Пикселы, составляющие изображение, отображаются на дисплее. В мониторах с ЭЛТ поток электронов, попадающих на люминофор, инициирует его свечение. Там, где поток интенсивнее, появляется световое пятно большей яркости, в том месте, где он слаб, – там и яркость будет меньше. В жидкокристаллических панелях элементы растра адресуются поочередно один за другим и для каждого по очереди устанавливается величина света и яркости, что приводит к результату, аналогичному тому, что получается на дисплее с ЭЛТ.
Изображение, производимое ЭЛТ, исчезает уже вскоре после своего создания. Таким образом, эти устройства нуждаются в том, чтобы компьютер постоянно возобновлял изображение с достаточно высокой частотой. Частота регенерации здесь невысокая и вы замечаете мерцание экрана, яркость может, быть недостаточной, что приводит, к ухудшению изображения и быстрому утомлению в первую очередь глаз.
Жидкокристаллические панели могут хранить изображение достаточно долго, и их недостаток – в невозможности быстро менять изображение. Они прекрасно выводят статическое изображение, но недостаточно «резвы» для областей применения, требующих динамичности смены кадров (просмотр видеоклипов, игры с подвижными элементами и т. п.). При попытке слишком быстро обновить такую картинку вы получите либо размытое изображение, либо вообще никакого. Элементы на жидкокристаллических панелях не могут включаться и выключаться с той же частотой обновления, что и ЭЛТ.
Графическая система компьютера постоянно рисует и перерисовывает выводимое изображение. Полностью выведенное изображение называется кадром. Ежесекундно луч рисует несколько десятков кадров. При такой частоте человеческий глаз воспринимает последовательность смены кадров как непрерывный процесс. Если в паспорте на монитор указана, например, частота 100 Гц для вертикальной развертки, то реальная частота будет в два раза меньше, поскольку в мониторах реализована чересстрочная развертка: сначала прорисовываются четные строки, затем нечетные – таким образом, реальная частота смены кадров 50 Гц. Такая частота смены кадров позволяет получать лишь изображения невысокого качества.
Растровые изображения при использовании мониторов на ЭЛТ выводятся последовательно по одному пикселу, дисплей выводит каждый из пикселов изображения 60 раз в секунду или чаще. Электронный луч перемещается по экрану сверху вниз один раз для каждого изображения, это ставит перед монитором жесткие требования к быстродействию системы. Частота, с которой перемещается электронный луч, должна быть от 1/60 секунды или еще меньше. Таким образом, минимальная частота кадровой развертки составляет 60 Гц.
Следовательно, ЭЛТ-дисплей должен синхронизировать перемещение электронного луча в вертикальном и горизонтальном направлении с частотами 60 Гц и 48 кГц. Ширина полосы пропускания видеотракта должна быть не менее 50 МГц. Это минимальное требование к ЭЛТ-дисплею с разрешением 1024?768 пикселов.
Частота вертикальной развертки – одна из главных характеристик монитора на ЭЛТ. Чем она выше – тем лучше для зрения человека. Частота 70 МГц и выше практически исключает мерцание экрана, что является наилучшим режимом для работы с компьютером, когда воздействие мерцания практически нулевое.
Жидкокристаллические дисплеи создают изображение, одновременно рисуя всю строку пэлов (под пэлом понимается физический элемент изображения на устройстве отображения, в отличие самого изображения, которое носит название «пиксел»; количество пэлов не может быть меньше, чем пикселов). Затем рисуется следующая строка, и так до тех пор, пока не будет выведено все изображение на экран. Пэлы сохраняют яркость до следующей переустановки. Время установки одного пэла составляет несколько сотен микросекунд, если учесть время установки строки изображения и если таких строк 768, то частота обновления экрана может составлять несколько герц. Жидкокристаллические панели с двойным сканированием параллельно заполняют верхнюю и нижнюю часть экрана. Такой подход позволяет ускорить процесс регенерации. В жидкокристаллических панелях с активной матрицей в каждый пэл помещаются транзисторы (3, по одному в каждый субпэл). Сканирующее устройство просматривает весь массив растра и устанавливает значение яркости для каждого транзистора на всем экране, после чего транзисторы весь промежуток времени до следующего обновления экрана сохраняют яркость соответствующих элементов растра. Это позволяет поддерживать частоты регенерации до любой величины.
Из вышеизложенного становится понятно, почему на дисплеях с жидкокристаллической панелью, за исключением активных, возникают проблемы с выводом движущихся изображений, и почему переносной компьютер, имеющий жидкокристаллическую панель, не может одновременно выводить изображения на свой экран и на ЭЛТ-монитор, если только он не обладает собственным дисплеем с активной панелью, так как в этом случае графический адаптер работает на разных частотах регенерации, управляя двумя различными видами дисплеев.
Из сказанного выше очевидно, что предотвратить неблагоприятные воздействия на человека, особенно на его органы зрения, таких факторов, как яркость и мерцание экрана дисплея, можно чисто технически, правильно подобрав монитор, который должен иметь разрешение не менее 800?600, но лучше 1024?768 пиксел, частоту вертикальной развертки в пределах 60–72 Гц, а частоту горизонтальной развертки 50 кГц, полосу частот видеотракта не менее 50 МГц, размер пятна не более 0, 28 мм (лучше 0,26; 0,24 мм).
Выбор размера экрана зависит от того, что вы собираетесь делать на компьютере: для работы с текстовыми редакторами подойдет 14?, 15? (дюймовый) экран, для работы с графикой нужен монитор с большим экраном и высоким разрешением.
Для того, чтобы получить изображение на экране, необходимо иметь плату сопряжения – видеоадаптер (который иначе называют видеокартой). Обычно он встроен в компьютер и его работа поддерживается программным обеспечением (Windows).
Визуальные параметры и световой климат приводят к зрительному дискомфорту, который может проявляться при работе на компьютерах с мониторами любых типов: созданных на электронно-лучевых трубках, на жидкокристаллических, газоразрядных, электролюминесцентных панелях или на других физических принципах.
В Государственных стандартах России в санитарных правилах и нормах, приведенных в соответствие с международным и европейским стандартами, установлены требования к таким визуальным параметрам, как яркость, контрастность, освещенность, угловой размер знака и угол наблюдения, неравномерность яркости, блики, мелькание, расстояние между знаками, словами, строками, дрожание изображения и т. д. (всего 20 параметров).
Однако не только конкретное значение каждого из перечисленных параметров определяет эргономическую безопасность. Главное – совокупность определенных сочетаний значений основных визуальных параметров, отнесенных к первой группе. Можно утверждать, что каждому значению рабочей яркости соответствуют определенные значения освещенности, углового размера знака (расстояния наблюдения), угла наблюдения, обеспечивающие оптимальные условия работы. И так для каждого из этих визуальных параметров. На зрительный дискомфорт существенно влияет выбор сочетаний цветов знака и фона, причем некоторые пары цветов не только утомляют зрение, но и могут привести к дистрессу (например, зеленые буквы на красном фоне).
ЗАЩИТНЫЕ ЭКРАНЫ И ФИЛЬТРЫ
Если монитор отражает много света, работает как зеркало, это приводит к утомлению глаз человека, работающего за компьютером, и как правило, к общему утомлению.
Визуальные параметры дисплеев могут быть улучшены путем установки специальных антибликовых контрастирующих фильтров.
От значения коэффициента пропускания фильтра и коэффициента зеркального отражения зависят контрастность изображения, интенсивность бликов от внешних источников света и заметность мельканий. В электронно-лучевых трубках фирмы-производители используют с теми же целями темные стекла, черненые зазоры между ячейками люминофоров, антибликовые покрытия.
Для производства мониторов, не оказывающих негативного воздействия на здоровье человека, фирмы-производители затрачивают немало ресурсов. Именно поэтому сейчас становится все больше мониторов, соответствующих санитарным нормам, и у нас, рядовых пользователей, есть возможность приобрести эту составляющую часть компьютера с большей степенью защиты, а значит, со сниженным негативным воздействием на зрение.
Исследования показали, что основное влияние на пользователя компьютера оказывает не только электромагнитное излучение, но и зрительно-напряженная работа с монитором.
Многие авторы спорят о влиянии работы с дисплеем на зрение. Одни, длительное время наблюдая за состоянием пользователей, не находят значительных функциональных изменений, другие, наоборот, указывают на прямую зависимость между интенсивностью зрительной работы и состоянием зрения, а также отмечают влияние интенсивности и длительности работы с монитором и организации рабочего места.
