|
1. INTRODUCCIÓN
El monitor es uno de los periféricos más importantes del ordenador y al mismo tiempo uno de los menos valorados. Actualmente, la situación está cambiando y muchos comienzan a descubrir que el monitor es una pieza esencial y que juega un papel decisivo a la hora de trabajar con comodidad y sin ningún riesgo para la salud. Pantalla o monitor es el nombre popular que recibe uno de los dispositivos de salida de mayor aceptación y que en su día revolucionó la forma de trabajar de los sistemas de proceso automático de datos. Se trata de un dispositivo hardware conectado al ordenador, compuesto por una superficie rectangular de cristal, sobre la que aparecen los caracteres y los gráficos o imágenes, en forma similar a la empleada por los aparatos de TV doméstica. Los monitores, tal y como los conocemos hoy en día, comenzaron su singladura incorporando pantallas de fósforo monocromo capaces, de mostrar únicamente un color en pantalla que podía ser azul, verde, ámbar o blanco. Su función se limitaba a funcionar como terminal de trabajo, siendo únicamente capaces de representar caracteres de texto en la pantalla. En la actualidad, existen monitores que pueden mostrar cualquier tipo de animación, video o imagen con varios millones de colores y con resoluciones muy altas. Los monitores que generalmente se emplean en el ámbito del PC son todos ellos los llamados “raster-scan-devices”, en los cuales la pantalla se constituye de multitud de puntos pequeños, ordenados en una retícula rectangular. Las compañías fabricantes de estos dispositivos están en constante investigación de nuevas tecnologías que proporcionen al usuario unas condiciones de trabajo más confortables y con menos efectos negativos para la salud, sin descuidar, como no, algo que está muy de moda: el diseño. 2. CLASIFICACIÓN
Pantalla CRT de color o B/N: Tubo de Rayos Catódicos, que es lo mismo que la gigantesca bombilla de las TV, con la parte anterior más o menos plana.
Pantalla plana tipo LCD: Pantalla de Cristal Líquido. Es la que suelen usar PC portátiles, porque es plana y pesa poco. Pero también las hay para PC normales.
Pantalla TFT: Pantalla de Cristal líquido. Presentan una buena calidad de imagen y una alta definición.
Pantalla de fósforo monocolor: Son de color verde, naranja o blanco, ya casi ni se ven se utilizaban como monitores de sistema, suelen ser de buena resolución (se leen bien).
Pantalla de plasma: Son pantallas extraplanas de alta calidad y de precio muy elevado.
Pantallas de modo texto y de modo gráfico: Las primeras sólo entienden letras y números. Las de modo gráfico son las pantallas habituales.
El monitor de un ordenador incorpora, como elemento principal, un tubo de rayos catódicos o CRT (Catode Ray Tube) consistente en un gran módulo de vacío que permite la conducción de electrones de uno de sus extremos al otro. En un extremo se encuentra el cátodo, o electrodo negativo, que hace las veces de cañón de electrones.
Existen tres cañones, uno por cada uno de los tres colores que componen toda la gama. Una vez el tubo recibe la corriente eléctrica, el cátodo se calienta hasta alcanzar una temperatura suficientemente elevada que le permite liberar gran cantidad de electrones. En el extremo contrario, se encuentra una superficie plana en la que se ha colocado una malla de fósforo coloreado en tonos rojo, verde y azul. Por el contrario, si se tratara de un monitor monocromo, el fósforo tendría un único color. Una vez dicha superficie se ha cargado positivamente, gracias al paso de la corriente eléctrica, atrae los electrones que se encuentran en el cátodo y los proyecta hacia delante al mismo tiempo que son reorientados por unas placas que integran el sistema deflector. El vacío existente, que se crea mediante la presencia de gas inerte de baja presión que se introduce en el tubo, hace que los electrones no sean frenados por moléculas de aire y puedan alcanzar la máxima velocidad posible. Cuando los electrones llegan al extremo opuesto del tubo, encuentran una máscara que los guía para que continúen avanzando de forma ordenada. Tras atravesar la máscara, chocan contra a superficie de fósforo, que genera una energía luminosa que permite a la pantalla componer la imagen. El orden que sigue el haz de electrones al impactar contra la pantalla es marcado por este sistema deflector, que inicia la operación en el extremo superior izquierdo de la pantalla y lleva a cabo un barrido hasta la esquina inferior derecha, desde donde vuelve a comenzar el ciclo. En función de los datos almacenados en la memoria de la tarjeta de video o de la estructura de la imagen que debe aparecer en la pantalla del monitor, se activa un píxel.
Propiedades de los monitores CRT El funcionamiento interno de un monitor es producto del trabajo conjunto de una serie de elementos, cuya finalidad es que la imagen que ve el usuario posea la mayor calidad posible. Algunas de las propiedades que caracterizan el trabajo de estos elementos, permiten saber si el monitor está trabajando del mejor modo posible. Es el caso de la convergencia entre los tres rayos de electrones de distinto color, provenientes del colector, que debe ser perfecta en el momento en que atraviesan la máscara de sombra. Esto significa que los tres rayos tienen que superponerse, por completo. Mientras atraviesan la máscara, para llegar después cada uno al punto de fósforo que le corresponde en la tríada que forma el píxel. Si el nivel de convergencia no es demasiado bueno, los colores que se muestran en pantalla permiten ver sombras de otros colores a su alrededor, que causan una pérdida de nitidez. Pese a que muchos fabricantes se atreven a afirmar que las pantallas de sus monitores son totalmente planas, la verdad es que solo unas pocas cumplen este requisito. La mayoría son ligeramente convexas por lo que, partiendo de que la imagen digital que se ve en la pantalla es cuadrada, con ángulos en sus esquinas de exactamente 9Q0 exactos, el resultado debería presentar una cierta distorsión. Los monitores lo evitan incorporando un circuito que intenta compensar la curvatura física de la pantalla, pese a lo cual algunos continúan sin corregir el problema. En un intento de mejorar las distorsiones de pincushioning y barreling algunos fabricantes, como ADI y Sony, han decidido incluir controles digitales en sus monitores que permiten al propio usuario solventar el problema de una manera rápida y sencilla. Aunque algunos de los monitores actuales trabajan, todavía, empleando el sistema del entrelazado, cada vez son menos los que lo utilizan. En estos monitores con modo entrelazado, pese a que la frecuencia vertical puede ser mayor, que la que utilizan los monitores con modo no entrelazado, el resultado es de menor calidad. La explicación radica en que este modo realiza un barrido inicial solo con las filas impares y, una vez ha finalizado éste, hace lo mismo con las filas pares. Esto provoca un continuo temblor de la pantalla a consecuencia de que a frecuencia vertical total, unos 87 Hz en una resolución de 1.024 x 768 píxeles, es en realidad de la mitad (de aproximadamente unos 43,5 Hz en cada uno de los barridos). Lo más habitual es que los monitores incorporen un sistema de trabajo no entrelazado.
Tipos de máscaras Máscaras y tamaño del punto
Debido a que la distancia entre el origen y el destino del rayo de electrones es menor en el centro de la pantalla que en los bordes, el área correspondiente a la máscara se calienta más. Para prevenir distorsiones, y redireccionar los electrones equivocadamente, los fabricantes los construyen de Invar, una aleación con un coeficiente de expansión muy bajo.
Consecuentemente, en vez de utilizar una hoja sólida perforada, los tubos Trinitron utilizan máscaras que separan tiras enteras en vez de puntos. Esta tecnología fue llamada "Grilla de Apertura", que reemplazó a la máscara de sombra, permitiendo una serie de tiras correr verticalmente por dentro del tubo. En vez de utilizar tríos de puntos de fósforo, los tubos basados en Grilla de Apertura tienen líneas de fósforo sin cortes horizontales, y en eso se basa la puntería del rayo de electrones para definir los ejes de arriba y abajo de un píxel. Debido a que menos de la pantalla está ocupada por la máscara, y el fósforo está ininterrumpido verticalmente, más de él puede brillar, resultando en una imagen más brillante. Con la grilla de apertura, la medida equivalente a dot pitch en los monitores es conocida como "Stripe Pitch".
Cuanto menor es su valor, mayor es la calidad ofrecida. Sin embargo, el sistema no siempre es el mismo, ya que existen varios tipos distintos de máscaras: la máscara de sombra, la máscara de franja o la máscara de ranura. La máscara de sombra es la más común y la que ofrece una mejor relación calidad precio. Esta formada por multitud de perforaciones en forma de tríadas, cada una de las cuales da acceso a tres puntos (rojo, verde y azul), cuya combinación genera un píxel. Esta máscara ofrece, como ventaja adicional, un buen grado de nitidez en valores, de resolución bastante altos. Por el contrario, tanto la reproducción como la calidad de color que consigue proporcionan imágenes algo faltas de brillo y vivacidad. A las máscaras de franja, utilizadas por fabricantes como Sony o Mitsubishi, se les reconoce una mayor calidad que a las máscaras de sombra y, en consecuencia, suelen tener un coste bastante más elevado. Este sistema parte de una estructura de filamentos metálicos verticales que distribuye el haz de electrones de manera ordenada. La calidad de imagen que se obtiene es muy buena, aunque la pantalla provoca, a menudo, ciertas inconsistencias debidas a golpes o leves vibraciones externas. Por su parte, las máscaras de ranura son producto de la decisión de algunos fabricantes, como NEC, de desarrollar un sistema basado en los tipos de máscaras ya conocidos. Las máscaras de ranura difieren de las de sombra en que las tríadas son en este caso elípticas, con lo que el espacio que queda entre ellas permite el paso de los electrones con mucha mayor facilidad. El resultado es una imagen muy nítida, con colores vivos y brillantes. Características de los monitores CRT
RESOLUCIÓN La resolución de un monitor depende de múltiples factores. Los más importantes son: Apertura de punto En un CRT con Máscara de sombra, es la medida entre los grupos de puntos de fósforo RGB adyacentes (o tríadas). Así, cuanto más pequeña sea la apertura de punto, habrá más puntos por pulgada y el potencial de resolución del monitor será mayor. En un CRT de Rejilla de apertura, la apertura de punto es la distancia entre dos grupos de filamentos de fósforo adyacentes. Esto quiere decir que las dos medidas no son exactamente comparables, de tal forma que no es recomendable basar la decisión de compra únicamente en la apertura de punto. Ancho de Banda Con el ancho de banda se mide la habilidad de los circuitos de vídeo del monitor para encender y apagar un píxel. Las señales para los 3 haces deben pasar a través de los amplificadores de vídeo del monitor a los cañones. Aunque la señal haya sido formada correctamente, siempre habrá algún deterioro. Ahora bien, la calidad de la imagen resultante se verá afectada en mayor medida si se utiliza una mala tarjeta de vídeo. Enfoque La nitidez de la imagen depende del enfoque del monitor, si bien no existe un acuerdo en el sector acerca de la mejor manera de evaluar este aspecto del rendimiento de una pantalla. Lo que resulta evidente es que con los monitores más económicos se producen variaciones incómodas de enfoque entre el centro y los bordes de la pantalla. Esto se puede paliar ajustando continuamente la longitud focal del haz mientras realiza el barrido de arriba hacia abajo y de un lado a otro del CRT, y también se puede controlar - y corregir de ser necesario - los puntos de convergencia de los 3 haces. Reflejos Los fabricantes utilizan diversos tratamientos de superficie para reducir el reflejo y los destellos, si bien los mejores monitores son aquellos con Revestimiento Antirreflectante (AR), y algunos también poseen paneles AR. Los Revestimientos AR están hechos con dos finas capas de sílice, cada una con un índice de refracción distinto, colocadas en la superficie del tubo. Las pantallas para Especialistas utilizan también paneles AR - 3 capas de filtros con multirevestimiento en un panel de cristal especial, unido al lateral del CRT. Así se elimina casi toda la luz reflejada visible, sin degradar la imagen, aunque resulta un procedimiento caro. Destellos Reflejos producidos en la superficie de los puntos de fósforo, en el interior del panel frontal de cristal, lo que reduce el contraste y disminuye la legibilidad. Para reducir los destellos, lo mejor es utilizar cristal tintado, y para asegurarse de la profundidad correcta de la tinta, lo mejor es apagar la pantalla y observar el grado de oscuridad en la misma. Geometría y Distorsión Si el monitor va a ser utilizado para Autoedición o aplicaciones CAD/CAM habrá que tener en cuenta la exactitud y precisión de la geometría de pantalla, si bien su determinación puede resultar complicada. Muchos usuarios opinan que las pantallas planas ofrecen una mejor reproducción geométrica. La distorsión aparece cuando el barrido del haz no es linear en toda la pantalla. Se puede detectar fácilmente, ya que aparece un círculo en pantalla - un disco deformado fácil de localizar. COLOR Los monitores y las impresoras trabajan fundamentalmente con dos modelos de color diferentes. Los monitores utilizan varias combinaciones de Rojo, Verde y Azul para crear el negro, el blanco y el resto de los colores. Las impresoras utilizan el modelo de color CMYK, en el que se incluyen 4 tonalidades diferentes: Cyan, Magenta, Amarillo y Negro (ya que las 3 primeras no pueden combinarse para producir un negro perfecto). El resultado de estos sistemas diferentes es la imposibilidad de una correspondencia perfecta entre los colores del monitor y la impresora. Pureza Para obtener un color de alto rendimiento en toda la pantalla, el color de cada punto de fósforo debe ser puro. Las irregularidades y los "parches" RGB (debido a alineaciones incorrectas de los haces provocadas por fuerzas magnéticas) pueden contrarrestarse mediante las funciones automáticas y manuales de desmagnetización y otras funciones de corrección digital, eliminando así el efecto del magnetismo residual. ERGONOMÍA Para la mayoría de los usuarios, que pasan muchas horas al día frente a sus monitores, el diseño, la facilidad de utilización y la flexibilidad son aspectos que deben tenerse en cuenta. Rotación e Inclinación Los pivotes de inclinación y rotación que se incluyen en la mayoría de los monitores permiten ajustar fácilmente la altura y el ángulo de visión, por lo que el usuario podrá adoptar una postura correcta, cómoda y relajada. Aunque es mejor mirar a la pantalla de arriba abajo, los reflejos procedentes de fuentes de luces altas deben ser minimizados. Diseño de carcasa Como las pantallas son cada vez más grandes, los CRTs son cada vez más anchos. No obstante, con un diseño planificado cuidadosamente, y con controles y cables de salida situados estratégicamente, se puede reducir la anchura total de la carcasa del monitor. Trabajar sin "parpadeos" En la pantalla de un monitor, la imagen se renueva continuamente varias veces por segundo, y este parpadeo puede resultar molesto si el monitor no cuenta con un índice de refresco de 72-75 Hz (fotogramas por segundo). Sin interferencias Además de ser sensibles a los campos magnéticos externos, los monitores también emiten sus propios campos. Estas emisiones pueden reducirse colocando unos dispositivos espirales especiales (conocidos como Yugos de Desviación). Controles Actualmente, la mayoría de los monitores poseen On-screen Display (OSD) que permiten ajustar diversos controles de la pantalla, aunque la sencillez de su uso varía dependiendo de los modelos.
4. PANTALLAS LCD
LCD (Liquid Cristal Displays) Los LCDs tienen una gran ventaja para las tecnologías de pantalla plana y un uso irrefutable en notebooks y en Palmtops, disponible en dos formas: - Dual Scan Twisted Nematic (DSTN), conocida como "matriz pasiva". Mientras los CRT son capaces de mostrar un rango de resoluciones y escalarlas para que se ajusten a la pantalla, un panel de LCD tiene un número fijo de celdas de cristal liquido y pueden mostrar solo un resolución en pantalla completa utilizando una celda por píxel. Resoluciones menores pueden ser mostradas utilizando una proporción de la pantalla. Por ejemplo un panel de 1024x768 puede mostrar una resolución de 640x480 utilizando solo un 66% de la pantalla. La mayoría de los LCDs son capaces de escalar imágenes de resolución baja llenando la pantalla a través de un proceso conocido como expansión radiomática. Sin embargo, esto trabaja mejor con imágenes de tono continuo, como fotografías, que con texto e imágenes detalladas, donde podemos tener objetos con mal aliasing. Los mejores resultados se logran con LCDs que "resamplean" la pantalla cuando realizan el escalamiento hacia arriba, creando un antialiasing en la imagen cuando agregan píxeles. Sin embargo, no todos los LCDs pueden hacer esto. A diferencia de los monitores de CRT, las medidas diagonales del LCD equivalen exactamente al área visible, por lo que no existe pérdida en los bordes y se aprovecha mejor el tamaño de la pantalla. Actualmente, la mayoría de los monitores LCD se conectan a la computadora a través del puerto VGA analógico normal, usando un convertidor ADC para transformar la señal en una forma que el panel pueda utilizar. Sin embargo, VESA esta trabajando en una especificación para un puerto de video que se convertiría en estándar. Es razonable esperar que los LCD incorporen ambas entradas una vez que el estándar se apruebe. Al convertirse más populares los monitores LCD, los puertos digitales para la
Una matriz pasiva normal LCD comprende un número de capas. La primera es una hoja de vidrio cubierta con un óxido de metal transparente. Éste opera como una grilla de electrodos en filas y columnas que pasa la corriente necesaria para activar los elementos en la pantalla. Encima de esto, se aplica un polímero que tiene una serie de ranuras paralelas corriendo a través de él para alinear las moléculas de cristal líquido en la dirección apropiada, y para proveer la base en la cual las moléculas se fijarán. Esta es conocida como la capa de alineamiento y se repite en otra placa de vidrio que tiene un número de puntos "espaciadores", que mantendrán una distancia uniforme entre las dos hojas de vidrio cuando se pongan juntas. Los ejes son entonces sellados con pegamento, pero se deja un hueco en una esquina. Esto permite que el material de cristal líquido se inyecte entre las hojas (en vacío) antes de que las placas se sellen completamente. En modelos antiguos, este proceso solía tener fallas, resultando en píxeles perdidos o fijos donde el cristal líquido fallaba en llegar en la pantalla.
Para poder crear las tonalidades requeridas para un monitor a todo color, tienen que existir algunos niveles intermedios entre que la luz pase o no pase. Los niveles variantes de brillo requeridos para crear una pantalla a todo color se logran cambiando la fuerza del voltaje aplicado a los cristales. Los cristales, en efecto, se destuercen a una velocidad directamente proporcional a la fuerza del voltaje, por lo tanto permitiendo que se controle la cantidad de luz que pasa. En la práctica, sin embargo, la variación de voltaje de los LCDs actuales pueden ofrecer únicamente sólo 64 diferentes tonalidades por elemento (6 bit), opuestamente a los CRTs a todo color que pueden crear 256 tonalidades (8 bit). Usando tres elementos por píxel, esto resulta en una cantidad de colores máxima de 262.144 (18 bit), comparada al color verdadero de los monitores CRT, 16.777.216 (24 bit).
Muchas compañías adoptaron la tecnología TFT para mejorar las pantallas color. En una pantalla TFT, también conocida como matriz activa, una matriz extra de transistores está conectada al panel LCD, con un transistor por cada color (RGB) del píxel. Estos transistores manejan los píxeles, eliminando de una vez los problemas de fantasmas y respuesta lenta que afligen a las pantallas LCD normales. El resultado son tiempos de respuesta en pantallas de 25 ms y radios de contraste de alrededor de 140:1.
En una pantalla LCD normal donde un lado del cristal está fijo y un voltaje se aplica, el cristal se destuerce, cambiando el ángulo de polarización de la luz transmitida. Hitachi, Hosiden y NEC desarrollaron productos basados en una técnica llamada IPS (In Plane Switching) que mejora el ángulo de visión de los monitores LCD. Con IPS, los cristales son horizontales en vez de verticales, y el campo eléctrico se aplica entre cada final del cristal. Esto mejora los ángulos de vista considerablemente, pero significa que dos transistores se necesitan por cada píxel, en vez del único que se necesita para el monitor TFT. Usar dos transistores significa que más del área transparente está bloqueada para transmitir luz, por lo que se necesitan luces más potentes para lograr un buen brillo, incrementando el consumo de energía y haciendo las pantallas poco útiles para notebooks.
Los transistores TFT que manejan las celdas individuales en la capa sobre el cristal líquido en las pantallas de matriz activa tradicionales están formados de silicona (a-Si) amorfa depositada en un substrato de vidrio. La ventaja de utilizar silicona amorfa es que no requiere altas temperaturas, por lo que vidrio barato puede utilizarse como substrato.
Para 1999, la tecnología se movió al mundo de las PCs, con el anuncio de Toshiba del primer producto comercial de 8.4" y 10.4" LTPS (Low Temperature p-Si) útil para notebooks. El avance siguiente que se espera ver es LTPS depositadas en substratos de plástico flexible, lo que permitiría pantallas onduladas o circulares.
Características de los monitores LCD
MATRICES ACTIVAS Y PASIVAS En el direccionamiento de la matriz pasiva, las líneas transparentes que forman las columnas y filas de la matriz se aplican al cristal, por encima y por debajo del material de cristal líquido (LC). Cuando se aplica un voltaje entre estos dos puntos, el cristal realinea y cambia la transmisión de la luz. Para poder configurar diferentes niveles de brillo en los píxeles individuales, las filas se disponen de manera secuencial. Esto puede producir un parpadeo en la pantalla, y aunque pueda ser subsanado utilizando un material LC con baja respuesta al voltaje, también puede generar problemas de "visión borrosa", impidiendo ver de manera clara los objetos en movimiento (por ej. vídeos). La disposición secuencial también origina otro problema: la diafonía. Esto quiere decir que grupos de píxeles especialmente oscuros o claros pueden interferir con los grupos adyacentes. En el direccionamiento de la matriz activa se utilizan conmutadores electrónicos en cada píxel. Una vez el píxel encendido, el conmutador mantiene el campo de visión, por lo que se pueden utilizar materiales LC de alta velocidad, sin problemas de "visión borrosa". El conmutador - normalmente una fina lámina de transistor (TFT)- aísla también al píxel de los píxeles adyacentes, evitándose así la diafonía. En conclusión, los LCD de panel plano con TFT ofrecen unos niveles de rendimiento elevado para el vídeo en movimiento y otras aplicaciones multimedia, por lo que son los LCD de panel plano preferidos por la mayoría de los usuarios. RENDIMIENTO Los LCD de panel plano carecen de muchos de los inconvenientes asociados a los CRTs y ofrecen claras ventajas: Brillo
Geometría ERGONOMÍA La ergonomía de los LCD de panel plano es similar a la de los CRTs Reflejos Todos los LCD de panel plano deben estar equipados con un revestimiento antirreflectante para paliar los problemas del reflejo de la luz. Parpadeo Al contrario de lo que sucedía con los CRTs, aquí no constituye un problema importante, ya que los píxeles permanecen en el mismo estado de manera constante, y una luz de fondo característica opera en frecuencias 1.000 veces más rápidas que la luz fuente de un CRT. Interfaces La mayoría de los LCD de panel plano utilizan un controlador de circuitos digital, por lo que normalmente se puede alcanzar un óptimo rendimiento utilizando un interfaz digital. El Interfaz de vídeo digital (DVI) es utilizado por la mayoría de los fabricantes de PCs y monitores. Aspectos ha tener en cuenta a la hora de comprar un monitor LCD Resolución: La resolución máxima de una pantalla LCD viene dada por el número de celdas de cristal líquido. Las resoluciones menores se consiguen por un sistema de escalado, pero no se pueden obtener resoluciones superiores. Tamaño: El tamaño de una pantalla es un dato sumamente importante, pero, a diferencia de los monitores CRT, debemos tener en cuenta que la medida diagonal de una pantalla LCD equivale al área de visión. Es decir, el tamaño diagonal de la pantalla LCD equivale a un monitor CRT de tamaño superior. Aquí tenemos las equivalencias, junto con las resoluciones soportadas habitualmente:
Tipo de pantalla: DSTN (matriz pasiva) o TFT (matriz activa) Básicamente la construcción y funcionamiento de ambos tipos de pantalla es el mismo, pero las pantallas TFT añaden a las pantallas LCD básicas (representadas por las pantallas DSTN) una matriz extra de transistores, un transistor por cada color de cada píxel, eliminando el problema del bajo ángulo de visión y mejorando la pureza del color, el contraste y la velocidad de refresco. La diferencia entre ambas pantallas se puede observar en el siguiente cuadro:
La mayoría de los monitores actuales LCD de escritorio utilizan tecnología TFT, de ahí su precio, pero el aumento de ventas de este tipo de monitores está abaratando progresivamente su precio. 5. PANTALLAS TÁCTLES
Pantallas y ratones táctiles o "touchpad" Muchos ordenadores portátiles usan el llamado "touchpad" como ratón. Se trata de una pequeña superficie sobre la que desplazamos un dedo con la que controlamos el movimiento del cursor en la pantalla. También habremos visto las pantallas táctiles, tocando con un dedo sobre la pantalla simula la pulsación de botones. Aquí veremos brevemente cómo funcionan estos dispositivos. Existen varias tecnologías para implementar los sistemas táctiles, cada una basada en diferentes fenómenos y con distintas aplicaciones. Los sistemas
Infrarrojos Este sistema tiene la ventaja de la simplicidad y de no oscurecer la pantalla, pero tiene claras desventajas: son caras y voluminosas, muy sensibles a la suciedad y pueden detectar fácilmente falsas pulsaciones (una mosca que se pose, por ejemplo). Pantallas táctiles resistivas Es un tipo de pantallas táctiles muy usado. La pantalla táctil propiamente dicha está formada por dos capas de material conductor transparente, con una cierta resistencia a la corriente eléctrica, y con una separación entre las dos capas. Cuando se toca la capa exterior se produce un contacto entre las dos capas conductoras. Un sistema electrónico detecta el contacto y midiendo la resistencia puede calcular el punto de contacto. Hay varios tipos de pantallas resistivas según el número de hilos conductores que usan, entre cuatro y ocho. Todas se basan en el mismo sistema. Veamos detenidamente el proceso.
Cada capa conductora transparente tratada con un material conductor resistivo transparente, normalmente óxido de indio y estaño (In2O3)9(SnO2), tiene una barra conductora en dos lados opuestos como en la figura. Una de las capas sirve para medir la posición en el eje X y la otra en el eje Y.
En algunos tipos de pantalla se puede medir además la coordenada Z o presión que se ha ejercido sobre la pantalla táctil. Para esto hay que conocer la resistencia de cada "plato". Para este tipo de medidas más complejas se necesitan más terminales para calibrar la pantalla, ya que la resistencia de los "platos" varía con la temperatura ambiente.
Las pantallas táctiles resistivas tienen la ventaja de que pueden ser usadas con cualquier objeto, un dedo, un lápiz, un dedo con guantes, etc. Son económicas, fiables y versátiles. Por el contrario al usar varias capas de material transparente sobre la propia pantalla, se pierde bastante luminosidad. Por otro lado el tratamiento conductor de la pantalla táctil es sensible a la luz ultravioleta, de tal forma que con el tiempo se degrada y pierde flexibilidad y transparencia. "Touchpad" capacitivos Son los utilizados normalmente en los ordenadores portátiles para suplir al ratón. El touchpad está formado por una rejilla de dos capas de tiras de electrodos, una vertical y otra horizontal, separadas por un aislante y conectadas a un sofisticado circuito. Un dedo situado cerca de la intersección de dos electrodos modifica la capacidad mutua entre ellos al modificarse las propiedades dieléctricas de su entorno. El dedo tiene unas propiedades dieléctricas muy diferentes a las del aire. La posición del dedo se calcula con precisión basándose en las variaciones de la capacidad mutua en varios puntos hasta determinar el centro de la superficie de contacto. La resolución de este sistema es impresionante, hasta 1/40 mm. Además se puede medir también la presión que se hace con el dedo. No se pueden usar lápices u otros materiales no conductores como punteros. Es muy resistente al entorno, soporta perfectamente polvo, humedad, electricidad estática, etc. Además es ligero, fino y puede ser flexible o transparente. Pantallas táctiles capacitivas En estas pantallas se añade una capa conductora al cristal del propio tubo. Se aplica una tensión en cada una de las cuatro esquinas de la pantalla. Una capa que almacena cargas se sitúa sobre el cristal del monitor. Cuando un usuario toca el monitor algunas cargas se transfieren al usuario, de tal forma que la carga en la capa capacitiva se decrementa. Este decrecimiento se mide en los circuitos situados en cada esquina del monitor. El ordenador calcula, por la diferencia de carga entre cada esquina, el sitio concreto donde se tocó y envía la información al software de control de la pantalla táctil. La principal ventaja de este sistema es que, al tener menos capas sobre el monitor, la visibilidad de la pantalla mejora y la imagen se ve más clara. Pantallas táctiles de onda acústica superficial (SAW) A través de la superficie del cristal se transmiten dos ondas acústicas inaudibles para el hombre. Una de las hondas se transmite horizontalmente y la otra verticalmente. Cada onda se dispersa por la superficie de la pantalla rebotando en unos reflectores acústicos.
Las ondas acústicas no se transmiten de forma continua, sino por trenes de impulsos. Dos detectores reciben las ondas, uno por cada eje. Se conoce el tiempo de propagación de cada onda acústica en cada trayecto. Cuando el usuario toca con su dedo en la superficie de la pantalla, el dedo absorbe una parte de la potencia acústica, atenuando la energía de la onda. El circuito controlador mide el momento en que recibe una onda atenuada y determina las coordenadas del punto de contacto. Además de las coordenadas X e Y, la tecnología SAW es capaz de detectar el eje Z, la profundidad, o la presión aproximada que se ha ejercido con el dedo, puesto que la atenuación será mayor cuanta más presión se ejerza. 6. PANTALLAS PLASMA
Como los LCD, los PDP (Plasma Display Panels), utilizan una grilla X e Y de electrodos para acceder a los elementos individuales de la imagen. Trabajan con el principio de que al pasar un voltaje alto a través de un gas a baja presión se genera luz. Los PDP son emisores, utilizan fósforo (como los CRT) y tienen excelentes ángulos de visión y rendimiento de color. Trabajan como las lámparas fluorescentes, con cada píxel siendo semejante a un pequeño foco coloreado. Un gas, como el Xenon, en una pequeña celda se convierte en plasma cuando se le aplica una carga. El gas cargado libera luz ultravioleta que golpea y excita fósforos RGB. Cuando estos fósforos regresan a su estado natural, emiten luz visible.
Sin embargo, la limitación final de las pantallas de plasma es el tamaño del píxel. Los fabricantes no logran generar píxeles menores a los 0.3 mm. Por esta razón los PDP no pueden lograr penetrar en el mercado de las PC de escritorio. A mediano plazo tal vez logren establecerse como tecnologías de TV o presentadores de pantalla grande, entre 25 y 70 pulgadas.
Las tecnologías norteamericanas llaman a su implementación del FED "ThinCRTs". La tecnología trabaja con los mismos principios de los tubos estándar utilizados en las computadoras de escritorio y televisores. Rayos de electrones son disparados de electrodos cargados negativamente (cátodos) a través de un tuvo al vacío. Los electrones chocan los fósforos enfrente al tubo, causando que brillen y creen una imagen de alta resolución.
De todas las tecnologías de pantalla emergentes de los laboratorios, ninguna parece tener más importancia que las pantallas LEP (Light Emitting Polymer). Polímeros conjugados se han encontrado útiles como conductores en electrodos de baterías, coberturas transparentes conductivas, electrolitos de capacitores y conectores para placas impresas en ambos lados. Luego se descubrió que ciertos polímeros conjugados podían emitir luz además de transportar corriente eléctrica, enseguida apareció la idea de crear una tecnología de pantalla utilizando estas propiedades.
El LDP de Texas Instruments, llamado el mirror chip, es una de las innovaciones más interesantes de la tecnología de pantallas, y ha sido explotada comercialmente últimamente con éxito. Fundamentalmente, el mirror chip es un diseño estándar de memoria estática. Los bits de memoria se guardan en silicona como una carga eléctrica en celdas. Una capa con un espejo es puesta sobre las celdas y luego se organiza para formar cuadrados planos individuales. Cuando un bit de memoria está activo, la carga de la celda atrae una esquina del cuadrado. Esto cambia el ángulo de la superficie reflejada y reflejando luz de él, pueden generarse imágenes.
7. COMPARATIVA
Ventajas y desventajas de las pantallas LCD frente a las CRT Las ventajas de los LCD frente a los CRT son de tamaño, consumo, parpadeo y geometría.
Las desventajas vienen dadas por el costo, el ángulo de visión, la menor gama de colores y la pureza del color.
Un problema adicional que afecta a la calidad de imagen en las pantallas LCD vienen dada por el funcionamiento actual de las placas de video y las pantallas LCD: la placa de video recibe una señal digital del procesador y la transforma a analógica para enviarla a la salida de señal; por su parte la pantalla LCD recibe esa señal analógica y la debe transformar a señal digital, con la lógica perdida que se produce entre ambas transformaciones. Las pantallas LCD actuales se conectan a puertos analógicos VGA, pero se espera que en un futuro todas las placas de video incorporen también una salida digital. 8. CARACTERÍSTICAS GENERALES
Parámetros que influyen en la calidad de un monitor:
Se trata del número de puntos que puede representar el monitor en su pantalla, en horizontal x vertical. Así, un monitor cuya resolución máxima es de 1024x768 puntos puede presentar hasta 768 líneas horizontales de 1024 puntos cada una, probablemente además de otras resoluciones inferiores, como 640x480 u 800x600. Cuanto mayor sea la resolución de un monitor, mejor será la calidad de la imagen en pantalla, y mayor será la calidad (y por consiguiente el precio) del monitor. La resolución debe ser acorde al tamaño del monitor; es normal que un monitor de 14" ó 15" no ofrezca 1280x1024 puntos, mientras que es el mínimo exigible a uno de 17" o superior. La siguiente tabla ilustra este tema:
Los valores recomendados para trabajar suelen ser de 1 o 2 niveles mas bajo al valor máximo exigible ya que son los más apropiados para tareas generales de oficina. Para otras más específicas como CAD, o en general cuando deseamos tener "mas espacio" en la pantalla, conviene utilizarlo a la resolución máxima o a lo sumo a 1 nivel inferior; por ejemplo, en los monitores de 17" se puede usar una resolución de 1280x1024 o 1024x768 sin mayores problemas. La resolución está estrechamente relacionada con el número de colores representados en la pantalla, relacionado todo esto con la cantidad de memoria de la placa de video.
2. Refresco (refresh)
También se la llamada Frecuencia de Refresco Vertical. Se puede comparar al número de fotogramas por segundo de una película de cine, por lo que deberá ser lo mayor posible. Se mide en Hz (hertzios) y debe estar por encima de 60 Hz, preferiblemente 70 u 80. A partir de esta cifra, la imagen en la pantalla es sumamente estable, sin parpadeos, con lo que la vista sufre mucho menos. Antiguamente los monitores sólo podían presentar imágenes con unos refrescos de pantalla determinados y fijos, por ejemplo los monitores CGA o EGA y algunos VGA; hoy en día todos los monitores son multiscan, es decir, que pueden presentar varios refrescos de pantalla dentro de un rango determinado. Quien proporciona estos refrescos de pantalla es la placa de video, pero quien debe representarlos es el monitor. Si ponemos un refresco de pantalla que el monitor no soporta podríamos dañarlo, por lo que debemos conocer sus capacidades a fondo, para lo cual lo mejor es leer con detenimiento el manual o mirar otro parámetro denominado Frecuencia Horizontal, que debe ser lo mayor posible, entre unos 30 a 80 KHz. Por ejemplo, un monitor en que la frecuencia horizontal es de 30 a 65 KHz dará sólo 60 Hz a 1600x1200 puntos, mientras que uno en que es de 30 a 90 dará 75 o más.
Es un parámetro que mide la nitidez de la imagen, midiendo la distancia entre dos puntos del mismo color; resulta fundamental a grandes resoluciones. En ocasiones es diferente en vertical que en horizontal, o se trata de un valor medio, dependiendo de la disposición particular de los puntos de color en la pantalla, así como del tipo de rejilla empleada para dirigir los haces de electrones. Lo mínimo exigible en este momento es que sea de 0,28 mm, no debiéndose admitir nada superior como no sea en monitores de gran formato para presentaciones, donde la resolución no es tan importante como el tamaño de la imagen. Para CAD o en general usos a alta resolución debe ser menor de 0,28 mm, idealmente de 0,25 mm (o menos). De todas formas, el solo hecho de ser inferior a 0,28 mm ya indica una gran preocupación del fabricante por la calidad del monitor.
Aunque cada vez es más común el uso de monitores con controles digitales, no debe ser algo determinante a la hora de elegir un monitor, si bien se dice que los monitores con dichos controles son los más avanzados. Una característica casi común en los monitores con controles digitales son los controles OSD (On Screen Control, controles en pantalla). Mensajes que nos indican qué parámetro estamos cambiando y qué valor le estamos dando. Son útiles, pero en absoluto imprescindibles (ni depende la calidad del monitor de incluir dicho sistema o no). Lo que sí suelen tener algunos monitores digitales (no todos) son memorias de los parámetros de imagen (tamaño, posición...), por lo que al cambiar de resolución no tenemos que reajustar dichos valores, lo cual puede ser bastante pesado. En cuanto a los controles en sí, los imprescindibles son: tamaño de la imagen (vertical y horizontal), posición de la imagen, tono y brillo. Son de agradecer los de "efecto barril" (para mantener rectos los bordes de la imagen) y control trapezoidal (para mantenerla rectangular).
Algunos monitores llevan acoplados parlantes, e incluso micrófono y/o cámaras de vídeo. Esto resulta interesante cuando se trata de un monitor de 15" ó 17" cuyo uso vaya a ser doméstico, para juegos o videoconferencia. Sin embargo, no nos engañemos: un monitor es para ver, no para oír. Ni la calidad de sonido de dichos parlantes es la mejor posible, ni su disposición la más adecuada, ni es mayor la calidad de un monitor con dichos agregados.
En líneas generales podríamos decir que existen 4 tipos principales de monitores, teniendo en cuenta que en la actualidad los de 14" no son muy recomendables:
Evidentemente, aparte del uso al que va a ser destinado el monitor, el auténtico factor limitante es el bolsillo. No hay duda que para jugar el mejor monitor pertenecería al último grupo, si pudiéramos pagar la fortuna que cuesta.
Si el monitor es importante para poder ver qué hacemos y lo que nos dice el sistema, más importante son nuestros ojos y nuestra salud. Está demostrado científicamente, y en la práctica, que trabajar ante un monitor produce cansancio, irritación de ojos, vista cansada, dolor de cabeza y visión borrosa. El monitor emite una serie de radiaciones y acumula en la pantalla electricidad estática, causantes de estos síntomas. Los filtros de pantalla se encargan de reducir estos efectos de las radiaciones y de descargar la electricidad estática. Entre las radiaciones emitidas se encuentran la ultravioleta, la infrarroja, la visible (luminosidad), y VLF y ELF (generadas por los campos electromagnéticos que crea el sistema de alimentación). Entre las demás ventajas de instalar un filtro frente a nosotros destacan la eliminación de los reflejos en la pantalla, el aumento de la definición de los colores y caracteres y la reducción de la cantidad de polvo y suciedad que se fija a la pantalla (principalmente por el humo de tabaco) debido a la electricidad estática. Los mejores están tratados por las dos caras, poseen filtro ortocromático, un cable para la descarga de la electricidad estática (generadas sobre todo al encender el monitor) y reducen la radiación emitida hasta en un 99%. 9.TÉRMINOS RELATIVOS AL MONITOR
Adaptador de video Hardware (a veces integrado en el tablero de sistema de la computadora) que determina la velocidad, colores y resoluciones de visualización del monitor; también se denomina tarjeta de interfaz, tarjeta de video o tarjeta adaptadora. Alta resolución Los modelos de pantalla hacen referencia a las distintas formas y capacidades de reproducción que pueden mostrarse. Se consideran modos de alta resolución, los que permiten mostrar gráficos mediante puntos o píxeles en lugar de mediante caracteres de texto. Aliasing Defecto que afecta a una imagen consistente en una incorrecta representación de trazos curvos o diagonales en la pantalla de un monitor. El resultado suelen ser líneas escalonadas o que han perdido, ligeramente, su forma inicial. Barreling Denominación que recibe la deformación que aparece en los laterales. Campo Un barrido completo en la pantalla realizado por el haz de electrones, desde la esquina superior izquierda hasta la esquina inferior derecha. Cañones de Electrones Ubicados detrás del tubo de rayos catódicos (CRT) del monitor; emiten una corriente de electrones, una para cada uno de los colores primarios, para comenzar la formación de una imagen en la pantalla. Conectores BNC Este tipo de conexión se compone de cinco bornes que permiten que las señales de la tarjeta lleguen al monitor de manera independiente. Densidad de puntos Medida de la proximidad de los agujeros entre sí dentro de la máscara de sombra. Entre más juntos los agujeros, la densidad de puntos será más pequeña y la imagen será más nítida. Entrelazado Sistema de video que utilizaban algunos ordenadores gráficos antiguos, como el Comodore Amiga. Se creía que, este sistema, permitía alcanzar resoluciones mayores que los sistemas habituales. No obstante, el problema del parpadeo en pantalla, que acompañaba a esas altas resoluciones, podía resultar perjudicial para la visión del usuario, es decir, el proceso en el cual algunos adaptadores de video barren únicamente líneas alternas en cada campo, comenzando con la línea impar y luego con la par, el entrelazamiento permite que el adaptador crea resoluciones superiores, pero el desvanecimiento del fósforo entre cada pasada puede causar que la pantalla parpadea. Fósforo Capa en la parte interna de la pantalla CRT. El fósforo se alumbra cuando los electrones lo pegan y así crean la imagen que usted ve en la pantalla. Después de que un haz se retira de un punto de fósforo, el fósforo sigue brillando brevemente. Esto se denomina persistencia fosforescente. Frecuencia vertical Es el número de veces por segundo que se genera una pantalla, incluido el tiempo que el haz tarda en pasar de una línea a otra. Frecuencia horizontal Cantidad de líneas que pueden generarse en un segundo Pincushioning Nombre que hace referencia a la deformación que aparece en los lados superior e inferior de la pantalla Máscara de Sombra Placa metálica ubicada entre los cañones de electrones y la pantalla. Los cañones de electrones emiten el haz de electrones a través de agujeros en la máscara de sombra para poder mantener los haces alineados precisamente con los blancos que están en la parte interna de la pantalla. Matriz de Gráficos de Video (VGA) Representa la habilidad de la computadora de transmitir un número elevado de colores en la pantalla. Super VGA significa que las imágenes en la pantalla estarán más claras y distintas, y que las capacidades de color se extiendan hasta de 16 millones de colores. MPR II Estándar suizo para determinar a radiación máxima de un monitor o pantalla. No entrelazado Significa que el barrido de electrones desde la esquina superior izquierda hasta a parte inferior de la pantalla, se realiza línea a línea a frecuencias verticales considerables. Por ejemplo, en una resolución de 640 x 480 píxeles, a frecuencia de 60 Hz hace que el barrido completo de la pantalla llegue a verificarse hasta 60 veces por segundo. Píxel Una abreviación de elemento de imagen (picture element), representa puntos individuales de luz (puntos) usados para componer una imagen en la pantalla. Resolución El número de píxeles que se usan horizontal y verticalmente para generar una imagen. El número de píxeles que se pueden visualizar en un monitor define la resolución de video del monitor. Sincronización VESA Asociación de Normas de Video Electrónico (VESA); se refiere a normas determinadas por comité sobre la combinación de resoluciones y velocidades de regeneración; usando estas normas, los adaptadores de monitores y de video que provienen de fabricantes diferentes puede funcionar en conjunto para producir la mejor imagen. TCO Iniciales de la confederación de empleados profesionales suizos, que presenta una normativa muy exigente en el control de dispositivos emisores de radiación. Tubo de Rayos Catódicos (CRT) El tubo de imágenes del monitor. Yugo de Desviación Magnética Mecanismo en el cuello del CRT; recibe señales del adaptador de video para enfocar y apuntar el haz de electrones. Las señales que se envían al yunque ayudan a determinar la resolución y la velocidad de regeneración del monitor. Velocidad de Regeneración (Frecuencia de Escaneo) Frecuencia en que se vuelve a dibujar la imagen en la pantalla. Una velocidad de regeneración común de 60 Hz significa que se vuelve a dibujar la pantalla cerca de 60 veces por segundo.
10. GLOSARIO
CRT: Tubo de rayos catódicos. DB-IS: Conector marcado por IBM, estándar en los monitores. RGB: Monitor que acepta diferentes señales de verdes, rojos y azules LCD: Pantalla de cristal liquido. Hz: Frecuencia de refresco por segundo Píxel: Tamaño de punto AGP: Tarjeta grafica Buffer: Sistema de salida de audio BITMAP: mapa de bit PIXMAP: mapa de píxeles DVST: Tubo de almacenamiento de vista directa CPU: Unidad central de proceso CAD: Autocad; programa de dibujo LED: Diodo de emisión de luz DSTN: Dual Scan, matriz pasiva(tipo de pantalla de LCD) TFT: Matriz activa(tipo de pantalla de LCD) IPS: Tecnología que incrementa el ángulo de visión en los LCD HDP: Pantalla híbrida pasiva FED: Pantalla de emisión de campo LEP: Pantalla de matriz de punto poliméricos (colores rojo, verde y azul) VLF-ELF: Campo electromagnético que crea el sistema de alimentación CGA: Son los primeros monitores gráficos con una resolución de 200x400 hasta 400x600. Son de 4 colores máximo EGA: Monitores a color, 16 colores máximo o tonos grises, con resoluciones de 400x600, 600x800. VGA: Monitores a colores 32 bits de color verdadero o en tonos grises, pasten de 600x800, 800x1200. SVGA: Conocidos como súper VGA que incrementa la resolución y la cantidad de colores de 32 a64 bits de color verdadero, 600x400 a 1600x1800. UVGA: No varia mucho del súper VGA, solo incrementa la resolución 1800x2000. XGA: Son monitores de alta resolución, especiales para diseño, su capacidad grafica es muy buena, además la cantidad de colores es mayor. |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||