|
Реферат: Модули, файлы и записи (Кибернетика)
Модули, записи и файлы.
Введение
Целью курсового проектирования является приобретение и
закрепление навыков в организации вычислительных процессов и
программирования на алгоритмическом языке ПАСКАЛЬ. Основной акцент в
работе уделяется рассмотрению модульного программирования,
использованию процедур и функций. Кроме того, большое внимание
уделяется работе с файлами, подробно рассматриваются функции открытия
и закрытия файла. Полученные знания помогут в будущем более
эффективно подходить к процессу разработки программного обеспечения.
Язык программирования Pascal был разработан в 1968—1971 гг.
Никлаусом Виртом в Цюрихском Институте информатики (Швейцария).
Первоначальная цель разработки языка диктовалась необходимостью
инструмента "для обучения программированию как систематической
дисциплине". Однако очень скоро обнаружилась чрезвычайная
эффективность языка Pascal в самых разнообразных приложениях, от
решения небольших задач численного характера до разработки сложных
программных систем — компиляторов, баз данных, операционных систем и
т.п. К настоящему времени Pascal принадлежит к группе наиболее
распространенных и популярных в мире языков программирования.
Существуют многочисленные реализации языка практически для всех
машинных архитектур; разработаны десятки диалектов и проблемно-
ориентированных расширений языка Pascal; обучение программированию и
научно-технические публикации в значительной степени базируются на
этом языке.
Характеристика и особенности языка. Существует ряд объективных
причин, обусловивших выдающийся успех языка Pascal. Среди них в
первую очередь необходимо указать следующие:
1. Язык в естественной и элегантной форме отразил важнейшие
современные концепции технологии разработки программ: развитая
система типов, ориентация на принципы структурного программирования,
поддержка процесса пошаговой разработки.
2. Благодаря своей компактности, концептуальной целостности и
ортогональности понятий, а также удачному первоначальному описанию,
предложенному автором языка, Pascal оказался весьма легок для
изучения и освоения. В противоположность громоздким многотомным
описаниям таких языков, как PL/I, Cobol, FORTRAN, достаточно полное
описание языка Pascal занимает около 30 страниц текста, а его
синтаксические правила можно разместить на одной странице.
3. Несмотря на относительную простоту языка, он оказался
пригоден для весьма широкого спектра приложений, в том числе для
разработки очень больших и сложных программ, например операционных
систем.
4. Pascal весьма технологичен для реализации практически для
всех, в том числе и нетрадиционных, машинных архитектур.
Утверждается, что разработка Pascal-транслятора "почти не превышает
по трудоемкости хорошую дипломную работу выпускника вуза". Благодаря
этому для многих ЭВМ существует несколько различных реализации языка,
отражающих те или иные практические потребности программистов.
Язык Pascal стандартизован во многих странах. В 1983 году был
принят международный стандарт (ISO 7185:1983). Готовится (сведения на
1989 год) стандарт СЭВ на Pascal.
Рассмотрим основные особенности языка Pascal.
1. Pascal является традиционным алгоритмическим языком
программирования, продолжающим линию Algol-60. Это означает, что
программа на языке Pascal представляет собой специально
организованную последовательность шагов по преобразованию данных,
приводящую к решению некоторой задачи. Это отличает Pascal от так
называемых непроцедурных языков типа Prolog, по существу
представляющих собой формализмы для записи начальных условий
некоторой задачи и синтезирующих решение посредством встроенных
механизмов логического вывода.
2. Язык Pascal содержит удобные средства для представления
данных. Развитая система типов позволяет адекватно описывать данные,
подлежащие обработке, и конструировать структуры данных произвольной
сложности. Pascal является типизированным языком, что означает
фиксацию типов переменных при их описании, а также строгий контроль
преобразований типов и контроль доступа к данным в соответствии с их
типом (как на этапе компиляции, так и при исполнении программ).
3. Набор операторов языка Pascal отражает принципы структурного
программирования и позволяет записывать достаточно сложные алгоритмы
в компактной и элегантной форме.
Pascal является процедурным языком с традиционной блочной
структурой и статически определенными областями действия имен.
Процедурный механизм сочетает в себе простоту реализации и
использования и гибкие средства параметризации.
4. Синтаксис языка достаточно несложен. Программы записываются в
свободном формате, что позволяет сделать их наглядными и удобными для
изучения.
Модуль
Модуль - это автономно компилируемая программная единица,
включающая в себя различные компоненты раздела описаний (типы,
константы, переменные, процедуры и функции) и, возможно, некоторые
исполняемые операторы инициирующей части. В модулях Turbo PASCAL
явным образом выделяется некоторая "видимая" интерфейсная часть, в
которой сконцентрированы описания глобальных типов, констант и
переменных, а также приводятся заголовки глобальных процедур и
функций. Появление объектов в интерфейсной части делает их доступными
для других модулей и основной программы. Тела процедур и функций
располагаются в исполняемой части модуля, которая может быть скрыта
от пользователя. Модули представляют собой прекрасный инструмент для
разработки библиотек прикладных программ и мощное средство модельного
программирования. Важная особенность модуля заключается в том, что
компилятор Turbo PASCAL размещает их программный код в отдельном
сегменте. Модуль имеет следующую структуру:
UNIT ;
INTERFACE
IMPLEMENTATION
BEGIN
END.
Здесь UNIT - зарезервированное слово, начинает заголовок
модуля;
- имя модуля (должно совпадать с именем файла, в
который помещен модуль);
IMPLEMENTATION - зарезервированное слово (выполнение), начинает
исполняемую часть; BEGIN - зарезервированное слово, начинает
инициирующую часть (часть модуля BEGIN
необязательна); END - зарезервированное слово, признак конца модуля.
Заголовок модуля состоит из зарезервированного слова UNIT и
следующего за ним имени модуля. Для правильной работы Turbo PASCAL и
возможности подключения средств, облегчающих разработку крупных
программ, это имя должно совпадать с именем файла, в который
помещается исходный текст модуля. Имя модуля служит для его связи с
другими модулями и основной программой. Эта связь устанавливается
специальным приложением USES . Здесь USES -
зарезервированное слово; - список модулей, с
которыми устанавливается связь, элементами списка являются имена
модулей, отделяемые друг от друга запятыми. Если объявление USES
используется, то оно должно открывать раздел описаний основной
программы. Модули могут использовать другие модули. Предложение USES
в модулях может следовать либо сразу за зарезервированным словом
INTERFACE, либо сразу за словом IMPLEMENTATION. Интерфейсная часть
открывается зарезервированным словом INTERFACE. В этой части
содержатся объявления всех глобальных объектов модуля (типов,
констант, переменных и подпрограмм), которые должны стать доступными
основной программе и (или) другим модулям. При объявлении глобальных
подпрограмм в интерфейсной части указывается только их заголовок.
Объявление подпрограмм в интерфейсной части автоматически
сопровождается их компиляцией с использованием дальней модели памяти.
Таким образом, обеспечивается доступ к подпрограммам из основной
программы и других модулей. Порядок появления различных разделов
объявлений и их количество может быть произвольным. Исполняемая часть
начинается зарезервированным словом IMPLEMEN- TATION и содержит
описания подпрограмм, объявленных в интерфейсной части. В ней могут
объявляться локальные для модуля объекты - вспомогательные типы,
константы, переменные и блоки, а также метки, если они используются в
инициирующей части. Описанию подпрограммы, объявленной в интерфейсной
части модуля, в исполняемой части должен предшествовать заголовок, в
котором можно опускать список формальных переменных (и тип результата
для функции), так как они уже описаны в интерфейсной части. Но если
заголовок программы приводится в полном виде, т.е., со списком
формальных параметров, то он должен совпадать с заголовком,
объявленным в интерфейсной части. Инициирующая часть завершает
модуль. Она может отсутствовать вместе с начинающим ее словом BEGIN
или быть пустой - тогда за BEGIN сразу следует признак конца модуля
(слово END и следующая за ним точка). В инициирующей части
размещаются исполняемые операторы, содержащие некоторый фрагмент
программы. Эти операторы исполняются до передачи управления основной
программе и обычно используются для подготовки ее работы. Например, в
них могут инициироваться переменные, открываться нужные файлы, могут
устанавливаться связи с другими ПК по коммуникационным каналам и т.п.
Не рекомендуется делать инициирующую часть пустой, лучше ее опустить:
пустая часть содержит пустой оператор, которому будет передано
управление при запуске программы.
В среде Turbo PASCAL имеются средства, управляющие способом
компиляции модулей и облегчающие разработку крупных программных
проектов. В частности, определены три режима компиляции: COMPILE,
MAKE и BUILD. Режимы отличаются только способами связи компилируемого
модуля и основной программы с другими модулями, объявленными в
приложении USES. При компиляции модуля или основной программы в
режиме COMPILE компилируется только файл, находящийся в активном
окне. По умолчанию предполагается, что используемые модули уже
откомпилированы и результаты помещены в одноименные файлы с
расширением .TPU; файл с расширением .TPU (от английского Turbo
Pаscal Unit) создается в результате компиляции модуля. В режиме МАКЕ
компилятор проверяет наличие TPU-файлов для каждого объявленного
модуля. Если какой-либо из файлов не обнаружен, то система пытается
отыскать одноименный файл с расширением .PAS, т.е. файл с исходным
текстом модуля. Если PAS-файл найден, то происходит его компиляция.
Кроме того, в этом режиме система следит за возможными изменениями
исходного текста любого используемого модуля. Если в PAS-файл
(исходный текст модуля) внесены какие-либо изменения, то независимо
от того, есть ли уже в каталоге соответствующий TPU-файл или нет,
система осуществляет его компиляцию перед компиляцией основной
программы. Если изменения внесены в интерфейсную часть модуля, то
будут перекомпилированы также и все другие модули, обращающиеся к
нему. Режим МАКЕ существенно облегчает процесс разработки крупных
программ с множеством модулей. В режиме BUILD существующие TPU-файлы
игнорируются, и система пытается отыскать и компилировать
соответствующий PAS-файл для каждого объявленного в предложении USES
модуля. После компиляции в режиме BUILD программист может быть уверен
в том, что учтены все сделанные им изменения в любом из модулей.
Подключение модуля к основной программе и их возможная
компиляция осуществляется в порядке их объявления в предложении USES.
При переходе к очередному модулю система предварительно отыскивает
все модули, на которые он ссылается. Ссылки модулей друг на друга
могут образовывать древовидную структуру любой сложности, однако
запрещается явное или косвенное обращение модуля к самому себе. Дело
в том, что Turbo PASCAL разрешает ссылки на частично
откомпилированные модули, что приблизительно соответствует
опережающему описанию подпрограммы. Если интерфейсные части любых
двух модулей независимы, Turbo PASCAL сможет идентифицировать все
глобальные идентификаторы в каждом из модулей, после чего
откомпилирует тела модулей обычным способом.
Запись
Запись – это структура данных, состоящая из фиксированного числа
компонентов, называемых полями записи. В отличие от массива,
компоненты (поля) записи могут быть различного типа. Чтобы можно было
ссылаться на тот или иной компонент записи, поля именуются.
Структура обьявления типа записи такова:
= RECORD END
Здесь - правельный индификатор;
RECORD, END – зарезервированные слова (запись, конец);
- список полей; представляют собой
последовательность
разделов записи, между которыми ставится точка с запитой.
Каждый раздел записи состоит из одного или нескольких
индификаторов полей, отделяемых друг от друга запятыми. За
индификатором ставится двоеточие и описание типа поля например:
type
birthday = record
day, month : byte;
year : word:
end;
var
a,b : Birthday;
. . . . . . . .
В этом примере тип Birthday есть запись с полями DAY, MONTH, и
YEAR; переменные А и В содержат записи типа Birthday.
Как в массиве, значения переменных типа записи можно присваивать
другим переменным того же типа, например:
a : = b;
К каждому из компонентов записи можно получить доступ, если
использовать составное имя, т.е. указать имя переменной, затем точку
и имя поля:
a.day := 27;b.year := 1991;
Чтобы упростить доступ к полям записи, используется оператор
присоединения WITH:
WITH DO
Здесь WITH, DO – ключевые слова (с, делать);
- имя переменной типа запись, за которым,
возможно, следует список вложенных полей;
- любой оператор Турбо Паскаля.
Например:
with c.bd do month := 9;
Имена полей должны быть уникальными в пределах той записи, где
они обьявлены, однако, если записи содержат поля – записи, т.е.
вложена одна в другую, имена могут повторяться на разных уровнях
вложенности.
Файлы
Под файлом понимается именованная область памяти на магнитном
носителе, используемая для долговременного хранения некоторой
логически связанной информации. В эту область внешней памяти можно
как поместить определенные данные, так и извлечь их из нее. Эти
действия имеют общее название - ввод-вывод.
Программирование доступа к файлу в языке Turbo Pascal начинается
с описания файловой переменной (переменной файлового типа). Это
описание строится с помощью служебного слова file, после которого
(после служебного слова of) может быть указан тип отдельных элементов
файла, например:
var
F : file of integer;
При необходимости можно отдельно определить некоторый файловый
тип, которым в дальнейшем пользоваться при описании файловых
переменных:
type
RecordFile = file of record
А, В : real;
end;
var
Fl, F2 : RecordFile;
Очень важно различать собственно файл (область памяти на
магнитном носителе с некоторой информацией) и переменную файлового
типа в некоторой Turbo Pascal- программе. Считается, что файловая
переменная является представителем некоторого дискового файла в
программе. Для того, чтобы реализовать доступ к файлу па магнитном
диске, программа должна связать его с файловой переменной. Для этого
необходимо сопоставить переменную с именем файла. Это имя
представляется в виде строки, содержащей полное имя файла и, быть
может, цепочку объемлющих каталогов и обозначение дисковода. Такая
строка носит название маршрута (или пути) к файлу и формируется по
общим правилам MS-DOS.
Связывание маршрута и файловой переменной производится
стандартной процедурой Assign, которой передаются два параметра: имя
переменной файлового типа и строка с именем (маршрутом) дискового
файла, например:
Assign (F, 'с: booksbook4test3 .раз ' ) ;
Помимо маршрута, во втором параметре может быть указано условное
(символическое) обозначение некоторого “псевдофайла” MS-DOS, то есть
файла, связанного с конкретным физическим устройством. Допускаются
имена, в основном совпадающие с принятыми в MS-DOS обозначениями
(‘con’ – консоль, то есть экран дисплея и/или клавиатура, ‘lpti’ или
‘prn’ – печатающее устройство и т. д.).
До тех пор, пока файловая переменная не связана с каким-либо
дисковым файлом, никакие операции с ней в программе невозможны,
Заметим, что можно связать файловую переменную с еще не существующим
дисковым файлом. Это может быть оправдано для случая последующего
создания Turbo Pascal-программой файла с данным именем с помощью
некоторой системной процедуры.
После того, как файловая переменная с помощью процедуры Assign
связана с конкретным дисковым файлом, можно выполнить любую
допустимую операцию с ним. Здесь рассмотрим две операции общего
характера, позволяющие переименовывать и уничтожать существующие
дисковые файлы. Такие операции выполняются системными подпрограммами
Rename и Erase со следующими спецификациями:
Rename ( var f; nevname : string );
Erase ( var f );
Основным параметром этих процедур является файловая переменная
(она может идентифицировать файл любого типа, и к ней должна была
быть ранее применена процедура Assign), а процедуре Rename
дополнительно передается новое имя файла. Действие указанных процедур
основывается на соответствующих DOS-функциях и функционально
эквивалентно командам ren и del командного процессора.
Заключение
Полученный мною практический опыт применительно к
программированию на ПАСКАЛЕ позволяет использовать эффективное
модульное программирование. Кроме того, изучив представленный в
курсовом проектировании материал, я приобрел практические навыки
использования процедур, функций. Наряду с этим я научился правильно
использовать файловые функции операционной системы MS-DOS, что
является одним из основных вопросов программирования.
Реферат на тему: Мониторы
1. Мониторы сегодня.
Сразу следует оговориться - никогда не экономьте на мониторе! Монитор
нельзя модернизировать. Он покупается один раз для долговременного
использования. Именно через монитор мы воспринимаем всю визуальную
информацию от компьютера. Не важно, работаете ли вы с бухгалтерской
программой, пишите письма, играете в игры, управляете сервером – вы всегда
используете монитор. От качества и безопасности монитора напрямую зависит
ваше здоровье - прежде всего зрение.
Если вы собрались покупать новый компьютер или решились на модернизацию,
то прежде чем выбрать самую современную видео карту или самый скоростной
жесткий диск или, да что угодно, прежде всего, подумайте о мониторе. Именно
за монитором вы будете проводить много времени, развлекаясь или работая.
Лучше купить видео ускоритель попроще, чтобы модернизировать его позднее,
но монитор вы не сможете модернизировать. Вы можете его только выкинуть и
купить новый. Или продать за смешные деньги. Именно поэтому нельзя
экономить на мониторе, потому что вы экономите на своем здоровье.
В этой работе мы рассмотрим преимущества и недостатки разных типов
мониторов, начиная с традиционных CRT мониторов и заканчивая
ультрасовременными LCD мониторами. Мы уделим особое внимание таким
параметрам, как поддерживаемые разрешения и частоты обновления,
соответствие стандартам безопасности и поддержка режимов энергосбережения.
И многое другое.
2. CRT мониторы
Сегодня самый распространенный тип мониторов это CRT (Cathode Ray Tube)
мониторы. Как видно из названия, в основе всех подобных мониторов лежит
катодно-лучевая трубка, но это дословный перевод, технически правильно
говорить электронно-лучевая трубка (ЭЛТ).
Рассмотрим принципы работы CRT мониторов. CRT или ЭЛТ-монитор имеет
стеклянную трубку, внутри которой находится вакуум, т.е. весь воздух
удален. 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. Для создания изображения в CRT мониторе используется
электронная пушка, которая испускает поток электронов сквозь металлическую
маску или решетку на внутреннюю поверхность стеклянного экрана монитора,
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, т.е. поток
электронов заставляет точки люминофора светиться. Эти светящиеся точки
люминофора формируют изображение, которое вы видите на вашем мониторе. Как
правило, в цветном CRT мониторе используется три электронные пушки, в
отличие от одной пушки, применяемой в монохромных мониторах, которые сейчас
практически не производятся и мало кому интересны.
Все мы знаем или слышали о том, что наши глаза реагируют на основные
цвета: красный (Red), зеленый (Green) и синий (Blue) и на их комбинации,
которые создают бесконечное число цветов.
Люминофорный слой, покрывающий фронтальную часть электронно-лучевой
трубки, состоит из очень маленьких элементов (настолько маленьких, что
человеческий глаз их не всегда может различить). Эти люминофорные элементы
воспроизводят основные цвета, фактически имеются три типа разноцветных
частиц, чьи цвета соответствуют основным цветам RGB (отсюда и название
группы из люминофорных элементов – триады).
Люминофор начинает светиться, как было сказано выше, под воздействием
ускоренных электронов, которые создаются тремя электронными пушками. Каждая
из трех пушек соответствует одному из основных цветов и посылает пучок
электронов на различные частицы люминофор, чье свечение основными цветами с
различной интенсивностью комбинируется и в результате формируется
изображение с требуемым цветом. Например, если активировать красную,
зеленую и синюю люминофорные частицы, то их комбинация сформирует белый
цвет.
Для управления электронно-лучевой трубкой необходима и управляющая
электроника, качество которой во многом определяет и качество монитора.
ЭЛТ можно разбить на два класса - трехлучевые с дельтаобразным
расположением электронных пушек и с планарным расположением электронных
пушек. В этих трубках применяются щелевые и теневые маски, хотя правильнее
сказать, что они все теневые. 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.
Итак, самые распространенные типы масок это теневые, а они бывают двух
типов: "Shadow Mask" (теневая маска) и "Slot Mask" (щелевая маска).
1.1. SHADOW MASK
Теневая маска (shadow mask) это самый распространенный тип масок для CRT
мониторов. Теневая маска состоит из металлической сетки перед частью
стеклянной 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
точный), именно этим обеспечивается то, что электронный луч попадает только
на требуемые люминофорные элементы и только в определенных областях.
Теневая маска создает решетку с однородными точками (еще называемыми
триады), где каждая такая точка состоит из трех люминофрных элементов
основных цветов - зеленного, 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 изображения, образуемого триадой точек.
Минимальное расстояние между люминофорными элементами одинакового цвета
называется dot pitch (или шаг точки) и является индексом качества
изображения. Шаг точки обычно измеряется в миллиметрах (мм). Чем меньше
значение шага точки, тем выше качество воспроизводимого на мониторе
изображения.
1.2. SLOT MASK
Щелевая маска (slot mask) это технология широко применяется компанией NEC
под именем "CromaClear". Это решение на практике представляет собой
комбинацию двух технологий описанных выше. 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 (щелевой шаг). Чем меньше значение slot pitch, тем
выше качество изображения на мониторе.
1.3. APERTURE GRILLE
Апертурная решетка (aperture grill) это тип маски, используемый разными
производителями в своих технологиях для производства кинескопов, носящих
разные названия, но имеющих одинаковую суть, например технология Trinitron
от Sony или Diamondtron от Mitsubishi. 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 высокую 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(ых) (одной в 15", двух в 17", трех и более в 21")
проволочке, тень от которой Вы и видите на экране. Эта проволочка
применяется для гашения колебаний и называется damper wire. Ее 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.
Минимальное расстояние между полосами люминофора одинакового цвета
называется strip pitch (или шагом полосы) и измеряется в миллиметрах (мм).
Чем меньше значение strip pitch, тем выше качество изображения на мониторе.
Изображение на экране воспроизводится в результате процесса, в ходе
которого свечение люминофорных элементов инициируется электронным лучом,
проходящим последовательно по строкам в следующем порядке: слева направо и
сверху вниз на экране монитора. Этот процесс происходит очень быстро,
поэтому нам кажется, что экран светится постоянно. В сетчатке наших глаз
изображение хранится около 1/20 секунды. Это означает, что если электронный
луч будет двигаться по экрану медленно, мы можем видеть это движение как
отдельную движущуюся яркую точку, но когда луч начинает двигаться, быстро
прочерчивая на экране строку хотя бы 20 раз в секунду, наши глаза не увидят
движущейся точки, а увидят лишь равномерную линию на экране. Если теперь
заставить луч последовательно пробегать по многим горизонтальным линиям
сверху вниз за время меньшее 1/25 секунды, мы увидим равномерно освещенный
экран с небольшим мерцанием. Движение самого луча будет происходить
настолько быстро, что наш глаз не будет в состоянии его заметить. Чем
быстрее электронный луч проходит по всему экрану, тем меньше будет заметно
и мерцание картинки. Считается, что такое мерцание становится практически
незаметным при частоте повторения кадров (проходов луча по всем элемента
изображения) примерно 75 в секунду. Однако эта величина в некоторой степени
зависит от размера монитора. Дело в том, что периферийные области сетчатки
глаза содержат светочувствительные элементы с меньшей инерционностью.
Поэтому мерцание мониторов с большими углами обзора становится заметным при
больших частотах кадров. Способность управляющей электроники формировать на
экране мелкие элементы изображения зависит от ширины полосы пропускания
(bandwidth). Ширина полосы пропускания монитора пропорциональна числу
пикселей, из которых формирует изображение видеокарта вашего компьютера. К
ширине полосы пропускания монитора мы еще вернемся.
Теперь перейдем к другому типу мониторов – LCD.
3. LCD Monitors
LCD (Liquid Crystal Display, жидкокристаллические мониторы) сделаны из
вещества, которое находится в жидком состоянии, но при этом обладает
некоторыми свойствами, присущими кристаллическим телам. Жидкие кристаллы
были открыты давным-давно, но изначально они использовались для других
целей. Молекулы жидких кристаллов под воздействием электричества могут
изменять свою ориентацию и вследствие этого изменять свойства светового
луча проходящего сквозь них. Основываясь на этом открытии и в результате
дальнейших исследований, стало возможным обнаружить связь между повышением
электрического напряжения и изменением ориентации молекул кристаллов для
обеспечения создания изображения. Первое свое применение жидкие кристаллы
нашли в дисплеях для калькуляторов и в кварцевых часах, а затем их стали
использовать в мониторах для портативных компьютеров. Сегодня, в результате
прогресса в этой области, начинают получать все большее распространение LCD
мониторы для настольных компьютеров. Далее речь пойдет только о
традиционных LCD мониторах, так называемых Nematic LCD.
Экран LCD монитора представляет собой массив маленьких сегментов
(называемых пикселями), которые могут манипулироваться для отображения
информации. LCD монитор имеет несколько слоев, где ключевую роль играют две
панели сделанные из свободного от натрия и очень чистого стеклянного
материала, называемого субстрат или подложка, которые собственно и содержат
тонкий слой жидких кристаллов между собой. На панелях имеются бороздки,
которые направляют кристаллы, сообщая им специальную ориентацию. Бороздки
расположены таким образом, что они параллельны на каждой панели, но
перпендикулярны между двумя панелями. Продольные бороздки получаются в
результате размещения на стеклянной поверхности тонких пленок из
прозрачного пластика, который затем специальным образом обрабатывается.
Соприкасаясь с бороздками, молекулы в жидких кристаллах ориентируются
одинаково во всех ячейках. Молекулы одной из разновидностей жидких
кристаллов (нематиков) в отсутствии напряжения поворачивают вектор
электрического (и магнитного) поля в такой световой волне на некоторый угол
в плоскости, перпендикулярной оси распространения пучка. Две панели
расположены очень близко друг к другу. Жидко-кристаллическая панель
освещается источником света (в зависимости от того, где он расположен,
жидко-кристаллические панели работают на отражение или на прохождение
света). Плоскость поляризации светового луча поворачивается на 90° при
прохождении одной панели.
При появлении электрического поля, молекулы жидких кристаллов частично
выстраиваются вдоль поля и на угол поворота плоскости поляризации света
становится отличным от 90о.
Для вывода цветного изображения необходима подсветка монитора сзади так,
чтобы свет порождался в задней части LCD дисплея. Это необходимо для того,
чтобы можно было наблюдать изображение с хорошим качеством, даже если
окружающая среда не является светлой. Цвет получается в результате
использования трех фильтров, которые выделяют из излучения источника белого
света три основные компоненты. Комбинируя три основные цвета для каждой
точки или пикселя экрана, появляется возможность воспроизвести любой цвет.
Первые LCD дисплеи были очень маленькими, около 8 дюймов, в то время как
сегодня они достигли 15" размеров для использования в ноутбуках, а для
настольных компьютеров производятся 19" и более LCD мониторы. Вслед за
увеличением размеров следует увеличение разрешения, следствием чего
является появление новых проблем, которые были решены с помощью появившихся
специальных технологий, все это мы опишем далее. Одной из первых проблем
была необходимость стандарта в определении качества отображения при высоких
разрешениях. Первым шагом на пути к цели было увеличение угла поворота
плоскости поляризации света в кристаллах с 90° до 270°.
В будущем следует ожидать расширения вторжения LCD мониторов на рынок,
благодаря тому факту, что с развитием технологии конечная цена устройств
снижается, что дает возможность большему числу пользователей покупать новые
продукты.
Вкратце расскажем о разрешении LCD мониторов. Это разрешение одно и его
еще называют native, оно соответствует максимальному физическому разрешению
CRT мониторов. Именно в native разрешении LCD монитор воспроизводит
изображение лучше всего. Это разрешение определяется размером пикселей,
который у LCD монитора фиксирован. Например, если LCD монитор имеет native
разрешение 1024x768, то это значит, что на каждой из 768 линий расположено
1024 электродов, читай пикселей. При этом есть возможность использовать и
более низкое, чем native, разрешение. Для этого есть два способа. Первый
называется "Centering" (центрирование), суть метода в том, что для
отображения изображения используется только то количество пикселей, которое
необходимо для формирования изображения с более низким разрешением. В
результате изображение получается не во весь экран, а только в середине.
Все неиспользуемые пиксели остаются черными, т.е. вокруг изображения
образуется широкая черная рамка. Второй метод называется "Expansion"
(растяжение). Суть его в том, что при воспроизведении изображения с более
низким, чем native, разрешением используются все пиксели, т.е. изображение
занимает весь экран. Однако из-за того, что изображение растягивается на
весь экран, возникают небольшие искажения, и ухудшается резкость. Поэтому,
при выборе LCD монитора важно четко знать какое именно разрешение вам
нужно.
Отдельно стоит упомянуть о яркости LCD мониторов, так как пока нет
никаких стандартов для определения того, достаточной ли яркостью обладает
LCD монитор. При этом в центре яркость LCD монитора может быть на 25% выше,
чем у краев экрана. Единственный способ определить, подходит ли вам яркость
конкретного LCD монитора, это сравнить его яркость с другими LCD
мониторами.
И последний параметр, о котором нужно упомянуть, это контрастность.
Контрастность LCD монитора определяется отношением яркостей между самым
ярким белым и самым темным черным цветом. Хорошим контрастным соотношением
считается 120:1, что обеспечивает воспроизведение живых насыщенных цветов.
Контрастное соотношение 300:1 и выше используется тогда, когда требуется
точное отображение черно-белых полутонов. Но, как и в случае с яркостью
пока нет никаких стандартов, поэтому главным определяющим фактором являются
ваши глаза.
Стоит отметить и такую особенность части LCD мониторов, как возможность
поворота самого экрана на 90°, с одновременным автоматическим разворотом
изображения. В результате, например, если вы занимаетесь версткой, то
теперь лист формата A4 можно полностью уместить на экране без необходимости
использовать вертикальную прокрутку, что бы увидеть весь текст на странице.
Правда, среди CRT мониторов тоже есть модели с такой возможностью, но они
крайне редки. В случае с LCD мониторами, эта функция становиться почти
стандартной.
К преимуществам LCD мониторов можно отнести то, что они действительно
плоски в буквальном смысле этого слова, а создаваемое на их экранах
изображение отличается четкостью и насыщенностью цветов. Отсутствие
искажений на экране и массы других проблем свойственных традиционным CRT
мониторам. Добавим, что потребляемая и рассеивая мощность у LCD мониторов
существенно ниже, чем у CRT мониторов.
Главной проблемой развития технологий LCD для сектора настольных
компьютеров, похоже, является размер монитора, который влияет на его
стоимость. С ростом размеров дисплеев снижаются производственные
возможности. В настоящее время максимальная диагональ LCD монитора
пригодного к массовому производству достигает 20", а недавно некоторые
разработчики представили 43" модели и даже 64" модели TFT-LCD мониторов
готовых к началу коммерческого производства.
Но похоже, что исход битвы между CRT и LCD мониторами за место на рынке
уже предрешен. Причем не в пользу CRT мониторов. Будущее, судя по всему,
все же за LCD мониторами с активной матрицей. Исход битвы стал ясен после
того, как IBM объявила о выпуске монитора с матрицей, имеющей 200 пикселей
на дюйм, то есть с плотностью в два раза больше, чем у CRT мониторов. Как
утверждают эксперты, качество картинки отличается так же как при печати на
матричном и лазерном принтерах. Поэтому вопрос перехода к повсеместному
использованию LCD мониторов лишь в их цене.
Тем не менее, существуют и другие технологии, которые создают и развивают
разные производители, и некоторые из этих технологий носят название PDP
(Plasma Display Panels) или просто "plasma" и FED (Field Emission Display).
Расскажем немного об этих технологиях.
4. Plasma monitors.
Такие крупнейшие производители, как Fujitsu, Matsushita, Mitsubishi, NEC,
Pioneer и другие уже начали производство плазменных мониторов с диагональю
40" и более, причем некоторые модели уже готовы для массового производства.
Работа плазменных мониторов очень похожа на работу неоновых ламп, которые
сделаны в виде трубки, заполненной инертным газом низкого давления. Внутрь
трубки помещена пара электродов, между которыми зажигается электрический
разряд и возникает свечение.
Плазменные экраны создаются путем заполнения пространства между двумя
стеклянными поверхностями инертным газом, например аргоном или неоном.
Затем на стеклянную поверхность помещают маленькие прозрачные электроды, на
которые подается высокочастотное напряжение. Под действием этого напряжения
в прилегающей к электроду газовой области возникает электрический разряд.
Плазма газового разряда излучает свет в ультрафиолетовом диапазоне, который
вызывает свечение частиц люминофора, в диапазоне видимом человеком.
Фактически, каждый пиксель на экране работает как обычная флуоресцентная
лампа (иначе говоря, лампа дневного света). Высокая яркость и контрастность
наряду с отсутствие дрожания являются большими преимуществами таких
мониторов. Кроме того, угол по отношению к нормали, под которым увидеть
нормальное изображение на плазменных мониторах существенно больше, чем 45°
в случае с LCD мониторами. Главными недостатками такого типа мониторов
является довольно высокая потребляемая мощность, возрастающая при
увеличении диагонали монитора и низкая разрешающая способность,
обусловленная большим размером элемента изображения. Кроме этого, свойства
люминофорных элементов быстро ухудшаются, и экран становится менее ярким,
поэтому срок службы плазменных мониторов ограничен 10000 часами (это около
5 лет при офисном использовании). Из-за этих ограничений, такие мониторы
используются пока только для конференций, презентаций, информационных
щитов, т.е. там, где требуются большие размеры экранов для отображения
информации.
Однако есть все основания предполагать, что в скором времени существующие
технологические ограничения будут преодолены, а при снижении стоимости,
такой тип устройств может с успехом применяться в качестве телевизионных
экранов или мониторов для компьютеров. Подобные телевизоры уже есть, они
имеют большую диагональ, очень тонкие (по сравнению со стандартными
телевизорами) и стоят бешеных денег: $10000 и выше.
Ряд ведущих разработчиков в области LCD и Plasma экранов совместно
разрабатывают технологию PALC (Plasma Addressed Liquid Crystal), которая
должна соединить в себе преимущества плазменных и LCD экранов с активной
матрицей.
5. FED monitors.
Технологии, которые применяются при создании мониторов, могут быть
разделены на две группы:
1) мониторы, основанные на излучении света, например традиционные CRT
мониторы и плазменные, т.е. это устройства, элементы экрана которых
излучают свет во внешний мир;
2) мониторы трансляционного типа, такие как LCD мониторы. Одним из лучших
технологических направлений в области создания мониторов, которая
совмещает в себе особенности обоих технологий, описанных нами выше,
является технология FED (Field Emission Display). Мониторы FED
основаны на процессе, который немного похож на тот, что применяется в
CRT мониторах, так как в обоих методах применяется люминофор,
светящийся под воздействием электронного луча. Главное отличие между
CRT и FED мониторами состоит в том, что CRT мониторы имеют три пушки,
которые испускают три электронных луча, последовательно сканирующих
панель, покрытую люминофорным слоем, а в FED мониторе используются
множество маленьких источников электронов, расположенных за каждым
элементом экрана и все они размещаются в пространстве по глубине
меньшем, чем требуется для CRT. Каждый источник электронов управляется
отдельным электронным элементом, так же как это происходит в LCD
мониторах и каждый пиксель затем излучает свет, благодаря воздействию
электронов на люминофорные элементы, как и в традиционных CRT
мониторах. При этом FED мониторы очень тонкие.
Есть и еще одна новая и, на наш взгляд перспективная технология, это LEP
(Light Emission Plastics) или светящий пластик.
6. LEP monitors.
Честно говоря, известие о том, что какая-то английская фирма изобрела
какую-то новую технологию производства дисплеев, мы восприняли довольно
скептически. Пересмотреть отношение к технологии "светоизлучающего
пластика" (Light Emission Plastics или LEP), разаботанной компанией
Cambridge Display Technology(CDT), общество пользователей заставило
заявление компании Seiko-Epson о начале совместной программы разработки LEP-
дисплеев.
6.1. Технология
В течении последних 30 лет внимание многих ученых было приковано к
полимерным материалам (проще говоря - пластикам), обладающим свойствами
проводимости и полупроводимости.
Наиболее интересным применением пластиковых полупроводников на данный
момент является создание разного рода устройств отображения информации на
их базе. О том, что полупроводящий пластик под действием электрического
тока может испускать фотоны (то есть светиться), знали давно. Но крайне
низкая (0,01%) квантовая эффективность этого процесса (отношение числа
испущенных фотонов к числу пропущенных через пластик зарядов) делала
практическое применение этого эффекта невозможным. За последние 5 лет
компания CDT совершила прорыв в этом направлении, доведя квантовую
эффективность двуслойного пластика до 5% при излучении желтого света, что
сравнимо с эффективностью современных неорганических светодиодов (LED).
Помимо повышения эффективности, удалось расширить и спектр излучения.
Теперь пластик может испускать свет в диапазоне от синего до ближнего
инфракрасного с эффективностью порядка 1%.
О том, что промышленный мир серьезно относится к LEP-технологии,
свидетельствует покупка компанией Philips Components B.V. лицензии на
использование этой технологии, и инвестиции Intel в компанию CDT. Итак, что
же есть у компании на сегодняшний день.
6.2. LEP-дисплеи: день сегодняшний
На сегодняшний день компания может представить монохромные (желтого
свечения) LEP-дисплеи, приближающиеся по эффективности к
жидкокристаллическим дисплеям LCD (Liquid Crystal Display), уступающие им
по сроку службы, но имеющие ряд существенных преимуществ. Поскольку многие
стадии процесса производства LEP- дисплеев совпадают с аналогичными
стадиями производства LCD, производство легко переоборудовать. Кроме того,
технология LEP позволяет наносить пластик на гибкую подложку большой
площади, что невозможно для неорганического светодиода (там приходится
использовать матрицу диодов).
Поскольку пластик сам излучает свет, не нужна подсветка и прочие
хитрости, необходимые для получения цветного изображения на LCD-мониторе.
Больше того, LEP-монитор обеспечивает 180-градусный угол обзора.
1. Поскольку устройство дисплея предельно просто: вертикальные электроды
с одной стороны пластика, горизонтальные - с другой, изменением числа
электродов на единицу протяженности по горизонтали или вертикали можно
добиваться любого необходимого разрешения, а также, при необходимости,
различной формы пиксела.
2. Поскольку LEP-дисплей работает при низком напряжении питания (менее 3 V)
и имеет малый вес, его можно использовать в портативных устройствах,
питающихся от батарей.
3. Поскольку LEP-дисплей обладает крайне малым временем переключения (менее
1 микросекунды), его можно использовать для воспроизведения
видеоинформации.
4. Поскольку слой пластика очень тонок, можно использовать специальные
поляризующие покрытия для достижения высокой контрастности изображения
даже при сильной внешней засветке.
Эти преимущества плюс дешевизна привели к возникновению у LEP-технологии
достаточно радужных перспектив.
6.3. LEP-дисплеи: день завтрашний
День 16 февраля 1998 года стал историческим для LEP-технологии: компании
CDT и Seiko-Epson продемонстрировали первый в мире пластиковый
телевизионный экран.
Правда, он пока черно-белый (точнее - черно-желтый) и размером всего 50
мм2, но толщина в 2 мм впечатляет. Уже сейчас такие дисплеи могут найти
применение в видеокамерах и цифровых фотоаппаратах, а к концу года компании
планируют представить полноразмерный цветной дисплей (не уточняя, правда,
что такое "полный размер").
Причины, по которым Seiko-Epson приняла участие в этом проекте, по словам
Генерального менеджера по базовым исследованиям (General Manager of basic
research) компании доктора Шимоды (Dr. Shimoda) заключаются в том, что
сочетание LEP-технологии с многослойной TFT (Thin Film Transistor)
технологией и технологией струйной печати, в которых Seiko-Epson является
мировым лидером, а также возможность использования для производства LEP-
дисплеев большей части уже имеющегося оборудования позволит достичь
быстрого прогресса в данной программе. "LEP-дисплеи, - считает доктор
Шимода, - станут конкурентоспособными не только по сравнению с LCD, но и по
сравнению с обычными дисплеями на базе CRT (Catod Ray Tube или электронно-
лучевая трубка) как по качеству, так и по цене.
7. Видеоадаптеры
В оригинальной модели IBM PC на экране монитора могла отображаться
только алфавитно-цифровая информация. Первый видеоадаптер назывался
Monochrome Display and Parallel Printer Adapter (MDPPA), или MDA.
Разрешающая способность адаптера MDA позволяла отображать на мониторе 720
точек по ширине и 350 точек (пикселов) по высоте экрана. Графического
режима в адаптере предусмотрено не было, а алфавитно-цифровая информация
отображалась на экране в 25 строк по 80 символов в каждой.
Спустя всего несколько месяцев после выпуска первой модели PC с MDA
фирма IBM разработала видеоадаптер, который поддерживал не только
графическое изображение, но и цвета, что, кстати, особо подчеркивалось даже
в его названии. Адаптер CGA (Color Graphics Adapter) обеспечивал
отображение четырех цветов при разрешающей способности 320х200 пикселов.
Чуть позже стало понятно, что графика на CGA, даже цветная, не всегда
удовлетворяет решаемым задачам, в частности, из-за низкой разрешающей
способности. Первый видеоадаптер для IBM PC, в какой-то мере отвечавший
этим нуждам, был создан на фирме Hercules в 1982 году. Этот адаптер HGC
(Hercules Graphics Card) поддерживал на монохромном мониторе разрешение
720х350 точек.
Новой разработкой фирмы IBM стал улучшенный графический адаптер EGA
(Enhanced Graphics Adapter), который появился на свет уже в 1984 году. Этот
адаптер не только позволял полностью эмулировать все режимы работ
предыдущих адаптеров (MDA, CGA), но и, разумеется, обладал другими
дополнительными возможностями. Например, при разрешающей способности
640х350 пикселов он мог одновременно воспроизводить 16 Цветов из палитры в
64 цвета (именно для этого адаптера использовались сигналы RrGgBb).
Видеоадаптер VGA (Video Graphics Array) был объявлен фирмой IBM еще в
1987 году. При создании этого устройства была Испечена его полная
совместимость сверху-вниз с адаптером ЕGА, что обеспечило преемственность
существующего программного обеспечения. Немудрено поэтому, что вскоре VGA
стал фактическим стандартом, включающим в себя все режимы предыдущих
адаптеров и расширяющим их возможности по разрешающей способности и
количеству воспроизводимых цветов. Так, при использовании адаптера VGA
обеспечивается разрешение 640х480 пикселов и на экране монитора может
воспроизводиться 16 цветов. При разрешении 320х200 видеоадаптер VGA
воспроизводил 256 цветов — популярнейший режим игровых программ.
Все режимы VGA, исключая графические с разрешением 640 на 480 пикселов,
используют вертикальную развертку с частотой 70 Гц, что существенно снижает
ощущаемое пользователем мерцание экрана. Частота развертки для режима
640х480 точек составляет только 60 Гц. Основными узлами VGA-адаптера
являются собственно видеоконтроллер (как правило, заказная БИС-ASIC), видео-
BIOS, видеопамять, специальный цифре аналоговый преобразователь с небольшой
собственной памятью (RAMDAC, Random Access Memory Digital to Analog
Converter) кварцевый осциллятор (один или несколько) и микросхемы
интерфейса с системной шиной.
После того, как стало ясно, что стандарт VGA практически полностью
себя исчерпал, большинство независимых разработчиков начали его улучшать
как за счет увеличения разрешающей способности и количества воспроизводимых
цветов, так и введения новых дополнительных возможностей. Хотя все
производители обеспечивали совместимость своих изделий с VGA,
дополнительные видеорежимы и возможности адаптеров зачастую не совпадали,
поскольку каждый считал нужным делать это по-своему.
Немудрено, что уже само понятие SVGA, не связанное жёстко с конкретными
режимами работы адаптера, вносило серьёзную неразбериху.
Ассоциация VESA предложила свой стандарт на новые видео адаптеры,
который в настоящее время начинает поддерживать большинство фирм-
производителей. Сначала VESA рекомендовала использовать режим с разрешением
800 на 600 точек и поддержкой 16 цветов как стандартный. Затем последовали
256-цветные режимы с разрешением 640х480, 800х600 и 1024х768 точек, а также
16-цветный режим с разрешением 1024х768 пикселов и так далее.
Современные видео адаптеры позволяют использовать режим 1024х768 и
выше используя при этом 24 и 32-битный цвет (TrueColor) Для этого они
обладают большим объемом видео памяти от 4-16 Мбайт а также поддерживают
спецификацию 3Dfx, что позволяет быстрее воспроизводить цветовые
спецэффекты.
8. Sizes-Resolutions-Refresh Rate
Теперь логично перейти к размерам, разрешениям и частоте обновления. В
случае с мониторами, размер один из ключевых параметров. Монитор требует
пространства для своей установки, а пользователь хочет комфортно работать с
требуемым разрешением. Кроме этого, необходимо, чтобы монитор поддерживал
приемлемую частоту регенерации или обновления экрана (refresh rate). При
этом все три параметра размер (size), разрешение (resolution) и частота
регенерации (refresh rate) должны всегда рассматриваться вместе, если вы
хотите убедиться в качестве монитора, который решили купить, потому что все
эти параметры жестко связаны между собой и их значения должны
соответствовать друг другу.
Разрешение монитора (или разрешающая способность) связана с размером
отображаемого изображения и выражается в количестве точек по ширине (по
горизонтали) и высоте (по вертикали) отображаемого изображения. Например,
если говорят, что монитор имеет разрешение 640x480, это означает, что
изображение состоит из 640x480=307200 точек в прямоугольнике, чьи стороны
соответствуют 640 точкам по ширине и 480 точкам по высоте. Это объясняет,
почему более высокое разрешение соответствует отображению более
содержательного (детального) изображения на экране. Возможность
использования конкретного разрешения зависит от различных факторов, среди
которых возможности самого монитора, возможности видео карты и объем
доступной видеопамяти, которая ограничивает число отображаемых цветов.
Выбор размера монитора жестко связан с тем, как вы используете свой
компьютер, выбор зависит от того, какие приложения вы обычно используете,
например, играете, используете текстовый процессор, занимаетесь анимацией,
используете CAD и т.д., понятно, что в зависимости от того, какое
приложение вы используете вам требуется отображение с большей или меньшей
детализацией. На рынке традиционных CRT мониторов под размером обычно
понимают размер диагонали монитора, при этом размер видимой пользователем
области экрана обычно несколько меньше, в среднем на 1", чем размер трубки.
Производители могут указывать в сопровождающей документации два размера
диагонали, при этом видимый размер обычно обозначается в скобках или с
пометкой "Viewable size", но иногда указывается только один размер, размер
диагонали трубки.
8.1. Максимальная разрешающая способность.
На величину максимально поддерживаемого монитором разрешения напрямую
влияет частота горизонтальной развертки электронного луча, измеряемая в kHz
(Килогерцах, кГц). Значение горизонтальной развертки монитора показывает,
какое предельное число горизонтальных строк на экране монитора может
прочертить электронный луч за одну секунду. Соответственно, чем выше это
значение (а 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 этот узел
оказывается одним из самых напряженных мест конструкции и одним из главных
источников помех в широком диапазоне частот. Мощность, потребляемая узлами
строчной развертки, также является одним из серьезных факторов учитываемых
при проектировании мониторов.
Частота регенерации или обновления (кадровой развертки для CRT мониторов)
экрана это параметр, определяющий, как часто изображение на экране заново
перерисовывается. Частота регенерации измеряется в Hz (Герцах, Гц), где
один Гц соответствует одному циклу в секунду. Например, частота регенерации
монитора в 100 Hz означает, что изображение обновляется 100 раз в секунду.
Мерцание изображения (flicker) приводит к утомлению глаз, головным болям и
даже к ухудшению зрения. Заметим, что чем больше экран монитора, тем более
заметно мерцание, особенно периферийным (боковым) зрением, так как угол
обзора изображения увеличивается. Значение частоты регенерации зависит от
используемого разрешения, от электрических параметров монитора и от
возможностей видеоадаптера. Минимально безопасной частотой кадров считается
75 Hz, при этом существуют стандарты, определяющие значение минимально
допустимой частоты регенерации. Считается, что чем выше значение частоты
регенерации, тем лучше, однако исследования показали, что при частоте
вертикальной развертки выше 110 Hz глаз человека уже не может заметить
никакого мерцания. Ниже мы приводим таблицу с минимально допустимыми
частотами регенерации мониторов по новому стандарту TCO’99 для разных
разрешений:
|Диагональ монитора|Частота регенерации|Разрешение |
|14" - 15" |>= 85 Hz |>= 800x600 |
|17" |>= 85 Hz |>= 1024x768 |
|19"-21" |>= 85 Hz |>= 1280x1024 |
|> 21" |>= 85 Hz |>= 1280x1024 |
Если вместо размера CRT используется видимый размер экрана, то данные в
таблице выше также применимы. Заметим, что приведены минимально допустимые
параметры, а рекомендованная частота регенерации >= 100 Hz.
Чтобы узнать настройки своего монитора, необходимо открыть Панель
управления – Экран. Где представленно несколько вкладок.
Теперь логично перейти к вопросу о стандартах безопасности. Тем более что
на всех современных мониторах можно встретить наклейки с аббревиатурой TCO
или MPRII. На очень старых моделях встречаются еще и надписи "Low
Radiation", которые на самом деле ни о чем не говорят. Просто когда-то,
исключительно в маркетинговых целях, производители из Юго-Восточной Азии
привлекали этим внимание к своей продукции. Никакой защиты подобная надпись
не гарантирует.
9. Сертификаты TCO и MPRII
Все мы хоть раз слышали о том, что мониторы опасны для здоровья. С целью
снижения риска для здоровья различными организациями были разработаны
рекомендации по параметрам мониторов, следуя которым производители
мониторов борются за наше здоровье. Все стандарты безопасности для
мониторов регламентируют максимально допустимые значения электрических и
магнитных полей создаваемых монитором при работе. Практически в каждой
развитой стране есть собственные стандарты, но особую популярность во всем
мире (так сложилось исторически) завоевали стандарты, разработанные в
Швеции и известные под именами TCO и MPRII. Расскажем о них подробнее.
9.1. TCO
«TCO (The Swedish Confederation of Professional Employees, Шведская
Конфедерация Профессиональных Коллективов Рабочих), членами которой
являются 1,3 миллиона Шведских профессионалов, организационно состоит из 19
объединений, которые работают вместе с целью улучшения условий работы своих
членов. Эти 1,3 млн. членов представляю широкий спектр рабочих и служащих
из государственного и частного сектора экономики.
Учителя, инженеры, экономисты, секретари и няньки лишь немногие из групп,
которые все вместе формируют TCO. Это означает, что TCO отражает большой
срез общества, что обеспечивает ей широкую поддержку».
Это была цитата из официального документа TCO. Дело в том, что более 80%
служащих и рабочих в Швеции имеют дело с компьютерами, поэтому главная
задача TCO это разработать стандарты безопасности при работе с
компьютерами, т.е. обеспечить своим членам и всем остальным безопасное и
комфортное рабочее место. Кроме разработки стандартов безопасности, TCO
участвует в создании специальных инструментов для тестирования мониторов и
компьютеров.
Стандарты TCO разработаны с целью гарантировать пользователям компьютеров
безопасную работу. Этим стандартам должен соответствовать каждый монитор,
продаваемый в Швеции и в Европе. Рекомендации TCO используются
производителями мониторов для создания более качественных продуктов,
которые менее опасны для здоровья пользователей. Суть рекомендаций TCO
состоит не только в определении допустимых значений различного типа
излучений, но и в определении минимально приемлемых параметров мониторов,
например поддерживаемых разрешений, интенсивности свечения люминофора,
запас яркости, энергопотребление, шумность и т.д. Более того, кроме
требований в документах TCO приводятся подроб | |
