором эта схема заключена.
В старых компьютерных мониторах использовались электронно-лучевые трубки (ЭЛТ), что делало их большими, тяжелыми и неэффективными.Монитор также известен как экран или блок визуального отображения (VDU).
Какие бывают 3 типа мониторов?
Есть только три основных типа мониторов для компьютеров?
- CRT — электронно-лучевая трубка.
- LCD — жидкокристаллический дисплей.
- LED — светодиоды.
Как монитор работает просто?
Монитор — это устройство вывода изображения, подключенное к компьютерной башне.Он отображает картинку и изображения в реальном времени, позволяя взаимодействовать с компьютером, активировать и запускать его программы по своему желанию.
Что такое полная форма монитора?
МОНИТОР: Полная форма: масса по Ньютону — поезд по крысе). Монитор обычно обеспечивает отображение активности, схемы, корпуса и источника питания. Устройство, которое отображается в современных мониторах, похоже на жидкокристаллический дисплей на тонкопленочных транзисторах.
Почему важен монитор?
Поскольку он отображает сложные изображения с высоким разрешением, NEXTSTEP полагается на четкий экран.Экран не должен отражать комнатный свет. Многие мониторы можно настроить, что позволяет настраивать изображение. Это важно, если вы используете компьютер как для собственного режима Microsoft Windows, так и для NEXTSTEP.
Какая польза от монитора?
монитор. (1) Экран дисплея, используемый для вывода изображения с компьютера, кабельной приставки, видеокамеры, видеомагнитофона или другого устройства, генерирующего видео. В компьютерных мониторах используются ЭЛТ- и ЖК-технологии, а в телевизионных мониторах — ЭЛТ-, ЖК-и плазменные технологии. См. Аналоговый монитор, цифровой монитор и плоский дисплей.
Каковы функции монитора?
Для чего нужен компьютерный монитор? В мире компьютеров функция монитора компьютера заключается в точном и ясном отображении программ, программного обеспечения или видео, которые демонстрируются пользователю. Говоря более техническим языком, монитор — это устройство вывода видео, которое отображает текст, видео и другую информацию.
youtube.com/embed/AIKV8hsh4mo» frameborder=»0″ allowfullscreen=»allowfullscreen»/>
Какие бывают типы мониторов?
Различные типы мониторов
- Мониторы с электронно-лучевой трубкой.
- LCD (жидкокристаллический дисплей) мониторы.
- TFT-монитор.
- LED (светодиоды) Мониторы.
- Монитор DLP.
- Сенсорный монитор.
- Плазменный монитор.
- Мониторы OLED.
Кто изобрел монитор?
Карл Фердинанд Браун
Что такое хороший компьютерный монитор?
7 лучших компьютерных мониторов для дополнительного экранного пространства
- 24-дюймовый светодиодный монитор Dell Ultrasharp U2415.
- Изогнутый монитор Samsung CHG70, 27 дюймов, QLED.
- ViewSonic VX2457-MHD 24-дюймовый монитор.
- LG 27UD88 27-дюймовый светодиодный монитор 4K.
- Портативный монитор Asus ZenScreen MB16AC с диагональю 15,6 дюйма.
- 21,5-дюймовый светодиодный IPS-монитор HP Pavilion.
Какое еще название монитора?
Монитор иногда называют экраном, дисплеем, видеодисплеем, видеотерминалом, видеодисплеем или видеоэкраном.
Мониторы хранят данные?
Да. Фактически, во многих современных мониторах есть память. Контроллеру для работы требуется память, а также он должен хранить данные, которые он может ожидать восстановления при следующем включении монитора.
Почему экран компьютера называется монитором?
Часто называемый монитором, когда он упакован в отдельный корпус, дисплей является наиболее часто используемым устройством вывода на компьютере.
Из-за их более тонкой конструкции и более низкого энергопотребления мониторы, использующие ЖК-технологию (также называемые плоскими панелями или дисплеями с плоским экраном), заменяют почтенный ЭЛТ на большинстве настольных компьютеров.
Как выглядит монитор?
Мониторы часто похожи на телевизоры. Основное различие между монитором и телевизором состоит в том, что в мониторе нет телевизионного тюнера для переключения каналов. Мониторы часто имеют более высокое разрешение экрана, чем телевизоры. Высокое разрешение дисплея позволяет лучше видеть буквы меньшего размера и красивую графику.
Кто такой классный руководитель?
Наблюдатель класса — это ученик, который помогает учителю в выполнении рутинных обязанностей, таких как поддержание дисциплины в его отсутствие, ведение класса через различные действия, тем самым являясь образцом для подражания для остальных учеников.
Что такое полная форма Google?
Полная форма GOOGLE означает Глобальную организацию ориентированного группового языка Земли.
Что означает RAM?
RAM (оперативная память) — это аппаратное обеспечение вычислительного устройства, в котором хранятся текущая операционная система (ОС), прикладные программы и данные, которые могут быть быстро доступны процессору устройства. При перезагрузке компьютера ОС и другие файлы перезагружаются в оперативную память, обычно с жесткого или твердотельного накопителя.
Какова роль монитора?
Основное преимущество роли монитора заключается в том, что она дает уверенность профессионалам и учреждениям. Юридические обязанности наблюдателя отделены и не зависят от роли представителя, принимающего решения. Наблюдатель также важен, если существует конфликт или напряженность между вовлеченными сторонами.
Каковы функции монитора?
Каковы функции монитора компьютера? Компьютерный монитор — это видеоадаптер, который отображает информацию, обрабатываемую видеокартой компьютера.Когда видеокарта или графическая карта преобразует двоичную информацию из единиц и нулей в изображения, эти изображения отображаются на подключенном напрямую мониторе.
10 лучших характеристик ЖК-мониторов
Этот ресурс предоставит вам информацию о 10 основных функциях ЖК-мониторов.
10 лучших характеристик ЖК-мониторов
Технология жидкокристаллических дисплеев (ЖКД) на протяжении многих лет использовалась в нескольких электронных продуктах.Теперь эта технология вторглась в сферу компьютеров, и ЖК-мониторы быстро заменяют мониторы с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ).
Есть больше причин для того, чтобы ЖК-дисплеи были более привлекательными, чем ЭЛТ, чем просто фактор «ЖК-дисплеи — это круто, а ЭЛТ — история». Вот некоторые из основных причин:
- Рентабельность
- Энергоэффективность
- Экономия места
- Пониженное излучение
- Меньший вес
- Меньше утомляемости глаз
- Улучшенное качество изображения / контрастность
- Лучшая конфиденциальность экрана
- Длительный срок службы
- Простые варианты и функции
1.Рентабельность
Хотя ЖК-дисплеи изначально были слишком дорогими для меня, цены быстро снижаются. Сегодня ЖК-дисплеи более доступны и, учитывая их долгосрочные преимущества, считаются рентабельными.
2. Энергоэффективность
ЖК-дисплеи обеспечивают значительную экономию энергии в течение всего срока службы. Как правило, ЖК-дисплеи потребляют от половины до двух третей энергии, необходимой для обычного ЭЛТ-монитора.
Кроме того, ЖК-дисплеи с рейтингом STAR предлагают еще большую экономию энергии. Некоторые веб-сайты предоставляют веб-калькуляторы, которые можно использовать для определения точной экономии энергии за счет покупки ЖК-монитора.3. Экономия места
ЖК-дисплеи, обычно называемые плоскими мониторами , обеспечивают экономию не только с точки зрения затрат и энергии, но и с точки зрения экономии места. Для организации это означает больше места для сотрудников, то есть больше сотрудников может быть размещено на меньшем пространстве, и в конечном итоге это означает экономию затрат на офисное пространство. Если у вас большое рабочее пространство, вы также можете использовать сверхширокие изогнутые мониторы. Посетите Fixthephoto, чтобы найти доступные и надежные модели. https: // fixthephoto.com / best-curved-monitor.html
4. Пониженное излучение
ЖК-дисплеи выделяют гораздо меньше тепла по сравнению с излучением, исходящим от ЭЛТ. Это не только снижает нагрузку на пользователя, но и снижает потребность в кондиционировании воздуха.
Более низкое кондиционирование воздуха способствует меньшим счетам за электричество и, в конечном итоге, меньшим расходам на электроэнергию.Еще одно важное преимущество ЖК-мониторов связано с пользой для здоровья. Постоянное воздействие мониторов является причиной различных проблем со здоровьем, таких как мигрень, тошнота и головокружение, потеря фокуса, дезориентация, боль в глазах или песчанистость в глазах, боль в горле, повышенный метаболизм, недостаток сна и раздражение.
5. Более легкий вес
ЭЛТ-мониторы громоздкие и тяжелые, а ЖК-дисплеи, напротив, легкие и легко управляемые. Хотя пользователь вряд ли будет носить с собой свои системы или мониторы каждый день, когда пользователю по каким-либо причинам приходится переходить на другие столы или переносить свои системы, ЖК-дисплеи будут более легкими и удобными в использовании по сравнению с ЭЛТ.
6. Меньшее утомление глаз
ЭЛТ-мониторы меньше по размеру и вызывают большую нагрузку на глаза. В то время как ЖК-мониторы позволяют пользователю лучше и проще видеть изображения и читать текст.
ЖК-мониторы обладают следующими преимуществами. ЖК-дисплеи:- Без мерцания
- Устранение геометрических искажений экрана по краям
- Обеспечение равномерной яркости экрана
- Уменьшение бликов
Вышеупомянутые функции ЖК-мониторов позволяют уменьшить головную боль и уменьшить утомляемость глаз. пользователей.
7. Улучшенное качество изображения
Четкость изображения — еще одно большое преимущество ЖК-мониторов .ЖК-мониторы не мерцают, и каждый конкретный аспект изображения отображается с использованием отдельного пиксельного элемента, повышая качество и четкость изображения. По сравнению с обычным экраном вы можете получить изображения отличного качества. Изображения в основном ориентированы на качество. Не только изображения, но и все остальные функции, отображаемые на ЖК-мониторе, будут более высокого качества.
8. Лучшая конфиденциальность экрана
ЖК-дисплеи имеют меньший угол обзора, что означает, что пользователь может просматривать содержимое, отображаемое на экране, только если он находится под определенным углом.
Хотя при определенных обстоятельствах это может быть недостатком, это также является преимуществом, поскольку обеспечивает конфиденциальность экрана для пользователя. Но иногда это также может немного беспокоить пользователя, пока пользователь не освоится с этим, и из-за ЖК-дисплея не будет никакой видимости, когда он будет смотреться под горячим солнцем.9. Долгий срок службы
По сравнению с обычными мониторами ЖК-мониторы превосходны во всех аспектах, и аналогично ЖК-мониторы обеспечивают долгий срок службы, чем обычные мониторы.Когда используются обычные мониторы, когда есть много возможностей, что может возникнуть частая проблема, и вам придется отнести ее в магазин для ремонта. А вот в ЖК-мониторе такой проблемы не будет.
10. Простые параметры и функции
Если вы сосредоточитесь на параметрах, доступных на ЖК-мониторе, мы можем очень хорошо сказать, что с доступными функциями и расширенными параметрами очень легко работать, и внести необходимые изменения.
Когда мы сосредотачиваемся на внесении изменений в отображение экрана или любую другую функцию, мы обнаруживаем, что выполнить задачу очень легко.Функции более удобны для обычных пользователей, а также для пользователей высокого класса. Различия между светодиодным дисплеем и ЖК-монитором
Кажется, что современные дисплеи имеют самые разные надписи: высокое разрешение, 3D, интеллектуальное, 4K, 4K Ultra, список можно продолжить. Две наиболее распространенные метки — это ЖК-дисплей и светодиод. В чем разница между ними? Есть разница? И делает ли эта разница предпочтительным тот или иной вариант для определенных видов деятельности, таких как игры или графический дизайн?Светодиод и ЖК-дисплей — это одно и то же?
Все светодиодные мониторы представляют собой ЖК-мониторы.Но не все ЖК-мониторы светодиоды. Вроде как все орлы птицы, но не все птицы орлы. Хотя названия могут сбивать с толку тех, кто разбирается в спецификациях в поисках лучшего монитора, разобрать его будет легче, чем вы думаете.
Мы объясним технологию и условные обозначения, а затем выделим некоторые мониторы HP, которые могут идеально подойти для ваших нужд. Давайте разберемся, что такое ЖК-мониторы и светодиодные мониторы и как выбрать подходящий для вас.
Описание жидкокристаллических дисплеев
Оба типа дисплеев используют жидкие кристаллы для создания изображения.Разница в подсветке. В то время как в стандартном ЖК-мониторе используется флуоресцентная подсветка, в светодиодном мониторе для подсветки используются светодиоды. Светодиодные мониторы обычно имеют превосходное качество изображения, но они бывают разных конфигураций подсветки. И некоторые конфигурации подсветки создают лучшие изображения, чем другие.
ЖК-монитор и светодиодный монитор — краткая история
До 2014 года плазменные дисплеи были наиболее распространенными дисплеями. Но затем ЖК-экран взял верх. ЖК-дисплей означает жидкокристаллический дисплей.Мы обсудим, что это значит, через минуту. Но сначала важно отметить, что в светодиодах также используются жидкие кристаллы, поэтому название несколько вводит в заблуждение.
Технически, «светодиодный монитор» действительно должен называться «светодиодный ЖК-монитор».
Как работает ЖК-технология
Во-первых, давайте рассмотрим, как ЖК-мониторы и светодиодные мониторы используют жидкие кристаллы. Наука, стоящая за этим материалом, представляет собой невероятно сложное сочетание оптики, электротехники и химии. Но мы объясним это простым языком.
Жидкие кристаллы
Ключевым термином здесь является «жидкий кристалл». В старшей школе вас, возможно, учили, что существует три состояния материи: твердые тела, жидкости и газы. Но есть вещества, которые на самом деле представляют собой странную смесь разных состояний. Жидкий кристалл — это вещество, обладающее свойствами как твердого тела, так и жидкости. Когда вы попадаете на высшие уровни науки, вы начинаете обнаруживать, что все, что вы когда-то знали, неверно.
- Свойства твердого тела: Молекулы в жидком кристалле могут образовывать простую высоко геометрическую форму
- Свойства жидкости: Молекулы в жидком кристалле также могут иметь жидкую неструктурированную форму
Обычно молекулы в жидком кристалле сгруппированы в очень плотную и неструктурированную структуру.
Но когда жидкий кристалл подвергается воздействию электричества, молекулы внезапно расширяются в очень структурированную, взаимосвязанную форму [1].
пикселей
Пиксели — это основные строительные блоки цифрового изображения. Пиксель — это маленькая точка, которая может излучать цветной свет. Ваш дисплей состоит из тысяч пикселей, и они имеют множество разных цветов, чтобы дать вам интерфейс вашего компьютера и веб-страницу, которую вы в данный момент читаете. Он работает как мозаика, но каждый отдельный фрагмент гораздо менее заметен.Каждый пиксель состоит из трех цветовых фильтров, которые называются «субпикселями». Для каждого пикселя есть красный, синий и зеленый субпиксель [1].
Принцип работы ЖК-дисплеев
Каждый пиксель состоит из двух стеклянных листов, а самый внешний лист имеет субпиксели. Жидкие кристаллы зажаты между двумя листами. ЖК-мониторы
имеют подсветку позади экрана, которая излучает белый свет, и свет не может проходить через жидкие кристаллы, пока они находятся в жидком состоянии.
Но когда пиксель используется, монитор подает электрический ток на жидкие кристаллы, которые затем выпрямляются и позволяют свету проходить через них [2].
Каждый пиксель имеет три отдельные подсветки, которые могут светить через красный, синий или зеленый цветовой фильтр — так пиксель может излучать определенный цвет.
Структура ЖК-экрана
Вот как ЖК-экран структурирован от задней части (дальше от вас) до передней (ближайшей к вам):
- Подсветка
- Лист № 1
- Liquid Crystal
- Лист № 2 , с цветными фильтрами
- Экран
Типы подсветки
Хотя и ЖК-мониторы, и светодиодные мониторы используют жидкие кристаллы, именно подсветка действительно отличает их друг от друга [2].
Подсветка ЖК-дисплея
В стандартных ЖК-мониторах используются «люминесцентные лампы с холодным катодом», также известные как CCFL для подсветки. Эти люминесцентные лампы равномерно расположены за экраном, поэтому они обеспечивают равномерное освещение по всему дисплею.
Все области изображения будут иметь одинаковые уровни яркости.Светодиодная подсветка
Светодиодные мониторыне используют люминесцентные лампы. Вместо этого они используют «светодиоды», которые представляют собой очень маленькие огни. Есть два метода светодиодной подсветки: полноразмерная подсветка и боковая подсветка.
Подсветка с полным массивом подсветки
При подсветке с полным массивом светодиоды размещаются равномерно по всему экрану, аналогично настройке ЖК-дисплея. Но что другое, светодиоды расположены зонами. Каждую зону светодиодного освещения можно затемнить (также известное как локальное затемнение).
Локальное затемнение — очень важная функция, которая может значительно улучшить качество изображения. Лучшие изображения — это изображения с высокой контрастностью; Другими словами, изображения, в которых есть как очень яркие, так и очень темные пиксели одновременно.
Когда есть область изображения, которая должна быть темнее (например, ночное небо), светодиоды в этой области изображения могут быть затемнены, чтобы создать более естественный черный цвет.
Это невозможно на стандартных ЖК-мониторах, где все изображение равномерно освещено.
Благодаря локальному затемнению монитор может создавать более точное освещение, что приводит к более качественному изображению.
Боковое освещение
Некоторые светодиодные мониторы имеют боковую подсветку. Здесь светодиоды размещаются по краю экрана, а не за ним.Светодиоды могут быть размещены:
- Вдоль нижней части экрана
- Вдоль верхней и нижней части экрана
- Вдоль левой и боковой сторон экрана
- Вдоль всех четырех сторон экрана
Есть в дисплеях с боковой подсветкой отсутствуют возможности локального затемнения, поэтому они не могут создавать изображения такого же высокого качества, как изображения, создаваемые полноразмерными светодиодами. Однако краевое освещение позволяет производителям создавать очень тонкие дисплеи, производство которых не требует таких больших затрат и которые лучше при ограниченном бюджете.
Сравнение ЖК-дисплея и светодиода
Когда дело доходит до качества изображения, полноэкранные светодиодные мониторы почти всегда превосходят ЖК-мониторы.
Но имейте в виду, что лучше только светодиоды с полным массивом. Светодиоды с боковой подсветкой могут фактически уступать ЖК-мониторам.
Что лучше для игр: ЖК-дисплей или светодиод?
Полноразмерный светодиодный монитор должен стать вашим выбором номер один для игр. Держитесь подальше, если его краевое освещение. Проблема с краевым освещением заключается в том, что у вас меньше оптимальных углов обзора для игр.Это не проблема, если вы предпочитаете сидеть прямо перед экраном во время игры. Но если вам нравится откинуться в кресле или посмотреть под разными углами, вы обнаружите, что светодиод с боковой подсветкой теряет видимость, когда вы уходите от центрального угла обзора.
Но даже если вы играете прямо перед монитором, у светодиодов с боковой подсветкой больше проблем с бликами, чем у полноразмерных светодиодов. Это из-за неравномерного освещения (очень яркое по краям, темнее по мере приближения к центру экрана).Поскольку пиксели освещены равномерно, ЖК-мониторы, как правило, имеют лучшие углы обзора и антибликовое покрытие, чем светодиоды с боковой подсветкой.
Светодиоды с боковой подсветкой лучше подходят для ограниченного пространства и бюджета
Светодиоды с боковой подсветкой действительно имеют два больших преимущества. Если у вас очень мало места для монитора, вам понравятся светодиоды с боковой подсветкой, потому что они обычно тоньше, чем другие типы. Они также дешевле в производстве, что облегчает их использование в бумажнике.
Не забывайте о технических характеристиках
Когда вы покупаете новый дисплей, не забудьте ознакомиться со всеми его характеристиками.Хотя тип подсветки важен, вы также должны учитывать разрешение и частоту обновления.
Разрешение означает, сколько пикселей отображается на мониторе. Помните, что чем больше у вас пикселей, тем более динамичной может быть ваша цветовая композиция. Мониторы самого высокого качества имеют разрешение не менее 1920 x 1080. Частота обновления означает, насколько быстро ваш монитор обновляет дисплей новой информацией с графического процессора вашего компьютера.
Если вы геймер, важно, чтобы у вас был монитор с очень высокой частотой обновления (от 30 Гц до 60 Гц), чтобы вы не страдали от разрывов экрана — неприятного визуального эффекта, который возникает, когда ваш монитор не может удерживать ускорить темп с графическим процессором.Светодиодные мониторы HP: IPA против AHVA
Поскольку светодиодные мониторы создают лучшее изображение, чем ЖК-мониторы, почти все дисплеи HP имеют светодиодную подсветку. Просматривая светодиодные мониторы HP, вы можете заметить, что некоторые из них оснащены технологией IPS или AHVA. Они относятся к типам используемых жидкокристаллических панелей. Оба они великолепны, хотя имеют некоторые незначительные отличия:
- IPS: Лучшая цветопередача и углы обзора
- AHVA: Лучшая частота обновления и коэффициент контрастности
Тем не менее, многие потребители считают, что практически нет заметная разница между ними [3].
Вы также увидите, что некоторые мониторы имеют светодиодную подсветку TN.
Это самая старая форма жидкокристаллической технологии. Он по-прежнему очень эффективен, но панели TN обычно используются в небольших рабочих мониторах, которые предназначены для установки или использования в полевых условиях.
LED-мониторов, которые вам стоит проверить
Эти первоклассные светодиодные мониторы HP являются одними из лучших из лучших. Бегло взгляните на них, если вам нужен новый дисплей.
Для геймера
Для цифрового художника
Если вы являетесь цифровым иллюстратором, видеоредактором, фоторедактором или мастером спецэффектов, вам следует взглянуть на 27-дюймовый монитор 4K Micro Edge HP EliteDisplay S270n.Когда вы создаете цифровое искусство, вам нужно максимально широкое разрешение и высочайшее качество цветной печати, и это то, что вы получите с этим монитором с технологией IPS. Экран с мелкими краями упрощает использование двух мониторов, но только 27-дюймовый экран дает вам широкий интерфейс для работы.Для работающих профессионалов
Если вы деловой человек, попробуйте один из наших мониторов HP EliteDisplay, например 23,8-дюймовый монитор HP EliteDisplay E243.
Великолепный светодиодный IPS-дисплей обеспечит четкое и ясное изображение независимо от того, какое программное обеспечение вы используете.Миниатюрные края делают его идеальным для установки с двумя мониторами, а размер 23,8 дюйма является широким, но не слишком большим, чтобы разместить второй монитор или разместить на более тесных рабочих станциях.Будущее: OLED и QLED
Есть несколько перспективных технологий, которые делают светодиодные дисплеи еще лучше. OLED и QLED-дисплеи обязательно станут более обычным явлением в будущем.
OLED-мониторы
«OLED» означает «органический светодиод». Что делает OLED уникальным, так это то, что каждый пиксель имеет источник света, который можно отключать индивидуально.На светодиодном мониторе единственный способ уберечь пиксель от излучения света — это держать жидкий кристалл закрытым. Это эффективно, но не идеально — небольшая часть света всегда будет просачиваться. На OLED-мониторе свет каждого пикселя может быть полностью выключен, поэтому свет вообще не будет проходить через жидкий кристалл.
Это означает, что вы можете получить более точный черный цвет, что означает более глубокий коэффициент контрастности и лучшее качество изображения.
Есть два дополнительных преимущества. Во-первых, OLED-мониторы можно сделать даже тоньше, чем светодиодные, потому что за пикселями нет отдельного слоя светодиодов.Во-вторых, эти мониторы более энергоэффективны, потому что пиксели потребляют энергию только тогда, когда их свет включен. Однако одним из недостатков является то, что выгорание пикселей будет более заметным, поскольку некоторые пиксели неизбежно будут использоваться больше, чем другие [4].
QLED-мониторы
«QLED» означает «квантовый светодиод». В мониторе QLED каждый пиксель имеет «квантовую точку». Квантовые точки — это крошечные частицы люминофора, которые светятся, когда вы освещаете их светом [5].
Зачем вам нужна светящаяся частица над каждым пикселем? Потому что светодиоды не очень хорошо излучают яркий свет.Самый яркий цвет — белый. Но светодиод не излучает белый свет — он излучает синий свет.
Каждый светодиод покрыт желтым люминофором, чтобы он казался менее синим и более белым, но это все равно не настоящий белый цвет. «Голубизна» светодиодов отрицательно влияет на красный, синий и зеленый цвета светодиодных дисплеев. Светодиодные мониторы имеют автоматические функции, которые регулируют цвета RGB для компенсации синего света, но не могут компенсировать более слабую интенсивность света.
Вот где вступают в силу квантовые точки.Пиксели перекрываются листом красных и зеленых квантовых точек (синего нет, потому что светодиод уже излучает синий свет). Когда свет проходит через жидкие кристаллы, светятся квантовые точки, и вы получаете яркий, яркий и красивый спектр цветов RGB.
QLED-мониторы способны создавать динамические и яркие изображения с великолепной контрастностью.
Дисплеи — сложная наука, верно? Но в следующий раз, когда вы будете покупать мониторы в магазине или на нашем сайте HP Store, вы станете настоящим экспертом и сможете выбрать именно тот дисплей, который вам нужен.
Об авторе
Зак Кабадинг (Zach Cabading) — автор статей для HP® Tech Takes. Зак — специалист по созданию контента из Южной Калифорнии, он создает разнообразный контент для индустрии высоких технологий.Значение для экспериментов по зрению
Образец цитирования: Эльз Т., Таннер Т.Г. (2012) Временные свойства жидкокристаллических дисплеев: значение для экспериментов по зрению. PLoS ONE 7 (9): e44048. https://doi.org/10.1371 / journal.pone.0044048
Редактор: Барт Крекельберг, Университет Рутгерса, Соединенные Штаты Америки
Поступила: 14.04.2012; Одобрена: 1 августа 2012 г .; Опубликовано: 11 сентября 2012 г.
Авторские права: © Elze, Tanner. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.
Финансирование: TE и TGT были поддержаны Обществом Макса Планка. TE была поддержана грантом R01 EY018664 Национального института здравоохранения. Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.
Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.
Введение
Мотивация и сфера действия
Во многих областях экспериментальной и клинической науки о зрении, где используются устройства отображения, точная характеристика вывода изображения, включая его временные свойства, имеет решающее значение для надежных измерений или диагностики.Есть несколько проблем, связанных с технологиями отображения для приложений в исследованиях зрения и клиническом зрении. В офтальмологии, например, клинические тесты полагаются на точное представление визуальных объектов в диагностических целях. В зрительной психофизике ряд экспериментальных парадигм, таких как быстрое последовательное визуальное представление, визуальная маскировка или прайминг, требуют коротких представлений визуальных стимулов с точным началом, смещением и точными интервалами между стимулами.
В некоторых приложениях слежения за глазами необходимо быстро обновлять отображение в зависимости от текущего положения взгляда наблюдателя (парадигма взгляда-непредвиденного обстоятельства), что требует немедленной обработки входного сигнала.В визуальной нейробиологии фотометрические свойства вывода на дисплей играют важную роль, если нейронные реакции на зрительные стимулы записываются и анализируются, а ошибочные предположения о сигнале стимула могут привести к ошибкам анализа данных и, возможно, к неверным экспериментальным выводам о зрительной системе. . Для некоторых вычислительных моделей нарушение предположений о форме входного сигнала может полностью аннулировать моделирование.
Во всех этих областях мониторы с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ) долгое время были доминирующими устройствами отображения.Существует большое количество литературы о временных свойствах ЭЛТ [1] — [6], и многие практики в области науки о зрении знакомы с этой технологией. Хотя в последние годы эти ЭЛТ-устройства были в значительной степени заменены жидкокристаллическими дисплеями (ЖКД), фотометрические и временные свойства последних очень мало известны за пределами инженерного сообщества.
В этой статье мы проводим обширные измерения и анализ временных свойств ЖК-дисплеев. Мы определяем основные детерминанты выходных сигналов ЖК-дисплея и обсуждаем возможные эффекты временной динамики в приложениях для науки о зрении.
В первой части мы даем обзор ЖК-технологии и резюмируем последние результаты. Во второй части мы представляем результаты обширных измерений ЖК-сигналов, фокусируясь на двух различных аспектах. Во-первых, мы проиллюстрируем основные факторы, определяющие временные сигналы и их изменчивость в разных моделях мониторов и различных ЖК-технологиях. Во-вторых, мы обнаруживаем недостатки ЖК-технологии, которые не упоминаются в спецификациях производителей, но могут иметь большое значение для приложений в исследованиях зрения.Мы демонстрируем несколько случаев, когда неполные, если не вводящие в заблуждение, спецификации производителей могут ввести в заблуждение специалистов в области визуальной психофизики и нейробиологии к неправильному применению соответствующих мониторов.
В областях медицинских исследований, где требуются точные временные сигналы, такие технические артефакты могут сделать экспериментальные результаты или медицинские диагнозы недействительными.
В этом исследовании не утверждается, что обсуждаемые проблемы могут повлиять на все эксперименты или мониторы, но в нем указываются потенциальные подводные камни, которые следует учитывать при проведении надлежащих научных исследований с ЖК-мониторами.В идеале влияние временных свойств на результаты следует оценивать для каждого эксперимента или задачи. На практике ЖК-монитор, используемый для многих экспериментов, следует охарактеризовать хотя бы один раз, чтобы проверить, какая из обсуждаемых проблем может возникнуть. Знание ограничений технологии ЖКД также может априори исключить применение ЖКД в определенных экспериментах.
Обзор ЖК-технологии
Активная область ЖК-панелей представляет собой регулярный массив пикселей и субпикселей.Пиксель, наименьшая единица, адресуемая графическим адаптером при собственном разрешении монитора, состоит из субпикселей каждого основного цвета.
На рис. 1 показаны основы ЖК-технологии. Каждый субпиксель состоит из слоя хорошо выровненного жидкокристаллического материала между двумя поляризационными фильтрами и прозрачными электродами. Подача напряжения на электроды выравнивает жидкий кристалл в соответствии с электрическим полем. За сэндвичем жидкокристаллического поляризатора расположен источник света, так называемая подсветка .Напряжение на жидкокристаллическом слое определяет степень прозрачности задней подсветки.
Рисунок 1. Принцип работы нормально белой ЖК-панели TN.
Когда электрическое поле не применяется (а), спиральная структура молекул ЖК вращает вертикально поляризованный свет, так что он может проходить через второй, горизонтальный поляризатор. При приложении электрического поля (b) молекулы стремятся выровняться с электрическим полем, искажать и, наконец, разрушать спиральную структуру, так что фоновая подсветка блокируется горизонтальным поляризатором, и соответствующий субпиксель кажется непрозрачным.
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0044048.g001
Большинство современных проекторов основаны на технологии 3LCD или жидких кристаллах на кремнии (LCoS). 3LCD проецирует выходной сигнал трех ЖК-чипов, по одному для каждого основного цвета, в то время как для LCoS главное отличие состоит в том, что он отражает свет от лампы вместо использования задней подсветки. Большинство наших выводов, за исключением эффектов задней подсветки, также применимы к проекторам 3LCD и LCoS.
Выходной сигнал ЖК-дисплея (in) является продуктом управляемой входом прозрачности ЖК-дисплея и модуляции задней подсветки [7].Далее мы называем временной ход прозрачности ЖК формой переходного сигнала, измеряемой яркостью выходного сигнала ЖК-дисплея. Рис. 2 иллюстрирует состав сигнала с необработанным сигналом, показанным на рис. 2 (a), переход и модуляцию задней подсветки на (b) и (c), соответственно. Поскольку стандартная процедура фильтрации модуляции задней подсветки, которая заявлена в стандарте ISO 9241, подвержена систематическим ошибкам [7], [8], сигнал перехода на рис. 2 (b) был сгенерирован более надежным методом деления с динамическим фильтрация [7].Метод деления измеряет переход и его верхний уровень яркости независимо, выравнивает фазы двух сигналов и делит один на другой.
Рис. 2. Основные компоненты сигнала перехода яркости ЖК-дисплея.
(a) показывает запись перехода яркости от 127 к 255 (максимальная яркость монитора) для 10 кадров, а затем обратно к 127 на ЖК-панели Dell 2709. (b) показывает чистый сигнал перехода, который был сгенерирован из (a) путем фильтрации модуляции задней подсветки.(c) показывает сигнал модуляции задней подсветки. Обратите внимание, что (a) состоит из произведения (b) и (c).
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0044048.g002
ЖК-панели можно разделить на категории в зависимости от их поведения в состоянии покоя: обычно белые ЖК-дисплеи прозрачны для подсветки, когда на жидкий кристалл не подается напряжение слой, тогда как обычно черные дисплеи в этом состоянии непрозрачны.
Скорость активного »(т.е. индуцированное полем) выравнивание жидкого кристалла зависит от приложенного напряжения и, таким образом, может быть ускорено приложением повышенного напряжения, в то время как релаксация после уменьшения напряжения происходит из-за восстановления упругих моментов и, таким образом, в основном определяется физическими свойствами жидкости. -кристаллический материал и толщина ЖК-слоя. Поэтому, например, обычно белые мониторы обычно быстрее переключаются с белого на черный, чем с черного на белый.
Три основных класса панелей компьютерных ЖК-мониторов: Twisted Nematic (TN) , In — Plane Switching (IPS) и Vertical Alignment (VA) (с несколькими вариантами, такими как многодоменное вертикальное выравнивание [MVA] и узорное вертикальное выравнивание [PVA]).Наши измерения на мониторе применимы ко всем трем технологиям. В таблице 1 приведены основные характеристики, преимущества и недостатки трех технологий. На рис. 1 показано состояние ВКЛ и ВЫКЛ обычно белой панели TN.
Яркость представления стимула одиночного кадра на обычном ЭЛТ растрового сканирования представляет собой импульсный сигнал, который достигает максимальной яркости почти сразу после начала кадра и спадает почти до нуля в течение нескольких миллисекунд. Длительность визуальных объектов часто неправильно указывается как один кадр (например, для частоты обновления 60 Гц, 16.7 мс; см. [9]). В отличие от ЭЛТ-устройств, ЖК-панели представляют собой дисплеи выборки и хранения, которые выдают устойчивые сигналы от первого кадра представления стимула до его последнего кадра, поскольку изменение амплитуды задней подсветки незначительно и не используются такие технологии, как режим движущегося изображения. . На рис. 3 сравнивается яркость ЭЛТ- и ЖК-мониторов для представления одного кадра.
Рис. 3. Схематическое сравнение сигналов яркости ЭЛТ и ЖКД.
Для представления одного кадра белого объекта на черном фоне сигнал ЭЛТ быстро достигает своего максимума после начала кадра и спадает почти до нуля через несколько миллисекунд.В следующем кадре все еще присутствует небольшая активация люминофора в начале кадра, хотя кадр должен быть черным. Такая активация земли неизбежно происходит, когда электронный луч проходит через пиксель. Напротив, ЖК-сигнал нарастает значительно медленнее и держится на максимуме до конца кадра. В следующем кадре он возвращается к своему уровню черного.
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0044048.g003
С одной стороны, ЖК-дисплеи обеспечивают резкое улучшение геометрии, резкости и цветовой гаммы по сравнению с ЭЛТ, а их свойство выборки и удержания доказало свою полезность. приложения в науке о зрении [10].С другой стороны, их временные свойства обычно хуже, чем у ЭЛТ. Например, известно, что ЖК-дисплеи по своей конструкции страдают от тонких артефактов, таких как мерцание [11], задержка отклика [6], [12], [13], остаточные изображения или цветовые искажения до четко видимых эффектов, таких как фантомные изображения и размытость при движении [ 14] — [16]. Эти артефакты могут серьезно затруднить использование ЖК-дисплеев в приложениях, связанных с зрением.
Основные детерминанты временного ЖК-сигнала
В следующих разделах представлены основные детерминанты временного сигнала ЖК-дисплея, возможные проблемы, а также оптимизации и улучшения, обнаруженные в некоторых мониторах для улучшения вывода ЖК-дисплея.
Время отклика жидкого кристалла.
Продолжительность управляемого пользователем перехода яркости, то есть изменения яркости пикселя от одного кадра к другому, управляемого сигналом графического адаптера, называется временем отклика (RT) . В соответствии со стандартом ISO 9241-305 время отклика должно измеряться между 10% и 90% уровня перехода яркости.
Время отклика обычно считается первичной характеристикой временного сигнала ЖК-дисплеев, и многие предыдущие исследования о применении ЖК-дисплеев в науке о зрении ограничивают обсуждение динамических аспектов эффектами отклика ЖК [7], [17], [18] ].
Из предыдущих исследований известно несколько проблем, связанных со временем отклика. Первая проблема касается большого разнообразия времени отклика. Время отклика различается не только для разных моделей монитора, но и между разными переходами на одном и том же мониторе [7], [17], [19]. Десять лет назад Судзуки и его коллеги [19] сравнили время отклика четырех различных режимов ЖК-дисплея (TN, MVA, TN с DCC [см. Следующий раздел] и IPS), измеряя ЖК-ячейки. Для режима TN они получили среднее время ожидания 30 мс без DCC и менее 10 мс с DCC, для режима MVA среднее время ожидания 20 мс, а для разных режимов IPS в среднем от 20 до 40 мс, но значительно меньшие отклонения по сравнению с бывшие три режима.Поскольку ЖК-технология быстро развивалась с момента их исследования, мы выполнили аналогичные измерения RT с более современными ЖК-панелями.
В отличие от Suzuki et al. мы измеряли мониторы, а не изолированные ЖК-клетки, поскольку клетки являются лишь одним определяющим фактором. Дополнительная управляющая электроника, подсветка и другие компоненты также сильно влияют на качество и производительность дисплея. Мы следим за их измерениями, но с четырьмя современными ЖК-панелями разных типов, изучаем изменчивость времени отклика и выявляем дополнительные вопросы, связанные со временем отклика, которые еще не изучены, но могут иметь отношение к приложениям в визуальной психофизике и нейробиологии.
Вторая проблема касается расчета времени отклика. Ранее было показано, что метод оценки времени отклика, предложенный стандартом ISO 9241-305, подвержен существенным ошибкам, и были предложены альтернативные методы [7], [8].
Кроме того, время отклика обычно оценивается с помощью настроек монитора, которые могут быть оптимальными для анализа сигналов и минимизировать время отклика, но не отражают типичные рабочие условия, такие как калибровка цвета с пониженной яркостью.Мы решаем эту проблему и сравниваем ЖК-сигналы мониторов с настройками производителя по умолчанию с сигналами после калибровки яркости.
Оптимизация времени отклика
В дополнение к этим сигнальным компонентам, которые используются всеми ЖК-дисплеями, производители могут применять специальные технологии для оптимизации отклика ЖК-дисплея в отношении визуальных эффектов.
Наиболее популярной такой технологией является динамическая компенсация емкости (DCC) . Для повышающих переходов DCC на короткое время применяет напряжение, которое выше, чем необходимо для достижения целевого уровня яркости, которое называется overdrive , тогда как для падающих переходов напряжение отключается на короткий период в начале кадра, что известно как недобор (см., Например, [20], гл.4.9.3).
Некоторые мониторы PVA применяют дополнительное напряжение наклона до — к LC во время кадра, предшествующего переходу яркости. Эта технология, также известная как DCC II [21], направлена не только на дальнейшее сокращение времени перехода, но и на предотвращение появления черных пятен на пикселях во время перехода, которые возникают в результате случайного наклона молекул ЖК в центральной области под действием вертикально приложенного электрическое поле.
На рис. 4 показаны различные типы DCC и их влияние на выходной сигнал.
Advanced DCC (A-DCC, см. [22]) вводит дополнительную оптимизацию ответа. Это требует двух независимых таблиц поиска для адресации перехода, предшествующего текущему кадру, и перехода, следующего за текущим кадром. A-DCC уравновешивает переходы нарастания и спада для достижения симметричного времени отклика и вводит специальные оптимизации для чистых переходов от черного к белому, а также для динамических переходов, таких как движущиеся линии.
Позже в этой работе мы покажем, что неправильная DCC может привести к появлению серьезных видимых артефактов.Обратите внимание, что DCC сопровождается неизбежной задержкой ввода (см. Обсуждение).
Инверсия субпикселей.
Напряжение, приложенное к каждому субпикселю, регулирует прозрачность и, следовательно, яркость (см. Рис. 1). Хотя полярность этого напряжения не имеет значения, если приложить только положительное или отрицательное напряжение, кристалл может разложиться и, таким образом, быть необратимо поврежден. Следовательно, поляризация каждого отдельного субпикселя переключается в чередующихся кадрах. В результате каждый отдельный подпиксель жидкокристаллической панели колеблется с половиной частоты обновления [11], [23].
Такая модуляция с половинной частотой обновления может быть ниже критической частоты мерцания для человека [24]. Причина, по которой это, тем не менее, не воспринимается, заключается в том, что ЖК-панели инвертируют полярность своих отдельных точек пространственно антифазным образом для соседних пикселей, так что колебания гасятся.
Существует несколько возможных схем, по которым соседние точки ЖК-дисплея будут колебаться синфазно или противофазно. Эти шаблоны называются схемами инверсии .
Когда на мониторе отображаются естественные изображения или стандартные элементы рабочего стола, появление такого пиксельного рисунка маловероятно. Однако в приложениях с искусственными стимулами изображение на дисплее может точно соответствовать схеме инверсии. Если в отображаемом шаблоне все точки в противофазе будут отключены, будет заметно заметное и нежелательное низкочастотное мерцание (половина частоты обновления, следовательно, в большинстве случаев 30 Гц). Для инверсии строк — техники, часто используемой в ЖК-дисплеях ноутбуков, при которой соседние строки точек инвертируются, даже простой горизонтальной линии достаточно, чтобы вызвать этот эффект.Из-за проблем в производственном процессе напряжения могут не полностью компенсироваться противофазно, что также может привести к заметному мерцанию [11].
Размытие в движении
Размытие при движении [14] — [16] — хорошо известный и неизбежный побочный эффект дисплеев выборки и хранения, включая ЖК-дисплеи. На таких дисплеях стимул может обновляться только покадрово и остается видимым (как минимум) до конца каждого кадра. В результате наблюдатель, отслеживающий движущийся стимул на стандартном ЖК-дисплее, будет воспринимать полосы и размытие краев визуального объекта.Степень размытия при движении определяется частотой кадров и временем удержания [25] дисплея.
Размытие в движении было тщательно исследовано, поскольку оно ухудшает воспринимаемое качество динамических презентаций, таких как видеопоследовательности, не только в области визуализации, но и на потребительском рынке в целом. Поэтому мы ссылаемся на большой объем существующей литературы, посвященной моделированию [26], а также характеристикам и оценке [14] — [16], [25], [27], [28] размытия изображения при движении.
Было разработано несколько технологий для уменьшения размытости изображения на ЖК-дисплеях (см. [29], Глава 6.5.2). Один из способов — включать и выключать всю подсветку во время каждого кадра ( мигает / мигает подсветка ). Однако этот метод игнорирует разницу во времени обновления строки между верхней и нижней частью монитора. Сканирующая подсветка Технология решает эту проблему, разделяя монитор по вертикали на отдельные области и мигая подсветкой каждой области сверху вниз в соответствии с соответствующим временем обновления дисплея. Третий метод — это вставка черных данных после начала каждого кадра, что, однако, требует очень короткого времени отклика.
Среди мониторов, измеренных в нашем исследовании, только монитор NEC 24WMGX решил проблему размытия при движении с помощью дополнительного режима движущегося изображения (см. Выше).
Мы определили силу воспринимаемого размытия движения, применив модель размытия движения к нашим измерениям сигнала перехода.
Дальнейшее возможное воздействие на временный сигнал
Широко известно, что для ЖК-панелей световое излучение более или менее зависит от угла обзора и [6].Эти проблемы различаются между различными ЖК-технологиями. Поскольку в большинстве экспериментов по зрению наблюдатели смотрят на монитор перпендикулярно, в этой работе мы не рассматриваем зависимости от угла обзора.
Другой аспект, влияющий на временные сигналы, который не рассматривается в этой работе, — это высококонтрастные механизмы , присутствующие в некоторых ЖК-дисплеях, таких как локальное затемнение . Локальное затемнение относится к семейству технологий мониторов со светодиодной подсветкой, в которых части области отображения могут быть затемнены или отключены для получения очень глубоких уровней черного.Однако, поскольку каждый светодиод задней подсветки обычно покрывает область размером более одного пикселя, сообщалось, что локальное затемнение ухудшает небольшие яркие объекты на более крупном темном фоне.
Обычно мы не приветствуем применение таких технологий повышения контрастности для экспериментов по зрению, пока не совсем ясно, какое влияние они оказывают в определенных экспериментальных условиях.
Предыдущие исследования в области экспериментальной психологии
Основное внимание в этом исследовании уделяется описанию особенностей и артефактов ЖК-технологии, которые, как предполагается, имеют отношение к психофизическим и нейробиологическим экспериментам в целом.Сравнивается широкий спектр различных технологий мониторинга и детерминант временного сигнала. Три недавних исследования [30] — [32] подходят к теме с противоположной стороны, фокусируясь на четко определенных психофизических требованиях, которые они касаются лишь нескольких аспектов на одной или двух ЖК-панелях. Далее мы кратко рассмотрим эти работы и сравним их подходы и результаты с настоящим исследованием.
Кихара и его коллеги [30] сравнивают характеристики в трех психофизических экспериментах, которые проводились на одном ЖК-экране и двух ЭЛТ-устройствах соответственно.Они статистически анализируют экспериментальные результаты, не могут найти существенных различий для большинства условий и приходят к выводу, что три дисплея продемонстрировали схожие профили производительности.
Хотя экспериментальные сравнения различных технологий отображения явно могут иметь смысл, у нас есть два возражения против их оценки. Во-первых, авторы применяют проверку значимости нулевой гипотезы (NHST) и начинают с нулевой гипотезы о равенстве производительности на трех устройствах отображения.В подходе NHST нулевая гипотеза может быть только отвергнута, но никогда не может быть доказана [33], [34]. Следовательно, невозможность отвергнуть нулевую гипотезу и сделать из этого вывод об отсутствии различий в производительности трех мониторов является логической ошибкой.
Во-вторых, даже если бы авторы могли продемонстрировать равенство характеристик на разных дисплеях, возможность обобщения их результатов на другие экспериментальные парадигмы остается неясной. Таким образом, практическое значение их исследования ограничено.
Ван и Николич [31] сравнили один ЭЛТ-монитор и две разные ЖК-панели, старую и новую модель, в отношении их пространственных и временных свойств. Авторы сообщают, что для нового ЖК-монитора уровень точности синхронизации и яркости был сопоставим, если не лучше, с эталонным ЭЛТ-монитором, в то время как у старой ЖК-панели был ряд проблем с точностью.
Хотя их выводы в целом согласуются с нашим исследованием, мы хотели бы обсудить несколько методологических различий.Во-первых, как незначительная проблема, хотя авторы измерили значительную пульсацию Гц для старого ЖК-устройства, этот результат не интерпретируется как широтно-импульсная модуляция задней подсветки и, следовательно, не обсуждается в контексте технологии ЖК-дисплея. Читатель может списать эту пульсацию на недостаток того конкретного старого монитора и ошибочно заключить, что ее больше нет в новых ЖК-панелях. Вместо этого мы показываем, что широтно-импульсная модуляция задней подсветки является важной темой для многих ЖК-устройств, независимо от возраста и технологии ЖК-дисплеев, и предлагаем выделить этот компонент оптометрического сигнала при переходе яркости, чтобы надлежащим образом охарактеризовать временное поведение.
Во-вторых, авторы предлагают своеобразное определение продолжительности стимула, которое используется для измерения временной точности. Установленная модель для определения эффектов начала и смещения, времени отклика жидких кристаллов, которая предлагается стандартом метрологии дисплеев ISO, даже не упоминается, что затрудняет сравнение их результатов с существующими исследованиями. Хотя могут быть веские причины для новых определений продолжительности стимулов, их исследование явно выиграло бы от сравнения со стандартными подходами.
В-третьих, авторы измеряют эти временные компоненты только для переходов между черным и белым, хотя эти переходы часто оказываются самыми быстрыми по всем уровням яркости (результат, который мы обычно одобряем в настоящей работе). Поэтому их отчеты о времени длительности стимула следует рассматривать как нижнюю границу для всех возможных переходов яркости. Ван и Николич косвенно демонстрируют эту изменчивость в различных переходах, показывая влияние яркости в предыдущем кадре на яркость последующего кадра.Однако они измеряют эти эффекты, случайным образом переставляя все 256 оттенков серого (в нашей нотации от 0 до 255 RGB) в последовательности кадров и повторяя эту процедуру 100 раз. Таким образом, они случайным образом отбирают 100 раз по 256 конкретных переходов из 65 280 возможных переходов в каждом блоке. В своем довольно общем, графическом анализе данных они не рассматривают отдельные переходы отдельно для переходов на повышение или понижение или в зависимости от расстояния между нижним и верхним уровнями.Дополнительное систематическое представление времени отклика между уровнями, предложенными стандартами ISO и VESA, было бы полезно для сравнения результатов с существующими исследованиями.
В исследовании Лагруа и его коллег [32] также анализируются временные свойства. Авторы исследуют психофизические оценки видимых постоянных стимулов сразу после их предполагаемого исчезновения на дисплее. В своих экспериментах наблюдатели выполняли задачи по принудительному выбору этих стимулов, при которых заслонка контролировала, что стимул не может быть виден в период, когда он (преднамеренно) отображался.Они сравнили производительность с использованием ЭЛТ и ЖК-монитора. Несмотря на то, что на ЭЛТ наблюдалась значительная видимая стойкость белых стимулов на черном фоне, авторы не обнаружили какой-либо перцептивной стойкости на ЖК-панели.
Авторы измерили время отклика между тремя различными уровнями яркости (10 65, 25 165 и 0 255, соответственно), применяя метод, соответствующий рекомендациям стандарта метрологии дисплеев ISO. Благодаря правильному DCC все переходы на ЖК-мониторе происходили менее чем за 5 мс.Авторы приходят к выводу, что ЖК-мониторы, использующие технологию DCC, превосходят в отношении эффектов визуальной стойкости ЭЛТ-мониторы. Их работа вносит важный вклад, показывая, что малое время отклика из-за правильного DCC коррелирует с отсутствием визуальной устойчивости и, следовательно, устраняет потенциально серьезный артефакт ЭЛТ-мониторов в экспериментах по зрению.
Однако наше исследование демонстрирует ряд артефактов из-за неправильного DCC с некоторыми существенными эффектами на сигнал перехода яркости, такими как ступенчатое изменение яркости или существенные выбросы.По-прежнему важна будущая работа по изучению этих артефактов с использованием экспериментальных парадигм, разработанных Лагруа и его коллегами, поскольку вполне вероятно, что некоторые из артефактов, представленных в этой работе, оказывают значительное влияние на визуальную стойкость.
Результаты
Подсветка
Чтобы исследовать вклад задней подсветки в сигнал, мы измерили постоянные тестовые участки максимальной яркости десяти различных ЖК-мониторов и нормализовали все сигналы путем деления на их соответствующее среднее значение.Мы обнаружили значительную неоднородность сигналов подсветки разных мониторов не только в отношении нормированной дисперсии сигнала, но также в отношении формы сигнала и доминирующих частот. Подробные графики и анализ сигналов можно найти на рис. S1. За двумя исключениями, доминирующие частоты задней подсветки не являются целыми кратными частоте обновления и, следовательно, не синхронизированы по фазе до начала кадра. Рис. 5 демонстрирует этот эффект и показывает иллюстративные записи сигналов восходящего (а) и нисходящего (б) переходов зеленой первичной обмотки Eizo HD2442W, которые начинаются на разных фазах задней подсветки.Хотя начальный и конечный уровни переходов идентичны, сигналы существенно различаются, если переходы начинаются в разных фазах.
Рис. 5. Модуляции подсветки обычно не привязаны по фазе к частоте обновления.
Графики объединяют записи ( a ) двух восходящих или ( b ) падающих переходов, которые начинаются в разных фазах сигнала задней подсветки. Очевидно, что результирующие переходные сигналы существенно различаются.
https: // doi.org / 10.1371 / journal.pone.0044048.g005
Калибровка
Для четырех мониторов мы сравнили сигналы максимальной яркости с заводскими настройками с соответствующими откалиброванными сигналами 120 кд / м. Во всех случаях калибровка существенно увеличивает амплитуду периодического сигнала подсветки при уменьшенных настройках яркости. На рис. S2 показаны дальнейшие подробности измерений.
Кроме того, калибровка может существенно повлиять на типичную оценку времени отклика.Например, для монитора Dell 3007 WFP можно регулировать только общую яркость, но не усиление отдельных основных цветов. Следовательно, не все уровни цвета можно использовать для калиброванного отображаемого изображения. Точно так же, если отрегулировано усиление основных цветов или изменена цветовая температура на мониторе без отдельной подсветки RGB, полный диапазон напряжений, который включает самое быстрое время отклика, больше не может использоваться. Рис. 6 показывает, что время отклика может значительно увеличиться, особенно для обычно самых быстрых переходов, переключения между черным и белым.Таблица поиска калибровки дает значение rgb ниже 255 для зеленого основного цвета (цвет с наивысшей яркостью из всех трех основных цветов). Однако время отклика для этого монитора является самым коротким при переходе на 255 rgb и, следовательно, увеличивается после калибровки. Таблица S1 показывает разницу во времени отклика для всех измеренных переходов этого монитора. Некоторое время отклика увеличилось до 86% (, зеленый).
Неоднородность времени отклика по разным уровням серого
Рис.7 показано время отклика для выбранных переходов яркости на разных мониторах, охватывающих четыре разных типа панелей. Полоски обозначают средние значения по пяти измерениям для каждого условия. Маленькие красные полоски в верхней части каждой полоски обозначают стандартное отклонение по пяти измерениям. Обратите внимание на разные масштабы. Среднее время отклика по всем измеренным переходам, обозначенное на рисунке как «среднее RT», и соответствующее ему стандартное отклонение наименьшее для панели TN и наибольшее для панели IPS.Кроме того, мы нормализовали стандартные отклонения RT путем деления на среднее значение, также известного как коэффициент вариации . Этот коэффициент вариации, то есть относительное отклонение от абсолютных значений RT, является нормированной мерой однородности. Он самый маленький для панели IPS, но все четыре коэффициента вариации относительно близки друг к другу.
Рис. 7. Примеры изменения времени отклика (RT) при различных переходах яркости для четырех разных мониторов.
Маленькие красные полосы в верхней части каждой полосы обозначают стандартное отклонение по пяти независимым измерениям. Под полосой RT показаны среднее значение RT и стандартное отклонение для различных уровней яркости, коэффициент вариации, средние значения для всех переходов нарастания и спада, время перехода от черного к белому и наоборот, а также указаны спецификации RT производителя.
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0044048.g007
Вариации пяти независимых измерений на изменение яркости для каждого монитора были незначительными, за исключением перехода 191 rgb 127 rgb монитора HP LP2480 ZX.Для этого монитора время отклика среди повторных измерений было бессистемно удвоено с 10 мс до 20 мс (рис. 8).
Рис. 8. Изменчивость времени отклика (RT) при повторных измерениях одного и того же яркостного перехода.
На графике показано периодически мигающее серое пятно между 128 и 191 RGB для 10 кадров на уровень яркости на мониторе HP LP2480 ZX. Два последующих времени отклика на падение существенно различаются.
https: // doi.org / 10.1371 / journal.pone.0044048.g008
Оптимизация времени отклика и связанные артефакты
При визуальном осмотре мы обнаружили, что все измеренные нами ЖК-дисплеи используют DCC. Кроме того, для двух мониторов (Dell 2408 и HP LP2480 ZX) DCC II был виден в записанных сигналах.
DCC может вызывать неожиданные и проблемные сигналы яркости. Для трех ЖК-дисплеев (HP LP2480 ZX, Samsung 245T и Samsung XL30) мы обнаружили выбросы сигнала восходящих переходов. Для монитора Samsung 245T мы дополнительно обнаружили недолеты для падающих переходов.В случае монитора Samsung XL30 выбросы сигнала становятся значительными для целевых уровней ниже 100% и увеличиваются с уменьшением целевых уровней. Мы проиллюстрируем этот эффект на рис. 9. Для наглядности мы указываем время в кадрах, а не в миллисекундах (один кадр соответствует 16,7 мс). Перерегулирование приводит к переходу, который длится около трех кадров.
Рис. 9. Существенное перерегулирование из-за неправильного DCC.
Для наглядности мы указали время в кадрах, а не в миллисекундах.Необработанный сигнал был записан с серого (яркость 25%, калибровка) пятна, отображаемого в течение 10 кадров на мониторе Samsung XL 30. Время отклика, измеренное между уровнем 10% и уровнем 110%, в десять раз больше, чем время отклика 10% / 90% в соответствии со стандартом ISO.
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0044048.g009
Ответ на кадр
Другой компонент ЖК-сигнала, связанный с частотой обновления экрана, вызван реакцией ЖК-дисплея на импульс напряжения в кадре.Это явление получило название кадровой реакции [35]. Мы систематически исследовали компоненты сигнала, коррелирующие с частотой обновления, называемые кадровой характеристикой , для мониторов которых мы проанализировали подсветку (см. Выше). Во-первых, мы оценили PSD из записей статических тестовых участков в 127 rgb (зеленый основной). На рис. 10 (а) показан интервал [50 Гц, 70 Гц] соответствующих PSD. Для всех мониторов, кроме Eizo S2431W, мы обнаружили локальный максимум на 60 Гц (частота обновления).Мощности частотной составляющей 60 Гц значительно различаются. На рис. 10 (б) показана запись статической презентации на мониторе с максимальной мощностью (BenQ 241W). Очевидно, есть модуляция 60 Гц, составляющая около 2% амплитуды.
Рисунок 10. Ответ на кадр для статических презентаций.
( a ): часть PSD 10 различных ЖК-мониторов. ( b ): Постоянный сигнал (50% от максимальной яркости монитора) монитора с максимальной мощностью при частоте обновления.
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0044048.g010
Лагруа и его коллеги [32] наблюдают аналогичный компонент 60 Гц в своих оптометрических записях нескольких ЖК-мониторов, которые они приписывают источнику питания ЖК-дисплея вместо кадр ответа. Их измерения проводились на канадской линии электропередачи с частотой 60 Гц. Однако устройства в этом исследовании питались от европейской сети с частотой 50 Гц, что делает маловероятным, что источник питания является причиной модуляции 60 Гц.Чтобы исключить влияние частоты питающей сети или других не связанных эффектов, мы дополнительно измерили постоянный сигнал ЖК-панели Fujitsu Siemens ScenicView P19-2, которая поддерживала исходную частоту обновления 75 Гц. На рис. S4 показан интервал [40 Гц, 120 Гц] соответствующей PSD. Очевидно, что есть явный максимум при исходной частоте обновления 75 Гц, но нет заметного пика при 60 Гц или 50 Гц. Следовательно, измеренные нами модуляции явно связаны с откликом на кадр.
Помимо отклика кадра для статических презентаций, визуальная проверка сигналов перехода выявила существенное влияние отклика кадра на динамических (временных) презентаций на одном из мониторов (BenQ V2400W).За исключением перехода 0% 100%, все переходы яркости этого монитора были подвержены явлению, которое проиллюстрировано на рис. 11 и которое мы называем ступенчатым изменением яркости . Переходы со ступенчатым изменением яркости характеризуются прерывистым курсом со скачками в начале каждого кадра и насыщенностью до уровней яркости ниже (переходы нарастания), соответственно, выше (переходы на убыль) целевого уровня яркости. Более того, верхний уровень графика показывает отклик кадра для статических презентаций, как обсуждалось выше.Поскольку мы обнаружили ступенчатое изменение яркости только для некоторых мониторов, этот артефакт может быть результатом определенных программных алгоритмов в системе отображения, которые не применяются во всех ЖК-дисплеях.
Размытие в движении
На рис. 12 показаны оценки JND для восприятия размытия при движении на основе переходов яркости, показанных на рис. 7. Психофизическая проверка предсказаний модели, к сожалению, выходит за рамки данной статьи. Однако все JND значительно больше единицы, то есть наблюдатель будет воспринимать размытие в движении для движущейся границы между всеми соответствующими яркостями при условии, что прогнозы модели (подробности см. В материалах и методах).
Рис. 12. Видимое размытие при движении в единицах только заметных различий (JND), рассчитанное на основе переходов яркости, показанных на рис. 7.
См. Раздел «Методы» для получения подробной информации о модели размытия при движении и соответствующих расчетах. Суммирующие числа под каждым подсюжетом аналогичны цифрам на рис. 7.
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0044048.g012
Средние значения JND всех четырех мониторов схожи и варьируются от 27 до 28, то есть воспринимаемое размытие движения значительно превышает порог обнаруживаемости ( который определяется как 1 JND).Как и время отклика, JND различаются на разных уровнях яркости в пределах каждого монитора. Коэффициенты вариации составляют от одной пятой до примерно одной четвертой. Если мы определим «передний фронт» как движущийся край, для которого яркость перед движением выше, чем за прошлое движение, JND немного выше для нарастания, чем для спада для всех мониторов. Обратите внимание, что JND, в отличие от времени отклика, обычно выше для краев, начинающихся или заканчивающихся черным, по сравнению с краями промежуточных уровней серого.Как аннотировано под каждым графиком, JND от черного к белому / от белого к черному краям выше среднего.
Как описано выше, некоторые производители мониторов добавляют дополнительные функции для оптимизации качества восприятия движущихся изображений с помощью специального режима движущегося изображения (MP). Например, монитор NEC 24WMGX поддерживает разные уровни режима MP. Это позволяет регулировать компромисс между улучшением плавности движущихся объектов и уменьшением мерцания подсветки. По умолчанию эта технология отключена в этом мониторе.
Рис. 13 иллюстрирует влияние этого режима MP на видимое размытие при движении в соответствии с той же моделью, что и на рис. 12. Очевидно, что видимое размытие при движении уменьшается в среднем почти до 50%, если для режима MP установлено значение Самый сильный уровень за счет четко видимого мерцания подсветки Гц для больших углов обзора. Однако даже для самого сильного уровня MP все JND все равно больше единицы.
Рис. 13. Влияние режима Motion Picture (MP) монитора NEC 24WMGX на видимое размытие изображения.
При отключенном режиме MP (a) профиль размытия движения аналогичен типичным профилям других мониторов, показанных на рис. 12. Когда режим MP установлен на самый высокий уровень (b), видимое размытие движения уменьшилось на в среднем около 50%.
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0044048.g013
Обсуждение
Спектральные плотности для статических презентаций
Неожиданные низкочастотные модуляции визуально представленных объектов могут помешать экспериментам в области визуальной нейробиологии.Они могут появиться, например, при электрофизиологических измерениях. Кроме того, они могут ухудшать записи нейронов зрительной системы [18]. Наконец, если их частоты ниже критических частот мерцания [24], они могут отвлекать участников экспериментов. Обратите внимание, что временное разрешение зрительных систем некоторых животных может быть значительно выше, чем разрешение зрительной системы человека. Например, было показано, что критическая частота мерцания медоносных пчел достигает 200 Гц [36].
Помимо ранее обсужденной инверсии субпикселей (см. Введение), мы идентифицируем три возможных источника модуляции яркости во время статических презентаций, а именно: подсветка , отклик кадра и оптимизация режима движущегося изображения .
Широтно-импульсная модуляция подсветки.
Как обсуждалось в разделе о задней подсветке и показано на рис. S1, сигналы задней подсветки многих ЖК-панелей подвержены значительной модуляции.Наибольшая дисперсия нормализованных сигналов задней подсветки составила 0,19, что было обнаружено для монитора HP LP2480 ZX со светодиодной подсветкой. Высокая амплитуда светодиодной подсветки может быть вызвана тем фактом, что светодиодная подсветка ярче, чем подсветка CCFL, а яркость подсветки для обеих технологий обычно снижается за счет широтно-импульсной модуляции.
Доминирующие частоты задней подсветки, которые мы наблюдали, варьировались от 89 Гц (Samsung XL30, см. Рис. 14) до 207 Гц (Eizo S2431W, см. Рис.S1).
Рис. 14. Режим видеосъемки (MP) монитора NEC 24WMGX.
На графиках слева показаны измерения сигнала яркости зеленого пятна, которое периодически появляется для 10 последующих кадров, за которыми следуют 10 черных кадров. В верхнем ряду МП выключен, в нижнем — переключен на максимально возможный для данного монитора уровень. На графиках справа показаны соответствующие спектральные плотности мощности (PSD) частот между 20 Гц и 200 Гц для сигналов постоянного уровня (100% зеленый).Очевидно, что если включен режим MP, доминирующая частота задней подсветки 89 Гц настолько слаба по сравнению с сильной амплитудой MP, что маскируется в PSD.
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0044048.g014
Из-за частотного диапазона модуляции подсветки, а также их иногда значительной амплитуды, мы рекомендуем анализировать сигнал подсветки ЖК-панели перед применением в психофизика и нейробиология.
Ответ кадра.
Явление кадровой характеристики, то есть спектральные компоненты, присутствующие в статических презентациях, которые привязаны к частоте обновления монитора, не часто обсуждается в литературе по ЖК-дисплеям.Кристальди и его коллеги [23] (стр. 182) утверждают, что отклик кадра отсутствует в ЖК-дисплеях с технологией активной матрицы, технологией, которая используется во всех стандартных компьютерных ЖК-мониторах. Однако уже десять лет назад отклики кадра были измерены во время переходов нарастания ЖК-дисплеев с активной матрицей [37], а позже отклики кадра наблюдались даже для сигналов от статических презентаций [38].
Тем более удивительно, что мы обнаружили этот артефакт в всех мониторах, которые мы измеряли (см. Выше).Поскольку для многих ЖК-мониторов частота обновления ограничена 60 Гц, отклик кадра добавляет компоненту 60 Гц к PSD, хотя для большинства приложений эти модуляции будут невидимы. Этот низкочастотный компонент, который, вероятно, не принимается во внимание большинством практикующих нейробиологов, может быть заметен даже чувствительными наблюдателями [24].
Режим кино.
В подразделе про Motion Blur мы описали режим движущегося изображения монитора NEC 24WMGX. Такие технологии также влияют на спектральную плотность представления статических стимулов.Рис. 14 иллюстрирует эффекты сигнала и PSD путем сравнения режима по умолчанию (MP отключен) с режимом наивысшего MP. В то время как в режиме по умолчанию спектральная плотность мощности постоянного зеленого тестового пятна (rgb = 255) показывает 89 Гц как доминирующую частоту, спектр значительно изменяется при включении MP. В этом случае частота обновления монитора 60 Гц становится доминирующей. Его относительная мощность в PSD настолько высока, что маскирует частоту задней подсветки 89 Гц.
Режим MP может быть полезен, если нужно предъявить движущиеся стимулы.Однако для статических презентаций эта технология вводит сильные и ненужные низкочастотные модуляции. Поэтому его следует выключить для многих приложений в области зрительной науки. Существует множество различных технологий для уменьшения видимого размытия изображения при движении (см. Введение). Обсуждаемые здесь результаты применимы только к технологиям мигающего черного света и не могут полностью распространяться на панели или технологии других производителей.
Калибровка дисплея и временный сигнал
Калибровка монитора является требованием в большинстве профессиональных, в том числе психофизических и нейробиологических, приложений.Из-за значительного разброса максимальной яркости на разных моделях мониторов время отклика, измеренное в этих оптимальных условиях, не сопоставимо с откалиброванными настройками, что в целом приводит к ухудшению временных характеристик ЖК-панелей. Калибровка монитора в диапазоне яркости, оптимальном для офисной или лабораторной работы, не только увеличивает амплитуду модуляции задней подсветки (см. Рис. S2), но также может привести к увеличению времени отклика жидких кристаллов (см. Рис. 6 и таблицу S1), поскольку Диапазон яркости может быть ограничен уровнями напряжения с более медленным временем отклика.
Вместо того, чтобы снижать яркость монитора, лучше выбрать модель с меньшей максимальной яркостью и низкой модуляцией задней подсветки, чтобы уменьшить мерцание задней подсветки.
Вариабельность времени отклика при различных уровнях яркости
Время отклика жидких кристаллов обычно считается основным фактором, определяющим временные сигналы ЖК-панелей. Быстрые и точные переходы яркости требуются для многих приложений в психофизике и нейробиологии.
Спецификации времени отклика производителей, цитируемые в соответствующих руководствах пользователей, указаны как «RT specs» на рис. 7. Обратите внимание, что спецификации этих производителей не отражают значительной вариабельности времени отклика для разных уровней яркости и являются поэтому не подходит для многих приложений в зрении. Если бы производители последовательно указывали наихудший случай RT, спецификации были бы гораздо более полезными для ряда приложений в области науки о зрении.
Время отклика существенно различается не только в зависимости от модели монитора, но и при разных переходах каждого монитора [7], [17], [19]. Более того, они могут даже не быть постоянными даже для повторных измерений одного и того же перехода (см. Выше), а новые онлайн-методы оптимизации и прогнозирования изображений для улучшения внешнего вида движущихся стимулов, как обсуждалось в нашем разделе о DCC, делают невозможным прогнозирование фактически отображаемое содержимое и цвета пикселей.
Судзуки и его коллеги [19] сообщили о вариациях среднего времени отклика в разных режимах LC от 10 до 40 мс, и только один из их режимов LC (TN с DCC) достиг нескольких значений времени отклика уровня серого менее 10 мс.Примеры длительного времени отклика, охватывающего несколько кадров, также были показаны в других исследованиях [18].
Мы обнаружили, что технология DCC распространена в современных ЖК-панелях, и на рис. 7 показано среднее время отклика менее 10 мс для всех четырех типов панелей, рассмотренных в наших измерениях. Кроме того, мы не можем воспроизвести открытие Suzuki и его коллег о том, что современные панели IPS характеризуются значительно меньшей вариабельностью RT по сравнению с другими типами панелей. Абсолютное стандартное отклонение RT даже самое высокое для панели IPS в наших измерениях.Коэффициент вариации измеренных нами RT практически одинаков для всех четырех типов панелей.
На рис. 9 показан пример перехода 0% 25% (калибровка). Если сигнал измеряется в соответствии со стандартом ISO 9241-305, то есть между 10% и 90% возрастающего перехода, время отклика составляет 5 мс. Однако, очевидно, при этом не учитывается существенный выброс. Измерение времени отклика между уровнем 10% и уровнем 110% затухания сигнала после выброса дает время перехода до 51 мс, что соответствует увеличению на 920%.
Хотя и скорость отклика, и проблемы изменчивости, кажется, улучшились за последние годы, коэффициенты вариации 0,25 и более для разных уровней яркости (см. Рис. 7) все еще далеки от удовлетворительных для всех этих приложений в экспериментальных условиях. психология и нейробиология, где важно точное время отображения.
Известно, что время отклика уменьшается с увеличением температуры панели [17], поэтому для чувствительных ко времени приложений рекомендуется время прогрева в течение одного часа.
Размытие в движении
Размытие при движении как побочный эффект дисплеев с выборкой и удержанием обсуждается более десяти лет [39]. Мы проанализировали наши измерения яркостного перехода для размытия при движении в соответствии с недавней моделью размытия при движении, которая учитывает многие аспекты зрительной системы человека [40]. Модель предсказывает видимое размытие при движении (VMB) в единицах только заметных различий (JND).
Для всех проанализированных переходов яркости и предполагаемой скорости 16 пикселей / кадр мы обнаружили, что предсказания VMB значительно превышают 1 JND, что означает, что наблюдатель будет воспринимать размытость при движении.В среднем JND варьируются от 27 до 29 для измеренных мониторов без специальных технологий для уменьшения размытости движения. Один из протестированных нами мониторов (NEC 24WMGX) оснащен специальной технологией, которая снижает видимое размытие при движении примерно до 50%. Однако даже уменьшенные JND были существенно выше порога обнаруживаемости.
В заключение, размытость изображения остается постоянным ухудшением качества отображения современных ЖК-мониторов. Это необходимо учитывать при любых визуальных экспериментах, включающих движущиеся стимулы.
Артефакты яркости и цвета
Из-за непостоянства времени отклика компьютерные изменения яркости ЖК-дисплеев могут привести к неожиданным эффектам отображения. В частности, затрагиваются начала и смещения отображаемых объектов, которые состоят из разных уровней яркости, например фотографий, синусоидальных пятен или пятен Габора, которые часто используются в экспериментах по зрению. Можно показать [18], что распределение яркости тестового фрагмента, состоящего из четырех различных уровней яркости (25%, 50%, 75% и 100% максимальной яркости монитора), сильно меняется в течение первых кадров после его начало и что часть патча со 100% яркостью достигает своей целевой яркости значительно быстрее, чем другие части.Это приводит к появлению промежуточных изображений во время перехода, которые отличаются от расположения намеченного тестового участка. Если зрительный ученый намеревается, например, отобразить движущуюся решетку Габора на таком мониторе, решетка будет выглядеть нерегулярно из-за разного времени отклика для яркостей, из которых состоит решетка.
Не только распределения яркости склонны к нежелательным артефактам, но и начала, и смещения отображаемых объектов могут также сопровождаться нежелательными цветами.Мы проиллюстрируем это на мониторе BenQ V2400W. Его ступенчатое изменение яркости (см. Выше) приводит к сильным колебаниям времени отклика по трем основным цветам.
Рис. 15 иллюстрирует три основных цвета во время появления гипотетического белого объекта на черном фоне на этом мониторе. Очевидно, что времена перехода трех основных цветов существенно различаются, поскольку переходы для зеленого и синего цветов являются переходами не к максимальной яркости монитора, а к более низким уровням яркости.Полоса под графиками отображает цвет отображаемого объекта и обнаруживает заметный красный оттенок в первых двух кадрах перехода. На рис. S3 более подробно показаны эффекты ступенчатого изменения яркости для различных основных цветов и соответствующие времена отклика.
Рис. 15. Сдвиг цвета во время перехода на 0 255 255 RGB неоткалиброванного монитора BenQ V2400W.Границы кадра обозначены вертикальными пунктирными линиями. Целевая яркость была белой. Очевидно, что распределение яркости трех основных цветов изменяется со временем, поскольку основные цвета имеют разное время отклика.Красный первичный цвет является самым быстрым, тогда как два других основных цвета подвержены ступенчатому изменению яркости. Следовательно, переход имеет красный оттенок, который сначала исчезает во время третьего кадра. Дисперсия сигналов иллюстрируется коэффициентом вариации трех основных яркостей цвета. Цветовая полоса внизу отображает изменение цвета дисплея с течением времени. Обратите внимание, что отображение цветов зависит от калибровки вашего дисплея и является лишь приблизительным приближением к истинному цвету перехода на мониторе BenQ.
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0044048.g015
Этот артефакт является побочным эффектом настройки белой точки мониторов. Поскольку разные цвета производятся пассивными цветными фильтрами на субпикселях, изменение времени отклика с цветом фактически связано с изменением управляющих сигналов для разных субпикселей. Белая точка определяется суммой трех аддитивных основных цветов. В случае этого монитора, управление всеми основными цветами с максимальным напряжением приведет к тому, что точка белого будет отличаться от обычной точки белого для мониторов.Следовательно, два из трех основных цветов, а именно зеленый и синий, управляются напряжением, меньшим максимального напряжения. Вместе с артефактом ступенчатого изменения яркости это приводит к существенно разным временам перехода для красного, зеленого и синего основных цветов и, следовательно, к оттенку красного цвета. Эти эффекты не влияют на мониторы с индивидуально регулируемой подсветкой для каждого основного источника.
Более того, многие зрительные ученые тщательно проектируют свои стимулы так, чтобы они имели определенный пространственно-частотный спектр, и такие неожиданные эффекты в профиле яркости, описанные здесь, могут сопровождаться изменением пространственно-частотного содержания.Полосовой фильтр Gabor, например, может превратиться в гораздо более широкополосный стимул.
Последствия появления и смещения зрительных стимулов
В частности, в области зрительной науки часто требуется точно и точно контролировать продолжительность отображения визуальных стимулов. Для часто используемых ЭЛТ-мониторов появление визуальных стимулов происходит почти мгновенно в начале кадра, как только луч попадает на пиксели, тогда как их смещения трудно определить, поскольку они зависят от нелинейного затухания люминофора.Тем не менее, смещения стимула часто и ошибочно указываются как конец соответствующего последнего кадра презентации, иногда даже без указания частоты обновления, что может привести к существенным отклонениям заданной и истинной длительности стимула в визуальных экспериментах [9].
Хотя ЖК-мониторы, в отличие от устройств с ЭЛТ, являются не импульсными, а дисплеями типа выборки и хранения, определение длительности визуальных стимулов на них может быть еще более сложным. Во-первых, время отклика нарастания и спада обычно асимметрично, как показано на рис.7, и необходимо указать точные начальные и конечные точки соответствующих переходов. Следовательно, это необходимое условие для определения длительности стимула на ЖК-мониторах для измерения сигналов перехода яркости для всех начальных и целевых уровней яркости, которые потребуются в визуальных экспериментах, что требует значительно большего количества измерений, чем требуется на ЭЛТ-мониторах. Обратите внимание, что определение начальной и конечной точек ответных сигналов осложняется тем фактом, что обычно частота кадров и модуляция задней подсветки не синхронизируются по фазе.Это означает, что точные формы сигналов переходов могут изменяться от кадра к кадру, как показано на рис. 5.
Во-вторых, даже если типичное поведение монитора известно из предыдущих измерений, начало стимула может быть смещено из-за технологии DCC II (напряжение перед наклоном) (см. Наш раздел о DCC). Например, если экспериментальный ход времени позволяет приложить напряжение перед наклоном, появление визуального стимула происходит во время кадра, предшествующего кадру начала ожидаемого стимула.
Рис. 16 иллюстрирует этот эффект для неоткалиброванного измерения зеленого пятна, отображаемого для 10 кадров на черном фоне на мониторе Dell 2408. На графике показано, что восходящий переход начинается на один кадр раньше, чем предполагалось. Если мы определим «длительность» визуального стимула как продолжительность сигнала, превышающего базовый уровень, истинная продолжительность визуального стимула, которая должна была длиться десять кадров, будет больше одиннадцати кадров. Такое определение продолжительности стимула может быть сомнительным, учитывая фильтрующие свойства зрительной системы.Однако распространенные в экспериментальной психологии методы определения визуальной продолжительности не менее сомнительны [9].
Рисунок 16. Эффект от приложения напряжения наклона до
— . Измерение монитора Dell 2408, зеленый основной, переход 0% 50% (10 кадров) 0%, показывает, что переход нарастания начинается на один кадр раньше, чем ожидалось.
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0044048.g016
Наконец, технологические недостатки, такие как непостоянство времени отклика при повторных измерениях (рис.8) препятствовать любому определению длительности стимула. Настоятельно не рекомендуется использовать мониторы с этим недостатком в любых приложениях в области визуализации, где важны временная точность и точность.
Выводы
Хотя ЖК-дисплеи в значительной степени заменили ранее доминирующие ЭЛТ-дисплеи, временные свойства ЖК-мониторов еще не были тщательно исследованы с точки зрения требований науки о зрении, за исключением размытия движения [16].
Динамическое представление визуальных объектов в значительной степени определяется поведением отклика жидких кристаллов ЖК-монитора.Наши измерения сигнала отклика ЖК подтверждают предыдущие выводы для различных типов ЖК-панелей. Кроме того, мы учитываем современные разработки, в том числе внедренную технологию DCC, которая существенно сокращает время отклика. Последнее делает современные ЖК-мониторы более подходящими для приложений в области науки о зрении, чем устройства старого поколения. Однако наши измерения также демонстрируют удивительные технологические артефакты, которые приводят к колебаниям времени отклика при повторных измерениях.Использование мониторов с таким дефицитом в приложениях в области науки о зрении, требующих точного и точного времени, потенциально проблематично. Кроме того, мы демонстрируем эффект технологии предварительных напряжений, которая была изобретена для оптимизации ЖК-отклика. Однако эта технология может давать различную продолжительность визуальных объектов в зависимости от предшествующей яркости соответствующих пикселей. Кроме того, мы показываем, что калибровка цвета и яркости, которая часто применяется для улучшения свойств дисплея, может ухудшить временное поведение ЖК-мониторов.
В совокупности есть несколько свойств ЖК-дисплеев, которые усложняют динамические презентации. В частности, начало и смещение зрительных стимулов и, следовательно, длительность стимулов и межстимульные интервалы не всегда могут точно контролироваться. В случае стимулов, которые состоят из множества разных уровней яркости, таких как пятна габора или естественные сцены, разные части стимула часто имеют более раннее начало, чем другие части. Это становится особенно актуальным, если по экрану движутся эти сложные стимулы.
Статические презентации на ЖК-мониторах до сих пор широко игнорировались в научной литературе по зрению. Наша работа демонстрирует ряд неожиданных артефактов статического ЖК-сигнала, которые могут иметь значение для психофизических и нейробиологических приложений. Наш систематический анализ подсветки ЖК-дисплея показывает большой разброс как по амплитуде, так и по доминирующей частоте модуляции подсветки. Одна доминирующая частота составляла всего 89 Гц и, следовательно, актуальна для определенных приложений в исследованиях зрения, особенно в исследованиях с участием тех животных, временное разрешение которых значительно выше, чем у людей.Как отмечалось выше, зрительная система медоносных пчел, например, чувствительна к частотам до 200 Гц [36].
Еще более удивительными являются наши выводы о том, что во всех наших измерениях присутствовали отклики кадра, которые вводят модуляцию вместе с частотой обновления. Кроме того, технология режима движущегося изображения, которая была задействована для оптимизации внешнего вида движущихся объектов, вводит очень сильную модуляцию сигнала с частотой обновления. Поскольку для большинства ЖК-мониторов используется собственная частота обновления 60 Гц, эти модуляции обычно видны наблюдателям как мерцание [24].
В большинстве современных ЖК-панелей используется технология DCC для уменьшения времени отклика. DCC требует буферизации входного сигнала, потому что прикладываемые напряжения зависят от перехода и должны быть рассчитаны заранее. Следовательно, эта технология подразумевает неизбежную задержку ответа, составляющую по крайней мере один кадр для классического DCC, по крайней мере два кадра для DCC II и по крайней мере три кадра для последнего поколения DCC (A – DCC) по отношению к входному сигналу. Эти задержки отклика противодействуют любым приложениям, которые требуют мгновенного обновления дисплея (например, случайность взгляда в экспериментах по отслеживанию взгляда).
Подводя итог, необходимо соблюдать особую осторожность во всех приложениях, требующих точной и точной синхронизации отображения, если ЖК-технология применяется в визуальных экспериментах. Некоторые из представленных здесь технических недостатков могут даже ухудшить результаты научных экспериментов по зрению или клинических диагнозов, по крайней мере, в тех случаях, когда они зависят от точного знания свойств отображения времени.
Материалы и методы
Мониторы
Мы измерили временные сигналы десяти ЖК-мониторов с различными типами панелей, а именно TN (BenQ V2400W, Samsung 245T), PVA (Dell UltraSharp 2408, Dell 2709, Eizo HD2442W, Eizo S2431W, Samsung XL30), MVA (BenQ 241W) и IPS (Eizo CG222W, HP LP2480ZX).
Для каждого монитора мы измерили выбранные постоянные уровни яркости и переходы яркости при их собственной частоте обновления (60 Гц) и собственном разрешении. Поскольку известно, что время отклика уменьшается с увеличением температуры монитора [17], все измерения проводились после прогрева с отображением белого экрана в течение как минимум одного часа.
Мониторы управлялись стандартным ПК и видеокартой. Если не указано иное, настройки мониторов были установлены на максимальный контраст для достижения максимальной яркости задней подсветки при отображении белого изображения.Пять независимых измерений для каждого условия были выполнены с помощью оптического регистратора переходных процессов OTR-3 (Display Metrology & Systems GmbH & Co. KG, Карлсруэ, Германия; http://display-messtechnik.de/typo3/fileadmin/template/main/docs/ OTR3-6.pdf). Каждая запись измерения содержала временной интервал в одну секунду с разрешением 10 000 точек выборки.
Процедура
Измерения проводились в соответствии со стандартом ISO 9241. Далее мы обозначаем значение RGB, отправляемое на видеокарту для управления цветом и яркостью монитора, с помощью блока rgb, где rgb (целое число) означает цифровой 8 –Битовый триплет RGB.Согласно стандарту ISO, были записаны переходы между уровнями серого, соответствующими 0, 63, 127, 191 и 255 (максимальная яркость). Для записи датчик OTR был помещен на тестовый участок, покрывающий 20% ширины монитора в центре экрана на черном фоне (0 rgb). Максимальное напряжение фотометра OTR составляло 5 В, его шумовая эквивалентная мощность 5 мВ. Динамика устройства, определяемая как отношение эквивалентной мощности шума к максимальному напряжению, превышала 1000.Размер апертуры OTR составлял 3 мм, что составляло от 11 до 12 пикселей.
Для времени отклика между двумя уровнями яркости и патч был представлен для 10 кадров с яркостью, за которыми периодически следовали 10 кадров с яркостью. При 60 Гц длительность кадра составляет 16,7 мс. На рис. 2 (а) показано 300 мс одного из измерений.
Как показывают стандартные отклонения независимых измерений в разделе «Результаты», наша методика измерений оказалась достаточно надежной для наших относительно далеких уровней яркости.Если необходимо измерить более мелкие переходы, например, с помощью RGB и RGB, погрешности измерительного устройства могут быть слишком большими, чтобы надлежащим образом оценить истинное время отклика…………………………………………………………………………………………………………………………………….. .. Более точные системы измерения были предложены в литературе [17], [41].
Презентация стимула контролировалась FlashDot [42], доступной на http://www.flashdot.info. Скрипт FlashDot, используемый для измерений, можно получить у авторов по запросу.
Калибровка яркости и цвета
Цель измерений переходов яркости — охарактеризовать время отклика между эквидистантными уровнями.Однако выбор равноудаленных уровней RGB не гарантирует ни равноудаленных уровней яркости, ни равноудаленных воспринимаемых уровней яркости . Чтобы получить сопоставимые уровни относительной яркости дисплеев, мы выполнили калибровку цвета с помощью колориметра X-rite eye-one Display2 для цветовой температуры мониторов по умолчанию, максимальной настройки яркости монитора и целевого значения.
Для калибровки мы использовали полный диапазон яркости соответствующего монитора. Это приводит к почти равноудаленным уровням яркости для каждого монитора, но к разным значениям яркости на разных мониторах.Для выбранных мониторов мы дополнительно откалибровали цель, которая соответствует бумаге для печати, освещенной светом CIE D65 [43], в дальнейшем называемом калибровкой. Эта конфигурация должна отражать типичное время отклика в обычных приложениях, а не оптимальное время отклика, полученное без калибровки и с максимальной яркостью.
Обратите внимание, что использовалась только типичная процедура для оценки свойств цветности, генерирующая стандартный профиль ICC. Полноцветная характеристика для медицинских целей потребует более профессиональных настроек [44], [45].Однако нашей методологии достаточно для характеристики тех цветовых свойств, которые связаны с временным сигналом.
Размытие в движении
Мы повторно проанализировали наши измерения яркостного перехода, чтобы количественно оценить воспринимаемое размытие при движении на основе недавней модели размытия при движении [40], которая учитывает не только визуальную контрастную чувствительность и пространственные частоты, но и эффекты маскировки контраста. Таким образом, эта модель вычисляет разницу между идеальным движущимся краем (ступенчатая функция) и нормализованным выводом пространственно-временного поведения ЖК-монитора, которое подробно описано ниже, и преобразует эту разницу в воспринимаемые просто заметные различия (JND).Мы используем модель для оценки видимого размытия движущегося гипотетического края, разделяющего два соответствующих уровня яркости, для которых мы записали временные ответные сигналы LC (см. Выше).
В качестве первого шага мы определяем так называемый временной профиль подвижного края (METP) (где представлены индексы выборки) путем свертки сигналов перехода яркости с прямоугольным окном шириной в один кадр [16], [26]. Единицы METP были преобразованы из единиц времени в единицы зрительной степени путем определения интервала между последовательными выборками.Следуя [40], это дается где — скорость предполагаемого движения визуального стимула и разрешение соответствующего дисплея (в пикселях / градусах). Для наших расчетов мы приняли скорость пикселей / кадр. После этого мы подрезали сигнал, чтобы центрировать его вокруг поворотной точки перехода, которую мы определили, подгоняя к сигналу кумулятивную гауссиану. Затем мы смоделировали обработку визуального сигнала ганглиозными клетками сетчатки с центральными и окружающими компонентами, а также контрастное маскирование сигналами, подаваемыми свертками с тремя ядрами (и: центральными / окружающими ядрами,: маскирующим ядром), форму которых мы взяли из [40]:
где, и — масштабные константы и коэффициенты нормализации, которые мы вычислили алгебраически, решив следующие уравнения:
, так что
, где erf обозначает функцию ошибок.
Подробно, следуя [40], мы определили сигнал локального контраста (где обозначает свертку). На основе этого мы вычислили эффективную энергию локального контраста
где — параметр порога маскирования, который мы установили. Наконец, мы рассчитали маскированный локальный контраст
Этот замаскированный локальный контраст был рассчитан не только для идеального края, но и для него (ступенчатая функция). Мы обозначаем эти два замаскированных контраста (замаскированный контраст на основе измеренного сигнала) и (замаскированный контраст на основе идеального края).Эти два сигнала позволяют нам вычислить воспринимаемое размытие при движении в единицах JND, задаваемое: с двумя параметрами и, которые мы установили на и, следуя [40]. Воспринимаемое размытие при движении дано как минимум для всех возможных местоположений идеального края. Обратите внимание, что JND — это наименьшее обнаруживаемое различие между сигналом и идеальным фронтом с точки зрения размытия движения. То есть для всех значений видно размытие в движении.
.