Конспект. Устройства отображения информации.

Раздел 4. Устройство отображения информации

Мониторы. Виды мониторов.

По принципу действия все мониторы для ПК делятся на две большие группы:

·        На основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), называемые кинескопом;

·        Плоско-панельные, выполненные в основном на основе жидких кристаллов.

Конструкция ЭЛТ-монитора представляет собой стеклянную трубку, внутри которой находится вакуум. Для создания изображения в ЭЛТ-мониторе используется электронная пушка, которая испускает поток электронов сквозь металлическую маску или решетку на внутреннюю поверхность стеклянного экрана монитора, которая покрыта разноцветными люминофорными точками. Электроны попадают на люминофорный слой, после чего энергия электронов преобразуется в свет, т.е. поток электронов заставляет точки люминофора светиться.

Любое текстовое или графическое изображение на экране монитора состоит из множества дискретных точек - пикселями. Разрешающая способность монитора определяется числом элементов изображения, которые он способен воспроизводить по горизонтали и вертикали.

красного(Red), зеленого(Green) и синего(Blue) цветов с раздельным управлением, поэтому его называют RGB-монитором.

ЖК-мониторы (LCD-Liquid Crystal Display)

Основным элементом ЖК-монитора является ЖК-экран, состоящий из двух панелей, выполненных из стекла, между которыми размещен слой жидкокристаллического вещества.

Принцип действия ячейки ЖК-монитора в следующем. При отсутствии напряжения между подложками ячейка ЖК-монитора прозрачна, поскольку вследствие перпендикулярного расположения бороздок на подложках и соответствующего закручивания оптических осей жидких кристаллов вектор поляризации света поворачивается и проходит без изменения через систему поляризатор-анализатор.

К основным характеристикам ЖК-мониторов относятся следующие качества:

·        Размер экрана у ЖК-мониторов находится в пределах от 13-16;

·        Поле обзора ЖК-мониторов обычно характеризуется углами обзора;

·        Яркость-важнейший параметр при выборе ЖК-монитора;

·        Контрастность изображения;

·        Инерционность ЖК-монитора; Палитра ЖК-мониторов;

Разрешение ЖК-монитора определяется размером отдельной ЖК-ячейки, т.е. фиксированными размером пикселов.

Антибликовые покрытия.

Существует несколько способов нанесения антибликовых покрытий:

1.  Протравливание (самый дешевый способ) - придание поверхности шероховатости

2.  Нанесение кварцевого покрытия.

Контрольные вопросы:

1.     Что такое монитор?

2.     Что такое зерно?

3.     Какие виды мониторов бывают? Рассказать о них.

Проекционные аппараты и устройства формирования объемных изображений.

Мультимедийные проекторы

Проектор – оптико-механический прибор для проецирования на экран увеличенных изображений различных объектов.

Принцип действия проекционных аппаратов заключается в проецировании с помощью оптической системы на экран изображения объекта, нанесенного на тонкой полупрозрачной пленке, при освещении его мощной проекционной лампой. В результате изображение может быть показано большой аудитории.

Яркость - проектора обозначается в ANSI люменах. Большую роль при создании яркой картинки играет лампа, установленная в проекторе. Чаще всего в проекторах устанавливается одна лампа, однако проекторы с большим числом ламп позволяют значительно увеличить световой поток.

Классификация проекторов по весу и габаритам.

1.по весу:

a) карманные-миниатюрные устройства весом, напоминающие смартфон.

- малая яркость, работают недолго;

+ автономный, работают от  встроенной батарейки.

b) ультрапортативные -небольшие размеры, с толстую книгу, и вес до 3 кг.

-не могут долго работать без перерыва;

+легкие, компактные, используются для выездных презентаций.

c) портативные-вес от 3 до 7 кг.

+имеют высокую яркость, можно использовать при дневном освещении, переносить;

-дорогие.

d) стационарные-самые крупные, яркие проекторы, используемые в общественных местах.

+хорошее качество изображения, широкоформатные;

 -дорогостоящие, нельзя переносить.

Технология формирования изображения.

На сегодняшний день используются две технологии:

1)CRT;

2) LCD.

LCD проекторы- проекторы на основе ЖК-матрицы. Основным элементом данных видеопроекторов является одна или три ЖК-матрицы основных цветов, которые работают на просвет, как пленка в киноаппарате. Матрицы просвечиваются мощным световым потоком, лампы при прохождении через них отдельные пиксели закрываются или открываются, в результате формируется изображение на экран.    

Мультимедийные проекторы на базе ЭЛТ(CRT) выпускаются в течение уже нескольких десятилетий. Но, несмотря на появление более современных технологий, по качеству воспроизведения изображения (разрешение, четкость, точность, цветопередача), уровню акустического шума (менее 20 дБ) и длительности непрерывной работы (10000 часов и более), они до сих пор не имеют себе равных.

Виртуальная реальность. 3D-технологии.

В основу 3D-технологий положена идея создания двух изображений для каждого глаза пользователей. Создать 3D-технологии достаточно просто, можно объединить две камеры в одном устройстве, а затем уже свести воедино полученную с них информацию. Гораздо сложнее показать 3D, т.е. показать каждому глазу свою картинку. Первые шаги в области 3D-технологии основаны на разделение картинки для каждого глаза по цвету, такое изображение называется анаглиорным, для  просмотра нужны красно-синие очки. Для одного глаза красный фильтр, для другого синий. При этом подходе страдает цветопередача и качество изображений. Идея формировать разные картинки для каждого глаза путем построчного вывода их на экран гораздо более современное. Для просмотра 3D можно обойтись и без очков, в таком случае экран должен подготовить две разные картинки для каждого глаза. Поверх экрана располагается так называемая параллаксный барьер.  Недостатки: довольно сильно затемняют изображение; при просмотре болят глаза; для просмотра нужен 3D специальный экран.

Шлемы виртуальной реальности считаются наиболее точными устройствами 3D изображениями. Важнейшей особенностью является наличие систем виртуальной ориентации, которая отслеживает движение головы и в соответствии с ним, корректирует изображение на экране.

Между 3D-очками и шлемами есть принципиальные различия:

1.3D-очки изображения не создают, хотя также содержат ЖК-линзы, которые используются в качестве электронно-управляемого фильтра.

2. 3D-очки лишены системы виртуальной ориентации.

3. Подключение 3D-очков к ПК производится с помощью дополнительного устройства-контроллера.

3D-мониторы.

Плоскопанельные 3D-мониторы основаны на свойстве избирательности ЖК мониторов  по отношению к поляризации происходящего  изучения. Стереопара в таких мониторах создается за счет того, что ЖК-ячейки пропускают свет с одной поляризацией, а ячейки четных строк- с другой.(здесь нужно использовать очки).

Принцип действия монитора основаны на использовании двух разработок фирм SONY.

Двойной расщепитель изображения и специальная фотодиодная система слежения головы.

На экране одновременно изображается оба элемента стереопары, при чем пластины преломляют свет, таким образом, что каждый глаз видит только один из элементов.

Контрольные вопросы:

1. Что называют проектором?

2. Какими признаками должен обладать современный проекционный аппарат?