MONITOR DLA GRAFIKA

Wybór monitora powinien być głęboko przemyślaną decyzją. Wybierając zestaw komputerowy, najczęściej zwracamy uwagę na jednostkę centralną, mniej koncentrujemy się na parametrach monitora. Zapominamy, że to jakość monitora odgrywa najistotniejszą rolę, odpowiadając za komfort i ergonomię pracy.

Jedni oceniają jakość monitora pod kątem rozmiaru plamki i częstotliwości odświeżania, inni pod kątem wielkości ekranu. Różnice w wyborze odpowiedniego sprzętu są bardzo indywidualne, ale zasada jest jedna: musi on być bezpieczny dla użytkownika i właściwy do zadań, które będą na nim wykonywane.

Współczesne układy graficzne wyświetlają obrazy na ekranach kineskopowych (CRT — Cathode Ray Tubę) lub ciekłokrystalicznych (TFT — Thin Film Transistor). Obraz na ekranie monitora CRT składa się z kolorowych punktów (picture elements), zwanych pikselami. Kolor każdego piksela opisany jest trzema barwami podstawowymi: czerwoną, zieloną i niebieską. Stosując różne proporcje poszczególnych barw, uzyskuje się potrzebne kolory. W tylnej części kineskopu umieszczone są działa elektronowe, z których są emitowane elektrony. Są one rozpędzane i formowane w cienkie wiązki (dla każdej barwy podstawowej oddzielne), które ulegają odchyleniu w polu elektrycznym, układów odchylania pionowego i poziomego, Padając na określony punkt warstwy fosforyzującej ekranu, elektrony kreślą obraz. Piksel biały powstanie przy zastosowaniu wysokich napięć dla każdej barwy podstawowej, a piksel czarny przy wartościach zerowych. W celu uzyskania pożądanego koloru niezbędne są trzy takie wiązki o różnym napięciu, odpowiadające kolorom: czerwonemu, zielonemu i niebieskiemu.

Aby oko ludzkie odebrało obraz jako płynny, bez nieprzyjemnego wrażenia migotania, obraz powinien być wyświetlany z minimalną częstością odświeżania 60 Hz. Działa elektronowe i układy odchylania stanowią tylko jeden z czterech głównych elementów determinujących jakość tworzonego obrazu. Kolejnymi są: maska, rodzaj materiału zastosowanego do pokrycia powierzchni fosforyzującej oraz kształt powierzchni ekranu monitora.

Maska, położona w przedniej części kineskopu, tuż przed warstwą fosforyzującą, służy do oddzielenia od siebie sąsiadujących punktów ekranu. Obecnie stosowane są trzy rodzaje technologii: Dot Trio-Delta, Aperture Grill i CromaCIear. W pierwszej z nich stosowana jest maska otworowa, w której każdemu pikselowi obrazu odpowiadają trzy otwory ułożone w kształcie trójkąta. Stosowana jest w kineskopach sferycznych. Maska szczelinowa (Aperture Gril) składa się z ramki, wewnątrz której umieszczone są pionowe, drobne druciki podtrzymywane najczęściej przez dwa poprzeczne druty stabilizacyjne, zwane „damper wires" (Trinitron-Sony, Diamondtron-Mitsubishi). Maska szczelinowa (bez drucików podtrzymujących) jest również stosowana w monitorach Flatron firmy LG. Maska perforowana (CromaCIear) przypomina maskę otworową, lecz posiada szczeliny w kształcie elipsy, co poprawia kontrast obrazu. Ten typ stosuje firma NEC w kineskopach CromaCIear. Warto także zwrócić uwagę na jeszcze jeden parametr, który charakteryzuje monitor, tj. wielkość plamki. Jak łatwo zauważyć, w zależności od zastosowanej maski możemy wyróżnić trzy rodzaje plamek. W kineskopach z maską otworową plamka, nazywana Diagonal Dot pitch, mierzona jest po przekątnej, między sąsiednimi punktami luminoforu tego samego koloru. Plamka Strip pitch mierzona jest między paskami luminoforu o tej samej barwie, w monitorach, w których zastosowano maski szczelinowe. W kineskopach CromaCIear plamka Dot pitch mierzona jest między dwoma sąsiednimi punktami luminoforu o tym samym kolorze.

Wielkości plamek podawane są w milimetrach, oczywiście im plamka mniejsza, tym lepiej, tym wyświetlany obraz na ekranie będzie miał większą rozdzielczość. W najlepszych monitorach wielkość plamki wynosi nawet 0.20 mm, przeciętnie od 0.25 do 0.28 mm. Maski otworowe dokładniej odwzorowują linie ukośne i są tańsze w produkcji. Przepuszczają jednak mniej elektronów niż maski szczelinowe. Jest to powodem, że maski szczelinowe, przepuszczając więcej światła, dają obraz ostrzejszy, o wyższym kontraście. Powierzchnia tego typu kineskopów ma kształt wycinka walca, dzięki czemu tworzy mniej odbić niż kineskopy sferyczne. Wadą jest wyższa cena i czasami widoczne poprzeczne druty stabilizacyjne (np. monitory firmy Sony).

Istotny jest również materiał, z którego maski są wykonane. Najtańsze monitory, rzadko już spotykane, mają maskę stalową-wytrzymałą, lecz podatną na namagnesowanie, wskutek czego wytwarza własne pole magnetyczne. Prowadzi to do niekontrolowanego odchylania wiązki elektronów i w efekcie zniekształceń wyświetlanych kształtów. Tego typu monitory powinny posiadać funkcję rozmagnesowywania (degauss). Aktualnie, do wyrobu masek stosowane są materiały para- i diamagnetyczne.

Zdolność rozdzielczą monitora określa się jako iloczyn liczby punktów wyświetlanych w linii (rozdzielczość pozioma) i liczby linii (rozdzielczość pionowa). Typowe rozdzielczości dla wyświetlaczy CRT mieszczą się obecnie w granicach od 800x600 do 1600x 1024. Większa wartość jest już ograniczona wielkością rastra kineskopu. Jeżeli zwiększymy nadmiernie rozdzielczość, dojdzie do pogorszenia ostrości obrazu i będzie on rozmyty. Częstotliwość odchylania pionowego ekranu monitora określa, ile razy w ciągu sekundy obraz jest odnawiany, i odpowiada częstotliwości odświeżania obrazu. Aby uzyskać wrażenie płynności, częstotliwość odświeżania powinna wynosić minimum 60 Hz. Przy tej wartości nasz wzrok jednak szybko się męczy, co może także prowadzić do bólu głowy. Polecane jest przynajmniej 75 Hz dające już znacznie wyższy komfort pracy. Jeśli tylko jest to możliwe (finalna częstotliwość odświeżania zależy także od karty graficznej), zalecane jest stosowanie jak największych częstotliwości odświeżania obrazu.

Powierzchnia ekranu-standardowo jest ona wycinkiem kuli lub walca. Nasz wzrok musi korygować wypukłość ekranu, co dodatkowo męczy. Dzięki zastosowaniu nowoczesnych rozwiązań takich, jak dynamiczne ogniskowanie przy formowaniu wiązek elektronów (uzyskane dzięki wstawieniu dodatkowych soczewek elektrycznych w działach elektronowych oraz stosowanie specjalnych rodzajów szkła), uzyskano krótsze kineskopy o płaskim ekranie. W „płaskim" monitorze zewnętrzna szyba stanowi układ optyczny, kompensujący wewnętrzną sferoidalną powierzchnię ekranu. Dzięki takiemu rozwiązaniu unika się zmęczenia oczu korekcją perspektywy oraz przeszkadzających w pracy odbić światła pochodzącego z otoczenia monitora.

Kolejnym istotnym parametrem wpływającym na komfort pracy jest wielkość monitora, definiowana długością przekątnej ekranu. Powinniśmy wybrać monitor o jak największej przekątnej. Dla osób zajmujących się amatorsko grafiką lub projektowaniem polecany jest dobrej klasy monitor 17-calowy lub tani 19-calowy. Profesjonalne prace graficzne, DTP, projektowanie CAD, wymagają już profesjonalnego monitora 19- lub 20-calowego. Regulacja własności nowoczesnych monitorów odbywa się na ogół dzięki atrakcyjnemu układowi OSD (OnScreen Display). Sterowanie przyciskami, umieszczonymi w przedniej części panelu obudowy, w celu wyświetlenia funkcji na ekranie i dokonywanie w ten sposób zmian jest wygodne, funkcjonalne i tańsze do wykonania niż analogowe sterowanie potencjometryczne stosowane w starych konstrukcjach. Przed zakupem monitora należy zwrócić uwagę na liczbę funkcji, jakie udostępnia system OSD. Oprócz podstawowych parametrów takich jak jasność, kontrast, centrowanie obrazu czy zmiana jego rozmiaru, powinien on również dysponować bardziej zaawansowanymi funkcjami, jak obrót i regulacja zniekształceń.

Dla osób zajmujących się grafiką bardzo ważna jest jakość wyświetlanego na ekranie obrazu. Im jest ona lepsza, tym dłużej i precyzyjniej można pracować, unikając zmęczenia wzroku. Parametry jakościowe obrazu wyświetlanego na monitorze można scharakteryzować według maksymalnej luminancji i kontrastu obrazu, prawidłowego odtwarzania gradacji kolorów oraz przejść między czernią i bielą. Ważna jest tzw. międzyliniowość, zniekształcenia geometrycz­ne i wspomniana wcześniej rozdzielczość.

Luminancja określa stopień jaskrawości obrazu. Wyraża się ją stosunkiem natężenia światła do powierzchni, która światło odbija. Dla kineskopów kolorowych maksymalna luminancja wynosi około 100 cd/m². Człowiek odbiera ją jako jaskrawość. Stosunek maksymalnej luminancji do luminancji najciemniejszych elementów określa się mianem kontrastu. Oba parametry można ustawiać indywidualnie, jednak należy pamiętać, że zbyt znaczna jaskrawość i duże kontrasty męczą oczy i w efekcie skracają czas komfortowej pracy. Luminancję można zmierzyć za pomocą światłomierza, który pozwoli na ocenę rów­nomiernego jej rozłożenia na całym ekranie. Oceniając ją należy umieścić jednobarwny obraz na monitorze i dokonać pomiaru w kilku różnych miejscach. Prawidłowa luminancja w centrum ekranu i na obwodzie powinna mieć zbliżone wartości. Kolejnym ważnym, szczególnie dla grafika, elementem jest temperatura barwy, która decyduje o precyzji barw emitowanych przez wyświetlacz. Mierzona jest w stopniach Kelvina (K) i standardowo dla monitorów CRT (Catode Ray Tubę) wynosi 9300 K. Dla porównania, dla telewizorów wynosi ona 6500 K. Konwergencja, czyli zbieżność kolorów, jest związana z prawidłowo dobranymi częstotliwościami odświeżania poziomego i pionowego. Jeżeli wiązki elektronów odpowiedzialne za powstawanie barwy czerwonej, zielonej i niebieskiej oświetlają ten sam piksel, powstaje właściwa barwa we właściwym miejscu. Rozbieżność jednej z wiązek, padającej np. na sąsiedni piksel, doprowadzi do niekontrolowanej zmiany barw obydwu pikseli. W ten sposób powstaje tzw. błąd konwergencji.

Kolejnym elementem, na który należy zwrócić uwagę, jest ostrość obrazu. Jest ona prawidłowa, jeżeli przejścia między jasnymi i ciemnymi elementami obrazu są wyraźne. Na ostrość mają wpływ m.in. skupienie wiązek elektronów w kineskopie i jakość samego kineskopu. Konstruktorzy nowoczesnych monitorów wzięli wszystkie te elementy pod uwagę. Zastosowanie w niektórych typach monitorów maski o wąskich szczelinach spowodowało zwiększenie jasności monitora i poprawienie czytelności obrazu. Zaś użycie maski bardziej płaskiej i zwiększonej częstotliwości odświeżania zapobiega migotaniu obrazu meczącemu wzrok. Wykorzystanie powłoki antyodblaskowej umożliwiło zredukowanie intensywności odbicia światła i zwiększyło współczynnik kontrastu. Wszystkie te elementy spowodowały uzyskanie bardziej wyraźnego obrazu. Płaski kineskop umożliwia wyświetlanie obrazu pozbawionego zniekształceń.