Il MonitorIl monitor (o display) è l'interfaccia utilizzata dal computer per visualizzare testo e grafica ed è la periferica di output sempre presente in un computer. L'evoluzione di tale periferica è stata veloce: dai primi minischermi a fosfori monocromatici si è ormai giunti a maxischermi ultrapiatti in grado di gestire milioni di colori. La tecnologia ci offre oggi prodotti migliori ma, soprattutto, dal miglior impatto visivo.In ambito informatico, collegato ad un computer, viene considerato una periferica di I/O. Può eventualmente essere dotato di casse per la riproduzione dell'audio e di connettori vari. Il monitor viene anche chiamato videoterminale o, più semplicemente, video.
Tipologie di MonitorEsistono diverse tipologie di monitor:
- monitor per computer
- monitor video
- monitor video-composito
- monitor S-Video
- retroproiettore
- monitor dedicati per apparecchiature scientifiche, tecniche, multimediali od altro
Monitor per ComputerServe, ovviamente, alla visualizzazione nei formati utilizzati dal computer. Il monitor video è dedicato, invece, alla visualizzazione negli standard della televisione ed è, quindi, utilizzato nei centri di produzione e diffusione tv, oppure per la ricezione dell'apparecchio domestico in abbinamento ad un ricevitore televisivo esterno.Monitor Video e video-compositoservono alla visualizzazione del video composito e S-VideoRetroproiettoriIl retroproiettore è un monitor che visualizza il video attraverso un processo di proiezione luminoso.I televisori dotati di ingresso video (la totalità degli apparecchi commercializzati odiernamente), come ad esempio quello mediante presa SCART, svolgono anche la funzione di monitor. Se l'apparecchio è dotato di presa VGA o DVI si può impiegare anche come monitor per computer. La connessione HDMI, essendo compatibile con la connessione DVI, rappresenta un ponte tra il mondo televisivo e quello telematico. Quindi, una tv dotata di ingresso HDMI è in grado di svolgere sia la funzione di monitor video che di monitor per computer.Monitor dedicatia corredo di una vasta tipologia di apparecchiature, dai piccoli schermi di visualizzazione e controllo delle apparecchiature scientifiche come sistemi analitici fisici e chimici, sistemi robotizzati, di controllo in tempo reale di apparati industriali, fino ai monitor dedicati, in genere però semplicemente dei display, di sistemi multimediali quali sintetizzatori ed altri strumenti musicali elettronici, come quelli inseriti nei prodotti di largo consumo quali videogiochi, consolle portatili e navigatori satellitari.Esistono monitor che possono visualizzare sia i formati video utilizzati dal computer sia quelli televisivi. Con l'introduzione della connessione DVI dedicata ai computer e della connessione HDMI dedicata all'home video tali monitor sono sempre più diffusi. Connettori VGA - DVI - HDMI saranno sostituiti dal connettore DisplayPort che permette anche la retrocompatibilità dei diversi connettori tramite adattatore.Inoltre, esistono i touch screen, ovvero schermi interattivi sensibili alla pressione delle dita; alcuni modelli consentono di differenziare l'azione svolta a seconda del grado di pressione esercitata (dinamici) o di particolari movimenti complessi delle dita.Le dimensioni dei monitor sono generalmente espresse in pollici e fanno riferimento alla diagonale del display stesso. Le taglie ormai comuni per l'uso amatoriale sono ormai riferite ai 17" mentre nel campo professionale in genere si utilizzano monitor da almeno 22". In ogni caso la grandezza nominale di un monitor non corrisponde esattamente al reale spazio visibile. In un comune monitor la diagonale visibile risulta di circa un 10% in meno rispetto alla superficie complessiva, mentre per i monitor a cristalli liquidi, per esempio quelli dei computer portatili, tale differenza non esiste. I monitor di uso comune contengono al proprio interno un tubo catodico (CRT=cathode ray tube) che emette dei raggi indirizzati verso uno schermo composto da migliaia di punti chiamati pixel. A loro volta i pixel sono composti da tre ulteriori elementi ai quali vengono associati i tre colori fondamentali (rosso, verde e blu). Variando l'intensità di questi ultimi, si ottengono tutte le sfumature di colori. La risoluzione del monitor è data dal numero di pixel visualizzabili. La sigla per esempio 640x480 sta ad indicare che il monitor è impostato per visualizzare 640 pixel per ogni riga e 480 per ogni colonna. Pertanto un'immagine con risoluzione 640x480 risulterà composta da 307.200 pixel. Gli attuali monitor (SVGA) sono in grado di visualizzare 16 milioni di colori con risoluzioni pari a 1600x1200 pixel. I monitor disegnano una linea per volta partendo dall'alto dello schermo fino ad arrivare alla parte inferiore. Questo processo da luogo alla cosiddetta frequenza di refresh ed è costituita dalla misura di quante linee orizzontali il monitor è in grado di disegnare ogni secondo. La sua unità di misura è il KiloHertz (Khz). Per ogni risoluzione, più tempo il monitor impiega nello scrivere ciascuna linea dello schermo, tanto più lungo sarà il tempo necessario per aggiornare o disegnare l'intero schermo. Schermo a tubo catodico
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Schema Monitor monocromatico
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Schema Oscilloscopio
Monitor vettorialiI primi monitor per computer usavano un sistema simile a quello dell'oscilloscopio, ed erano chiamati monitor vettoriali poiché le immagini erano costituite da linee tracciate tra punti arbitrari e frequentemente rigenerate. I monitor vettoriali furono usati fino agli anni settanta e ottanta in alcuni videogiochi come Asteroids.Questo tipo di monitor non presenta il difetto dell'aliasing tipico dei monitor attuali, ma non è adatto per mostrare caratteri oppure immagini che non siano al tratto a causa della difficoltà di rinfrescare un numero elevato di linee, mentre questo problema non si ha con i monitor successivi che hanno un funzionamento diverso.Alcuni monitor vettoriali sono in grado di mostrare diversi colori, utilizzando un tubo catodico a colori ordinario oppure più strati di fosfori, regolando l'energia cinetica degli elettroni in modo da penetrare fino allo strato necessario.Alcuni tubi (Direct View Bistable Storage Tube) sono in grado di memorizzare l'immagine e non richiedono il refresh periodico.Monitor a colori
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Schema Monitor a colori
All'interno del tubo, a breve distanza dallo schermo è presente una maschera metallica forata in diversi modi a seconda della tipologia (6) con la funzione di assorbire gli elettroni che non siano sulla traiettoria esatta per raggiungere il fosforo corretto (7) e che causerebbero altrimenti confusione nei colori visualizzati.L'impatto degli elettroni con la maschera metallica è causa di produzione di una piccola quantità di raggi X. Per questo motivo la parte frontale del tubo è realizzata in vetro al piombo, in modo da lasciarsi attraversare dalla luce dell'immagine ma non dai raggi X. Inoltre il sistema elettronico è progettato in modo da impedire che la tensione anodica possa salire a valori eccessivi, causando l'emissione di raggi X di energia maggiore. Si sono sperimentati in passato altri metodi per generare i colori, come per esempio l'utilizzo di un unico pennello elettronico che scandisce in sequenza i tre fosfori colorati che costituiscono il pixel dell'immagine.Schermo a cristalli liquidi
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OLED è l'acronimo di Organic Light Emitting Diode ovvero diodo organico ad emissione di luce. Tecnologia che permette di realizzare display a colori con la capacità di emettere luce propria: a differenza dei display a cristalli liquidi, i display OLED non richiedono componenti aggiuntivi per essere illuminati (i display a cristalli liquidi vengono illuminati da una fonte di luce esterna), ma producono luce propria; questo permette di realizzare display molto più sottili e addirittura pieghevoli e arrotolabili, e che richiedono minori quantità di energia per funzionare.A causa della natura monopolare degli strati di materiale organico, i display OLED conducono corrente solo in una direzione, comportandosi quindi in modo analogo a un diodo; di qui il nome di O-LED, per similitudine coi LED.Benché la proprietà di elettroluminescenza posseduta da alcuni elementi organici sia conosciuta da lungo tempo, i primi tipi di display OLED non andarono mai oltre lo stadio di prototipo, in quanto richiedevano tensioni di alimentazione troppo alte (oltre 100 V) per risultare utili nelle applicazioni pratiche. Successivamente, furono sviluppate con successo sottili pellicole di materiale organico elettroluminescente, le cui piccole dimensioni permettevano l'alimentazione tramite tensioni più modeste.I primi modelli di display utilizzanti con questa tecnologia erano strutturalmente molto semplici: una pellicola di sostanza organica era posta tra due elettrodi (anodo e catodo): applicando una tensione ai due elettrodi, il passaggio di corrente nello strato organico ne causava l'emissione luminosa.Tuttavia, questo tipo di elettrodi non era molto pratico, in quanto richiedevano, per funzionare, un'estrema precisione in fase di produzione; un allineamento non perfetto, infatti, causava grandi perdite di energia e conseguente inefficienza dei display.I primi display efficienti e a bassa tensione furono presentati nel 1987 da Ching Tang e Steve Van Slyke; tali display facevano uso di due strati organici: uno predisposto per ricevere lacune, l'altro per ricevere elettroni; in questo modo, e con successivi miglioramenti, fu possibile costruire display ad alta luminosità alimentati da basse tensioni (circa 10 volt).Nel luglio del 2008 viene annunciata la nascita di un consorzio tra Sony, Toshiba e Matsushita per la produzione di schermi OLED.Caratteristiche tecnicheIn questo caso il materiale organico è ad esempio un polimero conduttivo elettroluminescente simile alla plastica (in questo caso si può parlare più correttamente di POLED: polymer organic LED) oppure materiali organici non polimerici di peso molecolare relativamente basso. Un elemento viene definito organico in quanto contenente una struttura costituita prevalentemente da carbonio. Da qui il nome di led organico. Normalmente, gli strati organici sono in grado di emettere solo luce bianca, ma con opportuni drogaggi (di composti elettrofosforescenti) è possibile renderli in grado di emettere luce rossa (drogante fluorescente a base di perilene di carbossammide), verde (cumarina) o blu (β - DNA) (RGB): essendo questi i colori primari, è possibile combinarli per produrre tutti i colori dello spettro visibile, in modo analogo a quanto accade in qualunque display a colori: ogni punto di un'immagine è costituito da 3 microdisplay affiancati, che producono luce rossa, verde e blu; visto da lontano, ogni elemento composto da tre microdisplay appare all'occhio umano come un singolo punto, il cui colore cambia a seconda dell'intensità della luce di vari colori emessa dai singoli microdisplay.La Universal Display Corporation, tuttavia, ha recentemente annunciato di aver realizzato un differente tipo di display, in cui i tre microdisplay di ogni elemento sono sovrapposti anziché affiancati, il che permette un notevole incremento della risoluzione.Struttura
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