A monitor. A megjelenítők olyan elemek, melyek nem szerves részei a számítógépnek, de nem működhetne nélküle. Mire használhatnánk a számítógépet, ha nem látnánk azt, amin éppen dolgozunk. A monitor működési elve Az elektroncső felépítése A monitor fizikailag ugyanúgy működik, mint a televízió. A működés szempontjából leglényegesebb alkatrész: a katódsugárcső vagy röviden képcső. A képcső működése emlékeztet az elektroncső működésére. Régen, amikor még nem voltak tranzisztorok, az összes számítógép elektroncsövekkel működött. Ezek a szerkezetek ugyanazt a feladatot látták/látják el, mint manapság a tranzisztorok: viszonylag kis feszültséggel lehet viszonylag nagy feszültséget vezérelni. Az elektroncső három részből áll : katód, anód rács A katód fémes anyagból van, és elektronokat bocsát ki, ha melegítik. A katódot ugyanúgy, mint a villanykörtét egy egyszerű fűtőszállal melegítik. Ha az anódra pozitív feszültséget kapcsolunk, akkor az a katód által kibocsátott negatív töltésű elektronokat vonzani fogja. A vezérlő rács az anód és a katód között helyezkedik el. Ez az alkatrész olyan, mint egy kapu. Ha kis negatív feszültséget kapcsolunk rá, akkor nem fogja átengedni az elektronokat, míg ha 0 feszültséget, vagy kis pozitív feszültséget kapcsolunk rá, akkor szabadon átengedi az elektronokat az anódra. A képcső az elektroncsőhöz képest kiegészül 4 eltérítő lemezzel és az anód kialakítása is egy kicsit más.
Az anód foszforral van borítva, így ha az elektronsugár becsapódik rá az adott ponton felvillan a foszfor, és az egy ideig világít. A mágneses térbe kerülő mozgó elektronok ugyanúgy viselkednek, mint bármely fémes tárgy a mágneses mezőben. Ezért az eltérítő lemezekkel amelyekből egy a jobb, egy a bal, egy-egy pedig fent és lent található az elektron sugarat is el lehet téríteni. Mivel 4 eltérítő lemez van, amelyekre feszültséget kapcsolhatunk, minden irányban eltéríthetjük az elektron sugarat. Végeredményben tehát az elektronsugarat be és ki tudjuk kapcsolni, valamint az elektronokat a képernyő bármely pontjára tudjuk irányítani. Ténylegesen a kép megjelenítése soronként történik. Az elektronsugár végigpásztázza az összes sor összes képpontját, és azokat világítja meg, amelyeket akarunk. Ezekből a képpontokból fog összeállni a kép. A színes monitor működési elve nem különbözik a fekete - fehér vagy az egyszínű sárga vagy zöld monitorok működésétől. A leglényegesebb különbség az, hogy minden alapszínhez vörös, zöld, kék tartozik egy-egy elektronsugár és így minden szín, e három alapszín keveréséből áll össze. Az egyes pontok úgynevezett tripletteket, színhármasokat alkotnak. Hogy egy adott elektronsugár a megfelelő pontra jusson, az elektronsugarak különböző szögben esnek. a képernyőre. Az elektronsugár előtt egy fémből készült lyukmaszk is található a szomszédos triplettek árnyékolására. A maszkon lévő lyukak méretét a gyártók rendszerint megadják a monitor egyéb adatai mellett. Ez az érték általában 0,31 mm, vagy jobb esetben 0,26 mm. Minél kisebb a lyukak mérete, annál finomabb szemcséjű lesz a kép. A színhármasok ( triplettek ) különböző módon helyezhetők el. A elhelyezés módja elsősorban a kép kontrasztjára van befolyással. Két elrendezésmód alakult ki : az egyik szerint a színhármasok egyenlőszárú háromszöget alkotnak ( Delta ). Ez az elrendezés rosszabb kontrasztot ad, mivel két pont között mindig van egy üres rész, amely sötét marad. A másik elrendezést a Sony alakította ki és a Trinitron nevet kapta. Itt a színpontok egymás mellett helyezkednek el. Ezzel az elrendezéssel élesebb és világosabb lett a kép. A lyukmaszkot itt nem fémlemez alkotja, hanem rácsot képező kifeszített drótok. Hogy a drótok tökéletesen párhuzamosak legyenek, nagyon nagy erő feszíti meg őket, ehhez viszont megfelelő keretet kellett kialakítani, amely elviseli ezt az erőt. Ez a Trinitron képcsöveket egy kissé nehezebbé teszi. A Trinitron képcső igazi hátránya azonban az, hogy a függőlegesen futó szálakat a képen többé-kevésbé fel lehet ismerni. Ez főleg nagyobb monitoroknál és nagyobb felbontásnál lehet zavaró. Ezen kívül kellemetlen a kép alsó harmadában futó vízszintes szál, amely a függőleges szálakat köti össze és stabilizálja őket. A monitorok csoportosítása A monitor display, képernyő az egyik legfontosabb output ( kimeneti ) eszköz, a billentyűzet mellett a felhasználókkal való kapcsolattartás legelterjedtebb eszköze. A számítógép által feldolgozott, előállított adatok vizuális megjelenítésére szolgál. A monitor a képet képpontokból állítja össze. A pontok maximális száma adja a monitor felbontó képességét, minél több egységnyi felületen a képpont, annál élesebb a kép. A monitor csak egy szervesen hozzá illő vezérlőkártya segítségével képes a számítógép által képzett információk megjelenítésére.
A monitorokat is több szempont szerint lehet csoportosítani A képmegjelenítés elve szerint katódsugárcsöves egy elektronsugarat lőnek ki a képernyő fényporral bevont hátsó falára. A fénypor olyan anyagok gyűjtőneve, amelyek elektron becsapódására fényt sugároznak ki. Az elektronsugár másodpercenként legalább 50 -szer befutja a teljes képernyőt. A katódsugárcsöves monitorok szép képet adnak, de mivel mindhárom kiterjedésük és súlyuk is jelentős, nem építhetőek be a hordozható számítógépekbe. Ezen a gondon segít a két másik típusú képernyő. folyadékkristályos két üveglap között vékony folyadékkristály-réteg található, ami olyan anyag, amelynek molekulái az elektromos tér hatására elfordulnak. Ráadásul nem minden irányban egyformán engedi át a fényt. Ha tehát olyan alakú elektromos teret hozunk létre az üveglapok között, mint a megjeleníteni kívánt karakterek és rajzok, akkor ott a folyadékkristály molekulái elfordulnak, és nem engedik át a fényt, így a kijelző elsötétül. Ilyen elven működnek a kvarcórák és a kvarcjátékok kijelzői is. gázplazmás kijelzők is egy érdekes fizikai jelenséget használnak ki. Bizonyos gázok a bennük repülő elektronok hatására fényt sugároznak ki, mint ahogy teszi ezt a közismert neon fénycső is. A gázplazmás kijelzőkben ionizált neon- vagy argongázt zárnak be két olyan üveglap közé, melyek közül az egyikben függőleges, a másikban pedig vízszintes vezetékek vannak az üvegbe ágyazva. A függőleges és vízszintes vezetékek metszéspontjai határozzák meg azokat a képpontokat, amelyek a vezetékekben folyó áram által fény kisugárzására késztethetők. A megjelenített kép típusa szerint alfanumerikus monitorok képernyőjén 25 sorban, soronként 80 karakter volt megjeleníthető, és csak a karakterek helyei voltak megcímezhetők. Kicsi volt a memóriaigényük, mert csak a megjelenítendő karaktereket kellett tárolni. A megjelenítendő karakterek kódjából karaktergenerátor állította elő a karakterek pontképét. grafikus monitoron bonyolult rajzolatú ábrák, speciális grafikák is megjeleníthetőek, mert ezeknél a tárolás és megjelenítés képpontonként történik. Mivel képpontonkénti tárolás nagy memóriát igényel, elterjedésüket elsősorban a mind olcsóbbá váló memórialapkáknak köszönhetik. A színkezelés szerint monochrom monitorok csak egy háttérszínt és egy színt képesek megjeleníteni, egyszínű monitoroknak szokás nevezni. Vannak monitorok, amelyek több szürkeárnyalatot képesek megjeleníteni hasonlóan a fekete-fehér TV hez színes a modern monitorok három szín a vörös, zöld és kék keverésével színes kép megjelenítésére alkalmasak. A színes monitorok minden alapszínhez egy-egy elektronsugarat bocsátanak ki, amelyek egy árnyékmaszk, ill. lyukmaszk fémlemezének meghatározott alakban elrendezett apró lyukacskáin keresztülhaladva érkeznek a képernyő, fényporral bevont hátsó falára. A három alapszínből kikevert szín az alapszínek kombinációjától és erősségétől függ. A képfelbontás és a megjelenített színek száma szerint Hercules 720 x 348 pontból rakták össze a képet és monochromok voltak. CGA a 320 x 200 pontos felbontású monitorokat a játékprogramokhoz szerették volna elterjeszteni, de a négy szín nem sokáig volt elég. EGA a CGA hibáiból okulva, 640 x 350 pontos felbontással és 16 megjeleníthető színnel készítették.
VGA monitorok 640 x 480 as felbontással elsősorban a színek számában nyújtottak többet, ugyanis már 256 színt lehet egyszerre megjeleníteni. SVGA monitorok 1028 x 768 pontos felbontással és 1 MB video RAM -os vezérlőkártyával 256 színt képesek megjeleníteni. A képpontonként megjeleníthető színek száma, vagyis a színmélység a vezérlőkártyától is függ. Egy olyan vezérlőkártyával, amelyig 24 biten tárolja a képpontok adatait, csaknem 17 millió színárnyalat jeleníthető meg. Persze ahhoz, hogy 1024 x 768 képpontot ennyi színárnyalattal jeleníthessünk meg a vezérlőkártyán legalább (1024x768x24/3)x10-6 = 2,36 MB -os video RAM szükséges. A színmélységet gyakran a képpontokhoz rendelt bitek számával adják meg. Így a képpontonkénti 16 777 216 millió színt, 24 bites színmélységnek, true color - nak nevezik. A vezérlőkártyák általában 1, 2, vagy 4 MB video RAM -al kerültek forgalomba, ma már ez történelem, hiszen a 32, vagy a 64 MB os video vezérlőkártya sem számít különlegességnek. A képernyő mérete szerint 9 os, 14 os, 15 os, 17 os, 19 os, 21 os képátló. Képfrissítés és sugárzás A kép felépítésének módja alapján kétféle működési módot különböztethetünk meg... Non-Interlaced ( nem átlapolt ) módban a képpontsorokat egymás után írja a monitor. Az utolsó sor után a sugár visszafut a bal felsc~ sarokban lévő kezdőpontba és újrarajzolja a képet. Interlaced ( átlapolt ) módban a kép két lépcsőben áll össze, amit az emberi szem persze egy képnek fog látni. Az először a páratlan számú sorokat írja az elektronsugár, a következő lépésben, pedig a párosokat. Ha a monitor kisebb felbontásban dolgozik, akkor valószínűleg nem átlapolt módban üzemel, nagyobb felbontásnál ahol nagyobb frekvenciára van szükség pedig átlapolt módra vált. Az átlapolt üzemmód tehát nagyobb felbontást nyújt viszonylag alacsony képfrekvencia mellett is, ennek azonban ára van, a kép kissé vibrálhat. Az üzemmód váltás folyamata automatikus, így a felhasználó nem avatkozhat be. Néhány éve már nem csak a monitor teljesítményadatai ( felbontás, képernyőfrissítés ) iránt érdeklődnek az emberek a monitor vásárlásakor, hanem a képcső által kibocsátott káros sugárzás mértéke is fontos kérdéssé vált. Ezek a sugárzások az emberi szervezetre, elsősorban a szemre, ártalmasak. Svédországban, ahol minden ötödik munkahely monitorral van felszerelve ezzel egyébként elsők a világon, sok kísérletet végeztek a monitorok által kibocsátott sugárzásokkal kapcsolatban. A tudományos világ véleménye nem egységes abban, hogy valóban okoznak-e károsodást a monitorok az emberi szervezetben, de mivel potenciálisan fennáll ennek veszélye, szükség van a fejlesztéseknél figyelembe venni. A svéd kísérletek eredményei alapján ajánlások születtek az alacsony sugárzású ( Low Radiation ) monitorokra vonatkozóan. Kettőt érdemes kiemelni ezek közül : MPR-II csak a monitorokkal foglalkozik, TCO kiterjed a munkahelyi környezet egyéb ártalmaira is.
A két ajánlás szerint javasolt működtetési feltételek, az alacsony sugárzású monitorokra a következőket tartalmazzák : a mérés távolsága a monitortól 30 50 cm, az elektromágneses tér az 5 Hz - 2 khz frekvenciatartományban nem lépheti át a 200 250 nt ( nanotesla ) értéket, továbbá a 2 khz 400 khz tartományban a 25 nt értéket; az elektromos tér az 5 Hz 2 khz frekvenciatartományban nem lehet 10 25 V/m nél nagyobb, és a 2 khz - 400 khz tartományban 2,5 V/m, az elektrosztatikus tér kisebb legyen 500 V/m nél, a röntgensugárzás mértéke nem lépheti át az 5000 ng/hour ( nanogray/óra ) értéket. Az alacsony sugárzású monitoroknál árnyékoló lemezzel védekeznek az elektromos és elektromágneses tér készüléken kívülre jutása ellen, és kiváló minőségű transzformátorokat és eltérítő tekercseket alkalmaznak. Ezek a sugárzások például a rádióműsorok zavarásában jelentkeznek. Az elektronok a monitorban felgyorsulnak, hogy nagy energiával a képernyőbe csapódva felvillanást okozzanak. A közben keletkező elektrosztatikus hatás, akárcsak a televíziónál, a képernyő megérintésekor érzékelhető. Az elektromosan feltöltött képcső magához vonzza a levegőben szálló porszemeket, melyek a képernyő gyors elszennyeződését okozzák. A gyártók a korszerű, újabb fejlesztésű monitorok képfelületét vezető réteggel látják el, melyet leföldelnek a töltések elvezetésére. A monitorban röntgensugárzás akkor keletkezik, amikor az elektronok hirtelen lefékeződnek. A korszerű monitorokban olyan kicsi a sugárzás mértéke, hogy az előírásnak bőven megfelel. A monitor vásárlás szempontjai Ha megnézzük egy számítástechnikai cég katalógusát, akkor azt látjuk, hogy a monitorok ára igen széles skálán mozog. A 25 ezer forintos ártól egészen félmillióig, vagy annál is magasabb is lehet. A monitorok árát elsősorban a képernyőátmérő ez a képátló hosszát jelenti mérete határozza meg, melyet inchben, colban, vagy hüvelykben adnak meg. 1 col = 2,54 cm. A kereskedelmi forgalomban általában keresett legkisebb méret a 14" átmérő, a legnagyobb a 21". A monitorokat a képernyőátmérőn kívül a képfrekvencia és a felbontás jellemzi. Általában az alkalmazástól, de a felhasználótól is függ, hogy milyen típusú monitort használunk. Az egyszerű DOS alkalmazásokhoz ( szövegszerkesztés, táblázatkezelés ) biztosan megfelel egy egyszerű, viszonylag kicsi és olcsó 14" vagy 15" -os monitor. A Windows alkalmazásokhoz, vagy egyéb grafikus felületek használatához legalább egy 640 x 480 felbontású 70 Hz képfrekvenciás monitorra van szükség. Ez a felbontás azt jelenti, hogy a képernyő vízszintesen 640, függőlegesen 480 képpontra tagolódik, azaz összesen 307.200 képpontot tartalmaz. Ha grafikus alkalmazásokat futtatunk 14" -os monitoron 1024 x 768 -as felbontással, akkor az ikonok túl kicsik lesznek ahhoz, hogy hatékonyan használjuk a kezelőfelületet. Ha tehát ilyen nagy felbontásra van szükség, akkor érdemes nagyobb képátlójú monitort használni. Jó kompromisszumnak tűnik a méret, ár, képfelbontás szempontjából a 17" -os monitor. Az ára is megfizethető, és alkalmas szigorú feltételeket megkívánó képfelbontást és színmélységet igénylő grafikus alkalmazások futtatására is. Monitor vásárlásakor fontos ezeknek a paramétereknek az ellenőrzése. Vásárlás előtt ha ez lehetséges, mindig azokkal az alkalmazásokkal, olyan rendszerkörnyezetben teszteljük a monitort, amelyben használni fogjuk, de ne sikkadjon el a grafikus kártya tesztelése sem. A mai monitorok digitális vezérlésűek, tehát a beállításhoz szükséges kezelő elemek már nem gombok. A színtelítettséget, a kontrasztot, a fényerőt, stb. beállítani, a monitor saját menüvezérelt beállító programjával lehet. A monitoroknak saját mikroprocesszoruk van, amely a kommunikációért felelős. A különböző beállítások tárolódnak, így az újraindításkor is a beállított állapot szerint működik.