Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

ЛАОРАТОРНА РОБОТА №5



 

ТЕМА: Графічні дисплеї ПЕОМ і їх характеристики

МЕТА: Вивчити характеристики і параметри моніторів ЕПТ і РК, навчитися виконувати налаштування, діагностику моніторів і розрахунок основних параметрів

 

КОРОТКІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Інтерфейси підключення моніторів


Інтерфейс VGA (D-Sub) призначається для виведення аналогового сигналу, причому якість такого сигналу може відрізнятися від однієї відеокарти до іншої. Виходи D-Sub VGA використовуються для підключення більшості ЕПТ- моніторів. Вони передають сигнал порядково, при цьому зміну напруги означає зміна яскравості. Для пристроїв на ЕПТ це потрібно для зміни інтенсивності променя електронів. Роз'їм для підключення аналогового дисплея має 15 ніжок і частіше за все блакитний колір.

Інтерфейс DVI (Digital Video/Visual Interface) - стандартний цифровий інтерфейс для передачі відеозображення на цифрові пристрої відображення, такі як рідкокристалічні монітори і проектори. Формат даних, використовуваний в DVI, заснований на PanelLink - форматі послідовної передачі даних. Він використовує TMDS - Transition Minimized Differential Signaling (диференціальна передача сигналів з мінімізацією перепадів рівнів). Single link DVI складається з чотирьох витих пар (червоний, зелений, синій, і clock) щоб передавати 24 біта на піксель. З Single link DVI може бути досягнута максимально можлива роздільна здатність 2,6 мегапиксела при 60 Гц. Більшість відеокарт з DVI-виходами поставляються разом з перехідниками, що перетворюють сигнал з DVI на VGA/D-Sub. Всі сучасні відеокарти мають два DVI-виходи, які дозволяють підключити два дисплеї і розширити можливості робочого столу Windows. Для дисплеїв з великою діагоналлю і роздільною здатністю, наприклад, для 30" РК-панелей Dell і Apple, потрібний вихід з двохканальним DVI (Dual-Link), який підтримує роздільну здатність 2560x1600.

Існує 3 стандарти DVI:

 DVI-A - лише аналогова передача;

 DVI-I - аналогова і цифрова передача;

 DVI-D - лише цифрова передача. Засоби управління і регулювання на моніторі

Під управлінням розуміють підстроювання таких параметрів, як яскравість, геометрія зображення на екрані. Існують два типи систем управління і регулювання монітора: аналогові (ручки, движки, потенціометри) і цифрові (кнопки, екранне меню, цифрове управління через комп'ютер). Аналогове управління дозволяє безпосередньо змінювати електричні параметри у вузлах монітора. Як правило, при аналоговому управлінні користувач має можливість набудовувати лише яскравість і контраст. Цифрове управління забезпечує передачу даних від користувача до мікропроцесора, що керує роботою всіх вузлів монітора. Мікропроцесор на підставі цих даних робить відповідні корекції форми і величини напруги у відповідних аналогових вузлах монітора. У сучасних моніторах використовується лише цифрове управління, хоча кількість контрольованих параметрів залежить від класу монітора і варіюється від декількох простих параметрів (яскравість, контраст, примітивне підстроювання геометрії зображення) до надрозширеного набору — 25-40 параметрів, що забезпечують точні налаштування і простіші в експлуатації Більшість цифрових засобів управління забезпечені екранним меню (OSD — On Screen Display), яке з'являється кожного разу, коли активізуються налаштування і регулювання. За допомогою цифрових засобів управління установки зберігаються в спеціальній пам'яті і не змінюються при відключенні електроживлення. Є три групи регулювань монітора: основні, геометричні і

регулювання кольору. Основні регулювання на моніторі такі:

Brightness (яскравість) — регулювання яскравості монітора.

Зустрічаються аналоговий або цифровий способи регулювання.

Contrast (контрастність) — регулювання контрастності монітора.

Horizontal centering (центрування по горизонталі) — дозволяє зрушити рамку зображення вліво або вправо.

Vertical centering (центрування по вертикалі) — дозволяє зрушити рамку зображення по вертикалі.

Width (ширина) — дозволяє розтягнути або стиснути зображення по горизонталі.

Height (висота) — дозволяє розтягнути або стиснути зображення по вертикалі.

Zoom — опція, що дозволяє одночасно розтягнути або стиснути зображення як по вертикалі, так і по горизонталі.

Rotation (поворот) — опція повороту зображення щодо центру екрану.

Keystone (трапеція) — опція коректування трапецієвидних спотворень по горизонталі (інколи по вертикалі).

Кеу balance (зрушення зображення) — дозволяє скоректувати зрушення зображення у верхній або нижній частині екрану.

Pin cushion (подушка) — дозволяє прибрати подушковидні спотворення монітора по горизонталі.

Pin balance (зрушення спотворень) — дозволяє виправити зображення, якщо воно зрушене вправо або вліво в центрі екрану. H convergence (горизонтальне зведення променів) — корекція поєднання кольорів по горизонталі (за допомогою таблиці).

V convergence (вертикальне зведення променів) — корекція поєднання кольорів по вертикалі.

Moire (муар) — усунення хвилястих і дугоподібних спотворень на екрані монітора.

OSD (екранне меню) опція, що дозволяє проводити налаштування положення, часу затримки, мови самого меню.

 

Volume (гучність) — гучність вбудованих акустичних систем. Є в

мультимедійних моніторах.

Mute — дозволяє миттєво відключати звук.

 

Основні технічні характеристики ЕПТ - моніторів

Тип ЕПТ. Розрізняють трубки трьох основних типів: сферичні, циліндрові і

прямокутні. В сферичних екранів поверхня опукла і всі пікселі (крапки) знаходяться на рівній відстані від електронної гармати. Такі ЕПТ не дорогі, зображення, що виводиться на них, не дуже високої якості. Циліндровим екраном є сектор циліндра: плоский по вертикалі і закруглений по горизонталі. Перевага такого екрану велика яскравість в порівнянні із звичайними плоскими екранами моніторів і менша кількість відблисків (Trinitron, Diamondtron). Плоскі екрани (Flat Square Tube) найбільш перспективні. Кінескопи цього типа насправді не є плоскими, але через дуже великий радіус кривизни (80 м по вертикалі, 50 м по горизонталі) вони виглядають дійсно плоскими (наприклад, кінескоп Sony FD Trinitron). Крок крапок/смужок (dot / stripe pitch). Кожен елемент екрану формується трьома точками люмінофора - червоного, зеленого і синього свічення. Крок крапок - це діагональна відстань між двома точками люмінофора одного кольору. В сучасних моніторів крок крапок, як правило, не перевищує 0,28 мм. У кінескопах з апертурними гратами використовується поняття кроку смуг для виміру горизонтальної відстані між смугами люмінофора одного кольору. Чим менше крок крапки або крок смуги, тим краще монітор. Дуже часто розмір крапки на периферії більший, ніж в центрі екрану. Тоді виробники вказують обидва розміри.

Підтримувані роздільні здатності. Роздільна здатність позначає кількість елементів, що відображуються на екрані (крапок) по горизонталі і вертикалі. Нижче приведені рекомендовані характеристики для ЕПТ-моніторів:


Фізична роздільна здатність залежить в основному від розміру екрану і діаметру точок екрану (зерна) ЕПТ. Відповідно, чим більше екран і чим менше діаметр зерна, тим вище роздільна здатність. Максимальна роздільна здатність зазвичай перевищує фізичну роздільну здатність електронно-променевої трубки монітора.

Тип тіньової маски (shadow mask / aperture grille). Тіньова маска - це свого роду фільтруючі грати, розташовані на шляху електронів перед люмінофором і що забезпечують точне попадання електронів в потрібні точки люмінофора. Існує три типи маски: тіньова маска; апертурні грати; щілиста маска.

Кадрова частота (vertical refresh rate). За допомогою фокусуючої і відхиляючої систем тонкий електронний промінь пробігає порядково по екрану з верхнього лівого кута в правий нижній. Число пробігів променю в одиницю часу називається кадровою частотою монітора, або частотою регенерації. Так, кадрова частота в 60 Гц означає 60 перемальовувань екрану в секунду.

Рядкова частота (horizontal refresh rate). Ця характеристика визначає швидкість переміщення променю уздовж рядка. Від рядкової частоти залежить роздільна здатність по вертикалі при фіксованій кадровій частоті.

Ширина смуги пропускання відеосигналу (bandwidth). Дана характеристика визначає максимальну кількість елементів зображення, які можуть бути виведені в рядку. Чим ширше смуга пропускання, тим більше чіткість

зображення. Ширина смуги пропускання розраховується по формулі:

W=HxVxF ( 6 .1 )

де H - максимальна роздільна здатність по вертикалі, V - максимальна роздільна здатність по горизонталі, F - кадрова частота, на якій здатний працювати монітор при максимальній роздільній здатності (наприклад, в режимі 1024х768 крапок при частоті регенерації 60 Гц ширина смуги складе 47 МГц). Знаючи значення смуги пропускання монітора, нескладно оптимально підібрати відео-плату, яка повинна забезпечити ширину смуги відео-частини принаймні, не меншу, ніж смуга пропускання монітора.

Динамічне фокусування (dynamic focus). Відстань, яку необхідно здолати електрону до центру екрану, декілька менше, ніж відстань до країв або кутів. Внаслідок цього по краях екрану піксел спотворюється, набуваючи еліпсовидну форму і збільшуючись в розмірах. Для однакового розміру електронної плями по всьому полю кінескопа застосовується динамічне фокусування, яке досягається зміною прискорюючої або фокусуючої напруги системи гармат кінескопа по параболічному закону відповідно до переміщення електронного променя від центру до країв екрану.

Покриття антивідблиску (anti-glare coating). Таке покриття зменшує відображення зовнішнього світла від скляної поверхні екрану. Розрізняють декілька типів покриття: наприклад, спеціальне, розсіююче світловий потік, гравіювання екрану (etching); ефективніше кремнієве покриття (silica coating), часто вживане в скляних фільтрах; особливі види встановлюваних на кінескоп панелей антивідблисків (AR panel). Слід проте відзначити, що перші два способи зменшення відблиску екрану декілька знижують контрастність і перенесення кольорів.

Антистатичне покриття (anti-static coating). Це покриття перешкоджає виникненню на поверхні екрану електростатичного заряду, що притягує пил і що несприятливо впливає на здоров'ї.

Основні технічні характеристики РК - моніторів

Роздільна здатність. Горизонтальна і вертикальна кількість пікселів (при цьому кожен піксел складається з трьох субпікселів R, G, B). На відміну від ЕПТ-моніторів, РК мають одну, «рідну», фізичну роздільну здатність,співпадаючу з фізичною кількістю пікселів, інші досягаються інтерполяцією.

Розмір крапки. Відстань між центрами сусідніх пікселів. Безпосередньо пов'язаний з фізичною роздільною здатністю.

Співвідношення сторін екрану (формат). Існують три основних:

- співвідношення сторін 4:3; - співвідношення сторін 5:4;

- співвідношення сторін 16:10, або так зване широкоекранне.

Видима діагональ. Розмір самої панелі, зміряний по діагоналі. Площа

дисплеїв залежить також від формату: монітор з форматом 4:3 має більшу площу, чим з форматом 16:10 при однаковій діагоналі. В даний час виробники пропонують моделі 15", 17", 19", 20", 21", 22", 23", 24", 26", 27" і 30".


Контрастність РК-монітору. Є відношенням рівня білого кольору максимальна яскравість якого в центрі екрану називається яскравістю погіршують) монітора) до рівня чорного. У деяких моніторах використовується адаптивний рівень підсвічування, приведена для них цифра контрастності не відноситься до контрасту зображення. Виглядає 2як, наприклад, 250:1, тобто яскравість матриці в «білому» стані - 250 кд/м , а в «чорному» - 1 кд/м 2. Найчастіше виробники моніторів вказують паспортну контрастність матриць, використовуваних в даних моніторах, яка вимірюється на спеціальних стендах в спеціальних умовах і не враховує вплив електроніки конкретної моделі монітора.

Яскравість. Кількість світла, що випромінюється дисплеєм, зазвичай вимірюється в канделах на квадратний метр. Залежить від потужності лампи підсвічування і, побічно, від типа матриці.

Перенесення кольорів РК-монітору. Це характеристика показує, наскільки повно і точно монітор відображує видимий людському оку колірний спектр. Виробники в якості показника перенесення кольорів вказують кількість кольорів, яку здатний відтворювати монітор. Для сучасних РК-моніторів це число традиційно вказується рівним 16 мільйонам, що абсолютно нічого не говорить про якість перенесення кольорів в принципі. Починаючи з матриць із швидкістю 16 мс, всі TN+film-матриці забезпечують лише 262 тисячі відтінків (18 біт). Більша ж кількість відтінків забезпечується двома шляхами: або перемішуванням крапок з різними кольорами (дізерінг), або зміною кольору комірки при кожному оновленні картинки (Frame Rate Control, FRC). Другий спосіб кращий, тому що людське око все одно не встигає відмітити зміни кольору на кожному кадрі.

Час відгуку. Мінімальний час, необхідний пікселю для зміни своєї яскравості. Методи виміру неоднозначні. Цей показник означає мінімальний час, за який комірка рідкокристалічної панелі змінює колір. Існують два способи виміру швидкості матриці: black to black (чорний-білий-чорний), і gray to gray (між градаціями сірого). Ці значення дуже сильно розрізняються. При зміні стану комірки між крайніми положеннями (чорний-білий) на кристал подається максимальна напруга, тому він повертається з максимальною швидкістю. Саме так набуті значення в 8, 6, а інколи і 4 мс в характеристиках сучасних моніторів. При зсуві кристалів між градаціями сірого на коміку подається набагато менша напруга, тому що позиціювати їх потрібно точно для отримання потрібного відтінку. Тому і часу для цього витрачається набагато більше (для матриць "16 мс" - до 27-28 мс).

Кути огляду. Кут, при якому падіння контрасту досягає заданого, для різних типів матриць рахується по-різному, і часто порівнянню не підлягає. Вимогою при визначенні кутів огляду виробниками є збереження контрастності не нижче 10:1. При цьому абсолютно байдуже перенесення кольорів в такому положенні, навіть якщо кольори будуть інвертовані. Також потрібно врахувати, що кути визначаються виробником в центрі матриці.


Тип матриці. Технологія, по якій виготовлений РК-дисплей. У сучасних моніторах застосовуються 3 основних типа матриць - S-IPS, PVA і TN+film. MVA, через невеликі відзнаки від PVA, можна вважати за спрощений аналог PVA з дещо гіршими характеристиками. Нижче показані деякі особливості даних технологій.

 

ХІД РОБОТИ

1. Визначити тип монітору на робочому місці, виробника, зовнішній діагональний розмір екрану, ефективний діагональний розмір за допомогою діагностичних програмних комплексів Everest, SiSoft Sandra.

 

2. Визначити інтерфейс підключення монітору на робочому місці і тип роз'єму.

 

3. Визначити фізичну і максимальну роздільну здатність для даного монітора, поточну встановлену роздільну здатність, а також рекомендуєму для даного розміру діагоналі.

4. Визначити поточну частоту кадрів для встановленої роздільної здатності, а також максимальну частоту кадрів для даного монітора.

5. Визначити ширину смуги пропускання відеосигналу для даного монітора. 6. Визначити крок крапок по горизонталі для даного монітора.

6. Виконати підстроювання монітора по геометричним параметрам, вирівняти видиме зображення по кордонах і формі екрану (для ЕПТ).

7. Визначити мінімальний стандартний об'єм відеопам'яті (кБ), необхідний для роботи в передвстановленому відеорежимі (режим задається викладачем).

8. Встановити час включення програми-заставки 5 хвилин, час відключення дисплея 10 хвилин, режим очікування 15 хвилин, сплячий режим (якщо доступно) - 20 хвилин. 9. Протестувати дані режими і визначити відмінності їх вживання.

9. Виконати діагностику монітора на робочому місці за допомогою спеціалізованого ПЗ (CheckeMon, Eizo-test, Monitors Matter CheckScreen, NEC monitor test, Pixel Persistence Analyzer, Monitor calibration wizard, Monitor Expert, Monitor Asset Manager).

 

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. У яких сферах вживання персональних комп'ютерів основним компонентом є монітор?

2. Які існують типи моніторів для ПК і які особливості їх вживання?

3. Які з параметрів ЕПТ-моніторів є найбільш важливими?

4. Що визначає час відгуку в РК-мониторі і якими методами його можна зміряти?

5. Чим відрізняються інтерфейси підключення моніторів до відеоадаптера які максимальні роздільні здатності можна забезпечувати даними інтерфейсами?

6. Чому для кожного розміру діагоналі монітора існує своя рекомендуєма роздільна здатність?

7. Чи можна зменшити/збільшити роздільну здатність в порівнянні з фізичною на сучасних РК-моніторах? Обгрунтуйте відповідь.

8. Чи можна підключити ЕПТ-монітор до інтерфейсу DVI?

9. Як реалізується перенесення кольорів в сучасних моніторах (принципи відображення і кодування колірних відтінків)?

10. Які середні значення електричної потужності, споживаної сучасними моделями ЕПТ і РК моніторів?

 

ЗМІСТ ЗВІТУ

 

Звіт повинен містити найменування роботи, мету, відповіді на контрольні питання, виконані завдання, записи досліджень і вимірів і висновки по виконаній роботі.




Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.