CRT монитор
CRT-мониторы (Cathode Ray Tube) — самый распространенный тип. Как видно из названия, в основе всех подобных мониторов лежит катодно-лучевая трубка, или, как принято говорить в отечественной литературе, электронно-лучевая трубка (ЭЛТ). Используемая в этом типе мониторов технология была создана много лет назад и первоначально создавалась в качестве специального инструментария для измерения переменного тока, проще говоря, для осциллографа. Развитие этой технологии привело позднее к созданию мониторов.
CRT-монитор имеет стеклянную трубку, внутри которой вакуум. С фронтальной стороны внутренняя часть стекла трубки покрыта люминофором (luminofor). В качестве люминофоров для цветных ЭЛТ используются довольно сложные составы на основе редкоземельных металлов — иттрия, эрбия и т. п. Люминофор — это вещество, которое испускает свет при бомбардировке его заряженными частицами, в данном случае электронами. Заметим, что иногда люминофор называют фосфором, но это не верно, так как люминофор, используемый в покрытии CRT, ничего не имеет общего с фосфором. Кроме того, фосфор светится в результате взаимодействия с кислородом воздуха при окислении до P2O5 и мало по времени. Для создания изображения в CRT-мониторе используется электронная пушка, которая испускает поток электронов сквозь металлическую сетку на внутреннюю поверхность стеклянного экрана, которая покрыта разноцветными люминофорными точками. Поток электронов на пути к фронтальной части трубки проходит через модулятор интенсивности и ускоряющую систему, работающие по принципу разности потенциалов. В результате электроны приобретают большую энергию, часть из которой расходуется на свечение люминофора. Электроны попадают на люминофорный слой, после чего энергия электронов преобразуется в свет, то есть. поток электронов заставляет точки люминофора светиться. Эти светящиеся точки люминофора формируют изображение, которое вы видите на вашем мониторе. Как правило, в цветном CRT-мониторе используются три электронные пушки (каждая из которых засвечивает свой люминофор, который может светиться одним цветом — красным зеленым или синим, поэтому мониторы на основе ЭЛТ часто называют RGB (Red, Green, Blue), но это не совсем правильно, так как RGB-принцип используется и в других мониторах, а также в устройствах, которые имеют к мониторам весьма отдаленное отношение). Одна пушка применяется в монохромных мониторах, которые сейчас практически не производятся и мало кому интересны.
Чтобы понять, как работает электронно-лучевая трубка, неплохо бы вспомнить физику. Как уже говорилось, основу ее составляют три электронных пушки, которые испускают электроны. Посредством кулоновских сил эти электроны отклоняются и таким образом создаются отдельные пучки нужного направления. Отклонением электронов занимается специальная отклоняющая система. При попадании каждого из трех пучков на свой люмнофор получается свечение каждого из них. Из этих трех цветов, как известно, можно теоретически получить любой цветовой оттенок путем изменением тока каждого из трех электронных лучей, попадающих на триаду точек. Теоретически потому, что очень сложно создать такую полноценную систему, хотя и на практике хорошие кинескопы могут создавать такое количество цветов, что вряд ли «среднестатистический» человеческий глаз может их все различить. Так как пучок один и очень узкий, то для создания полного кадра необходимо перемещать пучок по экрану. Причем делать это нужно достаточно быстро, так как люминофорные точки светятся не слишком долго, и до того, как они потухнут, их необходимо активизировать снова. Свой ход луч начинает из верхнего левого угла и постепенно доходит до правого нижнего.
Чтобы ЭЛТ показывала то, что нужно, а не то, что ей хочется, нужна соответствующая управляющая электроника, качество которой во многом определяет и качество монитора. Кстати, именно разница в качестве управляющей электроники, создаваемой разными производителями, является одним из критериев, определяющих разницу между мониторами с одинаковой электронно-лучевой трубкой. Понятно, что электронный луч, предназначенный, например, для красных люминофорных элементов, не должен влиять на люминофор зеленого или синего цвета. Чтобы добиться такого действия, используется специальная маска, чья структура зависит от типа кинескопов от разных производителей, хотя, наверное, скорее тип кинескопа (а также его стоимость, качество изображения и прочие параметры) зависят от типа маски. ЭЛТ можно также можно разбить еще на два класса — с дельтаобразным расположением электронных пушек и с планарным расположением электронных пушек. В этих трубках могут применяются различные маски, об этом будет рассказано дальше. При этом трубки с планарным расположением электронных пушек еще называют кинескопами с самосведением лучей, так как воздействие магнитного поля Земли на три планарно расположенных луча практически одинаково, и при изменении положения трубки относительно поля Земли не требуется производить дополнительные регулировки.
Теневая маска (shadow mask) — это самый распространенный тип масок для CRT-мониторов. Теневая маска состоит из металлической сетки перед стеклянной частью трубки с люминофорным слоем. Как правило, большинство современных теневых масок изготавливают из инвара (invar, сплав железа и никеля). Отверстия в металлической сетке работают, как прицел (хотя и не совсем точный), и именно этим обеспечивается то, что электронный луч попадает только на требуемые люминофорные элементы, и только в определенных областях. Теневая маска создает решетку с однородными круглыми отверстиями, сквозь которые проходят электронные лучи. Название «теневая» не совсем корректно, потому что рассмотренные далее маски тоже будут теневыми, но по традиции маску в виде решетки с круглыми отверстиями принято называть теневой. Так как теневая маска достаточно дешева и дает неплохое качество изображения, то кинескопы с ней наиболее популярны. Теневая маска применяется в большинстве мониторов Hitachi, Panasonic, Samsung, Daewoo, LG, Nokia, Viewsonic и др.
Щелевая маска (slot mask) — это технология, широко применяемая компанией NEC под именем CromaClear. В данном случае люминофорные элементы расположены в вертикальных эллиптических ячейках, а маска сделана из вертикальных линий. Фактически, вертикальные полосы разделены на эллиптические ячейки, которые содержат группы из трех люминофорных элементов трех основных цветов. Минимальное расстояние между двумя ячейками называется slot pitch. Величина ячеек может быть неодинакова по горизонтали и вертикали. Чем меньше значение slot pitch, тем естественно, выше качество изображения на мониторе. Щелевая маска используется, помимо мониторов от NEC (где ячейки эллиптические), в мониторах Panasonic с трубкой PureFlat (ранее называвшейся PanaFlat). Кстати, самым первым монитором с плоской трубкой был именно Panasonic с трубкой PanaFlat. LG в своих мониторах использует плоскую щелевую трубку Flatron с шагом 0.24 mm (никакого отношения к Trinitron, о котором читайте ниже, эта технология не имеет). Заметим, что в плоских трубках Infinite Flat Tube (серия DynaFlat) от Samsung используется не щелевая маска, а обычная теневая. Трубки с щелевой маской, как правило, совершенно плоские и дают более качественное изображение, чем кинескопы с теневой маской.
Апертурная решетка (aperture grill) — это тип маски, который разработала компания Sony. Это решение не включает в себя металлическую решетку с отверстиями, как в случае с теневой маской, а имеет решетку из вертикальных линий. Вместо точек с люминофорными элементами трех основных цветов апертурная решетка содержит серию нитей, состоящих из люминофорных элементов, выстроенных в виде вертикальных полос трех основных цветов. Такая система обеспечивает исключительную контрастность изображения и хорошую насыщенность цветов, что вместе обеспечивает высокое качество мониторов с трубками на основе этой технологии. Маска, применяемая в трубках фирмы Sony (Mitsubishi, Viewsonic), представляет собой тонкую фольгу, на которой процарапаны тонкие вертикальные линии. Она держится на горизонтальной (одной в 15″, двух в 17″, трех и более в 21″ мониторах) проволочке, которая применяется для гашения колебаний и носит называние damper wire. Ее (их) хорошо видно, особенно при светлом фоне изображения на мониторе. Некоторым пользователям эти линии принципиально не нравятся, другие же, наоборот, довольны и используют их в качестве горизонтальной линейки. Лично мое мнение то, что ничего плохого в этих нитях нет, хотя и хорошего, впрочем, тоже мало. Минимальное расстояние между полосами люминофора одинакового цвета называется strip pitch (или шагом полосы) и измеряется в миллиметрах (mm). Чем меньше значение strip pitch, тем выше качество изображения на мониторе. Небольшим недостатком трубок с апертурной решеткой является их хрупкость. Если вы уроните обычный монитор со стола на не не слишком твердую поверхность и довольно удачным образом, то вероятность, что он будет работать, есть, и причем она достаточно высокая. Но если это произойдет с монитором на основе кинескопа типа Trinitron, то вряд ли вы сможете когда-нибудь наслаждаться красочностью его изображения. Иногда достаточно хорошего щелчка пальцем по экрану, чтобы кинескоп вышел из строя. Поэтому обращайтесь с такими мониторами поаккуратней.
Апертурную решетку, как же говорилось, создала Sony, она же уже долгие годы и занимается производством и совершенствованием кинескопов с ее использованием. Впервые такие трубки от Sony стали известны под именем Trinitron и были представлены на рынке еще в 1982 году. В них применяется оригинальная технология, где имеется три лучевые пушки, три катода и три модулятора, но при этом одна общая фокусировка. Иногда в технической литературе говорится, что пушка всего одна, а цвет создается методом временного мультиплексирования. Однако вопрос о числе электронных пушек не столь принципиален. С одной стороны, электронных пушек три, поскольку есть возможность управлять током всех трех лучей независимо. С другой стороны, можно сказать, что она одна, но трехпучковая. Сама же Sony использует термин «unitized gun». Другое ошибочное мнение, иногда встречающееся, состоит в том, что в трубках с апертурной решеткой имеется одна пушка с переменной энергией пучка и двухслойный люминофор. Пока энергия пучка мала, светится один люминофор (например, красный). По мере повышения энергии начинает светиться другой слой (например, зеленый), что дает желтый цвет. Если энергия станет еще больше, то электроны пролетают первый слой не возбуждая его и получается зеленый цвет. Такие трубки использовались лет 20-30 назад и теперь практически вымерли.
Апертурная решетка используется в некоторых мониторах от Viewsonic, Radius, Nokia, LG, CTX, Mitsubishi, во всех мониторах от Sony.
Вне зависимости от типа кинескопа, есть еще один важный параметр, определяющий качество изображения. Это размер зерна люминофора. Чем он меньше, тем, естественно лучше, так как меньшие точки позволяют получить более детализированное изображение. Типичные значения этих размеров — от 0.28 до 0.21 mm. Мониторы с размером точки 0.28 mm уже перешли в разряд грубых и ширпотребных, мониторы с более крупными точками тем более давно не призводятся. У хороших мониторов их размер составляет 0.26-0.27 mm. У более совершенных (и более дорогих) он обычно около 0.24 mm, у некоторых доходит до 0.21 mm. Если в кинескопе используется щелевая маска, то размер точек по коризонтали и вертикали может отличаться (как правило, это так и есть). Например, в технических характеристиках монитора может быть сказано 0.24х0.27 mm. Заметим, что напрямую сравнивать размер шага для трубок разных типов неправильно: шаг точек (или триад) трубки с теневой маской измеряется по диагонали, в то время как шаг апертурной решетки, иначе называемый горизонтальным шагом точек, — по горизонтали. Поэтому при одинаковом шаге точек трубка с теневой маской имеет большую плотность точек, чем трубка с апертурной решеткой. Для примера: 0.25 mm strip pitch приблизительно эквивалентно 0.27 mm dot pitch.
Как мы уже упоминали, кроме электронно-лучевой трубки внутри монитора есть еще и управляющая электроника, которая обрабатывает сигнал, поступающий напрямую от видеокарты вашего PC. Эта электроника должна оптимизировать усиление сигнала и управлять работой электронных пушек, которые инициируют свечение люминофора, создающего изображение на экране. При работе монитора возникает проблема синхронизации сигналов, постуапающих с видеоплаты, и сигналов управления кинескопом. Карта формирует два сигнала синхронизации — сигнал горизонтальной развертки и сигнал вертикальной развертки. Соответственно для управляющей электроники, а, следовательно, и для монитора, являются важными частота вертикальной (кадровой, измеряется в герцах) и горизонтальной (строковой, измеряется в килогерцах) разверток. Последняя определяется произведением частоты кадровой развертки на число строк. Полоса частот видеосигнала, измеряемая в мегагерцах, может быть в результате произведения частоты строчной развертки на количество точек в строке. В современных мониторах полоса пропускания обеспечивается с запасом, поэтому на этот параметр можно не обращать внимание.
Чем больше частота, поддерживаемая монитором, тем лучше, потому что бОльшая частота позволяет уменьшить вредное для глаз мерцание изображения. Для пользователя важна частота кадровой развертки, хотя она и зависит от строковой (а также от используемого разрешения экрана). Современные мониторы поддерживают как минимум несколько частот синхросигналов, что позволяет использовать набор из нескольких комбинаций разрешения и частоты кадров. Однако хорошие мониторы (они, конечно, стоят несколько дороже) способны сами настраиваться на нужные значения частот из заданного диапазона, например, 30-64 KHz. Они называются мультичастотными (multisync) и имеют значительные преимущества перед обычными, так как обычно могут работать при более высокой частоте кадров. Конечно, даже самый лучший монитор не заработает в нужном разрешении с высокой частотой кадров, если это не позволяет видеокарта. Поэтому хороший монитор должен подключаться к хорошей видеокарте, хотя, впрочем, сегодня это не так актуально, потому что все более или менее приличные видеополаты имеют высокие значения частот синхросигналов, и внимание главным образом стоит обращать на монитор. Тем не менее, самые дешевые видеокарты все же не всегда могут обеспечить требуемой частоты, что даже в случае использования хорошего монитора вызывает больше мерцание из-за недостаточно высокой максимальной частоты кадров, поддерживаемой видеоплатой (но это опять больше относится к теории — какой человек к карточке за пару десятков USD купит монитор за 500-1000 долларов?). Более подробно о частоте вертикальной развертки будет сказано далее, когда будет обсуждаться проблема вредности мониторов.
Мониторы подключаются к видеоконтролеру посредством стандартного видеокабеля с 15-контактной вилкой на конце. Как правило, длина этого кабеля невелика, но можно воспользоваться удлинителем. Другой способ — воспользоваться специальным BNC-шнуром. Дело в том, что довольно часто мониторы с диагональю 17″ и больше имеют два типа разъемов для подключения VGA-кабелей: 15 pin D-SUB (стандартный) и комплект из нескольких коаксиальных гнезд типа BNC (3, 4 или 5 BNC-разъемов).
Для подключения монитора через BNC-разъемы применяется кабель, с одной стороны которого стандартный разъем D-SUB, а с другой — несколько коаксиальных кабелей с BNC-разъемами (тремя, четырьмя или пятью). Заметим, что существует еще один разъем 13W3 (применяемый, например, в мониторах от Sun), который состоит из 3 коаксиальных и 10 обычных сигнальных контактов, объединенных в один корпус. Использование BNC-шнура позволяет получить более ровный фронт передаваемого в монитор сигнала. Фирменный (качественный) BNC-шнур стоит порядка 20-40 USD (или даже 100 USD), а некачественный часто только портит сигнал, что может ухудшить изображение. Считается, применение таких кабелей может существенно повысить качество изображения в высоких разрешениях, начиная с 1024х768. Однако, если судить по практике, эти впечатления довольно субъективны. При этом нужно принимать во внимание и качество выдаваемого видеокартой сигнала. При использовании дешевой видеокарты с плохими фильтрами (или их полном отсутствии), со слабым или некачественным DAC никакой BNC-шнур вам не поможет. И, наоборот, при использовании качественной видеокарты переход на BNC-соединение может не обеспечить никаких визуальных улучшений (улучшать нечего). Подчеркнем, что для мониторов с диагональю менее 17″ и при разрешениях ниже 1024х768 применение BNC-шнура не даст никаких преимуществ (поэтому на маленьких мониторах никаких BNC-разъемов и не встречается). Зато в высоких разрешениях и при высоких частотах может быть получен выигрыш, но как уже говорилось, не обязательно.
BNC-шнуры позволяют расположить монитор довольно далеко от компьютера (до 15 метров), что может потребоваться, например, в больнице, когда монитор стоит в палате у больного, а сам компьютер, снимающий показания с датчиков, расположен за стеной. В этом случае без BNC-кабеля вообще не обойтись.
Раньше были еще цифровые мониторы, для которых был свой интерфейс. Они предназначались для карт стандарта EGA или ниже, поэтому сейчас их практически нет. Однако иногда цифровые мониторы все-таки можно встретить (область их применения весьма ограничена и специфична, например, проведение презентаций на больших экранах, а также иногда цифровой интерфейс имеют LCD-дисплеи), для чего на некоторых дорогих видеокартах присутствуют соответствующие порты. Однако это довольно редкое явление, так как подавляющее большинство сегодняшних мониторов используют аналоговый сигнал.
Теперь подходим к самому интересному — величине и разрешении мониторов. Стандартные величины кинескопа (измеряется по диагонали в дюймах) могут быть 14″, 15″, 17″, 19″, 21″ и др. Монитор — это окно в недра компьютера, его можно сравнить с обычным окном, сквозь которое вы глядите на улицу. Чем больше это окно, тем больше вы можете увидеть. Большие мониторы соответственно имеют большую разрешающую способность. Для 14″ наиболее типичное разрешение 800х600, для 15″ — 1024×768, для 17″ — 1280х1024, для 19″ — тоже 1280х1024 или (реже) 1600х1200, для 21″ — 1600х1200 и так далее.
Большие разрешения (коими считаются 1024х768 и выше) целесообразно использовать с современными графическими программами, которые размещают на экране много информации. На мониторах с маленьким разрешением придется постоянно использовать линейки прокрутки, что очень неудобно и иногда раздражает. Сама Windows является такой программой, поэтому, даже если вы только работаете в интернете и печатаете документы в Word, очень желательно использовать мониторы с диагональю 17″ или более. Ведь все больше количество сайтов, рассчитанных на разрешение 1024×768 (или даже на 1280×1024), и только при разрешении 1024×768 удается полностью разместить по ширине лист формата А4. Поэтому покупайте монитор с диагональю не меньшей, чем 17″. 15-дюймовые мониторы тоже могут работать в разрешении 1024×768, но при этом, как правило, используется низкая частота, что вызывает мерцание и отрицательно сказывается на зрении, да и размер элементов изображения получается маленький. Для удобной работы с графикой (САПР, графические редакторы) нужен как минимум 19″ монитор или, лучше, 21″. Мониторы с диагональю 15″ и тем более 14″ уже уходят со сцены, так как мало кому нужны. Единственный, пожалуй, оазис, где их еще можно найти, это дешевые офисные или ширпотребные домашние компьютеры, да и то там стандартом стали 15″ мониторы, так как они имеют более плоский экран и, как правило, более высокую частоту кадров, чем 14″. Существуют, конечно, и совсем большие мониторы (с диагональю, например, 36″), разрешение которых может быть более 2000 пикселов, но они в основном предназначены для проведения выставок и презентаций. Для работы они неудобны своими габаритами, да и слишком дорого стоят.
Следует различать максимальное реальное разрешение и максимальное достижимое. Реальное — это то, которому соответствует число экранных пикселов. Примерные значения реального разрешения были приведены выше. Максимально достижимое — это то, при котором монитор будет показывать что-нибудь, кроме черного фона. Например, можно установить на 14″ мониторе (реальное разрешение которого 800х600) разрешение 1280х1024, но вряд ли при этом можно будет разобрать все мелкие объекты, так как при этом каждому пикселу монитора будет соответствовать несколько пикселов настоящего изображения. Да и мерцать экран будет так, что смотреть на него без слез будет трудно.
Приблизительно реальное разрешение по горизонтали и вертикали легко определить. Для этого надо линейные размеры видимой области, которые за редким исключением в среднем на 1″ меньше размеров самой трубки, разделить на размер точки (соответственно по горизонтали и вертикали), а затем (только для мониторов с теневой или щелевой маской, так как размеры их точек, как уже говорилось, несколько меньше приводимых в характеристиках) разделить результат на 0.866. Так, для 17-дюймового монитора с теневой или щелевой маской с шагом точек 0.25 mm (одинаковым по горизонтали и вертикали) и размером используемой области экрана 320х240 mm мы получим максимальную действительную разрешающую способность 1478×1109 точек. Однако такое разрешение не является стандартным и его не получится использовать как постоянное разрешение экрана, поэтому, округлив его до ближайшего меньшего стандартного, получим 1280х1024. Для мониторов с апертурной решеткой делить результат на 0.866 не следует. Величина видимой области экрана обычно приводится в ТТХ, но если ее там нет (или она измерена только по диагонали, а возиться с теоремой Пифагора вам не хочется), то можно с помощью настроек монитора максимально растянуть изображение и затем измерить линейкой его (изображения) габариты.
Монитор, у которого круг рисуется прямоугольником, конечно же, никуда не годится. Как известно из теоретической части статьи, электронные лучи прожекторов отклоняются в магнитном поле специальных катушек горизонтальной и вертикальной разверток. Такие отклоняющие системы легко обеспечивают линейное изменение угла отклонения луча во времени при линейном изменении тока в катушках. На плоском экране монитора скорость движения луча будет возрастать при увеличении угла отклонения по закону 1/cos(х), где х — угол отклонения луча. Поэтому на экране будут заметны геометрические искажения. Для их компенсации в мониторах и телевизорах используют цепи коррекции искажений, формирующие в катушках отклоняющей системы токи сложной формы. Если эти устройства неправильно калиброваны, то эти искажения будут видны, например подушкообразность (barrel distortion) или бочкообразность (pincushion). Возможны также искажения типа trapezium distortion (трапецевидность), когда боковые границы наклонены и имеют тенденцию схождения к одной точке. Иногда подобные искажения могут возникать и в результате изменения геометрии или положения катушек и корректирующих элементов отклоняющей системы монитора со временем, вследствие чего изображение слегка поворачивается. Качественные мониторы имеют многочисленные настройки, позволяющие — в случае необходимомсти — произвести дополнительные регулировки и избавиться от таких искажений. Причем выполнены они должны быть не в виде архаичных ручек, крутилочек и проч., а в виде кнопок. Хотя кнопки тоже уже можно отнести ко дню вчерашнему, так как сейчас все хорошие мониторы имеют экранное меню.
Еще одной проблемой является нечеткость изображения на границах экрана. Возникает эта проблема из-за того, что прожекторы пушек должны всегда фокусировать лучи на поверхности экрана. Так как длины путей электронного луча до центра экрана и его краев оказываются разными, в мониторах применяются цепи динамической фокусировки лучей, изменяющие фокусное расстояние прожектора в зависимости от угла отклонения луча. Так как такие цепи неизбежно имеют некоторую погрешность в работе, цепи динамической фокусировки настраиваются на обеспечение максимальной резкости в центральной части экрана. Поэтому на краях экрана может появиться размытость изображения. Степень такой размытости зависит от стараний производителя монитора, и хорошие мониторы должны быть избавлены от такого недостатка.
Иногда монитор может иметь неправильное сведение лучей, которое приводит к размытию изображения и цветным окантовкам вокруг его элементов. Три луча электронов, испускаемых соответствующими пушками, должны точно попадать на соответствующие им цветные элементы люминофора. Хотя, впрочем, это не столь актуально, потому что дисплей с плохо сведенными лучами найти довольно тяжело (я имею ввиду новый дисплей).
Довольно часто встречающаяся проблема — цветные или темные пятна, которые вдруг появляются на экране. Причем еще вчера все было отлично, а сегодня на экране радуга. В этом случае, скорее всего, произошло намагничивание теневой маски (или апертурной решетки, или щелевой маски) трубки монитора. Намагничивание происходит под влиянием магнитных полей: природных (скажем, магнитная аномалия) или созданных человеком (другой монитор, акустические колонки, трансформатор). Более того, намагничивание может возникнуть и в результате даже непродолжительной работы монитора в нестандартном положении (экраном вниз, или вверх, или на боку). Дело в том, что в мониторах встроена система компенсации влияния магнитных полей Земли, которые при нестандартном положении монитора лишь усиливают это влияние. Из-за намагничивания может нарушиться сведение лучей монитора и появятся геометрические искажения. Для размагничивания маски электронно-лучевой трубки во всех современных мониторах предусмотрен специальный контур, по которому пропускается ток в момент включения питания. При этом монитор имеет, как правило, и дополнительную кнопку (или пункт меню) принудительного размагничивания (Degauss). Если после включения вы обнаружили пятна на экране, то два раза нажмите кнопку размагничивания. Если пятна пропали не полностью, то убедитесь, что монитор стоит в стандартном положении (ведь может это только у вас после новогодней ночи верх находится не там, где положено (шутка)) и через 25-30 минут повторите процесс размагничивания. Если в мониторе не предусмотрено такой функции, то просто несколько раз включите-выключите монитор, делая паузу в течение нескольких минут. Если все же размагнитить экран монитора не удалось, то следует обратиться в сервисный центр, так как использование кустарных методов может привести к плачевным результатам.
Следует заметить, что в некоторых (как правило, не очень новых) мониторах автоматическое размагничивание наступает только при включении после полного обесточивания, и если на монитор постоянно подается напряжение, то для того, чтобы наступило размагничивание, придётся выключить его из розетки (затем, естественно, обратно включить).
Раз уж заговорили о питании, то стоить упомянуть, что монитор стоит включать в отдельную розетку, а не в разъем на блоке питания. Кроме того, современные корпуса не имеют такого разъема, так что тут выбора нет. Не следует без особой надобности отключать монитор и тем более выдергивать вилку из от сети, так как он рассчитан на постояню работу. При выключении компьютера он сам переходит в ждущий режим с минимальным потреблением энергии.
Агентство по защите окружающей среды при правительстве США EPA (Environmental Protection Agency) разработало спецификацию Energy Star, которая определяет режимы энергосбережения монитора. Логотип Energy Star знаком всем владельцам компьютеров, он говорит о том, что при разработке какого-либо продукта или компонента (в данном случае монитора) производитель следовал рекомендациям EPA.
Управление энергопотреблением происходит автоматически. После того, как на монитор поступает сигнал к переходу в ждущий режим (называется Standby), на время гаснет его экран, но все остальные его узлы работают. Через несколько минут, если работа не возобновлена, происходит переход во второй режим (Suspend), при котором потребление энергии не должно превышать 15 ватт. Если же и по прошествии следующей (более долговременной) паузы работа не будет возобновлена, монитор отключается полностью, обычно потребляя не больше 5 ватт в час. Некоторые производители не признают разницы между режимами Standby и Suspend, и первый может отсутствовать.
Чтобы все это работало, BIOS, видеокарта, операционная система и, конечно же, сам монитор должны поддерживать функцию энергосбережения, но для всех современных устройств это стало стандартом, а в Windows есть даже целый интерфейс, называемый ACPI, который призван обеспечить работу всех энергосберегающих функций. При выключении компьютера видеокарта перестает посылать синхросигналы, и монитор сразу переходит в режим полного отключения. Большинство мониторов также воспринимает выход сигналов за допустимые пределы (например, если вы установили не поддерживаемую монитором частоту регенерации), как их отсутствие, что вызывает его отключение. После того, как синхросигналы возобновятся или поступит сигнал к выходу из спящего режима, монитор автоматически включается.
В обычном (активном) режиме монитор потребляет в среднем от 70 до 140 ватт, в зависимости от диагонали, разрешения, частоты обновления и проч. При покупке следует обратить внимание на то, чтобы монитор не был слишком прожорлив, так как, помимо того, что придется тратить лишние деньги на электроэнергию (и загрязнять и без того сильно загрязненную окружающую среду), сокращается срок его службы, потому что чем больше энергопотребление, тем больше монитор будет выделять тепла, а тепло — враг всей электроники. Да и зачем вам лишняя печка? Хотя если зимой в помещении не топится, то польза от такого монитора очень большая: на полном серьезе, небольшую комнату монитор может нагревать очень даже неплохо, а если он не один, так получается прямо Ташкент. Правда, сейчас все мало-мальски уважающие себя производители стараются как можно больше уменьшить аппетит своих изделий.
В некоторые мониторы бывают встроены акустические колонки. На мой взгляд, это не есть хорошо, так как обычно они не обладают приличным звучанием, уступая по качеству внешним настольным, тем более что бывают случаи, когда из-за них портиться изображение на мониторе. Решать, конечно же, вам, но я считаю, что колонки лучше купить отдельно, опять же, исходя из своих вкусов. Единственным аргументом в пользу встроенных в монитор колонок может стать экономия пространства на столе. Однако никто не мешает купить внешнюю акустику, которая крепиться на монитор.
Для современных дисплеев стало стандартным обилие различных сервисных функций. Например, это могут быть различные режимы цветовой температуры, предварительные установки яркости, контрастности и т. п., можно также создавать и собственные схемы. Все это, как уже говорилось, должно управляться через меню, которое, кстати, иногда бывает и на русском языке. Такие мелочи многим могут показаться незначительными, но это один из критериев, по которому можно определить качество монитора. Да и куда удобней пользоваться меню, а не всякими там кнопочками или, еще лучше, ручками. Иногда (хотя это больше свойственно LCD-дисплеям) монитором можно управлять полностью с компьютера, для этого на мониторе может иметься USB-порт , через который это и происходит. Кстати, наличие USB-порта вовсе не позволяет отказаться от видеокарты — пропускной способности шины на это просто не хватит, — как это можно сделать в случае с USB-колонками; с помощью USB происходит только управление и передача служебной информации.
Теперь, как и обещалось, немного о влиянии мониторов на здоровье. Проводимые исследования, а также опыт пользователей показали, что иногда это влияние действительно имеет место быть. Каково же именно это влияние и каковы его причины?
Сначала об излучениях. Имеется ввиду низкочастотное электромагнитное (а не «рентгеновское», «термоядерное» или какое-нибудь там еще, которым некоторые очень любят пугать), которое имеет весьма негативное воздействие на организм человека, да и вообще на все живое. По этой причине были разработаны и приняты разного рода стандарты, ограничивающие электромагнитное излучение. Все действующие ныне стандарты были разработаны в Швеции, где правительство и неправительственные организации очень сильно заботятся о здоровье населения страны, и где около 80% людей используют в своей повседневной работе компьютеры. Мы будем рассматривать их от самого старого к самому новому.
MPR I
Первым таким стандартом стал MPR I. По сути он ничего не ограничивал, а только гласил, что «излучение мониторов не должно превышать излучения остальных бытовых электроприборов». Понятно, что трактовать это можно как угодно. Поэтому стандарт, хотя и был принят, вскоре устарел и по сути перестал быть таковым.
MPR II
MPR II (создан в декабре 1990 года) де-факто стал общепризнанным международным стандартам, и сегодня все производимые мониторы, как правило, соответствуют его (или более жесткого стандарта) требованиям. В связи с этим привожу вашему вниманию табличку с этими требованиями.
| Измеряемые величины | предельные значения |
| Потенциал статического электрического поля | +/- 500 V |
| Напряженность электрического поля частотой 5-5000 Hz | 25 V/m |
| Напряженность магнитного поля частотой 5-5000 Hz | 250 нТл |
| Напряженность электрического поля частотой 5-400 KHz | 2.5 V/m |
| Напряженность магнитного поля частотой 5-400 KHz | 25 нТл |
Нормы MPR II довольно строги (хотя есть и более жесткие стандарты), что мониторы,а это абсолютно все более или менее приличные современные мониторы, удовлетворяющие ему, излучают настолько мало, что не могут причинить здоровью вообще никакого сколь-либо существенного вреда.
TCO’92
Стандарт TCO’92 (1992 год) был разработан исключительно для мониторов и определяет величину максимально допустимых электромагнитных излучений при работе монитора, а также устанавливает стандарт на функции энергосбережения. Кроме того, монитор, сертифицированный по TCO’92, должен соответствовать стандарту на энергопотребление NUTEK и соответствовать европейским стандартам на пожарную и электрическую безопасность. Так как эта спецификация заметно устарела и все производимые мониторы по соображениям престижа фирмы просто обязаны ей (или более современной) соответствовать, то более подробно на ТСО’92 мы останавливаться не будем. Тем не менее, мониторы с логотипом ТСО’92 достаточно экологичны и не причиняют здоровью ощутимого вреда (ТСО’92 даже более строг, чем MPR II).
TCO’95
В 1995 году был принят новый стандарт, распространяющийся уже на весь персональный компьютер, то есть на монитор, системный блок и клавиатуру, и касается эргономических свойств, излучений (электрических и магнитных полей, шума и тепла), режимов энергосбережения и экологии (с требованием к обязательной адаптации продукта и технологического процесса производства на фабрике к малоотходным и безотходным технологиям). Заметим, что в данном случае термин «персональный компьютер» включает в себя рабочие станции, серверы, настольные и напольные компьютеры, а также компьютеры Macintosh. Требования TCO’95 по отношению к электромагнитным излучениям мониторов не являются более жесткими, чем по TCO’92. Что касается эргономики, то TCO’95 в этом отношении предъявляет более строгие требования, чем международный стандарт ISO 9241. Подавляющее большинство приличных сегодняшних мониторов изготавливаются согласно требованиям ТСО’95.
TCO’99
TCO’99 предъявляет более жесткие требования, чем TCO’95, в следующих областях: эргономика (физическая, визуальная и удобство использования), энергия, излучение (электрических и магнитных полей), окружающая среда и экология, а также пожарная и электрическая безопасность. Стандарт TCO’99 распространяется на традиционные CRT-мониторы, плоскопанельные мониторы, портативные компьютеры, системные блоки и клавиатуры. Спецификации TCO’99 содержат в себе требования, взятые из стандартов TCO’95, ISO, IEC и EN, а также из EC Directive 90/270/EEC и Шведского национального стандарта (MPRII) и из более ранних рекомендаций TCO. В разработке стандарта TCO’99 приняли участие TCO, Naturskyddsforeningen и Statens Energimyndighet. Экологические требования включают в себя ограничения на присутствие тяжелых металлов, броминатов и хлоринатов, фреонов и хлорированных веществ внутри материалов. Любой продукт должен быть подготовлен к переработке, а производитель обязан иметь разработанную политику по утилизации, которая должна исполняться в каждой стране, в которой действует компания. Требования по энергосбережению включают в себя необходимость того, чтобы компьютер и/или монитор после определенного времени бездействия снижали уровень потребления энергии на одну или более ступеней. При этом период времени восстановления до рабочего режима должен устраивать пользователя.
Как уже говорилось, практически все производители следуют указаниям MPR II (чего уже достаточно) или ТСО. В Европе, например, любой продаваемый монитор должен сответствовать стандартам ТСО, иначе у продавца могут возникнуть проблемы с администрацией. Но у нас не Европа, поэтому все же стоит при покупке монитора интересоваться, есть ли у него соответствие какому-либо из этих стандартов. Лучше, конечно, более строгому (например, ТСО’95), хотя, как уже неоднократно говорилось, вполне хватает и MPR II. На старых мониторах могут быть надписи типа «Low Radiation». Это ничего не означает — всегда можно сказать, что излучения у монитора меньше, чем у электростанции, и скорее всего монитор вообще не соответствует ни одному из вышеперечисленных стандартов. К счастью, такие мониторы уже давно не производятся, но все равно — вдруг попадется…
Надеюсь, вы уже поняли, что проблема излучения для мониторов не существует как таковая. Но есть, к сожалению, другая проблема, которая еще имеет место быть, — это воздействие монитора на зрение. Выше рассматривалось такое понятие, как частота кадров. Минимальное время, которое кадр будет на экране до того, как он сменится другим, необходимое для того, чтобы изображение двигалось более менее плавно, составляет 1/25 секунды, то есть как минимум за секунду должно смениться 25 кадров (лучше, конечно, не менее 30, но 25 считается стандартом). При условии, что все это время (1/25 секунды) люминофор будет светиться как положено, мы получим вполне качественное изображение без каких-либо существенных недостатков. Но не все в мире столь совершенно, и никакой, даже самый лучшый люминофор не сможет светиться так долго. В телевизорах обычно используется частота 50 Hz (в дорогих это значение, правда, может быть 100 Hz). Но вы, конечно же, замечали, что картинка на экране телевизора сильно мерцает. Можно даже проделать один опыт (для 50-герцовых телевизоров): сфотографируйте экран во время показа обычным пленочным фотоаппаратом (на цифровых камерах или Polaroid’е тоже должно получится, но я не пробовал). После проявки вы в лучшем случае увидите полосу на половину экрана, в худшем же может быть только узенькая полоска буквально из нескольких линий. Это значит, что даже 50 герц недостаточно для непрерывного свечения люминофорного покрытия.
Человеческий глаз все время подстраивается под освещение, чтобы качество восприятия картинки было наилучшим. Это делается с помощью специальных глазных мышц. Представляете, какую работу им приходится проделывать, если изображение гаснет и загорается 50 раз в секунду? Неудивительно, что после долгого сидения перед некоторыми мониторами начинают уставать глаза. Из-за мерцания экрана можно за один-два года потерять несколько единиц зрения. По медицинским нормам (отечественным), частота кадровой развертки не должна быть меньше 72 Hz. И хотя сейчас довольно трудно найти монитор, у которого бы максимальная частота кадров была бы меньше, но и при такой частоте мерцание все равно заметно довольно сильно. Современные стандарты категорически не рекомендуют использовать видеорежимы с частотой обновления меньше, чем 85 Hz. Практически все хоть сколько-нибудь приличные приличные современные мониторы могут работать с такой частотой, но тут стоит вопрос, при каком разрешении. Так как частота кадров напрямую зависит от частоты строк, то, увеличивая разрешение, мы будем понижать частоту, и наоборот. Только хорошие и поэтому достаточно дорогие мониторы способны при максимальном своем разрешении обновлять экран 85 и более раз в секунду. У дешевых же эта частота достижима в более низких разрешениях, а при максимальном она не превышает 72 Hz или даже 60 Hz. Поэтому обязательно при покупке монитора обращайте внимание, чтобы в том разрешении, в котором вы собираетесь работать, частота кадровой развертки была не ниже 85 Hz.
Однако некоторые люди видят мерцание вплоть до 100 Hz. В принципе, такая частота лучше, чем 85 Hz, но иногда изображение на экране при 100 Hz начинает терять четкость (а плохая четкость, как известно, тоже мало что несет хорошего нашему зрению), и даже на больших мониторах при такой частоте разрешение становится, мягко говоря, не очень большим. Поэтому, если вы не замечаете мерцания при 85 Hz, то нет причин понижать разрешение, чтобы получить 100 (или больше). Проверить это достаточно легко. Для этого загоните до предела яркость и контрастность, создайте белый фон (например, белый рабочий стол), поверните голову и посмотрите краем глаза (периферийное зрение более чувствительно к мерцанию) на экран. Если мерцание будет достаточно заметно, то частоту лучше повысить, если нет, то не нужно.
При работе в условиях неправильной освещенности на поверхности экрана могут образовываться блики. Практически все мониторы имеют антибликовое покрытие, но на дешевых оно, если так можно выразиться, не совсем антибликовое, то есть невысокого качества. Поэтому лучше купить качественный монитор, чем наслаждаться постоянными отсвечиваниями.
Очень желательно, чтобы экран был плоский. Так как глазные мышцы постоянно фокусируют хрусталик на предмете, на который обращен взгляд, то, в случае с выпуклым монитором, кривизна хрусталика будет изменяться при перемещении взгляда по экрану, а это тоже может вызвать некоторое ухудшение зрение. Причем наиболее опасны именно мелкие частые перефокусировки, так как они вызывают спазмы глазных мышц и вообще неблагоприятно сказываются на зрении — поэтому, например, не рекомендуется читать в транспорте, когда книга или газета дрожит в руках. Таким образом, плоский экран вовсе не бесполезная роскошь, как некоторые считают, а забота о здоровье.
На поверхности экрана иногда могут скапливаться статистические заряды. При прикосновении к заряженному статическим электричеством экрану возникает неприятное ощущение, а если заряд большой, то возможны и его разряды. Сегодняшние мониторы имеют соответствующее покрытие и систему снятия заряда с экрана. Дайте поработать монитору хотя бы минут 20, и тогда можно убедиться, имеет ли он такой недостаток, или нет. Кстати, лучше включать монитор в заземленную розетку, как, впрочем, и компьютер, да и вообще любой электроприбор, требующий заземления.
Ввиду того, что монитор является устройством, у которого могут возникнуть проблемы, отрицательно влияющие на комфортность вашей работы за компьютером и здоровье, то при выборе нового монитора следует отдавать предпочтение как можно более качественному монитору, наилучшим образом отвечающего вашим нуждам. В зависимости от типа и марки монитора, набор функциональных настроек, позволяющих решать часть или большинство проблем, может существенно отличаться, поэтому при выборе монитора убедитесь, что у него есть достаточный набор изменяемых настроек, которые позволят вам решать часть проблем самостоятельно, без необходимости обращения в сервис центр. Тем более, что даже если при покупке у монитора отсутствовали недостатки, они могут проявиться впоследствии. Следует помнить, что монитор — это тот прибор, который вы вряд ли сможете модернизировать также легко, как, скажем, видеокарту. А даже если и сможете, то зачем портить зрение это время, которое пройдет до замены монитора?
При покупке монитора следует основательно изучить все детали. Для этого нужно сначала дать ему прогреться хотя бы 30 минут, но лучше, если есть возможность, 1-2 часа. Именно за такое время могут всплыть все недостатки. Кстати, заодно можно и посмотреть, сколько он при работе выделяет тепла. Если корпус нагревается так, что при долгом прикосновении чувствуется маленький ожог, то это свидетельствует о малом сроке службы изделия. Затем нужно приступить к исследованию качества изображения. Обратите внимание на отсутствие (или наличие?) несведения лучей, четкость и ясность картинки. Поперемещайте по экрану какой-либо круглый или квадратный объект с резкими переходами цвета (например, окно того же Проводника) и обратите внимание на искажения (неплохо даже померять линейкой размеры объекта в разных частях экрана). Если они достаточно большие, то, скорей всего, их не удастся исправить, особенно если монитор имеет мало настроек. Иногда монитор имеет неправильную цветопередачу или различные цветовые артефакты. Понятно, что такой монитор абсолютно непригоден, тем более при работе с графикой. Проверить правильность цветопередачи можно, создав в любом графическом редакторе (хотя бы в том же Paint’е) фон с требуемым чистым цветом (например, чистый красный). Неплохо бы, если есть возможность, соспоставить результаты с другими мониторами. Заметим, что есть специальные утилитки, которые могут очень помочь в определении качества изображения, хотя, с другой стороны, на экран смотрят глазами, и главное, чтобы им было приятно. Естественно, все это следует проводить при желаемом разрешении и частоте регенерации.
Обратите также внимание на другие параметры. Например, переключаться между различными графическими режимами и графическим и текстовым монитор должен быстро и без заметных проблем. Иногда при этом возможны кратковременные вспышки растра, но у хороших мониторов таких недостатков быть не должно. При этом, а также при включении монитора, не должно быть различных громких звуков. Инструкция должна быть полиграфического качества, а не ксерокопированная или явно напечатанная на принтере. Если это так, то встает вопрос о происхождении устройства и о том, как оно попал в магазин. Хотя, впрочем, если вы точно уверены в качестве изделия, то это не столь важно — ведь не инструкцию же покупаете. Очень неплохо, если к монитору прилагается сервисное программное обеспечение и драйверы для различных ОС. Конечно, в комплект поставки ОС входят драйверы для самых разных мониторов, но, возможно, драйвер производителя монитора будет работать лучше и предоставлять больше функций.
