Мониторы (Общие сведения)

Когда рассуждают о том, какой компьютер купить, вопрос выбора монитора рассматривается особо (многие фирмы даже позиционируют системные блоки и мониторы отдельно). И если на других компонентах компьютера мы можем как-то сэкономить, то на мониторе экономить не следует. Он по-прежнему самый дорогой компонент компьютерной системы, его нельзя модернизировать в процессе эксплуатации, и «время жизни» у него наибольшее по сравнению со всеми другими компонентами.

Именно посредством монитора мы воспринимаем всю визуальную информацию от компьютера. Неважно, работаем ли мы с офисной программой, рисуем, играем, пишем письма или находимся в Интернете — монитор нам необходим всегда. Кроме того, от качества и безопасности монитора напрямую зависит наше здоровье.

Какие бывают мониторы? Как правильно выбрать монитор, чтобы было удобно работать, комфортно играть, сохранять свое здоровье и меньше уставать? На эти и другие вопросы мы и попытаемся ответить.

В рекламных проспектах продавцы и производители делают акцент на тех характеристиках монитора, которые им выгодны (и которые зачастую только им и понятны). Мы же постараемся дать вам общие рекомендации, объяснить смысл и важность тех или иных характеристик и укажем, на что следует обратить особое внимание.

Кроме того, мы рассмотрим преимущества и недостатки разных типов мониторов — начиная с традиционных, на базе электронно-лучевой трубки, и заканчивая современными плоскими панелями на базе жидкокристаллических матриц.

Также мы ознакомим вас со стандартами безопасности, расскажем, чем может угрожать некачественный монитор, и дадим советы по покупке конкретного экземпляра.

Мониторы становятся все дешевле и лучше, и этот факт, безусловно, очень радует тех, кто нуждается в высоком качестве изображения на экране, да и просто старается беречь свое зрение. И если раньше такие люди предпочитали работать только на моделях от известных фирм (хороших, конечно, но довольно дорогих), то теперь на рынке появляется все больше дисплеев, обладающих даже более высокими потребительскими характеристиками и к тому же позволяющих сэкономить ощутимую сумму. А небольшой разброс в качестве и ценах, а также отсутствие явных провалов у различных экземпляров только подтверждают тот факт, что дисплейные технологии приближаются к совершенству.

Сегодня на этом рынке особенно сильно сказывается давление ЖК-мониторов, которые в IV квартале прошлого года снова подешевели на 14-16%. Если такая тенденция сохранится, то средняя цена на ЖК-дисплеи с диагональю 15 дюймов (сравнимые по потребительским характеристикам с 17-дюймовыми ЭЛТ-мониторами для дома и офиса) к концу 2001 года должна снизиться до 450-500 долл., что уже вполне сравнимо с ценой аппаратов, основанных на ЭЛТ-технологии. Однако, как планируют производители, столь низкие цены сильно стимулируют спрос, так что в дальнейшем их падение замедлится или они даже опять начнут расти, что снова отсрочит поражение в конкурентной борьбе традиционных технологий на базе электронно-лучевой трубки.

Однако габариты устройства сводят на нет преимущества ЭЛТ-мониторов с диагональю 19 дюймов и более — в современной квартире бывает довольно трудно выделить место для огромного тяжелого ящика шириной более полуметра и весом более 20 кг. Так что оптимальной покупкой для домашнего компьютера сегодня является 17-дюймовый ЭЛТ-монитор или 15-дюймовая ЖК-панель.

Для домашнего монитора не будет лишним наличие у него портов USB. Во-первых, таким монитором удобнее управлять прямо из оболочки операционной системы, не пользуясь кнопками управления на самом мониторе и его экранным меню, часто не очень удобным. А во-вторых, появляется все больше полезных и необходимых периферийных устройств, включая сканеры, цифровые камеры, принтеры, накопители, планшеты, клавиатуры и т.д., которые соединяются с компьютером по USB-кабелю. Это наиболее легкий и удобный на сегодня способ подключения периферии, применимый как на компьютерах Macintosh, так и на РС. Встроенный в монитор USB-концентратор не только предоставляет в ваше распоряжение больше портов, но и дает возможность использовать более короткие кабели, удобнее разместить оборудование на рабочем столе и, наконец, отказаться от устаревших, медленных способов подключения внешних устройств к компьютеру: последовательного и параллельного портов.

Как устроена электронно-лучевая трубка

Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ, или CRT, Cathode Ray Tube) — это традиционная технология формирования изображения на дне герметично запечатанной стеклянной «бутылки». Мониторы получают сигнал от компьютера и преобразуют его в форму, воспринимаемую электронно-лучевой пушкой, расположенной в «горлышке» этой огромной бутылки. Пушка «стреляет» в нашу сторону, а широкое дно (куда мы, собственно, и смотрим) состоит из маски и люминесцентного покрытия, на котором создается изображение. В качестве люминофоров для цветных ЭЛТ используются довольно сложные составы на основе редкоземельных металлов (иттрия, эрбия и т.п.). Люминофор — это вещество, испускающее свет при бомбардировке его заряженными частицами. Электромагнитные поля управляют пучком электронов: поток на пути к люминофору проходит через модулятор интенсивности и ускоряющую систему, работающие по принципу разности потенциалов; отклоняющая система изменяет направление потока частиц таким образом, что они достигают нужного места на экране, проходя через теневую маску, падают на фосфоресцирующую поверхность и формируют на нем изображение (активизированный электронным лучом участок экрана испускает свет, видимый глазом). Такая технология называется эмиссионной.

Цвета на мониторе (впрочем, как и на телевизионном экране) получаются аддитивным (суммарным) смешением трех основных цветов — RGB, то есть красного (Red), зеленого (Green) и синего (Blue). Эта триада, смешанная с одинаковой интенсивностью, дает нам белый цвет, а для того, чтобы добиться цветовых оттенков, интенсивность каждого из этих цветов дозируется в необходимой пропорции.

ЭЛТ-мониторы, как правило, имеют три отдельные электронные пушки (по одной на каждый из основных цветов триады), которые бьют по небольшому участку люминофора своего цвета с различной интенсивностью.

Экран монитора представляет собой матрицу, состоящую из гнезд-триад, определенной структуры и формы (зависящей от конкретной технологии изготовления). Каждое такое гнездо состоит из трех элементов (точек, полос или других структур), формирующих RGB-триаду, в которой основные цвета располагаются настолько близко друг к другу, что отдельные элементы неразличимы для глаза.

Таким образом, электронно-лучевые трубки, используемые в современных мониторах, имеют следующие основные элементы:

• электронные пушки (по одной на каждый цвет RGB-триады или одну, но испускающую три пучка);
• отклоняющую систему, то есть набор электронных «линз», формирующих пучок электронов;
• маску, обеспечивающую точное попадание электронов от пушки каждого цвета в «свои» точки экрана;
• слой люминофора, формирующий изображение при попадании электронов в точку соответствующего цвета.

Указанные элементы и находятся в центре непрерывной борьбы производителей за качество изображения.

Электронная пушка состоит из подогревателя, катода, испускающего поток электронов, и модулятора, ускоряющего и фокусирующего электроны. В современных кинескопах применяются оксидные катоды, в которых электроны испускаются эмиссионным покрытием из редкоземельных элементов, нанесенным на никелевый колпачок с расположенной внутри него нитью накала. Подогреватель обеспечивает нагревание катода до температуры 850-880 °C, при которой происходит испускание (эмиссия) электронов с поверхности катода. Остальные электроды трубки используются для ускорения и формирования пучка электронов. Соответственно каждая из трех электронных пушек создает пучок электронов для формирования своего цвета. Электронные лучи, расходясь после соответствующей маски, попадают на точки люминофора нужного цвета и заставляют их светиться.

Классификация мониторов по типу маски

Современные мониторы с любым типом маски имеют практически плоский по форме экран, благодаря чему существенно снижаются искажения геометрии, особенно по углам. Поэтому тип маски по форме экрана определить не так просто.

На сегодняшний день в ЭЛТ-дисплеях используются три основные технологии формирования матриц и масок для RGB-триад:

• трехточечная теневая маска (DOT-TRIO SHADOW-MASK CRT );

• щелевая или гнездовая (SLOT-MASK CRT ); 

• апертурная решетка (APERTURE-GRILLE CRT );

Тип маски можно определить, посмотрев на экран в 10-20-кратную лупу.

При создании мониторов помимо масок используются различные отклоняющие системы и прочая сложная электроника. Хотя сам экран и является наиболее важным фактором, определяющим эксплуатационные параметры дисплея, отклоняющая система и видеоусилитель также играют значительную роль. Поэтому не следует думать, что при использовании одной и той же трубки изготовители получают мониторы с одинаковыми параметрами.

Производители различных моделей говорят о преимуществах именно своей технологии, но тот факт, что на рынке предлагается несколько моделей и, кроме того, многие производители мониторов выпускают модели с различными типами матриц, свидетельствует, что однозначного выбора быть не может. Предпочтения определяются только вкусами и целями пользователей.

Теневая маска

Итак, каждая пушка излучает пучок электронов, который влияет на люминофорные элементы разного цвета (зеленого, красного или синего). Понятно, что электронный луч, предназначенный для красных люминофорных элементов, не должен влиять на люминофор зеленого или синего цвета. Чтобы добиться такого действия, используется специальная маска, структура которой зависит от типа кинескопов разных производителей и обеспечивает дискретность изображения (растр). Самые распространенные типы масок — теневые, которые бывают двух типов: трехточечная теневая маска и щелевая маска. Электронный луч достигает экрана, пройдя через теневую маску, которая может иметь различную (точечную или линейную) структуру.

Наиболее старая и широко распространенная технология — трехточечная теневая маска. Она использует перфорированную металлическую пластину с однородными точками (они называются триадами, так как каждая такая точка состоит из трех элементов люминофора основных цветов — зеленого, красного и синего), которые светятся с различной интенсивностью под воздействием лучей из электронных пушек. Изменением тока каждого из трех электронных лучей можно добиться произвольного цвета элемента (пиксела) изображения, образуемого триадой. В современных моделях с теневой маской применяется инвар — специальный сплав железа и никеля с очень небольшим коэффициентом температурного расширения, поэтому смещение масок при нагреве остается минимальным. Однако практика показывает, что ни один из мониторов не обеспечивает идеального выполнения этой задачи по всей поверхности экрана.

Ранние ЭЛТ-дисплеи с теневой маской имели выраженную криволинейную (сферическую) поверхность. Это позволяло добиваться лучшей фокусировки и уменьшало нежелательные эффекты и отклонения, вызываемые нагревом. В настоящее время большинство современных мониторов имеют практически плоский прямоугольный экран (типа FST).

Мониторы с теневой маской имеют следующие преимущества:

• текст выглядит лучше (особенно при малом размере точек);
• цвета натуральнее и точнее (что особенно важно для компьютерной графики и в полиграфии);
• отлаженная технология обеспечивает лучшее соотношение стоимости и эксплуатационных качеств.

Следовательно, такие мониторы можно рекомендовать для универсального применения, офисных приложений и домашнего использования.

Из минусов можно отметить меньшую яркость этих мониторов, недостаточную контрастность изображения и более короткий срок службы по сравнению с другими типами дисплеев.

Расстояние между люминофорными элементами одинакового цвета здесь называется Dot Pitch, или шаг точки, и является индексом качества изображения. Шаг точки обычно измеряется в миллиметрах. Чем меньше значение шага точки, тем выше возможное разрешение монитора.

Щелевая маска

Щелевые маски (Slot Mask) используются в кинескопах с планарным расположением пушек, а люминофор трех основных цветов здесь наносится на экран не в виде точек, а в виде вертикальных чередующихся полосок (пунктиром) таким образом, чтобы одному щелевидному отверстию соответствовала своя RGB-триада. Вертикальные полосы фактически разделены на эллиптические ячейки, которые содержат группы из трех люминофорных элементов трех основных цветов. В таких ЭЛТ все три электронные пушки соосны друг другу, расположены в одной вертикальной плоскости и наклонены под небольшим углом к горизонтальной плоскости. Подобная гибридная технология позволяет сочетать все преимущества других типов масок — при отсутствии их недостатков. Четкий и ясный текст, натуральные, но достаточно яркие цвета и высокая контрастность изображения неизменно привлекают к этим мониторам внимание всех групп пользователей.

Расходясь после точки схождения, лучи образуют эллипс, охватывающий одновременно только одно отверстие щелевой маски и соответственно три полоски люминофора, находящиеся за ней. Отверстие щелевой маски находится напротив средней (зеленой) полоски люминофора.

Отношение площади отверстий к общей площади маски в электронно-лучевых трубках такого типа значительно выше, чем у обычной теневой маски, поэтому тот же уровень яркости свечения может быть достигнут при значительно меньшей мощности электронных пучков, следовательно, срок службы таких кинескопов существенно больше.

Минимальное расстояние между двумя ячейками называется Slot Pitch, или щелевой шаг. Чем меньше значение щелевого шага, тем выше возможное разрешение монитора.

Апертурная решетка

Мониторы с апертурной решеткой имеют много преимуществ:

• в тонкой сетке меньше металла, что позволяет использовать больше энергии электронов на реакцию с люминофором, а значит, меньше энергиирассеивается на решетке и уходит в тепло;
• увеличенная площадь покрытия люминофором позволяет повысить яркость излучения при той же интенсивности пучка электронов;
• в связи со значительным общим повышением яркости можно использовать более темное стекло и получать на экране более контрастное изображение;
• экран монитора с апертурной решеткой более плоский, чем у дисплеев с теневой маской, а в последних моделях даже не цилиндрический, как раньше, а почти абсолютно ровный, что гораздо удобнее в работе и уменьшает количество бликов и отражений;
• расширены возможности регулировки цветовой температуры и насыщенности цвета;
• дисплей с такой ЭЛТ можно откалибровать точнее, чем с теневой маской.

Такие дисплеи можно порекомендовать для профессионального использования, презентационной графики, мультимедиа и работы с цветом.

Минимальное расстояние между полосами люминофора одинакового цвета здесь называется Strip Pitch, или шаг полосы, и измеряется в миллиметрах. Чем меньше значение Strip Pitch, тем выше возможное разрешение монитора.

Разрешение

Разрешающая способность характеризует качество воспроизведения изображения монитором. Для получения высокого разрешения в первую очередь высококачественным должен быть видеосигнал. Электронные цепи должны обработать его таким образом, чтобы обеспечить правильные уровни и сочетания фокусировки, цвета, яркости и контраста. Разрешающая способность характеризуется числом точек или, как еще говорят, пикселов (Dot) на число строк (Line). Например, разрешение монитора 1024×768 означает возможность различить до 1024 точек по горизонтали при числе строк до 768.

Dot Pitch, Slot Pitch, Strip Pitch и качество монитора

Под шагом точки (величиной «зерна») монитора понимается расстояние между соседними точками одного цвета. С этим параметром обычно связывается разрешающая способность, а следовательно, и качество той или иной модели монитора.

Заметим, однако, что размер шага для трубок разных типов нельзя сравнивать напрямую: шаг точек (или триад) электронно-лучевой трубки с трехточечной теневой маской измеряется по диагонали, а шаг щелевой маски или апертурной решетки — по горизонтали. Поэтому при одинаковом шаге трубка с теневой маской имеет большую плотность точек по горизонтали, чем трубка с щелевой маской или апертурной решеткой. Так, 0,27 мм Dot Pitch равны примерно 0,22 мм шага по горизонтали, а с учетом конфигурации триад и полосок в других типах масок монитор с трехточечной теневой маской и шагом 0,27 мм Dot Pitch эквивалентен по разрешению монитору с щелевой маской на 0,26 мм Slot Pith (то есть меньшим примерно на 0,01) или монитору с апертурной решеткой 0,25 Strip Pitch (меньшим примерно на 0,02). Не следует забывать и о том, что некоторые производители используют в своих кинескопах переменный шаг полосы, например в мониторах с трубкой от Mitsubishi.

Отсюда, кстати, следует простой вывод о максимальном разрешении мониторов с различными типами масок: если вы аккуратно выполните все расчеты (поделите ширину и высоту рабочей области экрана на шаг точки), то получите, что оптимальным разрешением экрана, например, для 17-дюймовых мониторов с 0,27 мм Dot Pitch, 0,26 мм Slot Pith или 0,25 Strip Pitch является 1024×768 пикселов, а для того, чтобы повысить его до 1280×1024, необходимо иметь 0,26 мм Dot Pitch на трехточечной теневой маске, 0,25 мм Slot Pith на щелевой маске или не более 0,24 Strip Pitch на апертурной решетке, что бы ни писали наэтот счет производители. Имея хорошую видеокарту и электронику монитора, можно, конечно, повысить рабочее разрешение, но тогда вы получите недостаточно четкое, размытое изображение и рискуете испортить себе зрение.

Горизонтальная развертка

Кроме шага точки, или величины «зерна», на максимально поддерживаемое монитором разрешение напрямую влияет частота горизонтальной развертки электронного луча, измеряемая в килогерцах (кГц). Время горизонтального перемещения луча от левого до правого края экрана называется периодом горизонтальной развертки. Величина, обратно пропорциональная этому периоду, называется частотой горизонтальной развертки, или просто горизонтальной разверткой (иногда встречаются названия «частота строчной развертки», «строчная частота»). Например, для монитора с разрешением 1024×768 пикселов горизонтальная развертка обратно пропорциональна времени, за которое луч сканирует 1024 пиксела. При увеличении разрешающей способности за тот же период времени луч должен отсканировать большее число пикселов. При увеличении частоты кадров также должна быть увеличена частота горизонтальной развертки. Соответственно, чем больше предельное значение (именно оно, как правило, указывается на коробке для монитора), тем выше разрешение может поддерживать монитор при приемлемой частоте кадров. Предельная частота строк является критичным параметром при разработке CRT-монитора. В таких мониторах используются магнитные системы отклонения электронного луча, представляющие собой обмотки с довольно большой индуктивностью. Амплитуда импульсов перенапряжения на катушках строчной развертки возрастает с частотой строк, поэтому данный узел оказывается одним из самых узких мест конструкции и одним из главных источников помех в широком диапазоне частот. Мощность, потребляемая узлами строчной развертки, также серьезно учитывается при проектировании мониторов.

Вертикальная развертка, или частота кадров

Частота регенерации (обновления) экрана — важный параметр, определяющий, как часто перерисовывается все изображение. Монитор с электронно-лучевой трубкой обновляет изображение на экране десятки раз в секунду. Это число называется частотой вертикальной развертки, или частотой кадровой развертки, и измеряется в герцах (Гц). Один герц соответствует одному циклу в секунду. Монитор с вертикальной разверткой 60 Гц имеет такую же частоту мерцания, как лампа дневного света в США, что несколько выше, чем в Европе, где частота сети 50 Гц. Если частота обхода экрана становится меньше 70 Гц, то инерционности зрительного восприятия будет недостаточно для того, чтобы изображение не мерцало. Обычно при частотах выше 75 Гц мерцание незаметно для глаза (режим без мерцания). Однако стандарт VESA рекомендует работу на частоте 85 Гц, считая это важным потребительским показателем эргономичности монитора.

Поэтому при работе с плохой электропроводкой (недостаточно хорошо или вообще не экранированной) или окружающим электрическим оборудованием желательно иметь монитор, обеспечивающий частоту регенерации не менее 100 Гц.

Заметим, что значение частоты регенерации зависит не только от используемого разрешения или электрических параметров монитора, но и от возможностей видеоадаптера.

Расчет необходимой частоты горизонтальной развертки исходя из частоты кадров следующий:

Горизонтальная развертка = (число строк)×(вертикальная развертка)×1,05.

Так, например, требуемая горизонтальная развертка при вертикальной частоте 85 Гц и разрешении 1024×768 составляет:

768×85×1,05 = 68 500 Гц = 68,5 кГц.

Полоса пропускания

Под частотой точек (Dot Rate) понимают максимальное число входящих точек в секунду, которое определяется разрешением по горизонтали и периодом сканирования по горизонтали источника сигнала. Полоса пропускания видеоусилителя характеризует то, насколько полно исходный видеосигнал преобразуется в выходной. Грубо говоря, это максимальная частота, с которой электронный луч перескакивает с пиксела на пиксел. Таким образом, видеоусилитель и генератор строчной развертки должны соответствовать друг другу по качеству:

Частота точек = (разрешение по горизонтали) : (горизонтальная развертка).

Полоса пропускания = 0,35 × 2 : (время нарастания или спада сигнала).

Защитная (антибликовая) панель и антибликовое покрытие

Вопреки распространенному заблуждению, так называемые защитные экраны (даже если они оборудованы питанием и заземлением) практически не снижают уровень электромагнитных излучений. Впрочем, и уровень электромагнитных излучений современных компьютеров вместе с мониторами находится примерно в пределах между электронными часами и тостером и в 20 раз ниже, чем у бытового фена или пылесоса. Специальные панели предназначены в основном для минимизации отражающих свойств экрана и являются скорее антибликовыми, а для уменьшения электромагнитного излучения монитора следовало бы закрывать его боковые панели, а не экран.

В последнее время вместо антибликовой панели на мониторах используют антибликовое покрытие. Такое покрытие, как и панели, ограничивает и излучение в соответствии со стандартами ТСО.

Используя те же принципы и свойства, что и в антибликовых панелях, для придания монитору антибликовых свойств непосредственно на экран наносят многослойное защитное покрытие, не ухудшающее фокусировку. Наиболее распространенным и доступным видом антибликовой обработки экрана является покрытие диоксидом кремния. Это химическое соединение внедряется в поверхность экрана тонким слоем. Если поместить обработанный диоксидом кремния экран под микроскоп, то можно увидеть шершавую, неровную поверхность, которая отражает световые лучи от поверхности под различными углами, устраняя блики на экране, но не ухудшая изображения.

Такое покрытие одновременно является антистатическим, обеспечивая с помощью напыления специального химического состава удаление электростатического заряда. Оно требуется в соответствии с рядом стандартов по безопасности и эргономике, начиная с MPR II. В наиболее передовых технологиях обработки экрана для улучшения качества изображения используются многослойные покрытия из различных видов химических соединений. Следует обратить внимание на то, что подобные средства эффективно работают только при правильном заземлении электроприборов.

Светопередача монитора

Отношение полезной световой энергии, прошедшей через переднее стекло монитора, к излученной внутренним фосфоресцирующим слоем называется коэффициентом светопередачи. Как правило, чем темнее выглядит экран при выключенном мониторе, тем ниже данный коэффициент.

При высоком коэффициенте светопередачи для обеспечения требуемой яркости изображения нужен небольшой уровень видеосигнала, а схемотехнические решения упрощаются. Однако при этом уменьшается перепад между излучающими участками и соседними, что влечет за собой ухудшение четкости и снижение контрастности изображения и, как следствие, — ухудшение его общего качества.

При низком же коэффициенте светопередачи улучшаются фокусировка изображения и качество цвета, но для получения достаточной яркости необходим мощный видеосигнал и усложнение схемы монитора.

Монитор должен позволять осуществлять регулировку яркости и контрастности в широких пределах. Именно «заделы» яркости и контрастности являются показателями качества.

Обычно 17-дюймовые мониторы имеют коэффициент светопередачи 52-53%, а 15-дюймовые — 56-58%, хотя в зависимости от конкретно выбранной модели эти значения могут варьироваться. Поэтому для определения точного значения коэффициента светопередачи следует обращаться к документации производителя.

Яркость

Регулировкой яркости устанавливается ее уровень на экране в целом, включая зону растра. Управление контрастом позволяет устанавливать яркость зоны данных, изменяя коэффициент усиления входного видеосигнала и не влияя на яркость зоны растра .

Контраст

Контраст характеризует яркость экрана по сравнению с темной зоной в отсутствие видеосигнала. Контраст можно настроить специальной регулировкой, воздействующей на входной видеосигнал.

Равномерность

Под равномерностью понимается постоянство уровня яркости по всей поверхности экрана монитора, обеспечивающее пользователю комфортные условия для работы. Временная неравномерность цвета может быть устранена размагничиванием экрана. Принято различать термины «равномерность распределения яркости» и «равномерность белого»:

• равномерность распределения яркости — большинство мониторов имеют разную яркость в различных участках экрана. Отношение яркости в наиболее светлой части к яркости в наиболее темной называется равномерностью распределения яркости;
• равномерность белого (White Uniformity) — характеризует различие в яркости белого цвета на экране монитора по всей его поверхности (при выводе изображения белого цвета). Численно равномерность белого равна отношению максимальной и минимальной яркости.

Сведение

Для получения четкого изображения и чистых цветов на экране монитора красный, зеленый и синий лучи, исходящие из всех трех электронных пушек, должны попадать в точно заданное место на экране. Термин «несведение лучей» означает отклонение красного и синего от центрирующего зеленого.

• статическое несведение — разброс «смещений» в тройке цветов (RGB-триаде), которые должны быть одинаковыми по всей поверхности экрана; вызывается незначительной погрешностью при сборке электронной пушки. Изображение на экране может быть откорректировано регулировкой статического сведения;
• динамическое несведение — в то время как в центре экрана монитора изображение остается четким, на его краях может проявиться несведение. Оно вызывается ошибками в обмотках или при их установке и может быть устранено с помощью магнитных пластин.

Динамическая фокусировка

Если не предприняты специальные меры, электронный луч расфокусируется (увеличивается в диаметре) по мере своего удаления от центра экрана. Для компенсации искажения формируется специальный компенсирующий сигнал. Величина компенсирующего сигнала зависит от свойств ЭЛТ и ее отклоняющей системы. Чтобы устранить смещение фокуса, вызванное различием в путях пробега луча (расстоянии) от электронно-лучевой пушки до центра и до краев экрана, требуется с помощью высоковольтного трансформатора увеличивать напряжение в соответствии с ростом отклонения луча от центра.

Мерцание

Монитору в принципе свойственно мерцание. Оно вызывается тем, что по прошествии определенного времени происходит ослабление излучения света фосфором. Чтобы поддерживать свечение, экран должен подвергаться периодическому воздействию луча от электронно-лучевой трубки. Мерцание становится заметным, если слишком велик интервал времени между воздействиями или если недостаточно время послесвечения фосфоресцирующего вещества экрана. Эффект мерцания может также усугубляться ярким экраном и большим углом зрения к нему. Устранению мерцания как проблеме эргономики в последнее время уделяется все больше внимания; уровень мерцание экрана, таким образом, становится ключевым коммерческим показателем товара. Уменьшение мерцания достигается увеличением частоты регенерации (обновления) экрана на каждом уровне разрешения. Стандарт VESA рекомендует использовать частоту не менее 85 Гц.

Муар

Муаром называются искажения, воспринимаемые глазом как волокноподобные, волнообразные разводы изображения, вызванные неправильным взаимодействием теневой маски и сканирующего луча. Фокус и муар являются взаимосвязанными показателями мониторов на базе ЭЛТ. Вообще, муар должен допускаться в некоторой мере для обеспечения хорошего фокуса.

Дрожание (Jitter)

Дрожание изображения возникает вследствие высокочастотных вибраций отверстий маски монитора, вызванных как взаимовлиянием сети, сигналов видео, смещения, блока управления микропроцессорными цепями, так и неправильной организацией заземления. Термин «дрожание» относится к колебаниям с частотами выше 30 Гц. При частотах от 1 до 30 Гц чаще употребляют термин «плавание», а ниже 1 Гц — «дрейф». Дрожание в той или иной степени свойственно всем мониторам. Хотя незначительное дрожание может остаться для пользователя незаметным, оно все же вызывает утомление глаз и должно быть отрегулировано. В предписаниях по эргономике допускается диагональное отклонение точки не более 0,1 мм. Если вы не можете устранить дрожание электрическими средствами, попробуйте увеличить частоту регенерации экрана.

Как монитор влияет на здоровье человека

Необходимо помнить, что монитор может негативно влиять не только на зрение.

Во-первых, при работе с компьютером (в отличие от чтения книги, когда можно легко найти удобное положение) человек полностью зависит от расположения дисплея, и в случае неправильной посадки могут быть проблемы с позвоночником, появляться боли в суставах и спазмы кистей рук.

Во-вторых, экран, являясь источником света, считается прибором с активной контрастностью, который не зависит от интенсивности окружающего освещения и при сильном контрасте с внешнем светом может вызывать быструю утомляемость глаз (в отличие от листа бумаги с пассивной контрастностью). Блики на мониторе также мешают воспринимать информацию с экрана, заставляют изменять положение головы и корпуса, напрягать зрение. Опять же увеличивается не только нагрузка на глаза, но и на шею, спину, плечи и руки, что приводит к быстрому утомлению.

Кроме того, изображение на экране динамически обновляется, причем низкая частота регенерации вызывает мерцание изображения. Когда человек долго смотрит на экран монитора, его глазные и внутриглазные мышцы остаются неподвижными, в то время как они нуждаются в динамическом режиме работы. Следствием этого является их ослабление. К тому же длительная работа с компьютером требует повышенной сосредоточенности, что приводит к сильным нагрузкам на органы зрения человека. Развивается зрительное утомление, способствующее возникновению близорукости, головной боли, раздражительности, нервного напряжения и стресса.

Во избежание этого нужно уяснить: чем выше разрешающая способность монитора, тем точнее и четче изображение на экране и тем меньше оно утомляет зрительную систему. В целях минимизации воздействия монитора на зрение необходимо, чтобы изображение на экране монитора было максимально естественным и привычным нашему глазу, то есть по своим параметрам (яркости, контрастности и т.д.) было аналогично окружающей нас обстановке.

Электромагнитное излучение, которое не влияет на зрение, может оказать воздействие на нервную систему человека, на кожу и на общее самочувствие.

И наконец, очень важно правильно организовать свое рабочее место.

Как выбирать монитор

Обычно после тестирования каких-либо устройств мы обсуждаем полученные результаты с фирмами-продавцами или представительствами той или иной компании. Порой итоги подобного обсуждения бывают довольно печальными, и особенно это касается такой важной составляющей современного компьютера, как монитор. Увы, замечания, которые мы получаем от менеджеров и работников представительств (за редким исключением), иногда бывают столь же безграмотны, сколь и амбициозны. Даже на простые технические вопросы нам отвечают далеко не всегда, а уж когда дело касается проблемы выбора (что, как раз и интересует пользователя) либо конкретных применений тех или иных моделей, то тут дело обстоит еще хуже. В магазинах ситуация еще печальней, и далекий от компьютерных технологий покупатель редко может получить грамотную консультацию от продавца, и тогда его выбор обуславливается либо ценой, либо предпочтением известной марки, либо вообще какими-то совершенно случайными критериями.

Что касается цены, то скупой в этой ситуации платит позже, но многократно! Монитор должен, как минимум, быть как можно менее вреден для зрения и здоровья и отличаться высокой надежностью, чтобы отработать весь срок своей эксплуатации (который у этого прибора больше, чем у других компонентов компьютера).

Кроме того, монитор должен обеспечивать такое качество отображения, которое требуется для выполнения конкретных задач — может быть, не лучшее, но ни в коем случае не худшее.

Таким образом, главное — правильно определить круг решаемых вами задач, сформулировать свои основные требования к монитору и выбрать тот аппарат, на недостатки которого вы никогда не обратите внимания в повседневной работе.

Цены на мониторы с одинаковыми диагоналями могут различаться в зависимости от солидности фирмы-производителя. Так, например, Sony или Mitsubishi дороже, чем LG или Samsung, но, как показывает практика, — это не всегда оправданно. Однако если дешевая и дорогая модель одной и той же фирмы выглядят идентично, то это не значит, что они в действительности мало чем отличаются друг от друга. Иногда различия довольно глубоки и не сразу бросаются в глаза, но в процессе эксплуатации рано или поздно они все равно проявятся. Дорогой монитор, например, имеет лучший видеоусилитель, хорошее антибликовое и антистатическое покрытие, богатые регулировки и т.д.

Поэтому идти в магазин надо только после того, как вы взвесили все «за» и «против», почитали наш журнал, посоветовались с друзьями, а после этого еще и хорошенько подумали…

При выборе и оценке монитора прямо на прилавке можно воспользоваться специальной тестовой утилитой Nokia Monitor Test, которая вполне помещается на одну дискету, поэтому вы можете принести ее с собой в магазин (версии для ЭЛТ- и ЖК-мониторов вы можете найти на нашем CD-ROM).

Выбираем ЭЛТ-монитор 

Прежде чем приступить к проверке качества воспроизводимого изображения, рекомендуется дать монитору прогреться, хотя бы минут двадцать. Монитор — дорогая покупка, поэтому торопиться с выбором не стоит.

Не слушайте продавцов, которые будут расписывать вам высокие параметры в предельных режимах! Вам нужно проверить лишь одно-два разрешения, причем не обязательно предельные (для монитора с диагональю 17 дюймов — это 1024×768 и, может быть, 1280×1024). Изображение должно быть максимально качественным именно в том режиме, в котором вам предстоит работать, а для монитора 17 дюймов оптимальное разрешение — 1024×768, что бы там ни говорилось в рекламных проспектах.

Поэтому сосредоточьтесь на главном — чтобы купленный вами экземпляр в вашем рабочем режиме имел четкую картинку (особенно по углам), хорошее сведение и минимальный муар.

Точность сведения лучей можно определить по белому тексту на черном фоне (если, конечно, у вас нет под рукой соответствующего теста). При плохом сведении на стыке цветов появляются цветные «тени» (синего или красного цвета).

Если вы собираетесь много работать с текстами, обязательно проверьте читаемость мелкого шрифта и четкость прорисовки тонких линий. Однако до вынесения окончательного вердикта поинтересуйтесь, достаточно ли качественная видеокарта стоит на компьютере и может ли она отображать максимальные для данного монитора разрешения. Но даже если видеокарта недостаточно хороша, то все равно можно оценить, насколько четкость по углам экрана хуже, чем в центре.

Муар можно заметить при отсутствии теста на однотонном сером фоне. Если под рукой нет теста, то можно поступить проще. В случае если компьютер работает под управлением ОС Windows 95/98/NT, нужно в Панели задач (Taskbar) раскрыть меню Пуск (Start) и выбрать опцию Завершить работу (Shut Down). Тогда, если монитор имеет сильный муар, на экране возникнет характерная рябь. Получить на экране серый фон, который появляется по команде завершения работы Windows, можно и другим способом, например щелкнув мышью на Рабочем столе (Desktop) или Панели задач (Taskbar) и нажав комбинацию клавиш Alt+F4. Если муар слабый, то его можно будет устранить соответствующими регулировками, однако злоупотреблять ими не следует, поскольку осуществляется это за счет снижения четкости изображения.

Если при оценке качества монитора вас что-то не удовлетворяет, то перейдите в меню настроек и попытайтесь устранить дефект соответствующей регулировкой. Естественно, что чем больше регулировок у монитора, тем лучше, однако в современных мониторах существует несколько систем автоподстройки, поэтому изначально невысокое качество ничего хорошего вам не сулит, а наличие таких регулировок, как конвергенция (сведение лучей), фокусировка, удаление муара, «подушки» (pincushion), геометрии, изменение цветовой температуры и т.д., — это скорее методы тонкой подстройки, чем средства для устранения брака, и значительно улучшить картинку они, скорее всего, не смогут.

Если предоставленный вам экземпляр имеет отклонения, попросите принести другой. Если вы не определились с маркой или моделью, то сначала сделайте «грубую» оценку по разным моделям, а затем приступайте к выбору конкретного экземпляра, и именно этот выбор делайте как можно тщательнее. Минимальная рабочая частота кадров должна быть не менее 85 Гц. Если монитор может работать с большей частотой кадров в рабочем разрешении, то проверьте 100 Гц (больше ставить не рекомендуется, так как это может ухудшить цветопередачу и сократить срок службы монитора).

Выбираем ЖК-монитор 

У ЖК-мониторов имеются свои особенности. Здесь геометрия идеальна, но надо обратить внимание на диапазон регулировки яркости (монитор должен иметь достаточный запас по яркости), равномерность заполнения однотонных полей (матрица может быть составной, и тогда неравномерность может проявляться особенно сильно) и посмотреть, сильно ли меняется цвет изображения с изменением угла зрения.

Кроме того, матрицы ЖК-дисплеев могут иметь неработающие, или «заклинившие», пикселы (об этом подробно рассказано в статье).

Если говорить об альтернативе «ЭЛТ или ЖК», то при идеальной четкости жидкокристаллических дисплеев, отсутствии для них таких понятий, как мерцание, несведение, муар и т.д., следует заметить, что все их преимущества в полной мере проявляются только в одном разрешении, соответствующем разрядности ЖК-матрицы, которая используется в данной модели (для 15-дюймовых мониторов это обычно 1024×768, для 17-дюймовых — 1280×1024 и т.д.). Конечно, в современных ЖК-мониторах реализуются различные алгоритмы сглаживания, но надо отдавать себе отчет, что, например, «старые» компьютерные игры, идущие в других разрешениях, могут выглядеть нечетким или зубчатыми. Кроме того, ЖК-мониторы пока еще не обеспечивают точной цветопередачи и не могут быть рекомендованы для серьезной работы с цветом. Однако для работы с текстами, мелкими деталями графики или офисными приложениями — это идеальный инструмент.

К тому же ваши глаза не устанут при значительной продолжительности работы с ЖК-монитором (в отличие от традиционных ЭЛТ), и в этом состоит главное преимущество.

Международные стандарты безопасности

Повсеместное распространение мониторов заставляет пользователей проявлять все большее беспокойство по поводу их влияния на организм человека. Западноевропейские страны (Германия и Нидерланды) и страны Северной Европы (Швеция и Норвегия) стали инициаторами программ по контролю электромагнитных излучений (Low Emission), эргономики для защиты зрения, экономии энергии (NUTEK), охраны окружающей среды и утилизации отходов.

Скандинавы твердо убеждены, что вышеперечисленные факторы пагубно влияют на организм. Жители стран Западной Европы, как и других развитых стран, также прониклись этими убеждениями, в результате стала невозможна торговля изделиями, не удовлетворяющими требованиям стандартов ТСО’95 и Blue Angel. Новые стандарты ТСО’99, ECO-Circle’99 и Nordic Swan предъявляют еще более жесткие требования, чем ТСО’95 и Blue Angel. Большее внимание уделяется также стандартам в области охраны окружающей среды.

На американском рынке, с его ярко выраженными ценовыми приоритетами, продукция, удовлетворяющая природоохранным стандартам, подчас оказывается неконкурентоспособной. Однако в последнее время стало популярным применение стандарта ЕРА по энергосбережению. Кроме того, было доказано, что некорректное применение некоторых металлов, таких как свинец, ртуть, кадмий, бериллий, барий, стронций и медь, негорючих бромовых смесей и озоновых разрушителей (CFC, HCFC), негативно влияет на окружающую среду. Пользователи также осознали всю серьезность этого, и поэтому изделия, удовлетворяющие стандартам окружающей среды, таким как ТСО’99, ECO-Circle’99, Nordic Swan и Blue Angel, будут лидировать на рынке.

А. Стандарты безопасности

Стандарты данной группы защищают пользователей от различных опасностей.

В. Электромагнитные помехи

Стандарты по электромагнитной совместимости (ЭМС) имеют целью предупредить неисправности, возникающие от влияния электромагнитных помех.

ЭМС = электромагнитные помехи + электромагнитная чувствительность

С. Терминология

ТСО (Шведская конфедерация профессиональных рабочих) является шведским национальным законодательным органом в области ввода стандартов по электрическим и магнитным помехам, излучаемым компьютерной техникой. ТСО принял ряд более жестких, нежели MPR II, стандартов, которые были признаны международным сообществом.

СНЧ — сверхнизкие частоты (ELF): 5 Гц — 2 кГц.

НЧ — низкие частоты (VLF): 2 кГц — 400 кГц.

NUTEK — общепринятое обозначение Шведской национальной комиссии по промышленному и техническому развитию, которая повсеместно признана как основатель стандартов по энергосбережению.

D. Различные стандарты Швеции по электромагнитным полям

MPR II — регулирующий стандарт по электромагнитным полям, разработанный SWEDAC в 1990 году.

ТСО’91 — более строгий стандарт, нежели MPR II.

Допустимый уровень излучений указан в таблице снизу

	ТСО’91	Дальность измерения
Электрические поля СНЧ	Менее 10 В/м	Спереди: 0,3 м
Электрические поля НЧ	Менее 1 В/м	Спереди: 0,3 м; 4 направления: 0,5 м
Магнитные поля СНЧ	Менее 200 нТл	Спереди: 0,3 м; 0,5 м под углами 22,5°
Магнитные поля НЧ	Менее 25 нТл	Вокруг: 0,5 м

 

1. Электростатическое поле должно разряжаться до ±5% за 20 мин. Разряд обычно происходит через воздух или землю. Однако, ввиду ограниченного разряда через воздух, поверхность ЭЛТ заземляется.
2. Рентгеновское излучение измеряется в наноГреях в час (нГр/ч) или миллирентгенах в час (мР/ч) и не должно превышать 0,5 мР/ч.

ТСО’92 = ТСО’91 + NUTEK. Среди организаций, регламентирующих энергосбережение, можно выделить ЕРА (США), NUTEK (Швеция) и Energy 2000 (Швейцария). В таблице снизу 

приведены характеристики данных стандартов.

Режим	ЕРА	NUTEK	NUTEK	Energy 2000
		Огpaничение (TCO’95)	Ограничение (TCO’99)
Работа	-	-	-	-
Ожидание (Stand by)	-	-	-	-
Приостановка (Suspend) (NUTEC, A1)	< 30 Вт	< 30 Вт	< 15 Вт	-
Сон (Power off) (NUTEC, A2)	-	< 8 Вт	< 5 Вт	< 5 Вт (97-98) < 3Bт (99-2000)
Время восстановления для A1	-	4 с	3 с	-

Характеристика	MPR II	TCO ‘92
Электрическое поле СНЧ	Менее 25 В/м	Менее 10 В/м
Электрическое поле НЧ	Менее 2,5 В/м	Менее 1 В/м
Магнитное поле СНЧ	Менее 250 нТл	Менее 200 нТл
Магнитное поле НЧ	Менее 25 нТл	Менее 25 нТл
Дальность измерения	0,5 м (вокруг)

ТСО’95 — представляет собой стандарт ТСО’92 с экологическими и эргономическими дополнениями. (ТСО’95 = ТСО’92 + Экологические требования + ISO 9241.

1. экологические требования: вещества группы HCFC/CFC и растворители на их основе не могут быть использованы в продукции, при сборке и обработке.
2. ISO 9241. Часть 3: стандарты по оценке качества и стабильности изображения, включая его линейность, яркость, дрожание и мерцание.

ТСО’99: включает более жесткие экологические и эргономические нормы, чем стандарт ТCО’95. Сравнительные характеристики ТСО’95 и ТСО’99 

Характеристика	ТСО’95	ТСО’99
Визуально-эргономические характеристики
Максимальная яркость	> 100 кд/м2	> 100 кд/м2 < 125 кд/м2
Равномерность яркости	< 1,7: 1	< 1,5: 1
Контраст	Cm < 0,5 CR > 3 : 1	Cm < 0,5 CR < 3 : 1
Отражательная характеристика текстового кадра	Нет	>20% (новый)
Изменение цветовой температуры, стабильность и характеристики цвета	Нет	Готовится к выпуску
Мерцание	Верт.разв. > 75 Гц	Верт.разв. > 85 Гц
Дрожание	< 0,1 мм	< 0,05 мм
Другие характеристики
Излучение	Измеряется при обращенном изображении (светлые символы на темном фоне)	Измеряется при обычном изображении (темные символы на светлом фоне)
Излучение	Испытание/отчет (частота кадровой развертки задается экспертом)	В испытаниях присутствует частота 85 Гц. Как минимум одно изделие должно выдержать испытания
Энергосбережение (без концентратора USB)	<= 30 Вт (режим Suspend) <= 8 Вт (режим Power off) <= 3 с (время восстановления)	<=15 Вт (режим Suspend) <=5 Вт (режим Power off) <=3 с (время восстановления)

Знак соответствия Nordic Swan. Общие стандарты, регулирующие ощутимые и скрытые аспекты безопасности окружающего пространства, ЭМС, ТСО, эргономики и экологии. В то время, как стандарт ТСО применим только в Швеции, зона действия Nordic Swan распространяется на Норвегию, Данию, Финляндию и Исландию. Это более компактный стандарт, чем ТСО’95.

С тех пор как среди скандинавских пользователей наибольший интерес стали вызывать вопросы охраны окружающей среды, имидж фирмы Samsung выиграл от получения 19 мая 1998 года знака соответствия Nordic Swan на 13- и 15-дюймовые TFT LCD-мониторы, соответственно выросли и продажи. Это, однако, не имело аналогичного эффекта на других рынках из-за специфики требований скандинавских стандартов.