Особливості сприйняття зображення на екрані
В процесі роботи операторові персонального комп'ютера доводиться мати справу із зображеннями на екрані монітора. Читання тексту, таблиць, графіків з екрану відрізняється від читання тієї ж інформації з листа паперу з кількох причин:
- по-перше, при роботі з дисплеєм користувач цілком залежить від положення дисплея, тоді як при читанні друкарської продукції можна легко знайти положення листа для найбільш комфортного сприйняття інформації;
- по-друге, екран, будучи джерелом світла, вважається приладом активного контрасту, тоді як при читанні з листа паперу ми маємо справу з відображеним текстом, тобто з пасивним контрастом, який в малому ступені залежить від інтенсивності освітлення і кута падіння світлового потоку на папір;
- по-третє, текст на папері є незмінним, а текст на екрані періодично оновлюється в процесі сканування електронного променя по поверхні екрану. Достатньо низька частота оновлення викликає мерехтіння зображення (даний аспект розглядатиметься далі);
- вчетверте, монітор надовго приковує до себе увагу оператора, що є причиною тривалої нерухомості очних і внутрішньоочних м'язів, в той час, як вони потребують динамічного режиму роботи. Це приводить до їх ослаблення;
- вп'яте, тривала робота з персональним комп'ютером вимагає підвищеної зосередженості, що приводить до великих навантажень на зорову систему користувача. Розвивається зорове стомлення (зорова астенопія), яка сприяє виникненню короткозорості, головного болю, дратівливості, нервової напруги і стресу.
Приведені вище особливості зображень на екрані дисплея, а також характер роботи оператора значною мірою впливають на ступінь стомлюваності зорового апарату.
Основним засобом візуального відображення інформації в сучасних моніторах є електронний – променева трубка (винайдена в 1897 р. німецьким вченим Карлом Фердинандом Брауном). Принцип її дії полягає в наступному. Електронний промінь, що генерується електронною гарматою (катодом), потрапляє на екран, покритий люмінофором, і викликає його свічення. Модулятор регулює інтенсивність променя, отже, і яскравість свічення люмінофора. Відхиляюча система здійснює сканування променя по поверхні екрану, тобто рух по зигзагоподібній траєкторії від лівого верхнього кута екрану до нижнього правого і повернення у вихідну позицію спеціальним сигналом зворотного ходу. В процесі сканування промінь послідовно порушує дискретні точки люмінофора, що названі пікселями (pixel – picture element) і утворює близько розташовані рядки розгортки. У кольоровому моніторі є три електронні гармати з окремими схемами управління, а на поверхню екрану нанесені люмінофорні елементи трьох типів, що дають люмінесценцію червоного (Red), зеленого (Green) і синього (Blue) спектральних діапазонів. Кожен електронний промінь порушує люмінофор «свого» кольору.
У ЕПТ застосовуються, в основному, два види люмінофорних елементів – круглої форми з дельтовидною тріадою (рис. 6 а), і у вигляді смуг (рис. 6 б). Для того, щоб «червоний» промінь точно потрапляв на червоний люмінофор, не зачіпаючи сусідні точки зеленого або синього люмінофорів і не підсвічуючи їх, цей промінь спочатку прямує на тонкий лист перфорованого матеріалу (тіньову, щілисту маску або апертурні грати – залежно від конструкції монітора), розташований на близькій відстані перед люмінофором. Апертурні грати використовуються в ЕПТ з люмінофорними елементами смугастої форми і є сіткою з натягнутих з малим кроком тонких проволок. Вона застосовується компаніями Sony, Mitsubishi, Radius, Nokia, Nanao, CTX в моніторах, сконструйованих на основі ЕПТ Trinitron, DiamondTron або PanaFlat.
Рис. 6. Види люмінофорних елементів:
R (red) – червоний; G(green) – зелений; B (blue) – блакитний.
Тіньова маска – це цілісний металевий лист з круглими отворами. Як матеріал маски використовується, як правило, інвар – сплав заліза та нікелю, що має малий коефіцієнт теплового розширення. Тіньова маска застосовується в більшості моніторів з круглими люмінофорами. Щілиста маска, нова розробка фірми NEC, дозволяє отримати різкіше зображення.
Таким чином, якість зображення на екрані монітора є результатом підсумовування найважливіших чинників, закладених в конструкції монітора.