Размер экрана, размер точки и разрешение

В принципе, по всем этим параметрам ЖК-технология способна обеспечить превосходство над ЭЛТ-технологией.

Разрешающая способность характеризуется межточечным интервалом, который указывает расстояние между центрами светящихся точек люминофора на экране ЭЛТ, воспроизводимых как минимальные структуры изображения. Чем меньше межточечный интервал, тем мельче точки и выше разрешающая способность экрана, которая определена как способность воспроизводить мелкие детали изображения. Применительно к мониторам ПК она измеряется в числе точек, из которых состоит изображение размером в полный экран. Так, разрешение 1024´768 означает, что монитор способен воспроизводить 1024 точки по горизонтали и 768 точек по вертикали.

Разрешение экрана не является независимой величиной, а определяется двумя другими параметрами — размером экрана и величиной экранного элемента изображения. Размеры экрана ЭЛТ (диагональ) соответствуют стандартному ряду 15, 17, 19 и 21—22 дюйма, при этом размер изображения примерно на 1 дюйм меньше. Размер экранного элемента находится в пределах 0,25—0,22 мм, что соответствует отображению 100—115 точек на дюйм. Отсюда и рекомендованный ряд разрешений — 800´600, 1024´768, 1280´1024, 1600´1200 (а иногда и несколько выше). Создать ЭЛТ с существенно меньшим размером точки, для того чтобы добиться более высокого разрешения при средних размерах экрана, технически очень трудно. Создать ЭЛТ с большим экраном для получения экстремально высокого разрешения возможно, но очень дорого и неоправданно вследствие громоздкости и высокой стоимости потенциального продукта.

С ЖК-мониторами ситуация значительно лучше. Имеется возможность как уменьшать размер точки, так и увеличивать размер экрана. Размер точки может быть уменьшен до величины порядка 0,1 мм и даже меньше, что позволит добиться сверхвысокого разрешения при средних размерах экрана. Размер экрана также может быть серьезно увеличен. Все это вопрос технологии, а также стоимости.

ЖК мониторы следуют по пути, проложенному ЭЛТ-мониторами. Размеры экрана и разрешения выбираются из стандартного ряда, а размер экранного элемента просто подгоняется под эти значения. Правда, у ЖК-мониторов размер изображения несколько больше, чем у соответствующих по диагонали ЭЛТ (он совпадает с размером экрана). С учетом этого факта типичные 15-дюймовые ЖК-мониторы имеют разрешение 1024´768, а 17-дюйм — 1280´1024, при этом размер экранного элемента составляет чуть меньше 0,3 мм. В более старших моделях размер экрана находится в пределах 18—22 дюймов, размер экранного элемента — 0,3—0,25 мм, а разрешения — 1280´1024 или 1600´1200 (у некоторых моделей и выше).

Яркость, контрастность, угол обзора, цветопередача

По этим параметрам эталоном следует признать ЭЛТ-технологию. По яркости и контрастности лучшие образцы ЖК-мониторов достигли примерного паритета с ЭЛТ, по остальным пока наблюдается существенное отставание, но разрыв постепенно сокращается.

Для комфортной работы на компьютере яркость изображения должна составлять порядка 150—200 Кд/м². С получением такого уровня яркости у ЭЛТ-мониторов никогда не возникало особых проблем.

Массовые ЖК-мониторы в целом по яркости превосходят обычные ЭЛТ-мониторы (яркость у ЖК-мониторов определяется лампой подсветки). Хотя приводимые в технических параметрах ЖК-мониторов значения контрастности находятся вполне на уровне ЭЛТ-мониторов (у ЖК — от 300:1 до 400:1, у ЭЛТ — от 350:1 до 700:1), у ЖК-мониторов существуют свои особые проблемы. Во-первых, контрастность может резко ухудшаться при наличии рассеянного освещения. Для ослабления этого эффекта применяются специальные покрытия экрана. Во-вторых, контрастность резко уменьшается по мере отклонения направления взгляда от перпендикулярного к плоскости экрана, при этом сильно искажаются и цвета. С помощью специальных технологий углы обзора могут быть увеличены до 160—170 градусов по горизонтали и вертикали, при этом углы комфортного обзора увеличиваются до 90 градусов по горизонтали и до 40 градусов по вертикали. В результате пользователь получает гораздо большую свободу и не испытывает дискомфорта при незначительных изменениях угла зрения.

По мере совершенствования и доводки технологического процесса улучшается и ситуация с цветопередачей. Все большее число выпускаемых ЖК-панелей имеют 24 разрядное управление цветом (16,7 млн. цветов), хотя продолжается выпуск и 16-разрядных панелей. Но по широте охвата цветовой палитры ЖК-технологии по-прежнему уступают ЭЛТ и пока еще не подходят для профессиональной работы с цветом.

Время отклика

Если все ЭЛТ-мониторы имеют очень небольшое время отклика (8—12 мс) и все в равной степени пригодны для воспроизведения видеоизображений, то ЖК-мониторы имеют гораздо большее время отклика (20—50 мс) и далеко не все из них воспроизводят видео и сцены динамических игр без заметных артефактов (эффекты размытия и послеизображения). Именно недостаточное быстродействие препятствует пока широкому проникновению относительно недорогих моделей на рынок домашних ПК. Надо отметить, что повышению быстродействия ЖК-панелей сейчас уделяется особое внимание.

Из-за существенных отличий режима свечения экранных элементов в ЖК- и ЭЛТ-технологиях по времени отклика нельзя однозначно судить о качестве воспроизведения ЖК-мониторами движущихся изображений. В электронно-лучевых трубках используется импульсный способ засветки элемента экрана. Сканирующий электронный луч воздействует на каждую точку люминофора один раз за кадр в течение очень короткого времени. Далее она светится (затухает) в течение некоторого времени послесвечения. Фактически время послесвечения люминофора и есть время отклика. Оно выбирается достаточно малым, существенно меньшим длительности телевизионного кадра, чтобы избежать проблем с размытием и послеизображением. Но при этом возникает другая проблема — мерцание изображения. Оно становится незаметным только при достаточно высокой частоте смены кадров (регенерации) — 85 Гц или выше, так что поддержка таких частот регенерации представляет собой необходимое условие для получения качественного изображения. В ЖК-панелях используется принцип постоянной засветки элемента экрана. Управляющее напряжение приложено к каждой ячейке в течение всего времени кадра, так что мерцаний нет и высокая частота регенерации с этой точки зрения не требуется. Однако из-за длительного свечения точек изображения эффект послеизображения становится более заметным, что ухудшает воспроизведение быстродвижущихся объектов, их перемещение по экрану может казаться прерывистым даже при малом времени отклика. Если предполагается использовать ЖК-монитор для динамических игр и просмотра видео, то при покупке необходимо сразу убедиться в том, что эффекты размытия и послеизображения в динамичных сценах малозаметны.

Основные параметры мониторов

1. Диагональ. Рабочая область экрана. Разрешение (то есть количество точек по горизонтали и по вертикали).

2. Тип ЭЛТ или матрицы.

3. Размер точки.

4. Время отклика. Яркость. Контрастность. Угол обзора: горизонтальный и вертикальный (для ЖК).

5. Частота горизонтальной развертки.

6. Частота вертикальной развертки.

7. Сертификация.

8. Габариты.

КЛАВИАТУРА И МЫШЬ

Клавиатура – клавишное устройство управления персональным компьютером. Служит для ввода алфавитно-цифровых (знаковых) данных, а также команд управления. Комбинация монитора и клавиатуры обеспечивает простейший интерфейс пользователя. С помощью клавиатуры управляют компьютерной системой, а с помощью монитора получают от нее отклик.

Известны два типа клавиатур – клавиатура с механическими и мембранными переключателями. Переключатель первого типа – это обычный механический датчик, традиционное устройство, известное уже несколько десятилетий. Второй тип датчика устроен несколько сложнее. Переключатель данного типа представляет из себя набор мембран, при нажатии на клавишу верхняя мембрана прогибается и через специальное отверстие в изолирующей мембране замыкается на нижнюю мембрану. Как правило, предпочтение отдается клавиатуре с механическими датчиками. Они выдерживают многолетнюю эксплуатацию, надежны и поддаются ремонту в случае необходимости.

Принцип действия клавиатуры

Клавиатура относится к стандартным средствам персонального компьютера. Ее основные функции не нуждаются в поддержке специальными системными программами (драйверами). Необходимое программное обеспечение для начала работы с компьютером уже имеется в микросхеме ПЗУ в составе базовой системы ввода-вывода (BIOS), и потому компьютер реагирует на нажатия клавиш сразу после включения.

Физически клавиатура и процессор связаны только двумя проводами, контроллер процессора сканирует переключатели клавиш, и при нажатии на любую клавишу по этим двум проводам передается уникальный скан-код размером один байт. Скан-код анализируется процессором и преобразуется в код символа. Далее полученный код символа помещается в небольшую область памяти, известную как буфер клавиатуры. Введенный символ хранится в буфере клавиатуры до тех пор, пока его не заберет оттуда та программа, для которой он и предназначался, например текстовый редактор или текстовый процессор. Если символы поступают в буфер чаще, чем забираются оттуда, наступает эффект переполнения буфера. В этом случае ввод новых символов на некоторое время прекращается. На практике в этот момент при нажатии на клавишу слышим предупреждающий звуковой сигнал и не наблюдаем ввода данных.

Из данного объяснения ясно, что каждой клавише присвоен уникальный цифровой код и существуют специальные таблицы кодировки клавиатуры. Например, кодовая таблица США имеет номер 437 (как правило, она записана в специальную микросхему – знакогенератор процессора), а кодовая страница России имеет номер 866. Для смены кодировки клавиатуры применяются специальные программы – клавиатурные драйверы. Современные клавиатуры способны не только передавать данные в процессор, но и воспринимать команды от него.

Состав клавиатуры

Стандартная клавиатура имеет более ста клавиш, функционально распределенных по нескольким группам.

Группа алфавитно-цифровых клавиш предназначена для ввода знаковой информации и команд, набираемых по буквам. Каждая клавиша может работать в нескольких режимах (регистрах) и, соответственно, может использоваться для ввода нескольких символов. Переключение между нижним регистром (для ввода строчных символов) и верхним регистром (для ввода прописных символов) выполняют удержанием клавиши SHIFT (нефиксированное переключение). При необходимости жесткого переключения регистра используют клавишу CAPS LOCK (фиксированное переключение). Если клавиатура используется для ввода данных, абзац закрывают нажатием клавиши ENTER. При этом автоматически начинается ввод текста с новой строки. Если клавиатуру используют для ввода команд, клавишей ENTER завершают ввод команды и начинают ее исполнение.

Для разных языков существуют различные схемы закрепления символов национальных алфавитов за конкретными алфавитно-цифровыми клавишами. Такие схемы называются раскладками клавиатуры. Переключения между различными раскладками выполняются программно – это одна из функций операционной системы. Соответственно, способ переключения зависит от того, в какой операционной системе работает компьютер. Например, в системе Windows 98/2000/XP для этой цели могут использоваться следующие комбинации: левая клавиша ALT+SHIFT или CTRL+SHIFT. При работе с другой операционной системой способ переключения можно установить по справочной системе той программы, которая выполняет переключение.

Общепринятые раскладки клавиатуры имеют свои корни в раскладках клавиатур пишущих машинок. Для персональных компьютеров IBM PC типовыми считаются раскладки QWERTY (английская) и ЙЦУКЕНГ (русская). Раскладки принято именовать по символам, закрепленным за первыми клавишами верхней строки алфавитной группы.

Группа функциональных клавиш включает двенадцать клавиш (от F1 до F12), размещенных в верхней части клавиатуры. Функции, закрепленные за данными клавишами, зависят от свойств конкретной работающей в данный момент программы, а в некоторых случаях и от свойств операционной системы.

Служебные клавиши располагаются рядом с клавишами алфавитно-цифровой группы. В связи с тем, что ими приходится пользоваться особенно часто, они имеют увеличенный размер. К ним относятся рассмотренные выше клавиши SHIFT и ENTER, регистровые клавиши ALT и CTRL (их используют в комбинации с другими клавишами для формирования команд), клавиша TAB (для ввода позиций табуляции при наборе текста), клавиша ESC (от английского слова Escape) для отказа от исполнения последней введенной команды и клавиша BACKSPACE для удаления только что введенных знаков (она находится над клавишей ENTER и часто маркируется стрелкой, направленной влево).

Служебные клавиши PRINT SCREEN, SCROLL LOCK и PAUSE/BREAK размещаются справа от группы функциональных клавиш и выполняют специфические функции, зависящие от действующей операционной системы. Общепринятыми являются следующие действия:

PRINT SCREEN – печать текущего состояния экрана на принтере (для MS-DOS) или сохранение его в специальной области оперативной памяти, называемой буфером обмена (для Windows).

SCROLL LOCK – переключение режима работы в некоторых (как правило, устаревших) программах.

PAUSE/BREAK – приостановка/прерывание текущего процесса.

Две группы клавиш управления курсором расположены справа от алфавитно-цифровой панели. Курсором называется экранный элемент, указывающий место ввода знаковой информации. Курсор используется при работе с программами, выполняющими ввод данных и команд с клавиатуры. Клавиши управления курсором позволяют управлять позицией ввода.

PAGE UP/PAGE DOWN – перевод курсора на одну страницу вверх или вниз. Понятие «страница» обычно относится к фрагменту документа, видимому на экране. В графических операционных системах (например Windows) этими клавишами выполняют «прокрутку» содержимого в текущем окне. Действие таких клавиш во многих программах может быть модифицировано с помощью служебных регистровых клавиш, в первую очередь SHIFT и CTRL. Конкретный результат модификации зависит от конкретной программы и/или операционной системы.

Клавиши HOME и END переводят курсор в начало или конец текущей строки, соответственно. Их действие также модифицируется регистровыми клавишами.

Традиционное назначение клавиши INSERT состоит в переключении режима ввода данных (переключение между режимами вставки и замены). Если текстовый курсор находится внутри существующего текста, то в режиме вставки происходит ввод новых знаков без замены существующих символов (текст как бы раздвигается). В режиме замены новые знаки заменяют текст, имевшийся ранее в позиции ввода.

В современных программах действие клавиши INSERT может быть иным. Конкретную информацию следует получить в справочной системе программы. Возможно, что действие этой клавиши является настраиваемым, – это также зависит от свойств конкретной программы.

Клавиша DELETE предназначена для удаления знаков, находящихся справа от текущего положения курсора. При этом положение позиции ввода остается неизменным.

Группа клавиш дополнительной панели дублирует действие цифровых и некоторых знаковых клавиш основной панели. Во многих случаях для использования этой группы клавиш следует предварительно включать клавишу-переключатель NUM LOCK (о состоянии переключателей NUM LOCK, CAPS LOCK и SCROLL LOCK можно судить по светодиодным индикаторам, обычно расположенным в правом верхнем углу клавиатуры).

По методу подключения к системному блоку различают проводные и беспроводные клавиатуры. Передача информации в беспроводных системах осуществляется инфракрасным лучом или по радиоканалу. Обычный радиус действия таких клавиатур составляет несколько метров. Источником сигнала является клавиатура.

Мышь

Мышь – устройство управления манипуляторного типа. Представляет собой плоскую коробочку с двумя-тремя кнопками. Перемещение мыши по плоской поверхности синхронизировано с перемещением графического объекта (указателя мыши) на экране монитора.

Принцип действия

В отличие от клавиатуры, мышь не является стандартным органом управления, и персональный компьютер не имеет для нее выделенного порта. Для мыши нет и постоянного выделенного прерывания, а базовые средства ввода и вывода (BIOS) компьютера, размещенные в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), не содержат программных средств для обработки прерываний мыши.

В связи с этим в первый момент после включения компьютера мышь не работает. Она нуждается в поддержке специальной системной программы – драйвера мыши. Драйвер устанавливается либо при первом подключении мыши, либо при установке операционной системы компьютера. Хотя мышь и не имеет выделенного порта на материнской плате, для работы с ней используют один из стандартных портов, средства для работы с которыми имеются в составе BIOS. Драйвер мыши предназначен для интерпретации сигналов, поступающих через порт. Кроме того, он обеспечивает механизм передачи информации о положении и состоянии мыши операционной системе и работающим программам.

Компьютером управляют путем перемещения мыши по плоскости и кратковременными нажатиями правой и левой кнопок. В отличие от клавиатуры мышь не может напрямую использоваться для ввода знаковой информации – ее принцип управления является событийным. Перемещения мыши и щелчки ее кнопок являются событиями с точки зрения ее программы-драйвера. Анализируя эти события, драйвер устанавливает, когда произошло событие и в каком месте экрана в этот момент находился указатель. Эти данные передаются в прикладную программу, с которой работает пользователь в данный момент. По ним программа может определить команду, которую имел в виду пользователь, и приступить к ее исполнению.

Комбинация монитора и мыши обеспечивает наиболее современный тип интерфейса пользователя, который называется графическим. Пользователь наблюдает на экране графические объекты и элементы управления. С помощью мыши он изменяет свойства объектов и приводит в действие элементы управления компьютерной системой, а с помощью монитора получает от нее отклик в графическом виде.

Стандартная мышь имеет только две кнопки, хотя существуют нестандартные мыши с тремя кнопками или с двумя кнопками и одним вращающимся регулятором. В последнее время все большее распространение получили мыши с колесиком прокрутки, расположенным между двумя кнопками и позволяющим выполнять прокрутку в любых приложениях Windows. Функции нестандартных органов управления определяются тем программным обеспечением, которое поставляется вместе с устройством.

Классификация мышей

1. По принципу считывания информации о перемещении – механические оптические.

2. По принципу подключения к системному блоку – проводные и беспроводные; инфракрасные и радио-мыши.

3. По интерфейсу подключения – COM, PC/2, USB.

Специальные манипуляторы

Кроме обычной мыши существуют и другие типы манипуляторов, например: трекболы, пенмаусы.

Трекбол в отличие от мыши устанавливается стационарно, и его шарик приводится в движение ладонью руки. Преимущество трекбола состоит в том, что он не нуждается в гладкой рабочей поверхности, поэтому трекболы нашли широкое применение в портативных персональных компьютерах.

Пенмаус представляет собой аналог шариковой авторучки, на конце которой вместо пишущего узла установлен узел, регистрирующий величину перемещения.