Monitory

1. MONITORY

Monitor to ogólna nazwa jednego z urządzenia we-wy do bezpośredniej komunikacji operatora z
komputerem. Zadaniem monitora jest natychmiastowa wizualizacja wyników pracy komputera.
Pierwszy polski komputer XYZ z 1958 r. używał synchroskopu, wyświetlającego na ekranie oscyloskopu,
zawartość 16 słów pamięci w postaci 16 rzędów po 36 jasnych i ciemnych punktów. Następnie używany był
dalekopis (np. ZAM 41) lub elektryczna maszyna do pisania (np. Odra 1305).
Obecnie używany jest monitor - ekran komputerowy, obsługiwany przez komputer zwykle za pośrednictwem
karty graficznej. Podłączany jest najczęściej do gniazda 15-pinowego. Do monitora sygnały przesyłane są w
postaci analogowej (sygnały RGB). W monitorach profesjonalnych do zastosowań graficznych stosuje się
specjalne karty graficzne i monitory, które podłączane są do karty graficznej za pośrednictwem złącz BNC,
a każdy z kolorów jest przesyłany oddzielnie, co zmniejsza liczbę zniekształceń.
Istnieją także monitory podłączane do gniazda cyfrowego, gdzie sygnał do monitora przesyłany jest w
postaci cyfrowej.
Podział:
Monitor CRT - Przypomina zasadą działania i po części wyglądem telewizor. Głównym elementem
monitora CRT jest kineskop.
Monitor LCD - inaczej panel ciekłokrystaliczny. Jest znacznie bardziej płaski od monitorów CRT. Zasada
generowania obrazu jest odmienna niż w monitorach CRT. (patrz wyświetlacz ciekłokrystaliczny)

2. MONITOR CRT

CRT (ang. Cathode-Ray Tube) to w
języku angielskim oznaczenie kineskopu z
działem elektronowym. W języku polskim
pod tym słowym przyjęto potoczną nazwę
skrótową, synonim dla wyrażenia:
monitor CRT - czyli oznaczenie dla
modeli monitorów komputerowych,
których ekran oparty jest na kineskopie.
Właściwe określenie to monitory
kineskopowe.
W monitorach tego rodzaju do
wyświetlania obrazu używa się wiązki
elektronów wystrzeliwanej z działa
elektronowego (najczęściej katoda), która
odchylana magnetycznie (przy pomocy
cewek odchylania poziomego i pionowego)
pada na luminofor, powodując jego
wzbudzenie do świecenia.
Określenie CRT zaistniało w języku
polskim po wprowadzeniu na rynek
alternatywnych sposobów wyświetlana
obrazu w monitorach komputerowych
oraz odbiornikach telewizyjnych.

3. MONITOR LCD

Wyświetlacz
ciekłokrystaliczny, LCD (ang.
Liquid Crystal Display) - to
urządzenie wyświetlające
obraz oparte na mechanizmie
zmiany polaryzacji światła na
skutek zmian orientacji
uporządkowania cząsteczek
chemicznych, pozostających
w fazie ciekłokrystalicznej,
pod wpływem przyłożonego
pola elektrycznego.

4. MONITOR PLAZMOWY

Wyświetlacz PDP (z ang. plasma display
panel) – wyświetlacz, który do tworzenia
obrazu wykorzystuje plazmę i luminofor.
Ekrany plazmowe posiadają następujące
cechy:
perfekcyjnie płaski ekran
możliwość budowy ekranów dużych
rozmiarów (typowe rozmiary to: 32", 40",
42", 46", 50", 61", 63")
duże trudności techniczne przy budowie
ekranów plazmowych małych rozmiarów (<
30")
ekran jest stosunkowo cienki w porównaniu
do swoich rozmiarów (4" przy przekątnej
ekranu 50")
szeroki kąt widzenia (typowo 160 st. bez
spadku jasności i czystości obrazu)
wysoka jakość tworzonego obrazu
wysoki kontrast (nawet 4000:1)
dość dobre oddanie barw (szczególnie przy
zastosowaniu odpowiednich filtrów)
mała podatność na zniekształcenia obrazu
spowodowane polem magnetycznym

5. Konstrukcja i działanie MONITORA LCD

Wszystkie rodzaje wyświetlaczy ciekłokrystalicznych składają się z czterech
podstawowych elementów:
komórek, w których zatopiona jest niewielka ilość ciekłego kryształu
elektrod, które są źródłem pola elektrycznego działającego bezpośrednio na ciekły
kryształ
dwóch cienkich folii, z których jedna pełni rolę polaryzatora a druga analizatora.
źródła światła
Zasadę działania wyświetlacza najłatwiej jest prześledzić na przykładzie pasywnego
wyświetlacza odbiciowego, z fazą nematyczną, skręconą. W wyświetlaczu tym światło
wnikające do niego jest wstępnie polaryzowane pionowo przez film polaryzacyjny (1).
Następnie światło przechodzi przez szklaną elektrodę (2) i warstwę ciekłego kryształu
(3). Specjalne mikrowki na elektrodach (2 i 4) wymuszają takie uporządkowanie
cząsteczek tworzących warstwę ciekłokrystaliczną, aby przy wyłączonej elektrodzie
nastąpiło obrócenie polaryzacji światła o 90°. Dzięki temu światło może przejść przez
folię (5) pełniącą rolę analizatora światła, która przepuszcza tylko światło
spolaryzowane poziomo, odbić się od lustra (7), przejść ponownie przez analizator,
ulec ponownej zmianie polaryzacji o 90° na warstwie ciekłego kryształu i ostatecznie
opuścić bez przeszkód wyświetlacz, przez górną folię polaryzacyjną. Po przyłożeniu
napięcia do elektrod, generowane przez nie pole elektryczne wymusza taką zmianę
uporządkowania cząsteczek w warstwie ciekłego kryształu, że nie obraca ona
polaryzacji światła. Powoduje to, że światło nie przechodzi przez analizator, co daje
efekt czerni.

6. Ogólna zasada działania

Zasada działania ekranu plazmowego
polega na doprowadzeniu mieszaniny
gazów (głównie ksenon i neon) do stanu
plazmy. Zjonizowane gazy zaczynają
emitować fotony światła ultrafioletowego,
które padając na luminofor pobudzają go do
emisji światła widzialnego odpowiedniego
dla danego rodzaju luminoforu.

7. Budowa ekranu plazmowego

Mieszanina gazów jest zamknięta w
komorach. Trzy umieszczone obok siebie
komory, każda z luminoforem dla innej
składowej barwy (czerwona, zielona,
niebieska), tworzą jeden piksel zdolny
świecić dowolnym widzialnym kolorem.
Komory tworzą macierz i są umieszczone
między dwoma szklanymi płytami:
czołową (przez którą oglądamy obraz) i
tylną. Wszystkie ścianki komory (poza
ścianką od strony płyty frontowej) są
wyłożone luminoforem dającym
odpowiedni kolor. Do przeciwległych
ścianek, frontowej i tylnej, są
przymocowane elektrody. Przyłożenie
odpowiedniego napięcia elektrycznego do
tych elektrod powoduje jonizację gazu w
komorze.
Elektrody są zorganizowane na kształt
kratownicy. Te, które biegną poziomo,
znajdują się przy frontowych ściankach
komór i służą do adresowania linii. Te,
które biegną pionowo, znajdują się przy
tylnych ściankach komór i służą do
wybierania konkretnej komory w ramach
zaadresowanej elektrodą poziomą linii.

8. SKANERY

9. Skanery

Skanery biurkowe stały się typowymi, niedrogimi urządzeniami
peryferyjnymi. Niektórzy sprzedawcy dorzucają niedrogi model
do zestawu z komputerem i drukarką, aby zwiększyć
atrakcyjność oferty. Dokonując jednak odpowiedniego wyboru,
można kupić skaner, który będzie stanowił świetne
uzupełnienie sprzętu stosowanego w studiu graficznym.
Wśród skanerów możemy dokonać podstawowego podziału na :
a) tzw. skanery ręczne (ruchome)
b) tzw. skanery płaskie (stacjonarne).
ad. a) Skanery ręczne - to najprostsze z urządzeń tego typu. Ich
obsługa polega na przeciąganiu czytnikiem nad wprowadzanym
dokumentem. Niestety szerokość skanowanego pola nie
przekracza z reguły ok. 10 cm ,toteż urządzenia te nadają się do
najprostszych, amatorskich zastosowań. Można za ich pomocą
wczytać do programu graficznego zdjęcie standardowego
formatu, lecz większe może sprawić problemy. Oprogramowanie
takich skanerów przeważnie umożliwia sklejanie z kilku pasków
stron większego formatu, nawet A4. Jednak wymaga to dużej
cierpliwości i pewnej ręki, to właśnie ze względu na ręczne
prowadzenie czytnika każde drgnięcie ręki bądź nieregularne
przesuwanie urządzenia powoduje zauważalne, trudne do
skorygowania skazy na wynikowym obrazku nie mówiąc już o
problemach pojawiających się przy skanowaniu dużych
dokumentów. Urządzenia te do niedawna były konkurencyjne
cenowo w stosunku do skanerów płaskich, jednak ta sytuacja
uległa już zmianie.
ad . b) Skanery płaskie - to skanery w których skanowany
dokument układa się w łożu urządzenia, po czym precyzyjny
mechanizm przesuwa układ optyczny pod powierzchnią
dokumentu. Obraz jest dzięki temu skanowany równomiernie na
całej powierzchni (zwykle co najmniej A4), bez deformacji i
szarpnięć, a przy okazji znacznie szybciej. Z punktu widzenia
najpopularniejszych zastosowań - wczytywania zdjęć i
dokumentów tekstowych jest to metoda optymalna.

10.

Skanery można dodatkowo podzielić według sposobu komunikacji na :
a) urządzenia SCSI
b) urządzenia przesyłające dane przez port równoległy.
ad. a) SCSI czyli Small Computer System Interface to uniwersalny sposób komunikacji urządzeń peryferyjnych z komputerem;
który pozwala na szeregowe połączenie kilku urządzeń (max.8) sterowanych za pomocą jednego kontrolera zainstalowanego w
komputerze.
Obecnie skanery komunikują się z komputerem za pomocą interfejsu SCSI-2, który umożliwia:
- pracę w tzw. trybie fast (szybkim) ,tj. zwiększenie przepustowości magistrali do 10 MB/s (porównanie SCSI-1 - 5 MB/s);
- pracę w tzw. trybie wide (szerokim),tj. poszerzenie szyny danych magistrali do 16 lub 32 bitów (porównanie SCSI-1 - 8);
- kombinację trybów fast - wide co teoretycznie umożliwia uzyskanie transmisji do 40 MB/s.(wymaga to jednak rozszerzenia
sprzętowego, tj. dodatkowego 68 żyłowego przewodu).
Zastosowanie tego standardu do komunikacji skanera z komputerem zapewnia dużo szybsze przesyłanie informacji (zauważalne
przy skanowaniu z dużą rozdzielczością ). Ponieważ nie każdy komputer wyposażony jest w kontroler SCSI, większość producentów
ze skanerem dostarcza prosty sterownik. Niestety proste kontrolery ISA nie do końca wykorzystują zalety standardu. Cechą
dodatkową takich skanerów jest dość wysoka cena.
ad. b) Skanery takie łączone są z komputerem za pomocą kabla IEEE 1284 . Komunikacja następuje w standardzie EPP, czyli w
szybkiej dwukierunkowej wymianie danych. Zaletą takiego rozwiązania jest niska cena i prostota instalacji. Dodatkowo użytkownik
może zaopatrzyć się w odpowiedni kabel połączeniowy , za pomocą którego skaner może być łączony z portem drukarki.
Zastosowanie takiego rozwiązania nie zmusza do zrezygnowania ze stosowania posiadanej drukarki- zamiast do komputera
podłącza się ją do umieszczonego w skanerze gniazda przelotowego.
3. Jak widzi skaner czyli sposób przetwarzania obrazu.
Podobnie jak otaczający nas świat obraz jest zjawiskiem o charakterze ciągłym. Przybliżając , np. za pomocą lornetki, widok tego
samego fragmentu krajobrazu, można zauważyć stały wzrost ilości zauważalnych elementów. Komputer operuje jednak na
skończonym zbiorze wartości liczbowych. Aby więc umożliwić wprowadzenie obrazu do pamięci komputera, należało opracować
metodę odwzorowania ciągłej, nieskończonej postaci obrazu na jej odpowiednik elektroniczny - nieciągłą i skończoną postać
cyfrową, czyli mozaikę pikseli.
Zasada rozpoznawania kolorów przez skaner przypomina sposób ich postrzegania przez ludzkie oko. Analizowany jest udział
trzech podstawowych kolorów - czerwonego, zielonego i niebieskiego. Dobór takich barw związany jest z " konstrukcją" oka. Na
jego dnie znajdują się dwa rodzaje światłoczułych receptorów: pręciki reagujące na jasność światła oraz występujące w trzech
rodzajach czopki, czułe na różne długości fal elektromagnetycznych, odpowiadające wspomnianym barwom. Wrażenie koloru
docierające do mózgu człowieka to suma wartości bodźców pochodzących od wszystkich czterech rodzajów receptorów.
Cyfrowym "okiem" większości popularnych skanerów stołowych są elementy światłoczułe CCD (Charge - Coupled Device).
Każdy z nich jest miniaturowym fotometrem, który mierzy natężenie padającego nań światła i przekazuje wynik pomiaru ( w
postaci sygnału analogowego) do dalszej obróbki.