Классификация мониторов по типу маски

Современные мониторы с любым типом маски имеют практически плоский по форме экран, благодаря чему существенно снижаются искажения геометрии, особенно по углам. Поэтому тип маски по форме экрана определить не так просто.

На сегодняшний день в ЭЛТ-дисплеях используются три основные технологии формирования матриц и масок для RGB-триад:

 

трехточечная теневая маска (DOT-TRIO SHADOW-MASK CRT);

 

 

 

щелевая или гнездовая (SLOT-MASK CRT —);

 

 

апертурная решетка (APERTURE-GRILLE CRT;

 

 

Тип маски можно определить, посмотрев на экран в 10-20-кратную лупу.

При создании мониторов помимо масок используются различные отклоняющие системы и прочая сложная электроника. Хотя сам экран и является наиболее важным фактором, определяющим эксплуатационные параметры дисплея, отклоняющая система и видеоусилитель также играют значительную роль. Поэтому не следует думать, что при использовании одной и той же трубки изготовители получают мониторы с одинаковыми параметрами.

Производители различных моделей говорят о преимуществах именно своей технологии, но тот факт, что на рынке предлагается несколько моделей и, кроме того, многие производители мониторов выпускают модели с различными типами матриц, свидетельствует, что однозначного выбора быть не может. Предпочтения определяются только вкусами и целями пользователей.

Теневая маска

Итак, каждая пушка излучает пучок электронов, который влияет на люминофорные элементы разного цвета (зеленого, красного или синего). Понятно, что электронный луч, предназначенный для красных люминофорных элементов, не должен влиять на люминофор зеленого или синего цвета. Чтобы добиться такого действия, используется специальная маска, структура которой зависит от типа кинескопов разных производителей и обеспечивает дискретность изображения (растр). Самые распространенные типы масок — теневые, которые бывают двух типов: трехточечная теневая маска и щелевая маска. Электронный луч достигает экрана, пройдя через теневую маску, которая может иметь различную (точечную или линейную) структуру.

Наиболее старая и широко распространенная технология — трехточечная теневая маска. Она использует перфорированную металлическую пластину с однородными точками (они называются триадами, так как каждая такая точка состоит из трех элементов люминофора основных цветов — зеленого, красного и синего), которые светятся с различной интенсивностью под воздействием лучей из электронных пушек. Изменением тока каждого из трех электронных лучей можно добиться произвольного цвета элемента (пиксела) изображения, образуемого триадой. В современных моделях с теневой маской применяется инвар — специальный сплав железа и никеля с очень небольшим коэффициентом температурного расширения, поэтому смещение масок при нагреве остается минимальным. Однако практика показывает, что ни один из мониторов не обеспечивает идеального выполнения этой задачи по всей поверхности экрана.

Ранние ЭЛТ-дисплеи с теневой маской имели выраженную криволинейную (сферическую) поверхность. Это позволяло добиваться лучшей фокусировки и уменьшало нежелательные эффекты и отклонения, вызываемые нагревом. В настоящее время большинство современных мониторов имеют практически плоский прямоугольный экран (типа FST).

Мониторы с теневой маской имеют следующие преимущества:

· текст выглядит лучше (особенно при малом размере точек);

· цвета натуральнее и точнее (что особенно важно для компьютерной графики и в полиграфии);

· отлаженная технология обеспечивает лучшее соотношение стоимости и эксплуатационных качеств.

Следовательно, такие мониторы можно рекомендовать для универсального применения, офисных приложений и домашнего использования.

Из минусов можно отметить меньшую яркость этих мониторов, недостаточную контрастность изображения и более короткий срок службы по сравнению с другими типами дисплеев.

Расстояние между люминофорными элементами одинакового цвета здесь называется Dot Pitch, или шаг точки, и является индексом качества изображения. Шаг точки обычно измеряется в миллиметрах. Чем меньше значение шага точки, тем выше возможное разрешение монитора.

Щелевая маска

Щелевые маски (Slot Mask) используются в кинескопах с планарным расположением пушек, а люминофор трех основных цветов здесь наносится на экран не в виде точек, а в виде вертикальных чередующихся полосок (пунктиром) таким образом, чтобы одному щелевидному отверстию соответствовала своя RGB-триада. Вертикальные полосы фактически разделены на эллиптические ячейки, которые содержат группы из трех люминофорных элементов трех основных цветов. В таких ЭЛТ все три электронные пушки соосны друг другу, расположены в одной вертикальной плоскости и наклонены под небольшим углом к горизонтальной плоскости. Подобная гибридная технология позволяет сочетать все преимущества других типов масок — при отсутствии их недостатков. Четкий и ясный текст, натуральные, но достаточно яркие цвета и высокая контрастность изображения неизменно привлекают к этим мониторам внимание всех групп пользователей.

Расходясь после точки схождения, лучи образуют эллипс, охватывающий одновременно только одно отверстие щелевой маски и соответственно три полоски люминофора, находящиеся за ней. Отверстие щелевой маски находится напротив средней (зеленой) полоски люминофора.

Отношение площади отверстий к общей площади маски в электронно-лучевых трубках такого типа значительно выше, чем у обычной теневой маски, поэтому тот же уровень яркости свечения может быть достигнут при значительно меньшей мощности электронных пучков, следовательно, срок службы таких кинескопов существенно больше.

Минимальное расстояние между двумя ячейками называется Slot Pitch, или щелевой шаг. Чем меньше значение щелевого шага, тем выше возможное разрешение монитора.

Апертурная решетка

Апертурная решетка (Aperture Grill) — это тип маски, которую впервые предложила фирма Sony, выпустив мониторы с трубкой Trinitron. Теперь подобные технологии используются разными производителями кинескопов, в частности Diamondtron от Mitsubishi. В электронных пушках этих трубок используются динамические квадрупольные магнитные линзы, позволяющие формировать очень тонкий и точно направленный пучок электронов. Благодаря такому решению значительно снижается астигматизм — рассеивание электронного пучка, приводящее к недостаточной резкости и контрастности изображения (особенно по горизонтали). Но главное отличие от технологии теневой маски состоит в том, что вместо металлической пластины с круглыми отверстиями, выполняющей функции маски, здесь используется вертикальная проволочная сетка (апертурная решетка), люминофор наносится не в виде точек, а в виде вертикальных полос трех основных цветов. Для гашения поперечных колебаний и придания проволочной сетке дополнительной жесткости применяются горизонтальные проволочки, которые называются Damper Wire — демпферные нити (одна в 15-дюймовых, две — в 17-дюймовых и больших мониторах). Тени от нитей видны на экране, особенно на светлом фоне, и вызывают раздражение у некоторых пользователей. Кроме того, если в процессе работы такой монитор слегка качнуть, то колебания изображения будут видны даже невооруженным глазом. Именно поэтому мониторы с этими трубками не рекомендуется ставить на системные блоки типа desktop. Остается добавить, что в электронно-лучевых трубках Sony Trinitron используется система трех пучков электронов, излучаемых одной пушкой, а в трубках Diamondtron с подобной апертурной решеткой компании Mitsubishi — система из трех лучей с тремя пушками.

Мониторы с апертурной решеткой имеют много преимуществ:

· в тонкой сетке меньше металла, что позволяет использовать больше энергии электронов на реакцию с люминофором, а значит, меньше энергиирассеивается на решетке и уходит в тепло;

· увеличенная площадь покрытия люминофором позволяет повысить яркость излучения при той же интенсивности пучка электронов;

· в связи со значительным общим повышением яркости можно использовать более темное стекло и получать на экране более контрастное изображение;

· экран монитора с апертурной решеткой более плоский, чем у дисплеев с теневой маской, а в последних моделях даже не цилиндрический, как раньше, а почти абсолютно ровный, что гораздо удобнее в работе и уменьшает количество бликов и отражений;

· расширены возможности регулировки цветовой температуры и насыщенности цвета;

· дисплей с такой ЭЛТ можно откалибровать точнее, чем с теневой маской.

Такие дисплеи можно порекомендовать для профессионального использования, презентационной графики, мультимедиа и работы с цветом.

Минимальное расстояние между полосами люминофора одинакового цвета здесь называется Strip Pitch, или шаг полосы, и измеряется в миллиметрах. Чем меньше значение Strip Pitch, тем выше возможное разрешение монитора.

Разрешение

Разрешающая способность характеризует качество воспроизведения изображения монитором. Для получения высокого разрешения в первую очередь высококачественным должен быть видеосигнал. Электронные цепи должны обработать его таким образом, чтобы обеспечить правильные уровни и сочетания фокусировки, цвета, яркости и контраста. Разрешающая способность характеризуется числом точек или, как еще говорят, пикселов (Dot) на число строк (Line). Например, разрешение монитора 1024×768 означает возможность различить до 1024 точек по горизонтали при числе строк до 768.