معرفی سخت افزار کامپیوتر| نمایشگر

[Paradox]

نمایشگر رایانه یا مانیتور کامپیوتر (به انگلیسی: Computer monitor) یک دستگاه نمایش و خروجی است که تصویر تولیدشده توسط آداپتور تصویری رایانه بر روی آن نشان داده می‌شود. نمایشگر توسط کابل به آداپتور تصویری متصل می‌شود. نمایشگر یا صفحه نمایش، صفحه نمایش الکترونیکی تصویری برای رایانه است. یک نمایشگر شامل: صفحه نمایش، دستگاه مدار و یک محفظه است. دستگاه صفحه نمایش در نمایشگر مدرن به‌طور معمول یک ترانزیستور فیلم صفحه نمایش کریستال مایع نازک، صفحه نازک است. درحالیکه مانیتورهای قدیمی تر از یک لوله اشعه کاتد به عنوان عمق اندازهٔ صفحه نمایش استفاده می‌شده‌است.

در اصل، نمایشگر رایانه برای پردازش داده‌ها مورد استفاده قرار گرفت درحالیکه گیرنده‌های تلویزیون برای سرگرمی استفاده شده‌است. از سال ۱۹۸۰ به بعد، رایانه (و نمایشگرهایش), برای پردازش داده‌ها و سرگرمی استفاده شد، درحالیکه تلویزیون‌ها برای برخی از قابلیت‌های رایانه پیاده‌سازی شدند. نسبت ابعاد مشترک و همچنین مانیتورهای رایانه از ۴:۳ به ۱۶:۹ (و ۱۶:۱۰) تغییر کرد.


صفحه نمایش

یک نمایشگر ال سی دی

 

[Paradox]

تاریخچه در سال 1970 اولین صفحه نمایش ها برای رایانه های شخصی به بازار عرضه شدند كه تنها قادر به نمایش متن بودند و به همین دلیل آن ها را صفحه نمایش مبتنی بر متن می نامند. از سال 1981 تحولی در توليد صفحه نمايش ايجاد شد كه صفحه نمايش را قادر به نمايش چهار رنگ کرد. اين صفحه نمايش ها به CGA معروف شدند. با پيشرفت تكنولوژي، در طراحي صفحه نمايش ها نیز به سرعت تغييراتي داده شد. در سال 1984 صفحه نمايش هاي EGA به بازار عرضه شد كه توانايي نمايش 16 رنگ را داشت.

در سال 1987 صفحه نمايش های VGA معرفي شدند كه قادر به نمايش 256 رنگ بودند. در سال 1990 تكنولوژي XGA عرضه شد كه با آرايه ی 65536 رنگ در نوع خود بي نظير بود. نخست، رایانه‌های الکترونیکی با یک صفحه‌ای با لامپ‌های روشن که موقعیت هر لامپ خاصی شامل حالت روشن، خاموش یک بار ثبت شده در داخل رایانه است، نشان داده می‌شد. این به مهندسان عامل رایانه اجازه می‌دهد که بر وضعیت داخلی از ماشین نظارت کنند، بنابراین این صفحه از لامپ‌ها به عنوان نمایشگر شناخته شده‌است. زمانی‌که مانیتورهای اولیه فقط قادر به نمایش یک مقدار بسیار محدود اطلاع‌های بود و بسیار گذرا بودند آن‌ها به ندرت برای خروجی برنامه در نظر گرفته شدند.

در این زمان مجموعه‌ای از لامپ‌های روشن با لوله پرتو کاتدی که می‌تواند معادل چند لامپ روشن با قابلیت اطمینان بیشتر نمایش بدهد، جایگزین شدند. همان‌گونه که فناوری توسعه پیدا کرد آن‌ها فهمیدند که خروجی یک صفحه نمایش سی آر تی انعطاف‌پذیرتر از صفحه‌ای با لامپ‌های روشن است و در نهایت با دادن کنترل از آنچه به خود برنامه داده شد، نمایشگر خود را به یک دستگاه خروجی قدرتمند در حق خود شد.

 

[Paradox]

نمایشگرهای با قابلیت‌های متفاوت برای کاربردهای خاص تولید می‌شوند: نمایشگر تک‌رنگ که فقط سیاه و سفید و رنگ خاکستری را نشان می‌دهد. نمایشگر دو یا چندرنگ که رنگ متن و کادر متن را می‌تواند تغییر دهد. نمایشگر تمام‌رنگی یا سوپر وی‌جی‌ای که بیش از بیست میلیون رنگ تولید می‌کند و تصاویر نسبتاً طبیعی عرضه می‌کند. در حال حاضر نمایشگرها در چهار نوع تولید می‌شوند: نمایشگرهای پرتو کاتدی یا سی‌آرتی (CRT) نمایشگرهای ال‌سی‌دی (LCD) که فناوری صفحه نمایش آن‌ها مانند ساعت مچی دیجیتال یا صفحه نمایش تلفن همراه (موبایل) است. صفحه نمایشگر ال‌سی‌دی (Liquid crystal display) دارای کریستال مایع است. نمایشگرهای ال‌ای‌دی (LED) نمایشگرهای دیود گسیل نور ارگانیک (OLED) آمولد سطح صفحه نمایش نمایشگر را بر حسب اینچ می‌سنجند. برای مثال، نمایشگر ۱۷ اینچ یعنی فاصله از گوشه سمت راست و بالا تا گوشه سمت چپ و پایین صفحه نمایش ۱۷ اینچ است.

فناوری‌ها


فناوری‌های متعددی برای نمایشگر رایانه‌ها استفاده شده‌است. تا قرن ۲۱ بیشتر از لوله اشعهٔ کاتدی استفاده می‌شد اما آن‌ها تا حد زیادی با مانیتورهای ال سی دی جایگزین شدند.

 

[Paradox]

لامپ پرتوی کاتدی نخستین مانیتورها از لامپ‌های پرتوی کاتدی (سی آر تی) استفاده کردند. قبل از ظهور رایانه‌های خانگی در اواخر دهه ۱۹۷۰، برای یک ترمینال نمایش تصویر وی دی تی، استفاده از یک سی آر تی برای اینکه به صورت فیزیکی تمام اجزای یک سیستم و کیبورد در یک شاسی تکه‌ای بزرگ جمع شود بسیار رایج بود. صفحه نمایش تک رنگ و به مراتب حساسیت کمتر و دقیق تر از صفحه نمایشگرهای تخت بود. نیاز به استفاده از متون نسبتاً بزرگ و به شدت محدودکننده مقدار اطلاع‌هایی که می‌تواند در یک زمان نمایش داده شود پدید آمد. صفحه نمایشگرهای رزولوشن بالا سی آر تی جهت اهداف نظامی، صنعتی و کاربردهای علمی توسعه پیدا کرد، اما برای تولید واقعی خیلی گران بودند. بعضی از انواع اولیه رایانه‌های خانگی (مانند تی آر اس-۸۰ و کومودور پی ای تی) محدود به صفحه نمایش‌های تک رنگ بودند. اما ظرفیت نمایش رنگی از پیش تر یک استاندارد پیشگامان اپل ۲ بود که در سال ۱۹۷۷ معرفی شد، و در آتاری‌های مدل ۸۰۰ بسیارمدرن گرافیکی به کار رفت که در سال ۱۹۷۹ معرفی شد. هم رایانه‌ای که از آنتن استفاده می‌کنند که یک مجموعه رنگ‌ها را ایجاد کند و هم نمایشگر رنگی سی آر تی که با هدف رزولوشن بهینه شده طراحی شده‌اند، می‌توانند توسط کابل متصل شوند.

 

[Paradox]

چندین سال پیشتر در سال ۱۹۸۱ آی بی ام آداپتور گرافیک رنگی را معرفی کرد که می‌توانست ۴ رنگ با یک رزولوشن ۳۲۰ در ۲۰۰ تولید کند، یا می‌توانست ۶۴۰ در ۲۰۰ پیکسل با دو رنگ تولید کند. در سال ۱۹۸۴ آی بی ام آداپتور گرافیکی پیشرفته که توانایی تولید ۱۶ رنگ و رزلوشن ۶۴۰ در ۳۵۰ را داشت معرفی کرد. در پایان دهه ۱۹۸۰ میلادی، نمایشگرهای رنگی سی آر تی که به شکل واضح می‌توانست ۱۰۲۴ در ۷۶۸ پیکسل را نمایش دهد و به وفور قابل خرید بودند را به صورت گسترده در دسترس قرار داشت.

طی چندین دهه بعدی حداکثر رزولوشن تصویر به تدریج افزایش بیدا کرد و قیمت به کاهش ادامه داد. تکنولوژی سی آر تی در بازار میلیونی نمایشگرهای پی سی قالب باقی ماند چون برای تولید ارزان‌تر بود و همچنین مدلی که قابلیت دید تقریباً ۱۸۰ درجه را داشت معرفی کرد. سی آر تی‌ها هنوز بعضی فواید کیفیت تصویری را بر ال سی دی‌ها دارند اما در روی کاغذ این پیشرفت کمتر قابل مشاهده بوده‌است. رنج دینامیکی پنل‌های ال سی دی اولیه خیلی کم بود، و اگر چه در متون و دیگر گرافیک‌های غیر حرکتی بهتر از سی آر تی بودند، اما یک مشخصه ال سی دی که به نام تأخیر پیکسل نامیده می‌شود که حاصل از گرافیک حرکتی است تبدیل به یک ضایعه موسوم به تیر و تاری صفحه شد.

صفحه نمایش کریستال مایع روش‌های زیادی برای بهبود ال سی دی‌ها به کار رفته‌است. در دهه ۱۹۹۰ میلادی، استفاده‌های اولیه از ال سی دی برای نمایشگرهای رایانه‌ای در لپ‌تاپ‌هایی بود که توان کمتری مصرف می‌کرد، سبک‌تر از لحاظ ابعاد فیزیکی در مقایسه با قیمت بیشتر نسبت به سی آر تی‌ها بزرگتر بود. معمولاً، لپ‌تاپ‌های یکسان با مجموعه‌ای از گزینه‌های نمایشی از جنبه افزایش قیمت ارائه می‌شوند: (فعال یا غیرفعال) تک رنگ، رنگ غیرفعال، رنگ ماتریکسی فعال تی اف تی. با افزایش حجم و توانایی تولید، تک رنگ‌ها و غیرفعال‌ها از چرخه تولید باز افتاد.

 

[Paradox]

تی اف تی-ال سی دی یک مدل خاص از ال سی دی است که هم‌اکنون تکنولوژی قالبی است که در نمایشگرهای رایانه به کار می‌رود. اولین صفحه نمایش استاندارد ال سی دی در اواسط دهه ۱۹۹۰ با قیمت بالا به بازار آمد. همانگونه که قیمت طی دوره‌ای از سال‌ها کاهش پیدا کرد، این دسته مشهور تر شدند و در سال ۱۹۹۷ با نمایشگرهای سی آر تی قابل مقایسه شدند. در میان اولین انواع نمایشگرهای رایانه می‌توان به ایزو ال۶۶ در اواسط دهه ۱۹۹۰، نمایشگر اپل استودیو در سال ۱۹۹۸، و نمایشگر اپل سینما در سال ۱۹۹۹ اشاره کرد. در سال ۲۰۰۳ تی اف تی-ال سی دی‌ها سی آر تی‌ها را برای اولین بار کنار زدند و تبدیل به تکنولوژی اولیه مورد استفاده درنمایشگرهای رایانه شدند. برتری اصلی ال سی دی‌ها نسبت به سی آر تی‌ها توان مصرفی کمتر، فضای اشغالی کمتر، به‌طور قابل توجهی باریک‌تر می‌باشند.. تکنولوژه امروزی تی اف تی-ال سی دی‌های ماتریکس فعال همچنین دارای سوسوی کمتری نسبت به سی آر تی‌ها دارد که باعث کاهش فشار چشم می‌شود. از طرف دیگر نمایشگرهای سی آر تی کنتراست (تضاد) بیشتری دارد، زمان پاسخ بیشتر، قابلیت استفاده شدن در رزولوشن‌های تصویر چند گانه را دارد و هیچ سوسوی قابل تشخیصی وجود ندارد اگر اندازه رفرش تصویر در بالاترین حد تنظیم شود. نمایشگرهای ال سی دی هم‌اکنون دقت زمانی بالاتری دارند و می‌توانند برای چشم‌انداز تحقیق‌های مورد استفاده قرار گیرد.

 

[Paradox]

دیود نورگسیل ارگانیک نمایشگری با تکنولوژی دیود ارگانیک گسیل نور (اُ ال ای دی) نسبت به ال سی دی‌ها کنتراست بالاتر و زوایای دید بهتری را ارائه می‌کنند اما هنگام نشان دادن اسنادی که پس زمینه سفید یا روشن دارند، نیازمند نیروی برق بیشتری هستند. در سال ۲۰۱۱، هزینه یک نمایشگر ۲۵ اینچ (۶۴ سانتیمتر) اُ ال ای دی، ۷۵۰۰ دلار بود، اما انتظار می‌رود قیمتها کاهش یابند. اندازه‌گیری کارکرد عملکرد یک نمایشگر با استفاده از پارامترهای زیر اندازه‌گیری می‌شود: روشنایی، بر حسب شمع بر متر مربع (cd/m2 که نام دیگرش نیت است) اندازه‌گیری می‌شود. نسبت تصویر، نسبت اندازه افقی به اندازه عمودی است. مانیتورها معمولاً نسبت تصویر ۴:۳، ۵:۴، ۱۶:۱۰ یا ۱۶:۹ دارند. اندازه تصویر قابل مشاهده، معمولاً به صورت قطری اندازه‌گیری می‌شود، اما عرض و ارتفاع واقعی مفیدتر هستند، چرا که آن‌ها مثل قطر، تحت تأثیر نسبت تصویر قرار ندارند. برای سی آر تی‌ها، اندازه قابل مشاهده معمولاً ۱ اینچ (۲۵ میلی‌متر) از خود لامپ کوچکتر است. رزولوشن صفحه نمایش، تعداد پیکسل‌های مجزا در هر بعد است که می‌تواند نمایش داده شود. برای یک اندازه صفحه نمایش داده شده، حداکثر رزولوشن توسط فاصله نقطه‌ای محدود می‌شود. فاصله نقطه‌ای، فاصله بین زیرپیکسل‌های همرنگ بر حسب میلی‌متر است. در کل، هرچه فاصله نقطه‌ای کوچکتر باشد، تصویر واضح تر به نظر خواهد رسید. نرخ نوسازی، تعداد دفعه‌هایی در ثانیه است که یک صفحه نمایش روشن است. حداکثر نرخ نوسازی توسط زمان پاسخ محدود شده‌است. زمان پاسخ، زمانی است که طول می‌کشد تا یک پیکسل در مانیتور، از حالت فعال (سفید) به حالت غیرفعال (سیاه) رفته و دوباره به حالت فعال (سفید) بازگردد، که بر حسب میلی ثانیه اندازه‌گیری می‌شود. اعداد کوچکتر به معنای انتقال سریعتر و در نتیجه چیزهای مصنوعی تصویری قابل مشاهدهٔ کمتر است.

 

[Paradox]

نسبت کنتراست، نسبت درخشش روشن‌ترین رنگ (سفید) به تاریک‌ترین رنگی (سیاه) است که نمایشگر قادر به تولید آن است. مصرف نیرو بر حسب وات اندازه‌گیری می‌شود. دلتا ای: دقت رنگ توسط دلتا ای اندازه‌گیری می‌شود؛ هر چه دلتا ای کمتر باشد، نمایش رنگ، دقیقتر صورت می‌گیرد. دلتا ای کوچکتر از ۱ توسط چشم انسان قابل تشخیص نیست. دلتا ای ۲ تا ۴، خوب در نظر گرفته می‌شوند و شناسایی تفاوت، نیازمند یک چشم حساس است. زاویه دید، حداکثر زاویه‌ای است که در آن تصاویر روی مانیتور، بدون افت کیفیت بیش از حد، قابل مشاهده باشند. این معیار بر حسب درجه در هر دو جهت افقی و عمودی اندازه‌گیری می‌شود.

برآورد اندازه نمایشگر توسط فاصله بین دو گوشه مخالف، نسبت تصویر صفحه نمایش را لحاظ نمی‌کرد، برای مثال یک صفحه نمایش عریض ۲۱ اینچ (۵۳ سانتیمتر) ۱۶:۹، نسبت به یک صفحه ۲۱ اینچ (۵۳ سانتیمتر) ۴:۳ مساحت کمتری دارد. صفحه ۴:۳ دارای ابعاد ۱۶٫۸ اینچ در ۱۲٫۶ اینچ (۴۳ سانتیمتر در ۳۲ سانتیمتر) و مساحت ۲۱۱ اینچ مربع (۱۳۶۰ سانتیمتر مربع) است، درحالیکه صفحه عریض ابعادش ۱۸٫۳ اینچ در ۱۰٫۳ اینچ (۴۶ سانتیمتر در ۲۶ سانتیمتر) و مساحتش ۱۸۸ اینچ مربع (۱۲۱۰ سانتیمتر مربع) می‌باشد.

 

[Paradox]

اندازه برای هر بخش مستطیل شکل بر روی یک لامپ گرد، اندازه مورب، برابر با همان قطر لامپ است. مساحت، ارتفاع و عرض صفحه نمایش‌های با اندازه مورب یکسان، با توجه به نسبت تصویرشان تغییر می‌کنند. در دستگاه‌های صفحه نمایش دو بعدی همچون نمایشگر رایانه‌ها، اندازه صفحه نمایش یا اندازه تصویر قابل مشاهده، میزان واقعی فضای صفحه است که برای نمایش یک تصویر، ویدئو یا فضای کاری در دسترس است، بدون اینکه از دیگر جنبه‌های طراحی واحد، محدودیتی اعمال شود. اندازه‌گیری‌های اصلی برای دستگاه‌های صفحه نمایش عبارتند از: عرض، ارتفاع، مساحت کل و قطر. اندازه یک صفحه نمایش معمولاً توسط سازندگان مانیتورها به صورت قطری، یعنی فاصله بین دو گوشهٔ مخالف صفحه، ارائه می‌شود. این روش اندازه‌گیری، از روشی که برای نسل اول تلویزیون‌های سی آر تی که زمانی‌که لامپ‌های تصویر دایره‌ای شکل رایج بودند استفاده می‌شدند به ارث برده شده‌است. به دلیل دایره‌ای بودن، تنها قطرشان کافی بود تا اندازه آن‌ها را توصیف کند. از آنجا که این لامپ‌های مدور برای نمایش تصاویر مستطیلی مورد استفاده قرار می‌گرفتند، اندازه قطری مستطیل، مساوی با قطر تصویر لامپ بود. این روش حتی زمانی که لامپ‌های پرتوی کاتدی به عنوان مستطیل‌های گردشده تولید شدند ادامه پیدا کرد؛ خوبی این کار این بود که یک عدد تنها، اندازه را توصیف می‌کرد، و از آنجا که نسبت تصویر در جهان ۴:۳ بود، این کار گیج‌کننده نبود.

 

[Paradox]

نسبت تصویر تا حدود سال 2003، اغلب مانیتورهای رایانه‌ها دارای نسبت تصویر 4:3 و بعضاً 5:4 بودند. بین سال‌های 2003 و 2006، مانیتورهای با نسبت تصویر 16:9 و 16:10 (8:5)، ابتدا در لپ‌تاپ‌ها و سپس در مانیتورهای جداگانه، رواج یافت. دلایل این تحول، استفاده‌های سازنده برای چنین مانیتورهایی بود، یعنی علاوه بر محیط بازی رایانه‌ی عریض و مشاهده فیلم، مشاهده دو صفحه استاندارد وُرد در کنار هم، و همچنین نمایش نقشه‌های بزرگ سی اِی دی و منوی کاربری سی اِی دی در کنار هم در نرم‌افزار سی اِی دی. در سال ۲۰۰۸، نسبت تصویر ۱۶:۱۰، به رایج‌ترین نسبت تصویر تبدیل شد و در همان سال، نسبت ۱۶:۱۰، استاندارد اصلی برای لپ‌تاپ‌ها و رایانه‌های نوت بوک شد.

در سال ۲۰۱۰، صنعت رایانه، شروع به تحول از ۱۶:۱۰ به ۱۶:۹ کرد، چرا که ۱۶:۹ به عنوان اندازه استاندارد برای صفحه نمایش تلویزیون‌های اچ دی انتخاب شد، و همچنین بخاطر اینکه ساخت آن‌ها ارزانتر بود. در نهایت، مانیتورهای با رزولوشن غیر اچ دی همچون ۱۲۰۰*۱۹۲۰ دیگر تولید نشدند. در سال ۲۰۱۱، صفحه نمایش‌های غیر عریض با نسبت تصویر ۴:۳، به تعداد کمی ساخته شدند. بر طبق گفته شرکت سامسونگ، «این امر به این دلیل بود که تقاضا برای «مانیتورهای مربعی» قدیمی به سرعت در دو سال اخیر کاهش یافت و من پیش‌بینی می‌کنم که تا پایان سال ۲۰۱۱، تولید تمامی پنل‌های ۴:۳ یا مشابه آن به دلیل عدم تقاضا متوقف شود.»

وضوح
رزولوشن مانیتورهای رایانه در طول زمان افزایش یافت. از ۲۰۰۳۲۰ در طول اوایل دهه ۱۹۸۰، به ۶۰۰۸۰۰ در اواخر دهه ۱۹۹۰ رسید. از سال ۲۰۰۹، پرفروش‌ترین رزولوشن برای مانیتورها ۱۰۸۰۱۹۲۰ می‌باشد. پیشرفته‌ترین محصول‌ها، به ۱۶۰۰۲۵۶۰ در اندازه ۳۰ اینچ (۷۶ سانتیمتر) محدود می‌شوند. شرکت اپل، در ۱۲ ژوئن ۲۰۱۲، صفحه نمایش ۱۸۰۰*2880 Retina MacBook Pro را با اندازه ۱۵ اینچ (۳۸ سانتیمتر) معرفی کرد.