Materia: Nuevas Tecnologías de la Información y la Conectividad
Tema: Monitores
Tema: Monitores
Integrantes:
Gianfranco Matassa Patrone,
Gonzalo Nahuel Bisesti
Presentación del tema:
En este blog hablaremos sobre los monitores. En un monitor cada píxel tiene interiormente 3 subpíxeles, uno rojo, uno verde y otro azul; el píxel adquiere un color u otro de forma semejante a la composición de colores RGB.
Funcionamiento de los LCD:
Una pantalla de cristal líquido o LCD (acrónimo del inglés Liquid Crystal Display) es una pantalla delgada y plana formada por un número de píxeles en color o monocromos colocados delante de una fuente de luz o reflectora.
Cada píxel de un LCD típicamente consiste de una capa de moléculas alineadas entre dos electrodos transparentes, y dos filtros depolarización, los ejes de transmisión de cada uno que están (en la mayoría de los casos) perpendiculares entre sí. Sin cristal líquido entre el filtro polarizante, la luz que pasa por el primer filtro sería bloqueada por el segundo (cruzando) polarizador. La superficie de los electrodos que están en contacto con los materiales de cristal líquido es tratada a fin de ajustar las moléculas de cristal líquido en una dirección en particular. Este tratamiento suele ser normalmente aplicable consiste en una fina capa de polímero que es unidireccionalmente frotada utilizando, por ejemplo, un paño. La dirección de la alineación de cristal líquido se define por la direccion de frotacion.
Importantes factores que se deben considerar al evaluar una pantalla LCD:
Resolución
Las dimensiones horizontal y vertical son expresadas en píxeles. Las pantallas HD tienen una resolucion nativa de 1366 x 768 pixeles(720p) y la resolucion nativa en las Full HD es de 1920 x 1080 pixeles(1080p)
Ancho de punto
La distancia entre los centros de dos pixeles adyacentes. Cuanto menor sea el ancho de punto, tanto menor granularidad tendrá la imagen. El ancho de punto puede ser el mismo en sentido vertical y horizontal, o bien diferente (menos frecuente).
Tamaño
El tamaño de un panel LCD se mide a lo largo de su diagonal, generalmente expresado en pulgadas (coloquialmente llamada área de visualización activa).
Tiempo de respuesta
Es el tiempo que demora un píxel en cambiar de un color a otro
Soporte de color
Cantidad de colores soportados. Coloquialmente conocida como gama de colores.
Brillo
Brillo
La cantidad de luz emitida desde la pantalla; también se conoce como luminosidad
Contraste
Contraste
La relación entre la intensidad más brillante y la más oscura.
Aspecto
Aspecto
La proporción de la anchura y la altura (por ejemplo, 5:4, 4:3, 16:9 y 16:10).
Puertos de entrada
En las pantallas LCD de color cada píxel individual se divide en tres células, o subpíxeles, de color rojo, verde y azul, respectivamente, por el aumento de los filtros.
Inconvenientes:
Resolución
Aunque los CRTs sean capaces de mostrar múltiples resoluciones de vídeo sin introducir artefactos, los LCDs producen imágenes nítidas sólo en su "resolución nativa", y, a veces, en las fracciones de la resolución original. Al intentar ejecutar paneles LCD a resoluciones no nativas por lo general los resultados en el panel de la escala de la imagen, introducen emborronamiento de la imagen o bloqueos y, en general, es susceptible a varios tipos de HDTV borrosa. Muchos LCDs no son capaces de mostrar modos de pantalla de baja resolución (por ejemplo, 320x200), debido a estas limitaciones de escala.
Contraste
Aunque los LCDs suelen tener más imágenes vibrantes y mejor contraste "del mundo real" (la capacidad de mantener el contraste y la variación de color en ambientes luminosos) que CRTs, tienen menor contraste que los CRTs en términos de la profundidad de los negros. El contraste es la diferencia entre un encendido completo (en blanco) y la desactivación de píxeles (negro), y los LCDs pueden tener "sangrado de luz de fondo" donde la luz (por lo general, visto desde de las esquinas de la pantalla) se filtra y las fugas de negro se convierten en gris. En diciembre de 2007, los mejores LCDs pueden acercarse al contraste de las pantallas de plasma en términos de entrega de profundidad de negro, pero la mayoría de LCDs siguen a la zaga.
Tiempo de respuesta
- Los LCDs suelen tener tiempos de respuesta más lentos que sus correspondientes de plasma y CRT, en especial las viejas pantallas, creando imágenes fantasmas cuando las imágenes se cargaban rápidamente. Por ejemplo, cuando se desplaza el ratón rápidamente en una pantalla LCD, múltiples cursores pueden ser vistos.
- Algunas pantallas LCD tienen importantes aportaciones de retraso. Si el retraso es lo suficientemente grande, esa pantalla puede ser inadecuada para operaciones de ratón rápidas y precisas (CAD, juegos FPS) en comparación con los monitores CRT o LCD, pequeños y con insignificantes cantidades de retraso de entrada. Cortos restrasos son a veces puestos de relieve en la comercialización.
Ángulo de visión
Los paneles LCD tienden a tener un ángulo de visión limitado en relación con las CRTs y las pantallas de plasma. Esto reduce el número de personas que pueden cómodamente ver la misma imagen - las pantallas de ordenadores portátiles son un excelente ejemplo. Así, esta falta de radiación es lo que da a las LCDs su reducido consumo de energía en comparación con las pantallas de plasma y CRTs. Si bien los ángulos de visión han mejorado al punto de que es poco frecuente que los colores sean totalmente incorrectos en el uso normal, a distancias típicas de uso de un ordenador los LCDs todavía permiten pequeños cambios en la postura del usuario, e incluso diferentes posiciones entre sus ojos producen una notable distorsión de colores, incluso para los mejores LCDs del mercado.
Durabilidad
Los monitores LCD tienden a ser más frágiles que sus correspondientes CRTs. La pantalla puede ser especialmente vulnerable debido a la falta de un grueso cristal protector como en los monitores CRT. Su durabilidad depende de su frecuencia de uso. Los fabricantes suministran en el manual del usuario un tiempo de durabilidad de la pantalla, regularmente expresado en horas de uso. Pero se puede extender este tiempo disminuyendo los niveles de brillo de la imagen (aún en estudio).
Funcionamiento del LED:
Un diodo emisor de luz, también conocido como LED (acrónimo del inglés de light-emitting diode) es un dispositivo semiconductor (diodo) que emite luz incoherente de espectro reducido cuando se polariza de forma directa la unión PN del mismo y circula por él una corriente eléctrica. Este fenómeno es una forma de electroluminiscencia. El color, depende del material semiconductor empleado en la construcción del diodo y puede variar desde el ultravioleta, pasando por el visible, hasta el infrarrojo. Los diodos emisores de luz que emiten luz ultravioleta también reciben el nombre de UV LED (ultraviolet light-emitting diode) y los que emiten luz infrarroja se llaman IRED (infrared emitting diode).
LEDs.
En corriente continua (CC), todos los diodos emiten cierta cantidad de radiación cuando los pares electrón-hueco se recombinan; es decir, cuando los electrones caen desde la banda de conducción (de mayor energía) a la banda de valencia (de menor energía), emitiendo fotones en el proceso. Indudablemente, por ende, su color, dependerá de la altura de la banda prohibida (diferencias de energía entre las bandas de conducción y valencia), es decir, de los materiales empleados. Los diodos convencionales, de silicio o germanio, emiten radiación infrarroja muy alejada del espectro visible. Sin embargo, con materiales especiales pueden conseguirse longitudes de onda visibles. Los LED e IRED, además tienen geometrías especiales para evitar que la radiación emitida sea reabsorbida por el material circundante del propio diodo, lo que sucede en los convencionales.
En términos generales, pueden considerarse de forma aproximada los siguientes valores de diferencia de potencial:
- Rojo = 1,8 V a 2,2 voltios.
- Anaranjado = 2,1 a 2,2 voltios.
- Amarillo = 2,1 V a 2,4 voltios.
- Verde = 2 V a 3,5 voltios.
- Azul = 3,5 V a 3,8 voltios.
- Blanco = 3,6 voltios.
Ventajas:
- Larga duración (50.000 horas)
- Bajo costo de mantenimiento
- Más eficiencia que las lámparas incandescentes y las halógenas
- Encendido instantáneo
- Gama completa de colores
- Control dinámico del color y puntos blancos ajustables
Desventajas:
- Su potencia de iluminación es tan baja, que su luz es invisible bajo una fuente de luz brillante y que su ángulo de visibilidad esta entre los 30 y 60 grados
- Este último se arregla con cubiertas de difusores de luz
Funcionamiento del monitor CRT:
El Tubo de Rayos Catódicos (CRT del inglés Cathode Ray Tube) es un dispositivo de visualización.
emplea principalmente en monitores,televisores y osciloscopios, aunque en la actualidad se están sustituyendo paulatinamente por tecnologías como plasma, LCD, LED o DLP.
El monitor es el encargado de traducir y mostrar las imágenes en forma de señales que provienen de la tarjeta gráfica. Su interior es similar al de un televisor convencional. La mayoría del espacio está ocupado por un tubo de rayos catódicos en el que se sitúa un cañón de electrones. Este cañón dispara constantemente un haz de electrones contra la pantalla, que está recubierta de fósforo (material que se ilumina al entrar en contacto con los electrones). En los monitores en color, cada punto o píxel de la pantalla está compuesto por tres pequeños puntos de fósforo: rojo (magenta), cian (azul) y verde. Iluminando estos puntos con diferentes intensidades, puede obtenerse cualquier color
La visualización vectorial
En el caso de un osciloscopio, la intensidad del haz se mantiene constante, y la imagen es dibujada por el camino que recorre el haz. Normalmente, la desviación horizontal es proporcional al tiempo, y la desviación vertical es proporcional a la señal. Los tubos para este tipo de usos son largos y estrechos, y además la desviación se asegura por la aplicación de un campo electrostático en el tubo mediante placas (de desviación) situadas en el cuello del tubo. Esta clase de desviación es más rápida que una desviación magnética, ya que en el caso de una desviación magnética la inductancia de la bobina impide las variaciones rápidas del campo magnético (ya que impide la variación rápida de la corriente que crea el campo magnético).
Visualización vectorial de los ordenadores
Los primeros monitores gráficos para ordenadores utilizaban tubos de visualización vectorial similares a los de los osciloscopios. Aquí el haz trazaba líneas entre puntos arbitrarios, repitiendo el movimiento lo más rápidamente posible. Los monitores vectoriales se utilizaron en la mayor parte de los monitores de ordenador de finales de los años 1970 hasta la mitad de los años 1980. La visualización vectorial para ordenador no sufre de aliasing ni pixelización, pero están limitados ya que sólo pueden señalar los contornos de las formas, y una escasa cantidad de texto, preferiblemente de un tamaño grande. Esto es así porque la velocidad de visualización es inversamente proporcional al número de vectores que deben dibujarse y "rellenar" una zona utilizando muchos vectores es imposible, así como escribir una gran cantidad de texto. Algunos monitores vectoriales eran capaces de mostrar varios colores, a menudo utilizando dos o tres capas de fósforo. En estos monitores, controlando la fuerza del haz de electrones, se controla la capa alcanzada y en consecuencia el color mostrado, que generalmente era verde, naranja o rojo.
1: electrodos que desvían el haz
2: cañón de electrones
3: haces de electrones
4: bobina para hacer converger el haz
5: cara interior de la pantalla cubierta de fósforo
Ventajas:
- Permiten reproducir una mayor variedad cromática.
- Distintas resoluciones se pueden ajustar al monitor.
- En los monitores de apertura de rejilla no hay moire vertical.
Desventajas:
- Ocupan más espacio (cuanto más fondo, mejor geometría).
- Los campos eléctricos afectan al monitor (la imagen vibra).
- Para disfrutar de una buena imagen necesitan ajustes por parte del usuario.
- En los monitores de apertura de rejilla se pueden apreciar (bajo fondo blanco) varias líneas de tensión muy finas que cruzan la pantalla horizontalmente.
- Datos técnicos, comparativos entre sí
- En los CRT, la frecuencia de refresco es la que tiene la tarjeta gráfica, en los LCD no siempre es la que se le manda
- Los CRT pueden tener modo progresivo y entrelazado, los LCD tienen otro método de representación.
- En los CRT se pierde aproximadamente
- El peso de un LCD se ve incrementado por la peana para darle estabilidad, pero el monitor en sí no pesa prácticamente nada.
- Los LCD suelen necesitar de un transformador externo al monitor, en los CRT toda la electrónica va dentro del monitor.
- En los LCD el consumo es menor, y la tensión de utilización por parte de la electrónica también.
Campos EM
Aunque no hay pruebas de ello algunos creen que los campos electromagnéticos emitidos durante el funcionamiento del tubo catódico puedan tener efectos biológicos. La intensidad de este campo se reduce a valores irrelevantes dentro de un metro de distancia y en todo caso el efecto es más intenso a los lados de la pantalla que frente a ella.
Riesgo de implosión
Cuando se ejerce demasiada presión sobre el tubo o se le golpea puede producirse una implosión debida al vacío interior. Las explosiones que a veces se ven en cine y televisión no son posibles. En los tubos de los modernos televisores y monitores la parte frontal es mucho más gruesa, se añaden varias capas de vidrio y láminas plásticas de modo que pueda resistir a los choques y no se produzcan implosiones. El resto del tubo y en particular el cuello son en cambio muy delicados. En otros tubos, como por ejemplo los osciloscopios, no existe el refuerzo de la pantalla, en cambio se usa una lámina plástica antepuesta como protección. El tubo catódico tiene que ser manejado con atención y competencia; se tiene que evitar en particular levantarlo por el cuello y sujetarlo siempre por los puntos indicados por el fabricante.
Toxicidad
En los tubos más antiguos fueron empleadas sustancias tóxicas para incrementar el efecto de los rayos catódicos sobre el fósforo. En la actualidad han sido reemplazadas por otras más seguras. La implosión o en todo caso la rotura del vidrio causa la dispersión de estos materiales. En la eliminación y reciclado de los tubos se tiene que tener en cuenta además la presencia de plomo en el cristal, que es muy contaminante.
Parpadeo
Este efecto no es exclusivo de los tubos de vacío. También se observa en pantallas planas aunque en estas es habitual encontrar sistemas para reducirlo.
La señal de TV convencional está formada por 25 imágenes por segundo en el sistema PAL y de 30 en el sistema NTSC. Con el entrelazado se consigue reducir el parpadeo dividiendo cada imagen en 2. Una con las líneas pares y otra con las impares que se muestran una detrás de otra aumentando la frecuencia a 50/60 hz.
Este continuo parpadeo es el que causa mareos y molestias visuales cuando vemos la televisión durante demasiado tiempo. En algunas personas sensibles puede incluso desencadenar crisis epilépticas.
Algunos modelos de televisores solucionan este problema almacenando la señal en una memoria y repitiendo cada imagen completa sin entrelazado varias veces. El sistema más extendido en PAL es el de 100 Hz que repite cada imagen 4 veces y reduce notablemente el parpadeo. Los primitivos sistemas de 100Hz anunciaban un aumento de calidad pero al emplear conversores analógicos/digitales primitivos con poco muestreo y cuantificación la calidad de imagen era sensiblemente menor. El método de digitalización intentaba usar el mínimo de memoria posible ya que la memoria era muy cara por entonces. El abaratamiento de los circuitos integrados de memoria y el avance de la electrónica en general ha conseguido que en el mercado podamos encontrar pantallas de 200Hz que hacen el parpadeo imperceptible mantienendo la calidad de la señal.
Alta tensión
Para dirigir el haz en los tubos de rayos catódicos se emplean tensiones eléctricas muy altas (decenas de miles de voltios). Estas tensiones pueden permanecer en el aparato durante un tiempo después de apagarlo y desconectarlo de la red eléctrica. Se debe evitar por lo tanto abrir el monitor o televisor si no se dispone de una adecuada preparación técnica.
Funciones del Monitor:
El Monitor es otro de los periféricos fundamentales de los PC, ya que sin ellos no podríamos trabajar ni visualizar las operaciones del Sistema Operativo ni los programas.El monitor, como los demás componentes de los ordenadores, ha avanzado mucho desde los monitores de monocromo de fósforo verde hasta hoy en día los monitores de color de alta resolución y los más modernos los de cristal líquido, los TFT (Transistor de Película Fina) o pantallas planas.
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