Rio de janeiro 2012.
Monitores de vídeo Monografia, trabalho de conclusão na matéria de arquitetura computacional, dissertação, com o objetivo mostrar ao leitor o funcionamento de monitores de vídeo
Fábio Henrique Silva Rio de Janeiro 2012
Folha
Linha
Onde se lê
Leiase
Introdução ................................................................1.0 O que é? ................................................................... 2.0 Tipos de monitores ...................................................3.0 Monitor CRT cromático ............................................. 3.1 Monitor CRT colorido ................................................3.2 Monitor LCD ............................................................. 3.3 Monitor Plasma ........................................................ 3.4 Monitor LED ............................................................. 3.5 Monitor Touch Screen .............................................. 3.6 Como funcionam os monitores ................................ 4.0 Qual monitor escolher? ............................................. 5.0 Considerações finais ................................................. 6.0 Referencias ............................................................... 7.0
O trabalho sobre monitores de vídeo fala sobre os tipos de monitores que temos no mercado, como funcionam e características ele é baseado em textos, livros e pessoas, que trabalham na área. Ao final deste texto você conhecera os principais tipos de monitores, suas aplicações no dia a dia e como funcionam, falaremos também sobre preços e o melhor monitor para você.
O monitor de vídeo é um dispositivo de saída, que recebem os dados enviados ao processador que após essa etapa recebe esses dados pelo barramento faz os seus processos e os retorna para a placa de vídeo para que ela converte esses dados em imagens (vídeo) e os envie ao monitor, dentro destas características de vídeo temos o monitor Touch Screen que é um dispositivo de entrada e saída de dados ele envia as informações ao processador e ele as retorna para serem transmitidos na tela, os monitores de vídeo utiliza uma tela semelhante à TV como meio de visualização das informações processadas. Também são utilizados monitor com tela de cristal líquido em microcomputadores portáteis (laptops, notebooks, tablets, etc.). A informação relativa à imagem que deve ser exibida é gerada no computador e transmitida em formato digital (bits) para a interface de vídeo, onde a imagem propriamente dita (sinais de vídeo) é produzida.
3.1 Monitor de CRT Cromático Os monitores monocromáticos praticamente não são mais usados atualmente, apresentando sua imagem em duas cores: uma para o fundo da tela e outra para a imagem. Tons intermediários da cores também são possíveis de apresentação. Este tipo de monitor também é conhecido como Monitor RGB devido ao fato de trabalhar com as três cores básicas: vermelho, verde e azul. O princípio de funcionamento de um monitor CRT é usar um canhão de elétrons, montado na parte de trás do tubo de imagem para acender as células de fósforo que compõe a imagem. O canhão emite elétrons, que possuem carga negativa. Para atraílos até a parte frontal do tubo é utilizada uma cinta metálica chamada de anodo, que é carregada com cargas positivas. O canhão bombardeia uma a uma as células de fósforos, sempre da esquerda para a direita e de cima para baixo. Ao bombardear a última célula ele volta à posição inicial e recomeça a varredura. O número de vezes por segundo que o canhão é capaz de bombardear a tela é chamada de taxa de atualização.
3.1 Monitor de CRT Cromático Para que a imagem seja sólida o suficiente para não causar danos aos olhos à taxa de atualização deve ser de pelo menos 75 Hz (75 vezes por segundo). Com menos que isto surge o flicker, que ocorre devido à perda de luminosidade das células de fósforo do monitor. Usando uma taxa de renovação de menos de 75hz, o tempo que o feixe de elétrons demora a passar é muito longo, fazendo com que células percam parte do seu brilho, sendo reacendidas bruscamente na próxima passagem do feixe de elétrons. Isto faz com que as células pisquem, tornando a imagem instável. Esta instabilidade, além de desconfortável, faz muito mal aos olhos. Uma taxa de atualização de 75 Hz é considerada o mínimo para manter a saúde dos seus olhos, mas o ideal é utilizar 85 Hz ou mais. A taxa de atualização do monitor depende da resolução utilizada. Um monitor de 15 polegadas recente é geralmente capaz de manter 85 Hz a 800x600 ou 75 Hz a 1024x768. Um monitor de 17 polegadas já é capaz de manter 85 Hz a 1024x768, enquanto alguns monitores de 17, como os da linha Flatron são capazes de manter 85 Hz a 1280 x 1024. Um detalhe importante é que todo monitor CRT são analógicos, já que sinais elétricos de diferentes intensidades controlam o movimento e a potência do feixe de elétrons do monitor.
3.1 Monitor de CRT Cromático
3.2 Monitor de CRT Colorido A resolução máxima na qual um monitor pode trabalhar depende de sua habilidade física em focar o feixe de elétrons sobre os pontos de fósforo. A maioria dos modelos atuais se baseia na tecnologia de tubos catódicos (CRT), já madura e capaz de oferecer uma boa relação custo/benefício, para produzir imagens de qualidade em computadores pessoais. Os monitores CRT são compostos por um canhão que gera um feixe de elétrons. Um aquecedor é utilizado para liberar elétrons de um catodo, razão pelo qual os monitores demoram um pouco para apresentar a primeira imagem depois de ligado. Esses elétrons são atraídos por anodos (cargas positivas) próximos à parte da frente do monitor. O feixe de elétrons percorre um caminho da esquerda para direita e de cima para baixo, orientado por diversos componentes chamados bobinas defletoras. Ao atingir a extremidade direita da tela o feixe é desligado para retornar à extrema esquerda da linha inferior e, quando atinge a extremidade de baixo, também é desativado para retornar novamente a primeira linha. Aumentando ou diminuindo a intensidade do feixe, consegue se controlar o brilho dos pontos de fósforo da tela para gerar a imagem. A velocidade com que o feixe percorre toda a tela é chamada de taxa de renovação (refresh rate) ou também de freqüência de varredura vertical. O padrão antigo para monitores determinava que a taxa de renovação ideal fosse de 60 Hz, mas um novo modelo desenvolvido pela VESA (Vídeo Eletronics Standards Association) recomenda a freqüência de 75 Hz para monitores trabalhando com resolução de 640 por 480 pixels ou maior. Quanto maior a taxa de renovação, menos sensível é o fenômeno de cintilação (flicker).
3.2 Monitor de CRT Colorido Para oferecer maior resolução, sem que o custo do monitor se elevasse muito, foi criada a técnica de entrelaçamento. Nos monitores entrelaçados, o canhão de elétrons renova apenas metade das linhas em uma passada (por exemplo, apenas as linhas ímpares em um passo e, no seguinte as pares). Como apenas parte das linhas é refeita por vez, é possível apresentar o dobro de linhas por ciclo de renovação, aumentando conseqüentemente a resolução vertical oferecida pelo monitor, em outras palavras, os modelos entrelaçados podiam oferecer a mesma resolução que um não entrelaçado, mas a um custo menor. A desvantagem dessa técnica fica por conta do tempo de resposta menor crítico em aplicações de animação e vídeo e do possível efeito de flicker. A cor da luz emitida vai depender da formulação do fósforo usado. Os monitores monocromáticos, mais simples, produzem imagens na cor verde, branco ou âmbar e, durante muito tempo, foram os únicos a oferecer custo acessível para o usuário de computadores de mesa.
3.2 Monitor de CRT Colorido A pouco menos de dez anos e que os monitores coloridos passaram a se popularizar. Esse e o espectro gerado a partir das cores primárias (RGB). A região limitada pelo triângulo azul representa o subconjunto de cores reproduzido pela maioria dos monitores. Esses modelos usam o padrão RGB (Red, Green, Blue), um sistema de representação de todas as cores com base no vermelho, verde e azul. Para gerar qualquer cor do espectro, os monitores coloridos precisam de três sinais separados, e vão sensibilizar, respectivamente, os pontos de fósforos das três cores primárias, suficientemente pequenos para parecer ao olho humano como um único ponto de luz. Os monitores CRT coloridos empregam uma das três técnicas descritas a seguir para mesclar os trios de fósforo, cada uma com suas características.
3.2 Monitor de CRT Colorido
3.3 Monitor LCD Nos monitores convencionais, temos um tubo de raios catódicos que bombardeia constantemente as células luminosas da tela formando a imagem. No monitor LCD é usada uma tecnologia diferente, que consiste no uso de cristais líquidos para formar a imagem. Os cristais líquidos são substâncias que tem sua estrutura molecular alterada quando recebem corrente elétrica. Em seu estado normal, estas substâncias são transparentes, mas ao receberem uma carga elétrica tornamse opacas, impedindo a passagem da luz. Nos visores de cristal líquido mais primitivos, como os dos relógios de pulso, temos apenas estes dois estados, transparente e opaco, ou seja, ou o ponto está aceso ou está apagado. Nos visores mais sofisticados, como os usados em notebooks, temos também estados intermediários, que formam as tonalidades de cinza ou as cores. Estes tons intermediários são obtidos usandose tensões diferentes. Para formar a tela de um monitor, uma fina camada de cristal líquido é colocada entre duas camadas de vidro. Estas finas placas possuem pequenos sulcos, isolados entra si, cada um com um eletrodo ligado a um transistor. Cada um destes sulcos representa um dos pontos da imagem. Este sanduíche por sua vez é colocado entre duas camadas de um elemento polarizador. Atrás desta tela é instalada uma fonte de luz, geralmente composta de lâmpadas fluorescentes (usadas por gerarem pouco calor) ou então LEDs, responsáveis pela iluminação da tela.
3.3 Monitor LCD
3.4 Monitor Plasma Os principais elementos de uma luz fluorescente são o plasma, um gás formado de partículas livres e fluidas, os íons (átomos com carga elétrica) e elétrons (partículas com carga negativa). Sob condições normais, um gás possui partículas sem carga elétrica. Isto é, os átomos do gás têm o mesmo número de elétrons e prótons, que são partículas de carga positiva do núcleo dos átomos. Os elétrons com carga negativa estão em perfeito equilíbrio com os prótons, de carga positiva. Assim, o átomo tem uma carga líquida igual à zero. Se você introduzir muitos elétrons livres em um gás, estabelecendo uma voltagem através dele, a situação muda rapidamente. Os elétrons livres vão colidir com os átomos, libertando outros elétrons. Com a falta de um elétron, o átomo perde seu equilíbrio e fica com carga positiva, transformandose em íon. Com uma corrente elétrica percorrendo o plasma, as partículas de carga negativa vão correr para a área carregada de carga positiva do plasma, obrigando as partículas positivas a correrem para a área carregada negativamente. Nessa corrida louca, as partículas estão constantemente colidindo umas com as outras. Essas colisões estimulam os átomos de gás do plasma, fazendo com que liberem fótons de energia (para mais detalhes desse processo, veja Como funcionam as lâmpadas fluorescentes). Os átomos de xenônio e de neônio usados nas telas de plasma liberam fótons de luz quando são estimulados. Em sua maioria, esses átomos liberam fótons de luz ultravioleta, que são invisíveis ao olho humano. Mas os fótons ultravioletas podem ser usados para estimular fótons de luz visíveis, como aprenderemos na próxima seção.
3.4 Monitor Plasma
3.5 Monitor de LED
Baseada em diodos emissores de luz, ou LED, a nova tecnologia promete menor consumo de energia, maior durabilidade, melhor qualidade de imagens e aparelhos superfinos. E, como qualquer nova tecnologia, preços muito maiores também. Enquanto uma TV LCD de 42 polegadas custa em torno de R$ 3 mil, uma LED TV de mesmo tamanho custa muito mais que o dobro. Embora LED seja o nome da vez, a tecnologia é bastante antiga. Ela foi criada nos anos 1920 pelo russo Oleg Vladimirovich Lozev como uma fonte de luz eletrônica. Losev, um técnico de rádio, notou que os diodos emitiam luz quando uma corrente elétrica passava por eles. Os LEDs apresentam muitas vantagens sobre as fontes de luz tradicionais, incluindo baixo consumo de energia, vida útil mais longa, robustez e rapidez no ligar e desligar. Hoje, os LEDs são encontrados em brinquedos, controles remotos, computadores, relógios digitais, forno microondas, elevadores, celulares... A lista é praticamente infinita. Agrupados, os LEDs podem formar imagens, como nas telas jumbo de TV encontrada em estádios ou em painéis publicitários.
Monitor de LED Enfileirados, eles dão um novo rumo às tevês de LCD. Mas é importante observar que apesar do nome LED TV, os novos televisores não passam de tevês LCD que usam luz de LED para iluminar a tela de cristal de líquido. Portanto, o uso do nome LED é mais uma jogada de marketing do que uma TV realmente de LED. A tecnologia LED captura as cores naturais da vida real com a produção de pretos mais pretos, brancos mais vivos e forte contraste entre cores escuras e vívidas. Um display 100% de LED pode ser visto em estádios, na Times Square, em Nova York, e nas ruas de Tóquio. Eles são realmente grandes. E é justamente por essa razão que uma TV 100% LED não caberia em nossas casas. A menos, é claro, que tivéssemos uma sala de cinema. Comparado ao tamanho do pixel de uma TV LCD normal, o bulbo do LED é enorme. E para formar imagens realísticas, com todos os contrastes e gama de cores, seria preciso muitos bulbos e um gerenciamento de liga e desliga LEDs realmente eficaz.
3.5 Monitor de LED
3.6 Monitores Touch Screen Os monitores Touch Screen é um dispositivo de entrada e saída de dados, aonde recebemos e enviamos informações ao processador, são sensíveis ao toque são muito usados em caixas de banco, quiosques multimídia, computadores de mão, e vários outros equipamentos. Estes monitores são compostos de um monitor CRT ou LCD comum e de uma película sensível ao toque. Além de serem ligados na placa de vídeo, estes monitores são ligados também em uma das portas seriais do micro, bastando instalar o software adequado para que os toques na tela substituam os cliques do mouse. O funcionamento da camada sensível ao toque é bem interessante, baseandose no uso do infravermelho. A tela é formada por vários emissores e receptores, que se comunicam continuamente, tanto na horizontal quanto na vertical. Ao tocar a tela, interrompese a comunicação entre alguns, fazendo com que a posição do toque seja percebida.Desta forma este modelo de monitor, se torna um dispositivo de entrada e saída de dados.
4.0 Qual monitor escolher? Está resposta vai variar de usuário para usuário, pois cada um tem necessidades diferentes, disponibilidade financeira diferente e vai usar de diversas formas. Mas sempre devemos levar em consideração na olha da escolha: PREÇO RESOLUÇÃO CONSUMO DE ENERGIA BRILHO E CONTRASTE OUTROS (se vem som embutido, se tem a tecnologia touch screen, etc.) FORMA DE DESCARTE As tecnologias de monitores de vídeos mais utilizadas hoje em dia são os de LCD, LED PLASMA, os CRTs já deixaram de ser produzidos, pois foram substituídos por outras tecnologias que atendiam melhor o mercado não se esqueça que não adianta muito ter um super se a sua placa de vídeo é do tipo "a mais barata que encontrei". Você também não pode se esquecer de configurar corretamente a sua placa de vídeo, bem como o seu monitor.
O Futuro nos reserva Aparelhos cada vez melhores, buscando sempre atender a quatro quesitos: ◦Pixel Perfeito: Evoluir a Técnica de Produção de Cores ◦Qualidade de Imagem: Buscando Maiores Resoluções e Fidelidade ◦Custo de Produção: Viabilizar a Comercialização da Tecnologia Criada ◦Forma de descarte
Escrito por Antonio Paulo Rodrigues Fernandez http:// www.revistatecnologiagrafica.com.br/index.php?option=com_content&view=article&id=13
Relação de Dicas na Categoria Monitor. http://www.boadica.com.br/dicas/Monitor
Tipos de Monitor http://shopping.uol.com.br/guia/tiposdemonitor.html#rmcl Índice do dicionário técnico
CRT 26/jun/2005 Carlos E. Morimoto http://www.hardware.com.br/termos/crt http://pt.scribd.com/doc/956232/MonitoresLCD
Prof. Rui Mano
ENTRADAS E SAIDAS DISPOSITIVOS DE ENTRADA E SAÍDA CONTINUAÇÃO COMO FUNCIONAM OS MONITORES DE VÍDEO? http://wwwusers.rdc.pucrio.br/rmano/monitor.html