Огляд дванадцяти 19 "ЕЛТ-моніторів

Діджитал 29 червня 2022 Перегляди: 173

Оригінал: THG
Переклад: Дмитро Чеканов

Технології
Тіньова маска
Trinitron
Читайте так само:
Стандарти безпеки
Що таке чистота?
Баланс білого
Муар
Зведення
Частота оновлення
Тестування
Тестова система
Програмне забезпечення
NTest для перевірки:

Вибір монітора - не таке вже й просте заняття. Простий смертний легко заплутається в незліченній кількості різних технологій: тіньова маска, Trinitron, DiamondTron, Chromaclear. Кожна компанія вважає своїм обов'язком оголосити свою технологію кращою, але чим же насправді вони відрізняються? Давайте розберемося. Кожна перелічена технологія використовує свій шлях потрапляння електронних променів на екран, або, якщо бути точніше, маску, яку електронний промінь повинен подолати. Ідеальної і кращої технології не існує, кожна має свої плюси і мінуси, як в плані ціни, так і в плані якості зображення. Кінескоп можна оцінити за допомогою величини зерна (відстані між дочками, dot pitch), але необхідно точно знати, що саме ховається за запропонованими цифрами. Наприклад, монітор із зерном 0,25 не обов'язково має кращу чіткість зображення, ніж монітор «» тільки «» з 0,27. Тому, хоча розмір зерна вказує відстань між двома точками на екрані, в різних технологіях ця відстань вимірюється по-різному. Деякі міряють по діагоналі, інші - по горизонталі.

Зауважте, що ключовим фактором якості монітора є наявний діапазон горизонтальних частот оновлення (refresh rate). Ми можемо розбити монітори на п'ять класів за величиною горизонтальної розгортки, в кожному з них вказана оптимальна частота оновлення при оптимальній роздільній здатності.

85 кГц = 1024 x 768 @ 85 Гц
95 кГц = 1280 x 1024 @ 85 Гц
107 кГц = 1600 x 1200 @ 85 Гц
115 кГц = 1600 x 1200 @ 92 Гц
125 кГц = 1856x1392 @ 85 Гц

Технології

Всі ЕЛТ-монітори мають спільний елемент - електронно-променеву трубку, яка, власне, і дала таку назву моніторам. Трубка заповнена вакуумом і в ній міститься кілька елементів. Катод у задній частині випромінює електрони при нагріванні. Електронна гармата «» вистрілює «» електрони в бік аноду, тому потік електронів рухається із задньої частини кінескопа на екран. При цьому потік електронів проходить через дві котушки, які направляють промінь. Одна котушка відповідає за вертикальне відхилення, інша - за горизонтальне. Отже, як бачимо, трубка не має рухомих частин, що гарантує довговічність. Якщо монітор кольоровий, то в ньому використовується три електронні гармати, кожна з них відповідає за свій колір - червоний, синій або зелений. Таку технологію називають аддитивною колірною технологією. Півтони на екрані утворюються з трьох кольорів, залежно від їх інтенсивності. Світіння відбувається при попаданні електронів на частинки люмінофору з внутрішньої поверхні трубки. Частинки дуже близько розташовані один до одного, так що три частинки різних кольорів сприймаються оком як один піксель.

Все сказане вище вірно для всіх виробників, проте далі, при розгляді маски, виявляються відмінності.

Тіньова маска

Технологія тіньової маски використовується в звичайних телевізорах і деяких моніторах. Промінь кожної гармати проходить через металевий лист, що містить тисячі дрібних круглих дірочок. За кожною дірочкою розташовані часточки люмінофору. Відстань між катодом і центром пластини менша, ніж відстань між катодом і краєм пластини. Тому відбувається ефект перегріву центру пластини, який призводить до нерівномірного розширення і візуальних перешкод. Однак виробники знайшли рішення даної проблеми. Маска в таких моніторах зараз виготовляється з інвара, сплаву нікелю і сталі, який практично не схильний до теплового розширення. Маска з інвара підвищує візуальну якість і запобігає появі тьмяної плями в центрі екрану.

Найголовнішою проблемою такої системи є велика площа, що займається тіньовою маскою. Маска поглинає велику кількість електронів, і, відповідно, екраном випромінюється менша кількість світла. Наприклад, зображення тут буде темніше, ніж на моніторі з трубкою Trinitron. Деякі виробники вдосконалили технологію і додали фільтр позаду кожної частинки люмінофору (відзначимо тут Toshiba Microfilter, Panasonic RCT і ViewSonic SuperClear). Фільтр працює так: він пропускає промінь (утворений електронами) в одному напрямку, і в той же час, він захоплює зовнішнє світло. При цьому колір залишається чистим, а яскравість світіння збільшується.

Технологія тіньової маски дешевша за решту, вона не надто ефективна, але цілком підходить для моніторів звичайних комп'ютерів. Вона також хороша для роботи з графікою, оскільки видає правдиві кольори.

Trinitron

Читайте так само:

Nokia 446PRO & 445PRO

Philips 107P

EIZO FlexScan T761

Sony CPD-G400

Sony почала розробляти технологію Trinitron ще в 1968 році, правда тоді вона призначалася для телевізорів. У 1980 році технологія була апробована на ЕЛТ-моніторах комп'ютерів. Принцип роботи залишився незмінним - замість угруповання частинок фосфору по вершинах трикутника, вони шикувалися в суцільні вертикальні лінії різних кольорів. Тіньова маска замінилася іншою маскою, в якій замість дірочок були виконані нерозривні вертикальні смуги. Непрозорі елементи маски займають меншу площу порівняно з попередньою технологією, в результаті чого зображення стає яскравішим і чистішим.

Єдина проблема полягає в тому, що маска, по суті, складається з тисяч маленьких зволікань, які повинні бути жорстко натягнуті і закріплені. Тому в трубці Trinitron додаються два горизонтальні демпферні зволікання, протягнуті від одного краю екрану до іншого. Демпферні зволікання запобігають вібрації маски та її розтягненню при нагріванні (певною мірою, звичайно). Але в результаті на такому моніторі ви можете без зусиль помітити ці зволікання на світлому тлі. Деяких користувачів це дратує, іншим, навпаки, подобається підводити горизонтальні лінії по них як по лінійці. Тим більше що очі до цих зволікань швидко звикають, і ви навряд чи їх будете помічати взагалі. Кількість зволікань залежить від розміру екрана (а якщо точніше, від розміру маски). На екрані менше 17 «використовується один зволікання, на 17» і великих розмірах їх два. Отже, трьома перевагами Trinitron є: зменшене тепловиділення, велика яскравість і контрастність при однаковій потужності, і, звичайно, повністю плоский екран.

Тільки дві компанії виробляють трубки за технологією Trinitron - Sony (FD Trinitron) і Mitsubishi (DiamondTron). PerfectFlat від ViewSonic можна назвати лише деякою адаптацією DiamondTron. Головна відмінність між FD Trinitron і DiamondTron полягає в тому, що Sony використовує три електронні гармати для трьох базових кольорів, а Mitsubishi використовує всього одну. Цю технологію також співвідносять з терміном «» апертурна решітка «» (aperture grill), оскільки марка Trinitron належить Sony.

Клацання маскою

Не так двано NEC і Pansonic розробили новий метод, гібрид тіньової маски і апертурної решітки, що поєднує обидві технології для отримання переваг обох. Новий метод був названий називається клацанням маскою (slot mask), в ньому присутні як вертикальні щілини, так і жорсткість тіньової маски (використовується дійсно металева маска, а не зволікання). У результаті яскравість тут не настільки висока, як у технологіях Trinitron, зате зображення більш стабільне. Монітори з даною технологією, головним чином виробляються NEC і Mitsubishi, для них використовуються марки ChromaClear або Flatron (Flat Tension Mask - плоска пружна маска).

Еліптична маска - покращене зерно

Еліптична маска була розроблена Hitachi, одним з найвпливовіших гравців на ринку трубок моніторів, в 1987 році. Вона називалася EDP (Enhanced Dot Pitch - поліпшене зерно). Технологія відрізняється від Trinitron, оскільки вона більш фокусується на поліпшення роботи з люмінофором, а не на зміну маски. У трубці з тіньовою маскою три частинки люмінофору розташовуються у вершинах рівностороннього трикутника. Таким чином, вони рівномірно розподілені по всій площі дисплея. В EDP Hitachi зменшила відстань між горизонтальними частинками, так що трикутник став рівнобедрений. Щоб уникнути збільшення маскої площі, частинки мають еліптичну форму. Головна перевага EDP полягає в правильному представленні вертикальних ліній. На звичайному моніторі з тіньовою маскою можна відзначити деяку зигзагоподібність вертикальних ліній. EDP усуває цей ефект, а також покращує чіткість і яскравість зображення.

Стандарти безпеки

Прийняті стандарти з безпеки моніторів зазнали досить швидкого розвитку. У 1990 році був введений стандарт щодо зменшення електростатичного випромінювання - MPR2. У 1990 році шведська асоціація профспілок випустила стандарт TCO, який потім допрацьовувався і був випущений у вигляді TCO92, TCO95 і TCO99. Стандарт обумовлює візуальний комфорт, переробку застарілих моніторів і використання тільки нешкідливих хімічних сполук. TCO99 - це останній стандарт, йому відповідає більшість моніторів. Він передбачає мінімальну частоту розгортки в 85 Гц (рекомендується 100 Гц), обумовлює ступінь відображення зовнішніх джерел світла і випромінюване електромагнітне поле. І TCO95, і TCO99 гарантують рівномірність контрастності і яскравості по всій поверхні екрану.

Що таке чистота?

Стосовно ЕЛТ-моніторів, чистота (purity) відноситься до кольору. Кожен промінь теоретично повинен потрапити на ділянку люмінофору свого кольору (одного з трьох базових). Дефекти чистоти кольору виникають через неправильне попадання променя однієї з гармат. При цьому промінь буде не тільки зачіпати частинку потрібного кольору, але одну або дві сусідні частинки. У результаті колір пікселя стане неправильним. Такі дефекти найкраще виявляються при промальовуванні одного кольору на всій поверхні екрану. Іноді трапляється, що в одній або більше точках червоний колір має дещо жовтуватий або рожеватий відтінок, що означає неправильне націлювання червоного променя, яке зачіпає синій або зелений ділянки.

На моніторі з тіньовою маскою дефект чистоти часто з'являється через деформацію решітки, що виникає в результаті втоми металу (після тривалої експлуатації). Дірки маски деформуються або подовжуються, в результаті чого вони вже не так ефективно направляють електронний промінь. Маска, виготовлена з інвара, менш схильна до таких дефектів.

На моніторі з апертурними ґратами дефекти чистоти відбуваються з двох причин - через сильний механічний удар, який зрушує маску, або через дію зовнішнього електромагнітного поля. Остання причина часто пов "язана з природним електромагнітним полем землі. На щастя, сьогодні більшість моніторів має регулювання чистоти кольору.

Баланс білого

Проблеми з балансом білого часто приймають за дефекти чистоти кольору. На екрані з'являються ділянки різних кольорів. Однак якщо дефекти чистоти пов'язані з неправильним націленням гармат, то дефекти балансу білого виникають через відмінності в яскравості базових кольорів. Скажімо, якщо ви виведете на весь екран синій колір, деякі ділянки екрана будуть темнішими, інші - світлішими. Дефект виникає через невеликі відмінності у формі або якості деяких частинок люмінофору. Насправді дуже важко рівномірно розподілити люмінофор по поверхні екрану.

Муар

Існує два типи муара. Перший і найбільш часто зустрічається на моніторах з тіньовою маскою. Через технологію виробництва таких моніторів на екрані можуть з'явитися своєрідні хвилі, що складаються з темних і яскравих ділянок. Такий ефект пов'язаний з різницями в яскравості між сусідніми ділянками. Чим більш точними є гармати монітора, тим більше він схильний до появи муара. Зміна точності націлення вирішує проблему, навіть якщо при цьому доведеться зменшити точність.

Приклад ефекту муара

Другий тип - телевізійний муар. Йому схильні як монітори з тіньовою маскою, так і з апертурними ґратами. У результаті на екрані з'являються темні і світлі ділянки, розташовані в шаховому порядку. Пов'язаний такий дефект з поганою регуляцією частоти оновлення кожного променя, так само як і з нерівномірним розподілом люмінофора по екрану.

Зведення

Під зведенням (convergence) передбачають здатність трьох електронних променів (RGB) потрапляти в одну і ту ж точку на екрані монітора. Правильне зведення дуже важливе, оскільки ЕЛТ-монітори працюють за принципом аддитивності кольору. Якщо всі три кольори мають рівну інтенсивність, на екрані з'являється білий піксель. Якщо променів немає, піксель має чорний колір. Зміна інтенсивності одного або більше променів створює різні кольори. Дефекти інформації відбуваються, коли один з променів не синхронізований з двома іншими, і проявляються, наприклад, у вигляді кольорових тіней поруч з лініями. Причиною неправильної відомості може стати дефектний відхиляючий пристрій або неправильне розташування частинок люмінофора на екрані. Також на зведенні позначається і зовнішнє електромагнітне поле.

Частота оновлення

Під частотою оновлення розуміють кількість показів зображення за секунду. Частота оновлення виражається в Герцах (Гц), відповідно, при частоті оновлення 75 Гц монітор «» перезаписує «» картинку на екрані 75 разів на секунду. Зверніть увагу, що цифра 75 Гц вибрана не випадково, оскільки 75 Гц вважається необхідним мінімумом для відображення картинки без мерехтіння. Частота оновлення залежить від частоти горизонтальної розгортки і числа показуваних горизонтальних ліній (отже, і від використовуваної роздільної здатності). Частота горизонтальної розгортки показує кількість проходу електронного променя вздовж горизонтальної лінії, від її початку до початку наступної, в секунду. Частота горизонтальної розгортки виражається в кілогерцях (кГц). Монітор з горизонтальною розгорткою 120 кГц промальовує 120000 ліній на секунду. Кількість горизонтальних ліній залежить від роздільної здатності, наприклад, при роздільній здатності 1600x1200 виводиться 1200 горизонтальних ліній. Для обчислення загального часу подорожі променя по поверхні екрана ви повинні враховувати час, який промінь проходить при поверненні від кінцевої точки екрану до початкової. Воно дорівнює приблизно 5% часу малювання екрану. Тому нижче ми будемо використовувати коефіцієнт 0,95.

Отже, для обчислення частоти оновлення можна використовувати наступну формулу:

Vf = частота горизонтальної розгортки/кількість горизонтальних ліній x 0,95

Наприклад, монітор з частотою горизонтальної розгортки 115 кГц в 1024x768 може працювати з максимальною частотою оновлення в 142 Гц (115000/768 x 0,95).

Тестування

Тестова система
Процесор	Intel Celeron 800 МГц
Пам'ять	256 МБ PC100
Жорсткий диск	Western Digital 40 Гб
CD Rom	Teac CD540E и Pioneer A105S
Відеокарта	ATI Radeon 7500
Програмне забезпечення
DirectX	8.0a
ОС	Windows XP Professional

У тестуванні ми використовували наступні програми.

NTest для перевірки:

- калібрування монітора;
- геометричних спотворень;
- наявності муара;
- правильності відомості;
- стабільності картинки;
- чіткості картинки;
- чистоти кольору;
- яскравості та контрастності.

Інші тести:

- перегляд зображень і таблиць кольорів (градації червоного, зеленого, синього і сірого) для визначення якості відображення кольорів, а також їх діапазону;
- додаткові параметри для показу максимальної кількості відтінків;
- програвання DVD відео («Братство вовка» «і» Врятувати рядового Райана «») та ігрове тестування (Quake III Arena і Aquanox) для тестування якості в ігровому оточенні;
- тестування і дослідження режимів меню монітора (OSD).

NTest використовувався в декількох дозволах (1024x768, 1280x1024, 1600x1200) на 85 Гц для перевірки, як монітори реагують на зміну дозволу. А також для того, щоб переконатися у відсутності електронної оптимізації монітора під певні дозволи.

Наступна сторінка

⇣ Зміст