Это - учебно-методические материалы по медицинской информатике и статистике с сайта 1mgmu.com

Увеличить шрифт :: Уменьшить шрифт
6.4.2 Компьютер. Железо и программы. Монитор




Монитор – основное средство оперативного вывода информации. Он (вместе с управляющей им видеосистемой) может работать в двух основных режимах – текстовом и графическом.
В текстовом режиме выводимая информация – фактически текст, написанный на листе в клеточку. Для кодирования информации нужно перечислить, каким байтом кодируется находящийся в клеточке символ, какого он цвета и каков цвет фона. Наиболее часто используется режим с 25 строками по 80 символов в каждом. В результате для задания содержимого экрана нужно всего несколько килобайт. После включения компьютера видеосистема работает в текстовом режиме, так как он наименее ресурсоемкий, а самое главное можно сказать и в нем (например, что у компьютера что-то сломалось), а в графические режимы его могут перевести запущенные программы. При работе в текстовом режиме необходима также загруженная таблица знакогенерации, определяющая, каким набором точек на экране определять тот или иной символ. Благодаря этому некоторые программы, работающие в текстовом режиме вывода на экран, ухитрялись поддерживать элементы графического интерфейса, например, двигающуюся по экрану наклонную стрелку указателя мыши. Для этого символы, на которые указывает стрелка, менялись на другие, не отображаемые на экране, а их отображение в знакогенераторе динамически менялись на изображения букв с наложенными на них частями стрелки.
Загрузка такой таблицы – один из этапов работы операционной системы, поэтому при сбоях на более ранних этапах эта операция может не быть выполнена. Например, при критических ошибках в загрузке русифицированной операционной системы Windows может появиться синий «экран смерти» с предупреждающими надписями на русском языке, но с использованием греческого алфавита.
В современных графических режимах задается количество строк, количество точек в строке и количество байтов для кодирования цвета каждой отдельной точки. Чаще всего используются соотношения количества точек и количества точек в строке как 3 к 4, хотя в последнее время все чаще используется «широкоформатный» вариант 9 к 16.
Для некоторых работ удобнее вариант «высокого», а не «широкого» монитора. Для его реализации некоторые современные плоские мониторы можно поворачивать на 90 градусов, при этом количество строк и точек в строке меняется местами.
В современных мониторах обычно используются режимы с количеством строк порядка тысячи строк, однако для обеспечения совместимости мониторы поддерживают и большое количество текстовых режимов и графических режимов с меньшим количеством точек. Физический размер отображаемой точки на экране монитора и его размеры задают максимальное количество точек. В настоящее время в мониторах отображаемые точки имеют размер 0,2 – 0,3 мм и поэтому, хотя и с некоторым трудом, но различимы на глаз.
Считается, что 100%-ное зрение обеспечивает человеку различение точечных объектов, находящихся на угловом расстоянии в 1 угловую секунду . Наилучшее расстояние для чтения и рассматривания мелких объектов – около 30 см, когда, с одной стороны, они недалеко от глаза, а с другой – глаза не нужно напрягать, что происходит при работе с близкорасположенными предметами. Для такого расстояния угловая секунда соответствует расстоянию примерно в 0,1 мм, то есть в несколько раз больше размера точки для современных мониторов. Следовательно, для обеспечения четкости изображения, соответствующей остроте рения человека, размер точки нужно уменьшить раза в три, а количество отображаемых точек увеличить с примерно миллиона до примерно десяти миллионов.
Однако и сейчас режимами с максимальным количеством точек не всегда можно пользоваться. Дело в том, что чем больше количество отображаемых точек, тем меньше частота смены изображения на экране монитора. Часто продаются мониторы, в которых режимы с максимальным количеством точек работают в недопустимом с гигиенических позиций режиме (см. раздел вопросов охраны труда). В режимах с небольшим количеством точек (например, 240 строк с 320 точками) сейчас работают только наладонные компьютеры, медиаплейеры и сотовые телефоны, имеющие размеры экрана в несколько сантиметров.
Количество байтов, отводимых под кодировку цвета точки, влияет на размер объема информации, нужной для кодирования видеоизображения, но не меняет частоту регенерации. На компьютерах, выпускавшихся ранее, объемы видеопамяти бывали недостаточны, и приходилось уменьшать точность задания цвета. Сейчас такая экономия характерна только для компьютеров малых размеров и, соответственно, меньшей мощности – наладонных и сотовых телефонов. Требования к точности кодирования цвета были обсуждены выше, в разделе «формы представления информации».
В восьмидесятые и девяностые годы мониторы делались в основном на электроннолучевых трубках. Сейчас идет переход на плоские панели.
Безусловные преимущества панелей – малая толщина и вес и низкое электропотребление, из-за чего для ноутбуков альтернативы им не было. Однако по качеству изображения они уступали по следующим позициям:
1. Меньшая контрастность в яркости изображения. Электронно-лучевая трубка позволяет выводить и очень яркие, и темные участки изображения, для панелей даже сейчас соотношение яркости 1 к 1000 считается очень хорошим.
2. Большая инерционность изображения, которая мешает работе с движущимися изображениями. После прохождения яркого объекта по экрану за ним остается постепенно гаснущий свет.
3. Меньший угол обзора. При отклонении угла зрения от перпендикуляра к поверхности монитора цвета явно меняются, при больших углах просто ничего не видно.
За последние годы технология изготовления панелей была сильно улучшена, и перечисленные недостатки стали значительно менее выражены. Поэтому для основных офисных приложений панели дают примерно такое же или лучшее качество изображения за примерно такую же цену. Однозначно сказать, что дает лучшее изображение, нельзя – сейчас многое зависит не от типа монитора, а от его конкретного исполнения. Если грубо, то для стандартных офисных приложений обычно лучше панель, а для профессиональной работы с цветом лучше электронно-лучевая трубка.

Еще одно различие в качестве изображения ЭЛТ и ЖК-мониторов связано с их типичными дефектами при построении изображения (на уместность этого добавления обратил мое внимание читатель kaatm). При создании изображения электронно-лучевой трубкой пушки «стреляют» порциями электронов, а система из железяки с дырками (типа дуршлага) и магнитов, отклоняющих поток электронов, направляют их поток на нужную часть экрана, покрытого люминофором, светящимся после попадания в него порции электронов. При этом традиционно изображение выстраивается по строкам, то бишь трубка последовательно «прорисовывает» точки каждой строки. Из-за этого отклоняющая система работы по строкам работает более интенсивно, чем система отклонения по вертикали, и дает больше искажений. Типичные варианты искажений приведены ниже:




При помощи определенной подстройки ЭЛТ-монитора обычно удается компенсировать большую часть таких искажений, однако это требует длительной возни. Кроме того, у долго поработавших мониторов достаточно быстро возникают новые искажения. Такие искажения могут наступить и в процессе работы, по мере его прогревания.

У ЖК-мониторов таких проблем с геометрическими искажениями в принципе быть не может, так как каждый элемент, формирующий изображение, уже находится на экране в фиксированном положении. Однако другой типичный дефект ЖК-мониторов – неравномерность подсветки и, как следствие, искажение яркости. Типичный пример – при отображении рентгенограммы участки у краев экрана и, особенно, в углах отображаются светлее, чем в центре. Выраженность этого дефекта можно оценить по изображению черного (включенного!) экрана в темной комнате. К сожалению, этот дефект путем подкручивания ручек не лечится (по крайней мере, те панельки, которые попадались в руки, систем ручной компенсации не имели. Или я их просто не находил из-за отсутствия необходимости?).


Важным психологическим фактором перехода на плоские панели является также полное отсутствие вызываемого ими ионизирующего излучения.
Имеется постоянная тенденция к увеличению размера изображения на мониторе. В стационарных системах с восьмидесятых до конца девяностых годов почти исключительно использовались мониторы с размером экрана по диагонали в 14 дюймов, а мониторы больших размеров были достаточно дороги и использовались для профессиональных приложений. Сейчас стандартные размеры – 17 или 19 дюймов. Большие мониторы с большим количеством точек удобны и тем, кто не работает профессионально с графикой, так как позволяют в полной мере использовать возможности Windows с многооконным интерфейсом и одновременной параллельной работой с несколькими документами или приложениями.
Существенное увеличение размера мониторов этих типов приводит не только к резкому увеличению стоимости, но и к проблемам с качеством изображения. Для получения изображения размером в несколько метров лучше использовать проекционные аппараты. Сейчас они все еще дают изображения несколько более низкого качества, чем обычные телевизоры, и довольно сильно греются и шумят, но в случае дальнейшего технологического усовершенствования смогут стать разумной заменой телевизорам и мониторам большого размера.


Оглавление раздела нижнего уровня
Оглавление раздела верхнего уровня
ОГЛАВЛЕНИЕ ОГЛАВЛЕНИЙ



НА ГЛАВНУЮ СТРАНИЦУ САЙТА


Материалы используются на Едином Образовательном Пространстве Первого московского государственного медуниверситета им. И.М. Сеченова