Цифровой мир. Как работает монитор. - 22 Февраля 2013

Электронная мозаика. 

Большинство информации из окружающей среды человек воспринимает через зрение. Именно поэтому, наверное, большинство средств передачи информации построены на основе устройств, работающих с изображениями. Итак, рассмотрим принцип работы монитора - основного средства отображения информации в компьютерах, мобильных телефонах, уличной рекламе и т.д. Монитор как электронное устройство также является составной частью телевизора - чуть ли не самого популярного средства развлечений в наши дни. Так как же из электрических сигналов, содержащих информацию о картинке, его же и получить. Оцифрованное изображение состоит из многих отдельных точек - пикселей, имеющих свой цвет и яркость. Мозаика из большого количества таких точек воспринимается как целостное изображение. Конечно, это возможно только если мозаику рассматривать с достаточно большого расстояния (чтобы не было видно отдельных точек), или же точки сделать достаточно маленькими. Достаточно простую конструкцию имеют мониторы для уличной рекламы, изготовленные на основе RGB - светодиодов. 

В отличие от обычных, они содержат в одном корпусе три различных кристалла, один из которых может светиться красным, второй - зеленым, а третий - синим светом. Именно из этих трех цветов можно получить любой другой цвет путем их смешивания. Например, если одновременно зажечь все три кристалла в таком светодиоде, то возникнет ощущение белого света. Если только зеленый и красный - то желтый. Несколько тысяч таких светодиодов расположены на достаточно большой пластине ровными рядами и столбиками. Подавая напряжение в соответствующие кристаллы в нужном месте такой электронной мозаики, можно составить из светящихся точек нужное изображение. На первый взгляд, кажется, что при таком построении монитора придется прокладывать огромное количество проводников. И действительно, если допустить, что одноцветный рекламный щит имеет размер 2 м. высотой и 3 м. шириной, а светодиоды расположены с шагом около 3 см., то имеем всего где - то 7 тысяч светодиодов, столько же требуется и проводников для их подключения. А какой же сложной должна быть система управления таким количеством источников света! Для уменьшения количества соединительных проводников светодиоды соединяют определенным образом. 

При таком соединении источников света количество проводников, по которым они управляются, резко уменьшается и для упомянутого выше уличного монитора составит «всего» 165 штук. Руководствуясь аналогичными принципами построения изображения, можно понять, как работает монитор компьютера. Конечно, использовать отдельные светодиоды для конструирования монитора, на который мы смотрим с близкого расстояния, не совсем удобно: размер пикселя на мониторе не должен превышать 0,2 - 0,3 мм., иначе изображение будет выглядеть «зернистым», на нем невозможно будет различить мелкие детали. Именно поэтому матрицы современных светодиодных мониторов изготавливаются по нанотехнологиям. Это дает возможность формировать светящиеся точки нужных размеров. 

Плазменная панель. 

Аналогично светодиодным мониторам плазменные панели создают изображение, которое, как мозаика, состоит из маленьких светящихся разноцветных точек - пикселей. В плазменной панели свет излучают маленькие ячейки, покрытые слоем люминофора, внутри которых содержится сильно разряженный газ. Люминофоры - это вещества, которые могут светиться под действием облучения ультрафиолетовыми лучами, которое возникает при электрическом разряде в разреженных газах, например, в паре ртути, неоне или ксеноне. Какая именно ячейка засветится, зависит от того, на какие электроды подано напряжение. 

Как и в светодиодном мониторе, для достижения высокого качества изображения нужно достаточно много проводников, расположенных строками и столбиками, и сложная система управления. Плазменные панели понемногу утрачивают популярность, поскольку потребляют сравнительно много электричества и не достаточно долговечны. Также технологически невозможно полностью избавиться от мерцания экрана. 

 Если у вас скоро появится малыш, то детские игрушки стоит покупать уже сейчас. Иначе потом у вас просто не будет свободного времени.