Monitorok Kovcs Nndor A kijelzk fbb tpusai Katdsugrcs

Katódsugárcső (CRT) Felépítése szabályozó rács vízszintes eltérítés fénypor izzókatód elektronoptikai lencse függőleges eltérítés a katódsugárcsőben vákuumban mozgó elektronok jelenítik meg a kívánt képet.

szabályozó rács izzókatód elektronoptikai lencse Elektron ágyú: ahhoz, hogy az elektronok egy szilárd testből kilépjenek, le kell küzdeniük egy energiagátat. Ezért a katódot közvetett úton (izzószállal) kb. 900°C-ra fűtik, a katód homlokfelületét pedig kis kilépési munkájú anyaggal vonják be. Intenzitás szabályozás: egy negatív feszültségű, lyukas elektróda. A feszültség változtatásával az elektronsugár intenzitása szabályozható Elektronoptikai lencsék: a kilépő elektronsugár fókuszálását végzik

Vertikális és horizontális eltérítő rendszer: az elektronsugár pozicionálásához vízszintes sztatikus eltérítés (pl. oszcilloszkópban): eltérítés az elektronsugár egy kondenzátor lemezei között halad át, így az eltérítés a kondenzátor feszültségével vezérelhető, de csak kis eltérítési szöget lehet elérni fénypor mágneses eltérítés: a sugár mozgásirányára merőleges mágneses mezővel történik, a Lorentz erő körpályára kényszeríti az elektronokat. Az eltérítés szöge 90. . 135° A képcső belső felületén az elektronok energiáját fényporok alakítják át fénnyé függőleges eltérítés

• A képet úgy állítják elő, hogy a képernyőt soronként pásztázzák végig és a képpontok intenzitását úgy vezérlik, hogy a kívánt képtartalom adódjon • A fénypor utánvilágító hatása és szem tehetetlensége miatt ez teljes kép érzetet kelt, ehhez kb. 25 -100 Hz képfrissítési frekvencia szükséges Interlace technika: A gyorsabb képfrissítés illetve a sávszélesség csökkentése érdekében a képet 2 félképre bontják, egy frissítési ciklusban egyszerre vagy a páros, vagy a páratlan sorokat rajzolják ki (TV)

SZÍNES KÉPCSÖVEK • A színes képcsövekben 3 elektronágyú van • Egy megfelelő, ún. árnyékmaszkkal érik el azt, hogy az egyes színekhez tartozó elektronsugár csak a megfelelő színű képpontot találja el delta inline • A különböző színű képpontok elrendezése lehet háromszög (delta elrendezés) vagy egyenes vonal (inline elrendezés) • Két ilyen színponthármas távolsága adja a maximális elérhető felbontást. • Adott pontméretre a delta elrendezés nagyobb felbontású, ezért monitorokban inkább ezt alkalmazzák, míg az inline elrendezést főleg TV készülékekben használják

Színkeverés Addiktív színkeverés • Három alapszín: piros [R], zöld [G], kék [B] • Sötét szobában a fehér falra vetítve ezt a három színt, fehéret kapunk • Ezen az elven működik a televízió és a számítógép monitora Szubsztraktív színkeverés • Három alapszín: cián [C], bíbor [M], sárga [Y] • Fehér fényt különböző színű tárgyakra bocsátva a cián tárgy elnyeli a pirosat, a bíbor a zöldet, a sárga a kéket. A maradék jut a megfigyelő szemébe. • Ezen az elven működik a szemünk és a nyomtatók

Megjelenítés - színmélység • Azon bitek száma, melyek meghatározzák pl. az egy pixelen megjeleníthető színeket: – – – 1 bit = 21 = 2 szín (pl. fekete-fehér) 2 bit = 22 = 4 szín 4 bit = 24 = 16 szín 8 bit = 28 = 256 szín (színes vagy szürkeárnyalatos is!) 16 bit = 216 = 65. 000 szín (Hi. Color – 32 x 64 árnyalat) 24 bit = 224 = 16 millió szín (True. Color – 256 árnyalat mindhárom alapszínhez) – 32 bit = True. Color + további 8 biten: alfa-csatorna (átlátszóság) v. árnyalatok

Forrás: www. fotovilag. hu

Felbontások Típus Maximális felbontás MDA (Monochrom Display Adapter) 20× 25, 40× 25, 2 szín HGC (Hercules Graphic Card) 720× 368 2 szín 9× 16 -os karakter CGA (Colour Graphics Adapter ) 320× 200 4 szín, 640× 200 2 szín EGA (Enhanced Graphics Adapter) 640× 350 16 szín MCGA (Multi Color Graphic Adapter) 640× 200 256 szín VGA (Video Graphic Array) 640× 480 16 szín Analóg SVGA (Super VGA) 1024× 768 256 szín XGA (e. Xtended Graphics Array) 800× 600 65536 szín, 1024× 768 256 sz. SXGA (Super e. Xtended Graphics Array) 1280× 1024 16. 7 millió UXGA (Ultra e. Xtended Graphics Array) 1600× 1200 16. 7 millió WXGA (Widescreen e. Xtended Graphics Array) 1280× 800 16. 7 millió WSXGA (Widescreen Super e. Xtended Graphics Array) 1600× 1024 16. 7 millió WUXGA (Widescreen Ultra e. Xtended Graphics Array) 1920× 1200 16. 7 millió

Megjelenítés - paraméterek • • • Üzemmód: karakteres (karakterhelyek), grafikus (pixelek) Képátló: pl. 17”, 19”, 21”, 15, 4”, stb ( látható képátló) Képarány: 4: 3, 16: 9 Felbontás: pl. 800 x 600, 1027 x 768 Képpont-távolság: pl. 0, 12 -0, 28 mm Képpont-sűrűség (Pixel Per Inch): pl. 80 -105 PPI Kontraszt: a legvilágosabb és legsötétebb szín fényességének aránya (pl. 250: 1, 1000: 1) Fényerő: az elektronok felvillanásának (CRT), vagy a háttérvilágítás (LCD, LED) fényessége (pl. 250 cd/m 2); Frekvencia: Egy pixel mp-kénti frissítése (CRT) Válaszidő: az utasításokra (pl. billentyű, egér) való reagálás ideje (pl. 5 ms) Látószög: A monitor képe milyen szögből látható (pl. H: 160°/ V: 150°)

LCD • Mi a folyadékkristály? • Olyan állapotú anyag, amely a folyékony és szilárd állapot között van, a molekulái között bizonyos fokú rendezettség figyelhető meg • Anizotróp tulajdonságú, vagyis a különböző irányultságú behatásokra (fény, elektromos és mágneses mező, mechanikai behatás stb. ) másképpen viselkedik

LCD • Alapelv: – TN típusú folyadékkristályok esetén (Twisted Nematic - elcsavart nematikus szerkezet) – Ha egy finoman rovátkolt felülettel (iránybeállító réteg) kerülnek érintkezésbe, a folyadékkristály molekulák párhuzamosan állnak be – Ha a folyadékkristályt két ilyen réteg közé fogjuk, akkor az ‘a’ és ‘b’ irányokba állnak be a rétegek irányultságának megfelelően (itt 90° az elforgatás, ezt TN típusú folyadékkristálynak nevezzük)

LCD kijelző (display) polárszűrő ~ • Mindkét üveglap polarizáló bevonattal van ellátva úgy, hogy a két polarizáló réteg egymásra merőleges irányú • Az üveglapokon helyezik el a vékony rétegvastagságú, átlátszó elektródákat • Ha nincs az elektródák között térerősség, a folyadékkristály az áthaladó fény polarizációját 90° -kal elforgatja • Így a fény keresztüljut a második polárszűrőn is • Térerősség hatására a folyadékkristály molekulái az elektromos erőtér irányába rendeződnek • Az áthaladó fény polarizációját nem változtatják meg, így az adott szegmens fekete marad

LCD – Dinamikus vezérlésű LCD-k osztályozása • Passzív mátrix vezérlő – – – TN típus STN (Super Twisted Nematic) TSTN (Triple STN) FSTN (Film. STN) CSTN (Color STN) DSTN (Double-Layer STN) • Aktív mátrix vezérlő – TN típus » 2 -kivezetéses elem - MIM » 3 -kivezetéses elem - TFT - Plazma

LCD • Passzív mátrix vezérlő felépítése – Az X elektródák az alsó hordozón, az Y elektródák pedig a felső hordozón helyezkednek el – Az elektromos jeleket egy időben alkalmazzák az X és Y vezetékekre a megfelelő időzítéssel, így kapcsolják be az egyes pixeleket.

LCD kijelző – passzív mátrix Passzív kijelzőkben átlátszó, párhuzamos vezetékekből alakítanak ki mátrixot úgy, hogy a hátlapon és az előlapon futó vezetékek egymásra merőlegesek. A vezérlés szintén a CRT-hez hasonlóan a pásztázáson alapul, egyszerre 1 sort jelenítenek meg általában. Mivel egy pont a teljes képfrissítési időnek csak egy részében van bekapcsolva, ezért a kontraszt csökken.

LCD kijelző – passzív mátrix • Egy tranzisztoros kapcsoló soronként és oszloponként • Így egy 640 x 480 VGA LCD építőelemhez 640 tranzisztor kapcsol az oldalán és 480 tranzisztor kapcsol a tetején a 640 x 480 képpont (pixel, más néven dot of light) előállítása érdekében

LCD kijelző - aktív mátrix Az aktív LCD kijelzőkben minden kijelző pixelhez tartozik egy tranzisztor, egy az elő és hátlap fémezésből kialakított kondenzátor. A tranzisztornak átlátszónak kell lennie, ezért ún. vékonyréteg tranzisztorokat alkalmaznak (TFT) A tranzisztor kapcsolóként viselkedik, és tölti, vagy kisüti a kapacitást. A kapacitás feszültségétől függően kapcsol be vagy ki a pixel. Aktív mátrixos kijelzőkkel nagyobb kontrasztot lehet elérni, mivel egy képpont bekapcsolási ideje közel azonos a képfrissítési idővel. A tranzisztor megfelelő vezérlésével árnyalatos kép is kialakítható. Az aktív LCD egyik különleges típusa a plazma kijelző FET LC FET LC FET LC

LCD • Aktív mátrix vezérlő felépítése – Egy-egy tranzisztort vagy diódát helyeznek el minden pixelre, ezek kapcsolják ki/be azokat – Az X és Y elektródák ugyanazon a hordozón helyezkednek el, mint a tranzisztor- vagy diódamátrix – A vezérlőjeleket az X, míg a videojeleket az Y elektródákra kötik

Színes LCD • Színes LCD kijelzőkhöz színmaszkokra és háromszoros integrációra van szükség • A színes LCD-nek három alképpontra (subpixel) van szükség piros, zöld és kék színszűrőkkel az egyes színes képpontok létrehozásához • Az alkalmazott feszültség változtatásával az egyes alképpontok erőssége 256 árnyalatban változtatható • Az alképpontok vegyítésével 16, 8 millió színből álló paletta keverhető ki

LCD • Az LCD felépítése – Szendvicsszerkezet (passzív mátrix LCD) • Polárszűrő – a belépő és kilépő fény polarizációját állítja be • Üveg hordozóréteg • Átlátszó elektródák – ezek vezérlik az LCD-t • • • Iránybeállító réteg Folyadékkristály-molekulák Távtartó Színszűrők Hátvilágítás

Monitorok - LCD

Összehasonlítás Sugárzás Fogyasztás Kontraszt Fényerő Képfrissítés LCD (TFT) Nincs káros 25 -50 W 500: 1 250 cd/m 2 25 ms – 40 Hz 16 ms - ~60 Hz 12 ms - ~83 Hz (75 Hz? ) CRT Röntgen, UV 80 -160 W 750: 1 100 cd/m 2 60 -120 Hz 150 Hz

PDP (Plazma Display Panel) Működési elve: A PDP működése az LCD-nél is egyszerűbb. A cél az, hogy a három alapszínnek megfelelő képpont fényerejét szabályozni lehessen. Ebben az esetben a neon és xenon gázok keverékének nagy UV-sugárzással kísért ionizációs kisülése készteti a képpont anyagát színes fény sugárzására, pont úgy, mint a neoncsövekben. Mivel minden egyes képpont egymástól függetlenül, akár folyamatos üzemben vezérelhető, a monitor villódzástól mentes, akár 10 000: 1 kontrasztarányú, tökéletes színekkel rendelkező képet is adhat, bármely szögből nézve.

PDP (Plazma Display Panel)

A LED TV működése A LED TV is LCD TV, csak az LCD panel megvilágítására hidegkatódos fénycső (CCFL) helyett LED-eket használnak. Háttérvilágításra azért van szükség, mert a képpontok önmaguktól nem bocsájtanak ki fényt, ezért meg kell őket világítani, hogy a kép látható legyen. Ésszerű megoldásnak mutatkozott tehát az LCD TV-k esetén a háttérvilágítás megreformálása. A CCFL fénycsövek helyett a LED TV-k esetén LED-eket alkalmazunk háttérvilágításként.

A LED TV működése • A LED-eket kétféleképpen rendezhetjük el, az LCD panel mögött mátrixszerűen, vagy a panel szélein sorban egymás mellet, ezt nevezzük Edge LED technológiának. Mindkét technikának megvannak az előnyei. A panel mögött elhelyezett LED-ek esetén jóval több LED-re van szükségünk, de lehetőség van a Local Dimming technika alkalmazására. Az Edge LED esetén a felépítésből adódóan erre nincs lehetőség, viszont a Edge LED TV vastagsága akár 3 -4 cm is lehet!

Kontrasztarány Minden LCD panelnek van egy statikus kontrasztaránya, ez az amit a panel ténylegesen, fizikailag tud. A kontrasztarány értéke, pl. 1000: 1 azt mutatja meg, hogy a legvilágosabb és a legsötétebb árnyalat, azaz a fehér és a fekete szín között mekkora a fényerőkülönbség. Ebben az esetben tehát a fehér ezerszer világosabb a feketénél. Ez kompromisszumokra készteti a gyártókat, mivel ha nagyon szép, telt fekete színeket szeretnénk, akkor a világos színek lesznek erőtlenek, ha szép világos képet szeretnék akkor pedig a feketét inkább szürkének fogjuk látni. Ez utóbbi mellett szoktak dönteni leginkább az LCD és LED TV gyártók.

Dinamikus kontrasztarány Ezen probléma kiküszöbölésére született meg a dinamikus kontrasztarány. Lényege, hogy amikor döntően sötétebb képeket jelenítünk meg, akkor kisebb értékűre állítjuk a háttérvilágítás fényerejét, így feketébb lesz a fekete. A problémát az jelenti, ha gyorsan váltakoznak egymás után sötét és világos képek, pl. akciófilmekben robbanások stb. Ekkor bizony a kép villódzni fog, típustól függően változó mértékben. Komoly előrelépést jelent a LED TV-k esetében a technológia továbbfejlesztésének tekinthető Local Dimming technika.

Local Dimming • Azaz magyarul "lokális fényerő-halványítás". Ha a háttérvilágításként szolgáló LED-eket az LCD panel mögött mátrixszerűen helyezzük el, akkor lehetőségünk van ezeket a LED-eket csoportokba rendezni, és ezeket a csoportokat külön vezérelni. • Mi ennek a jelentősége? • A válasz nagyon egyszerű: Ha a megjelenítendő kép egyaránt tartalmaz világos és sötét részeket, akkor a sötét részek alatt a LED-ek fényerejét alacsonyabbra lehet állítani. Ezért tudnak a LED TV-k igazán mély, telt fekete színeket megjeleníteni.

Local Dimming Az optimális az lenne, ha minden LED-et külön vezérelnénk, de ez igen költséges megoldás. Ezért a gyártók meghatározott számú zónára osztják a képfelületet. Ebből adódik a technológia egyik legnagyobb hátránya is, mégpedig az éles fekete-fehér határfelületek nem lesznek eléggé kontrasztosak. Ez azonban elég ritkán előforduló helyzet, főként fekete alapon fehér szöveg esetén figyelhető meg ( pl. stáblista ), a film közben kevésbé zavaró. Általánosan elmondható hogy A LED TV teltebb, élet-telibb színeket képes produkálni, mint az LCD TV.