Гнездовая маска (SLOT-MASK CRT).

Комбинированный тип электронно-лучевой трубки, CromaСlear/OptiClear (впервые предложенный фирмой NEC) — это вариант теневой маски, в которой используются не круглые отверстия, а щели, как в апертурной решетке, только короткие — «пунктиром», и люминофор наносится в виде таких же эллипти-ческих полосок, а полученные таким образом гнезда для большей равномерности расположены в «шахматном» порядке.

Такая гибридная технология позволяет сочетать все преимущества вышеописан-ных типов при отсутствии их недостатков. Натуральные, но достаточно яркие цвета и высокая контрастность изображения.

Особенности ЭЛТ- монитора

Монитор с электронно-лучевой трубкой реализует синхронное и синфазное с исходным изображением преобразование (развёртку) одномерного видеосигнала в двумерное изображение в соответствии с применяемым стандартом, например PAL. Поэтому он не может быть перенастроен на иное разрешение.

К преимуществам ЭЛТ-монитора следует отнести большую яркость изображения, хорошие углы обзора и время отклика.

К недостаткам – габариты, вес и высокое энергопотребление, вредное для оператора катодное излучение, геометрические искажения изображения, особенно рассматриваемого под углом, и нелинейность преобразования сигнал - свет.

Автоэмиссионные FED- и SED-дисплеи

Тонкие ЭЛТ или FED-панели (Field Emisson Display) сами генерируют свет, что роднит их с экранами на базе ЭЛТ и плазмой, поскольку все они относятся к группе эмиссионных дисплеев. Однако в отличие от ЭЛТ, у которой всего три электронных пушки, в FED-устройствах для каждого пиксела предназначен свой электрод, благодаря чему толщина панели не превышает нескольких миллиметров. При этом каждый пиксел управляется напрямую.

Преимущества и недостатки этих дисплеев те же, ха исключением габаритов и поитребления

ЖК отображающие устройства

Жидкие кристалл, например цианофенил, обладает некоторыми свойствами, присущими кристаллическим телам, а именно поляризует проходящий свет. Управление поворотом плоскости поляризации возможно электри-ческим полем.

Поместив слой такого вещества между поляризатором и анализатором можно изменять пропускание всей структуры.

Так работают экраны LCD-мониторов (Liquid Crystal Display).

Формирование изображения ЖК-дисплея возможно в отражённом свете внешнего источника, расположенного по ту же сторону, что и наблюдатель или в проходящем свете источника, расположенного за слоем ЖК.

Адресное управление пропусканием пикселей может осуществляться в виде исполнительного напряжения передаваемого по вертикальным и горизонтальным контактным полосам с адресацией. Это так называе-мая пассивная матрица.

Пример- STN (Super-Twisted Nematic).

Устройство TFT монитора

TFT-LCD (Thin-Film Transistor Liquid-Crystal Display) - жидкокристаллический дисплей на тонкоплёночных транзисторах. Именно так правильно именовать самые распространенные ныне жидкокристаллические мониторы, основанные на матрице с управляемыми тонкоплёночными транзисторами.

У ЖК-матриц, в силу самого принципа их работы, фокусировка всегда идеальна: каждый пиксель (субпиксель) представляет собой ровный прямоугольник с чётко обозначенными границами. ЭЛТ-монитор может быть настроен до очень хороших показателей фокусировки, но это требует кропотливой юстировки и выбора удачного экземпляра кинескопа вместе с отклоняющей системой.

Как формируется телевизионное изображение на экране TFT-монитора?

Аналоговый сигнал оцифровывается, обрабатывается в процессоре монитора и с частотой обновления передаётся на всю матрицу пикселей.

Каждому пикселю (и каждого цвета) одновременно посылается сигнал, задающий яркость его свечения, точнее коэффициент пропускания TFT-фильтра.

В течение определенного промежутка времени между обновлением состояния элементов экрана светятся все точки, формирующие изображение. Изображение существует реально, а не только в нашем сознании за счёт инерции зрения. Остаётся один этап интеграции – покадровая. Тем самым снимается значительная часть психофизической нагрузки, которая постоянно присутствует при работе с монитором на ЭЛТ.

Плазменные панели
plasma display panel (PDP)

В отличие от трансмиссионных ЖК и TFT экранов, природа плазменных экранов – PDP эмиссионная.

Их работа очень похожа на работу неоновых ламп, заполненных инертным газом низкого давления, в которых под действием электрического разряда возникает свечение.

Плазменные панели (PDP) представляет собой матрицу, состоящую из наполненных инертным газом крошечных ячеек, на дно и стенки которых нанесён люминофор соответствующего свечения. Как и в ЖК, они образуют решетку, создающую на экране изображение из индивидуально адресуемых пикселов.

Подаваемые на них выборочно импульсы вызывают электрический разряд ионов и электронов в плазменной среде и свечение люминофора.

Плазменные панели (PDP) представляет собой матрицу, состоящую из наполненных инертным газом крошечных ячеек (200х200х100 мкм), управление каждой из которых осуществляется посредством расположенных в них электродов. Как и в ЖК, они образуют решетку, создающую на экране изображение из индивидуально адресуемых пикселов.

Подаваемые на них выборочно импульсы вызывают электрический разряд ионов и электронов в плазменной среде.

Эти ионы и электроны сталкиваются на высокой скорости с атомами неона и ксенона, выводя их из равновесия. Когда «возбужденные» атомы возвращаются в первоначальное состояние, их энергия преобразуется в ультрафиолетовое (УФ) излучение.

Каждый пиксель состоит из трёх субпикселей красного, зеленого и синего люминофора, под воздействием ультрафиолетового излучения вступающие в реакцию и создающие цвет нужного оттенка. Для получения нужного тона используются три базовых цвета, каждый из которых имеет 256 значений интенсивности.

Наконец, требуется подобрать правильные люминофоры. Зелёный: Zn2SiO4:Mn2+ / BaAl12O19:Mn2+

Красный: Y2O3:Eu3+ / Y0,65Gd0,35BO3:Eu3

Синий: BaMgAl10O17:Eu2+

Для излучения света пиксель плазмы требует электрического разряда. Он может либо гореть, либо не гореть, но никакого промежуточного состояния нет. Потому для управления яркостью свечения производители используют метод импульсно-кодовой модуляции. Для получения более тёмного оттенка зажигать пиксель можно реже. Глаз человека не заметит отдельные вспышки и усреднит значение яркости.

Этот метод хорошо работает, но и не свободен от недостатков. Если средние и яркие оттенки отображаются вполне прилично, то тёмные оттенки страдают от недостатка света - их очень трудно отличить друг от друга.

Высокая яркость и контрастность наряду с отсутствием дрожания составляют большое преимущество таких мониторов. Кроме того, угол (по отношению к нормали), под которым можно увидеть нормальное изображение на плазменных панелях, существенно больше, чем у обычных ЖК-мониторов.

Главные же недостатки PDP-устройств - довольно высокая потребляемая мощность, возрастающая при увеличении диагонали монитора, и низкая разрешающая способность, обусловленная большими размерами элемента изображения.

Светоизлучающие экраны OLED

Одним из примеров бурно развивающейся нанотехнологии является решение корпорации Sanyo Electric и Eastman-Kodak Organic Light Emitting Diode, (OLED) дисплеи, созданные из нескольких слоев нанопленок.

Сверху OLED-панели располагается металлический катод, снизу - прозрачный анод. Между ними расположено несколько органических слоев, собственно и составляющих светодиод. Один слой служит источником дырок, второй - полупроводниковым каналом, третий слой транспортирует электроны и, наконец, в четвертом слое происходит замещение дырок электронами, которое в светоизлучающих полимерах сопровождается световым излучением.

Как и ЖК-экраны, OLED-дисплеи бывают активными и пассивными.

Видеопроекторы

В основу создания современных видеопроекторов положена технология DLP (Digital Light Processing), изобретенная компанией Texas Instruments. Благодаря ей оказалось возможным создавать очень небольшие, очень легкие (около 3 кг) и, тем не менее, достаточно мощные (более 1000 ANSI Lm) проекторы.

Матрица состоит из микроскопических зеркал (DMD-элементов) с высоким коэффициентом отражения. Каждое зеркало крепится к подложке, которая через подвижные пластины соединяется с основанием матрицы. Под действием электрического поля подложка с зеркалом принимает одно из двух положений, отличающихся точно на 20° благодаря ограничителям, расположенным на основании матрицы.

Полутона обеспечиваются колебанием зеркала в этих двух положениях. Так, если зеркало одинаковое количество времени будет проводить в обоих положениях, то мы получим уменьшение яркости вдвое.

Цветное изображение обеспечивается также за счёт инерции зрения временным мультиплексированием с помощью вращающегося зеркала.

 

30. Свойства зрительного аппарата оператора.

 

Зрение человека

Оконечным устройством, воспринимающим телевизионное изображение, является зрительная система человека. Поэтому для рационального построения телевизионных систем необходимо учитывать свойства и характеристики зрения, чтобы удовлетворить потребности получателя видеоинформации, при минимизации аппаратных затрат на телевизионный тракт передачи.

Процесс восприятия информации зрительным аппаратом человека чрезвычайно сложен, главным образом потому, что мозг пытается смоделировать окружающую среду внутри самого себя. Он не ограничивается простым созерцанием, а активно моделирует окружающие объекты и процессы, пытаясь предсказать дальнейшее поведение системы и вести себя соответственно.

Зрительный аппарат человека воспринимает образы по следующей схеме:

• от неизвестного конкретного

• к известному абстрактному

• и от него к известному конкретному

 

Строго говоря, телевизионное изображение создаваемое монитором с ЭЛТ является одномерным и представляет собой светящуюся точку, пробегающую по экрану строка за строкой, кадр за кадром и при этом постоянно меняющую свою яркость. Зрительный анализатор за счёт инерционных свойств зрения непрерывно интегрирует это перемещение в строки, кадры и в конечном итоге в движущееся изображение.

Мониторы ЖК или плазменные панели снимают значительную часть психофизической нагрузки, которая постоянно присутствует при работе с монитором на ЭЛТ, поскольку в течение определенного промежутка времени между обновлением состояния элементов экрана светятся все точки, формирующие изображение. Оно существует реально, а не только в нашем сознании за счёт инерции зрения. Остаётся один этап зрительной интеграции – покадровая.

Восприятие телевизионного изображения отличается от восприятия изображения при непосредственном наблюдении:

• отсутствием связи с вазомоторными функциями наблюдателя (4D),

• двумерностью телевизионного изображения,

• ограничением поля зрения рамками кадра,

• меньшим динамическим диапазоном яркости,

• искажением реального контраста и цветопередачи