El monitor es el principal periférico de salida de una computadora. Estos se conectan a través de una tarjeta gráfica conocida con el nombre de adaptador o tarjeta de vídeo.
La imagen que podemos observar en los monitores está formada por una matriz de puntos de luz. Cada punto de luz reflejado en la pantalla es denominado como un píxel.
Los primeros monitores surgieron en el año 1981(yo naci en el 1985 xd), siguiendo el estándar MDA (Monochrome Display Adapter) eran monitores monocromáticos (de un solo color) de IBM. Estaban expresamente diseñados para modo texto y soportaban subrayado, negrita, cursiva, normal, e invisibilidad para textos. Poco después y en el mismo año salieron los monitores CGA (Color Graphics Adapter) fueron comercializados en 1981 al desarrollarse la primera tarjeta gráfica a partir del estándar CGA de IBM. Al comercializarse a la vez que los MDA los usuarios de PC optaban por comprar el monitor monocromático por su coste.
En la actualidad todavía estos tipos de pantalla podemos encontraros en osciloscopios y otra instrumentación especial. Aunque cada vez es mas común ver LCD monocromo o de color. No solo por el volumen si no por el coste que supone el fabricar un LCD y un tubo de catados o un CRT.
Los primeros monitores de computadoras fueron del tipo CRT, o tubo de rayos catódicos.
El inventor del tubo es William Crookes, en 1878, aunque los primeros prototipos vinieron después de versiones de Karl Ferdinand Braun en 1897.
CLASIFICACIÓN SEGÚN ESTÁNDARES DE MONITORES
Según los estándares de monitores se pueden clasificar en varias categorías. Todos han ido evolucionando con el objetivo de ofrecer mayores prestaciones, definiciones y mejorar la calidad de las imágenes.
Monitores MDA:
Los monitores MDA por sus siglas en inglés “Monochrome Display Adapter” surgieron en el año 1981. Junto con la tarjeta CGA de IBM. Los MDA conocidos popularmente por los monitores monocromáticos solo ofrecían textos, no incorporaban modos gráficos. Este tipo de monitores se caracterizaban por tener un único color principalmente verde. El mismo creaba irritación en los ojos de sus usuarios.
Características:
Sin modo gráfico.
Resolución 720_350 píxeles.
Soporte de texto monocromático.
No soporta gráfico ni colores.
La tarjeta gráfica cuenta con una memoria de vídeo de 4 KB.
Soporta subrayado, negrita, cursiva, normal, invisibilidad para textos.
Monitor CGA:
Los monitores CGA por sus siglas en inglés “Color Graphics Adapter” o “Adaptador de Gráficos en Color” en español. Este tipo de monitores fueron comercializados a partir del año 1981, cuando se desarrollo la primera tarjeta gráfica conjuntamente con un estándar de IBM.
A pesar del lanzamiento de este nuevo monitor los compradores de PC seguían optando por los monitores MDA, ambos fueron lanzados al mercado en el mismo año existiendo competencia entre ellos. CGA fue el primero en contener sistema gráfico a color.
Características:
Resoluciones 160_200, 320×200, 640×200 píxeles.
Soporte de gráfico a color.
Diseñado principalmente para juegos de computadoras.
La tarjeta gráfica contenía 16 KB de memoria de vídeo.
Monitor EGA:
Por sus siglas en inglés “Enhanced Graphics Adapter”, es un estándar desarrollado IBM para la visualización de gráficos, creado en 1984. Este nuevo monitor incorporaba una mayor amplitud de colores y resolución.
EGA incorporaba mejoras con respecto al anterior CGA. Años después también sería sustituido por un monitor de mayores características.
Características:
Resolución de 640_350 píxeles.
Soporte para 16 colores.
La tarjeta gráfica EGA estándar traían 64 KB de memoria de vídeo.
Monitor VGA:
Los monitores VGA por sus siglas en inglés “Video Graphics Array”, fue lanzado en 1987 por IBM. A partir del lanzamiento de los monitores VGA, los monitores anteriores empezaban a quedar obsoletos. El VGA incorporaba modo 256 con altas resoluciones.
Por el desarrollo alcanzado hasta la fecha, incluidas en las tarjetas gráficas, los monitores anteriores no son compatibles a los VGA, estos incorporan señales analógicas.
Características:
Soporte de 720×400 píxeles en modo texto.
Soporte de 640×480 píxeles en modo gráfico con 16 colores.
Soporte de 320×200 píxeles en modo gráfico con 256 colores.
Las tarjetas gráficas VGA estándares incorporaban 256 KB de memoria de vídeo.
Monitor SVGA:
SVGA denominado por sus siglas en inglés “Super Video Graphics Array”, también conocidos por “Súper VGA”. Estos tipos de monitores y estándares fueron desarrollados para eliminar incompatibilidades y crear nuevas mejoras de su antecesor VGA.
SVGA fue lanzado en 1989, diseñado para brindar mayores resoluciones que el VGA. Este estándar cuenta con varias versiones, los cuales soportan diferentes resoluciones.
Características:
Resolución de 800×600, 1024_768 píxeles y superiores.
Para este nuevo monitor se desarrollaron diferentes modelos de tarjetas gráficas como: ATI, GeForce, NVIDIA, entre otros.
Clasificación según tecnología de monitores
En cuanto al tipo de tecnología los monitores se pueden clasificar en varios aspectos. Estas evoluciones de la tecnología han sido llevadas a cabo en parte por el ahorro de energía, tamaño y por brindar un nuevo producto en el mercado.
Monitores CRT:
Está basado en un Tubo de Rayos Catódicos, en inglés “Cathode Ray Tube”. Es el más conocido, fue desarrollado en 1987 por Karl Ferdinand Braun.
Utilizado principalmente en televisores, ordenadores, entre otros. Para lograr la calidad que hoy cuentan, estos pasaron por diferentes modificaciones y que en la actualidad también se realizan.
Funcionamiento:
Dibuja una imagen barriendo una señal eléctrica horizontalmente a lo largo de la pantalla, una línea por vez. La amplitud de dicha señal en el tiempo representa el brillo instantáneo en ese punto de la pantalla.
Una amplitud nula, indica que el punto de la pantalla que se marca en ese instante no tendrá representando un píxel negro. Una amplitud máxima determina que ese punto tendrá el máximo brillo.
Ventajas:
Excelente calidad de imagen (definición, contraste, luminosidad).
Económico.
Tecnología robusta.
Resolución de alta calidad.
Desventajas:
Presenta parpadeo por el refrescado de imagen.
Consumo de energía.
Generación de calor.
Generación de radiaciones eléctricas y magnéticas.
Alto peso y tamaño.
Pantallas Plasma:
La pantalla de plasma fue desarrollada en la Universidad de Illinois por Donald L. Bitzer y H. Gene Slottow.
Originalmente los paneles eran monocromáticos. En 1995 Larry Weber logró crear la pantalla de plasma de color. Este tipo de pantalla entre sus principales ventajas se encuentran una la mayor resolución y ángulo de visibilidad.
Funcionamiento:
El principio de funcionamiento de una pantalla de plasma consiste en iluminar pequeñas luces fluorescentes de colores para conformar una imagen. Las pantallas de plasma funcionan como las lámparas fluorescentes, en que cada píxel es semejante a un pequeño foco coloreado.
Cada uno de los píxeles que integran la pantalla está formado por una pequeña celda estanca que contiene un gas inerte (generalmente neón o xenón). Al aplicar una diferencia de potencial entre los electrodos de la celda, dicho gas pasa al estado de plasma.
El gas así cargado emite radiación ultravioleta (UV) que golpea y excita el material fosforescente que recubre el interior de la celda. Cuando el material fosforescente regresa a su estado energético natural, emite luz visible.
Ventajas:
Excelente brillo.
Alta resolución.
Amplio ángulo de visión.
No contiene mercurio.
Tamaño de pantalla elevado.
Desventajas:
Vida útil corta.
Coste de fabricación elevado, superior a los LCD.
Consumo de electricidad elevado.
Poca pureza del color.
Consumo energético y emisión de calor elevada.
¿Qué es la resolución de pantalla?
Se denomina al número de píxeles (o máxima resolución de imagen) que puede ser mostrada en la pantalla. Viene dada por el producto de las columnas (“X”), el cual se coloca al principio y el número de filas (“Y”) con el que se obtiene una razón. Por ejemplo podemos encontrar:
Los monitores han evolucionado conjuntamente con las tarjetas de vídeos. La necesidad de mostrar resoluciones mayores, con alta calidad de colores, ha llevado día a día a su desarrollo
Pantallas LCD:
A este tipo de tecnología se le conoce por el nombre de pantalla o display LCD, sus siglas en inglés significan “Liquid Crystal Display” o “Pantalla de Cristal Líquido” en español. Este dispositivo fue inventado por Jack Janning.
Estas pantallas son incluidas en los ordenadores portátiles, cámaras fotográficas, entre otros.
Funcionamiento:
El funcionamiento de estas pantallas se fundamenta en sustancias que comparten las propiedades de sólidos y líquidos a la vez.
Cuando un rayo de luz atraviesa una partícula de estas sustancias tiene necesariamente que seguir el espacio vacío que hay entre sus moléculas como lo haría atravesar un cristal sólido pero a cada una de estas partículas se le puede aplicar una corriente eléctrica que cambie su polarización dejando pasar la luz o no.
Una pantalla LCD esta formada por 2 filtros polarizados colocados perpendicularmente de manera que al aplicar una corriente eléctrica deja pasar o no la luz. Para conseguir el color es necesario aplicar tres filtros más para cada uno de los colores básicos rojo, verde y azul.
Para la reproducción de varias tonalidades de color se deben aplicar diferentes niveles de brillo intermedios entre luz y no luz lo cual se consigue con variaciones en el voltaje que se aplica a los filtros.
Ventajas:
Poco peso y tamaño.
Buena calidad de colores.
No contiene parpadeo.
Poco consume de energía.
Poca generación de calor.
No genera radiaciones eléctricas y magnéticas.
Desventajas:
Alto costo.
Angulo limitado de visibilidad.
Brillo limitado.
Bajo tiempo de respuesta de píxeles.
Contiene mercurio.
Características de los monitores LCD
Dentro de las ventajas tenemos: Imagen estática, no perjudica tanto la vista, tiene menor consumo eléctrico, su espacio físico es muy pequeño, su vida útil es de 50000 a 60000 horas.
Algunas desventajas de los monitores LCD
Dentro de las desventajas podemos decir: son más caros, resolución nativa, ángulos de visión, tiempo de respuesta.
Características de la matriz LCD
Las matrices contienen los cristales, transistores, componentes, la matriz es la responsable de crear la imagen. Las más conocidas son:
TN+Film (Twisted Nematic): Son los más comunes de los paneles. Tiene un bajo costo de producción y un gran desarrollo. El Film es un agregado para mejorar los ángulos de visión, la gran mayoría de los TN lo contienen. Son los más económicos debido a la calidad de los colores que no es la más óptima.
IPS (In-Plane Switching): Es un panel creado por Hitachi para descartar los dos problemas más esenciales de los TN: que son los ángulos de visión y la calidad del color.
MVA (Multidomain Vertical Alignment): Desarrollado por Fujitsu. Poseen un lapso de respuesta excelente, y ángulos de visión muy amplios, pues son la competencia de los IPS. Igualmente, los MVA cuentan con un contraste, pero al costo de brillo y reproducción de color... Son unos de los mejores al igual que los MVA.
PVA (Patterned Vertical Alignment): Este panel es creado por Samsung. Es una opción del MVA. Tiene aun un mayor contraste. Tienen los precios más bajos.
Los colores 18-bit o24-bit?
Es elemental la profundidad de los colores. En general los paneles son de 18-bit (262K colores) y de 24-bit (16.7M de colores). Lo mas conveniente son 16.7 millones pero la mayoría son 18-bits... Si los fabricantes vendieran LCD’s de 18-bits, seria obvio, con solo leer, ninguno los compraría. Entonces se incorpora el FRC (Frame Rate Control) Su función es representar los colores que la matriz no puede hacer. Frecuentemente, al ver 16.2 millones de colores significa que es un panel de 18-bits con FRC, pero muchos fabricantes señalan 16.7 millones igualmente.
A que se refiere con ángulos de visión?
En general los paneles LCD tienen algunos problemas con los ángulos de visión, esto se puede determinar cuando se observa un monitor desde abajo/arriba o desde la derecha/izquierda. Presenta problemas de color y contraste. Por este motivo, tenemos que tener en cuenta esto a la hora de comprar, debemos verificar que el monitor posea un amplio ángulo de visión.
El Tiempo de respuesta
Se refiere al período q tarde un píxel de en cambiar de color negro a blanco y después a negro. O el tiempo que tarda en ir de gris a gris, es para que el tiempo de respuesta sea menor.
Que el tiempo de respuesta del monitor sea muy alto puede traer algunos inconvenientes, puede producir lo que se llama ghosting, que hace que los movimientos o cambios rápidos de la imagen, hagan que vayan quedando imágenes de cuadros anteriores. Los únicos monitores que no presentan este problema son los de 16ms, los demás pueden llegar a tener ghosting.
La vida útil de un LCD
La vida útil que tienen es mucha, entre 50000 a 60000 horas de uso, lo que empieza a fallar cuando pasan estas horas es la backlight, que pasa a tener un 50 % menos de brillo que con el que venia de fabrica. Cuando sucede esto se dice que el producto termino con su vida útil.
Los monitores se pueden clasificar por:
Por el número de colores:
1) Monitor Monocromático (Un solo color)
1) Monitor Poli cromático (a colores)
Por el número de pixeles o resolución de imagen:
1) Monitor CGA
1) o MGA
1) Monitor EGA
1) Monitor VGA
1) Monitor SVGA
Por el tipo de señal a visualizar:
1.- Monitores digitales:
- Monocromático
- CGA
- EGA
2.- Monitores Analógicos:
- Multifrecuencia
- Frecuencia fija
- VGA
Todos los monitores tienen capacidad para visualizar 80 caracteres en sentido horizontal y 25 líneas en sentido vertical es decir 80 x 25 = 2000 caracteres en toda la pantalla.
CGA o MGA (MDA): Estos monitores pueden visualizar 640 pixeles en sentido horizontal por 200 pixeles en sentido vertical en total en pantalla se mostrarán 640 x 200 = 128,000 pixeles.
EGA: Estos monitores pueden visualizar 640 pixeles en sentido horizontal por 350 pixeles en sentido vertical. La pantalla completa tendrá 8 pixeles de ancho por 350/25 =14 pixeles de altura.
VGA: Estos monitores pueden visualizar 640 pixeles en sentido horizontal por 480 en sentido vertical, la pantalla completa tendrá 640 x 480 = 307,200 pixeles, un carácter tendrá 640/80 = 8 de ancho y 450/25 = 19 pixeles de alto.
SVGA: Pueden visualizar 800 pixeles en sentido horizontal por 600 pixeles en sentido vertical. La pantalla completa tendrá 800 x 600 = 480,000 pixeles. Cada carácter tendrá 800/80 = 10 pixeles de ancho y 600/25 = 24 pixeles de alto.
También consideramos otras clases de monitores como:
=====DIGITALES=====
Estos monitores reciben datos a través de un conector de 9 pines. Cada pin conduce un tipo diferente de señal. Las señales incluyen al rojo, verde y azul, rojo secundario, verde secundario, azul secundario, la sincronización horizontal, vertical y tierra.
Las señales son transmitidas en dos estados on y off. Los monitores digitales de cañón standard tiene 3 cañones electrónicos en la parte anterior de la pantalla. Estos cañones son llamados rojo, verde y azul y emiten electrones sobre la pantalla.
Cada cañón dispara solo en los puntos de un cañón particular. Cada cañón responde a las señales enviadas a uno o dos pines del jack conector del monitor. Cuando una señal se transmite al pin rojo, el cañón rojo dispara al fósforo rojo de la pantalla y el punto se ilumina.
La intensidad de luz emitida por el fósforo, es interpretada por el ojo humano y por el cerebro, es directamente proporcional al número de electrones que impactan sobre el punto rojo.
Cuando el monitor está encendido a cada punto se encuentra en uno de tres estados: On, off u on intenso. Estos monitores visualizan un número fijo de colores. La señal standard off lleva un voltaje de 0 a 0.8v. La señal de on lleva un voltaje de 0.8 a 3.5v Los voltajes son dependientes del monitor en particular. El mayor número de colores de estos monitores que se pueden visualizar son de 64. Esto es impuesto por el diseño del monitor, no por el adaptador del monitor.
=====ANALOGICOS=====
Estos monitores reciben datos a través de un conector de 15 pines. Cada pin lleva señales diferentes. Las señales incluyen al rojo, verde, azul señales de monitor cero, uno y dos, sincronización horizontal, vertical y tierra.
La señal analógica standard varía de 0.0 a 1v. Teóricamente hay un número infinito de señales análogas que pueden transmitirse en ese rango. El convertidor D/A de la tarjeta adaptadora convierte la señal digital a señales analógicas. El número de puntos de fósforo, es iluminado a uno de 256 intensidades. El mayor número de colores que un monitor análogo puede visualizar a la vez es de 256
PARTES INTERNAS:
En un monitor (CRT), las partes internas más importantes son:
01).- Fuente de poder.
02).- Flyback (también llamado: transformador de líneas).
03).- Yugo de Deflexión.
04).- Salida Vertical.
05).- Salida Horizontal.
06).- Syscon.
07).- Oscilador Horizontal.
08).- Salida de Color.
09).- Pantalla (Botón de encendido, entrada de video, antena).
10).- Anillos de Convergencia.
11).- Bobina Desmagnetizadora.
12).- Bobinas de deflexión.
13).- Transformador Drive Horizontal.
14).- Selector de canales.
15).- Amplificador de audio.
16).- Lente óptico.
17).- Control de Pantalla.
18).- Tubo.
19).- Cañón electrónico, cátodo, rejilla de control, rejilla de pantalla y rejilla de enfoque.
En un monitor (CRT), el tubo consiste en un cañón electrónico y una pantalla de fósforo dentro de una ampolla de cristal al cual se le ha realizado él vació
En un monitor (CRT), el yugo de deflexión sirve para desplazar el haz de electrones.
En un monitor (CRT), las bobinas de deflexión sirven para que el haz de electrones no sea un punto en el centro de la pantalla, sino que se desplacen en el punto correcto. Para ello se utiliza la Deflexión electroestática o la Deflexión magnética.
En un monitor (CRT), el cañón electrónico se encarga de generar un fino haz de electrones que, después de atravesar los diferentes electrodos que lo constituyen, impacta en pantalla. Dicha emisión se logra gracias al principio de la emisión termoiónica (la cual nos dice que por un conductor sometido ha una diferencia de potencial circulan electrones). En un monitor (CRT), a este conductor se le llama cátodo y es el que produce el haz.
En un monitor (CRT), la rejilla de control controla la emisión termoiónica que es la que nos controla el brillo y para que los electrones impacten en la pantalla.
En un monitor (CRT), la rejilla de pantalla cumple con la función de atraer a los electrones al estar a un mayor potencial que el cátodo.
En un monitor (CRT), la rejilla de enfoque obliga a que los electrones sigan una trayectoria, para que al final impacten en el ánodo final (la pantalla)
En un monitor (CRT), el Flyback cumple la función de generar el alto voltaje en el monitor.
En un monitor (CRT), la bobina desmagnetizadora (degaussing coil) cumple la función de desmagnetizar la pantalla del monitor al momento de encender el mismo.
En un monitor (CRT), el cañón de la pantalla emite 3 colores y son rojo, verde y azul.
En un monitor (CRT), la salida vertical cumple la función de alimentar la bobina vertical del yugo de deflexión.
En un monitor (CRT), la salida horizontal cumple la función de alimentar la bobina horizontal del yugo de deflexión.
En un monitor (CRT), el circuito integrado denominado "SYSCON" cumple la función de controlar el funcionamiento de monitor.
