Displej

 

Základní jednotkou zobrazení monitorů je obrazový bod - pixel.

U barevných monitorů je každý pixel tvořen trojicí subpixelů, odpovídajících základnímu barevnému schématu RGB.

Rozlišení monitoru se udává právě v pixelech. Rozlišení  např. 1 280 x 1 024 pixelů znamená, že displej má v každém z 1024 řádků 1280 bodů, celkem tedy 1,31 milionu pixelů (3,93 milionů subpixelů).

Rozlišení, které odráží fyzický počet pixelů v panelu, se nazývá nativní a displej ho zobrazuje přímo. U ostatních rozlišení se výsledný obraz přepočítává.

Velikost pixelu je 0,24 - 0,29 mm (CRT). U kvalitních LCD monitorů může velikost těchto bodů klesnout až na třeba 0,12 mm. Po přepočtu na ppi (pixel per inch) to odpovídá hodnotě 100 i více ppi. (viz kapitola o DPI).

 

Barevná hloubka je počet bitů, kterým vyjadřujeme libovolný odstín barvy (stupeň šedi).

1 bit = 2 barvy

2 bity = 4 barvy

3 bity = 8 barev

4 bity = 16 barev ...

8 bitů = 256 barev

16 bitů = 65,5 tisíc barev

24 bitů = 16,7 milionu barev (tj, R:2⁸, G:2⁸, B:2⁸, běžné u PC)

pozn. I když se běžné monitory často tváří jako monitor s barevnou hloubkou 24 bitů (často se neuvádí), používají třeba jen 6 bitů/barvu.

 

 

CRT - zkratka z Cathode Ray Tube - je to skleněná obrazovka pracující na principu vakuových elektronek. 

Princip

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9b/CRT_color_enhanced.png

Ze žhavené katody se uvolňují elektrony. Elektrony jsou přitahovány k anodě. (katoda - náboj, anoda +, napětí mezi katodou a anodou je řádově 10³ až 10⁴ V).

Anoda je poblíž tzv stínítka, které je potaženo luminiscenční vrstvou. Na stínítko dopadají elektrony, luminiscenční vrstva při dopadu elektronu uvolní foton - světélkuje.

Z katody se proud elektronů zaostří (tzv. elektronové dělo) a směruje k anodě. Na stínítku vytvoří bod. Aby vytvořil obraz, musí se vychylovat. Vychyluje se buď pomocí elektrického pole, nebo magnetického pole (častěji). K tomu slouží vychylovací cívky vně po obvodu obrazovky mezi katodou a anodou. Paprsek se vychyluje ve dvou osách a buď kreslí přímo obraz (osciloskop), nebo vytváří řádky, ze kterých se skládá obraz. Ovlivnění proudu elektronů se děje napětím mřížky v elektronovém děle (větší záporné napětí = méně elektronů = tmavá čáast stíntka a opačně).

Barevný obraz vzniká použitím tří elektronových děl (tři paprsky) současně. Každý paprsek dopadá přes masku na "svoji" část stínítka, kde se vytváří buď červená, zelená, nebo modrá barva. Tyto části (bodu) jsou tak blízko sebe, že z pohledu diváka splývají a vytváří libovolnou barvu - model RGB.

 

Výhody:

• vysoký kontrast i jas
• rychlá odezva
• u posledních modelů poměrně vysoká kvalita obrazu (grafici)

 

Nevýhody:

• těžké, objemné, vyžadují opatrnost při manipulaci (nebezpečí imploze - vakuum)
• velká hloubka vůči rozměrům stínítka (malý vychylovací úhel paprsku)
• náročné napájení a spotřeba (žhavení katody, vysoké napětí anody a další potřebná napětí)
• nevyrábějí se širokoúhlé, běžný formát je 4:3

 

Použití:

TV, počítače, měřící technika, radary. Dnes už se v oblasti PC (i jinde) téměř nepoužívají.

 

LCD zkratka z Liquid Crystal Display

Princip

Obrázky např. (odjinud): http://www.svethardware.cz/technologie-tft-lcd-displeje/7555

Displej je složen z několika vrstev - polarizátor, vrstva tekutých krystalů, polarizátor. Světlo prochází dvěma polarizátory, mezi kterými je vrstva tekutých krystalů. Polarizátory vytváří polarizované světlo a jsou pootočeny o 90°, světlo tedy za normálních okolností neprochází. V případě, že tekuté krystaly dokážeme nabudit tak, že rovinu polarizace světla otáčí o 90°, světlo vrstvami displeje projde. Krystaly jsou řízeny elektricky každý pixel (subpixel), tím dokážeme ovládat  a nastavit barvu pro každý bod.

 

Podle podsvícení:

Klasický LCD - podsvícení je CFL trubicemi (v podstatě zářivky) - starší, odstupuje se od tohoto způsobu.

LED - podsvícení je realizováno pomocí LED diod - výhodnější, delší životnost, snadná možnost regulace jasu.

Lesklé (lesklý povrch) zvyšuje kontrast, proto se používá levnějších modelů. Nevýhodou jsou odlesky.

Matný povrch eliminuje odlesky. Použití u kvalitních a profesionálních zařízení.

 

Výhody:

• kompaktní lehký 
• dnes se vyrábějí v libovolných formátech, tedy i širokoúhlých s poměrem stran 16:9 a 16:10
• nízká spotřeba
• malé nebo žádné problikávání

Nevýhody:

• určitá závislost na teplotě (tekuté krystaly se v nízkých teplotách pohybují pomaleji, a proto je odezva displeje delší)
• malý kontrastní poměr
• malý pozorovací úhel, změna pozorovacího úhlu znamená změnu kvality obrazu (jak, kontrast, barvy)
• nižší časy odezvy

Použití:

Zobrazovací jednotky v moderních zařízeních (PC, telefony, měřící přístroje, kalkulačky, technologická zařízení apod.)

 

Základní parametry:

 

Rozlišení - udává se v pixelech, dnes již zpravidla 1920x1080 (full HD) a více

Úhlopříčka - udává se v palcích např. 15,6"

Poměr stran - dříve 4:3, dnes širokoúhlé 16:9, 16:10

Jas - typ. 300 cd

Kontrast - statický cca 1000:1 a více , dynamický může dosahovat desítky až stovky tisíc

Odezva - řádově ms, čím méně, tím lépe (vynikající 2 ms pro hry, typ. cca 5-8 ms)

Pozorovací úhel - typ. 170°

Rozhraní pro připojení k PC - VGA analogové, HDMI, DVI, DisplayPort digitální

 

 

Výukové video CRT zde a LCD zde