Màu sắc của hình ảnh hiển thị trên màn hình Trong tự nhiên thì màu sắc được phân tách từ ba màu gốc cơ bản là đỏ, xanh nước biển và xanh lá cây.. Từ những chiếc màn hình trắng đen sau m
Trang 1PHÂN HIỆU TẠI TP HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN KIẾN TRÚC VÀ TỔ CHỨC MÁY TÍNH
TÌM HIỂU VỀ MÀN HÌNH MÁY TÍNH
Giảng viên hướng dẫn: LÊ NHẬT TÙNG
Sinh viên thực hiện: TRẦN THANH NGHĨA
Mã số sinh viên: 5551074032
Lớp: CQ.55.CNTT
Khoá: K55
Tp Hồ Chí Minh, năm 2018
Trang 2PHÂN HIỆU TẠI TP HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN KIẾN TRÚC VÀ TỔ CHỨC MÁY TÍNH TÌM HIỂU VỀ MÀN HÌNH MÁY TÍNH
Giảng viên hướng dẫn: LÊ NHẬT TÙNG
Sinh viên thực hiện: TRẦN THANH NGHĨA
Mã số sinh viên: 5551074032
Lớp: CQ.55.CNTT
Khoá: K55
Tp Hồ Chí Minh, năm 2018
Trang 3MỤC LỤC
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HÌNH ẢNH 4
1 Hình ảnh 4
2 Màu sắc của hình ảnh hiển thị trên màn hình 4
CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ MÀN HÌNH MÁY TÍNH 5
1 Màn hình máy tính 5
2 Lịch sử màn hình máy tính 5
3 Độ phân giải màn hình 5
CHƯƠNG III: PHÂN LOẠI MÀN HÌNH MÁY TÍNH 7
1 CRT 7
2 LCD 7
3 PDP Plasma 8
4 LED 8
5 OLED 9
6 SED - Kỹ thuật phát xạ điện tử dẫn bề mặt 9
7 LCoS - tinh thể lỏng silicon 10
8 TV laser - màn hình chiếu sáng bằng laser 10
9 AMOLED 10
10 Super AMOLED 11
11 Màn hình TN (Twisted Nematic) 12
12 Màn hình IPS 12
13 Màn hình Retina 13
CHƯƠNG IV: PHÂN LOẠI MÀN HÌNH THEO NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 1 Màn hình máy tính loại CRT 14
2 Màn hình máy tính loại tinh thể lỏng 15
3 Màn hình máy tính loại khác 17
4 Các kiểu giao tiếp kết nối của màn hình máy tính 17
5 Tỷ lệ và độ phân giải màn hình 18
6 Kích thước màn hình 18
7 Điều chỉnh màn hình máy tính 19
8 Tích hợp thiết bị khác trên màn hình máy tính 20
CHƯƠNG V: TÀI LIỆU THAM KHẢO 20
Trang 4CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HÌNH ẢNH
1 Hình ảnh
Một bức hình, tấm ảnh, hay hình ảnh thứ ghi lại hay thể hiện/tái tạo được cảm nhận thị giác, tương tự với cảm nhận thị giác từ vật thể có thật, do đó mô tả được những vật thể đó
Hình ảnh có thể có hai chiều, như thể hiên trên tranh vẽ trên mặt phẳng, hoặc ba chiều, như thể hiện trên tác phẩm điêu khắc hoặc hologram Hình ảnh có thể được ghi lại bằng thiết bị quang học – như máy ảnh, gương, thấu kính, kính viễn vọng, kính hiển vi do con người tạo ra, hoặc bởi các cơ chế tự nhiên, như mắt người hay mặt nước
Hình ảnh có thể được dùng theo nghĩa rộng, thể hiện bản đồ, đồ thị, nghệ thuật trừu tượng Với nghĩa này, hình ảnh có thể được tạo ra mới hoàn toàn, thay vì ghi chép lại, bằng cách vẽ, tạc tượng, in ấn hay xây dựng bằng đồ họa máy tính Hình ảnh tưởng tượng xuất hiện trong suy nghĩ của con người, tương tự như trí nhớ
Hình ảnh chuyển động có thể là phim, video, hoạt hình
2 Màu sắc của hình ảnh hiển thị trên màn hình
Trong tự nhiên thì màu sắc được phân tách từ ba màu gốc cơ bản là đỏ, xanh nước biển và xanh lá cây Tất cả các màu còn lại đều chỉ là sự phối hợp của ba màu cơ bản này Trong màn hình cũng như vậy, chúng có các màu cơ bản như thế
để tạo ra rất nhiều màu sắc khác nhau
Trang 5CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ MÀN HÌNH MÁY TÍNH
1 Màn hình máy tính
Màn hình máy tính (Computer display, Visual display unit hoặc hay bị gọi
là Monitor) là thiết bị điện tử kết nối với máy tính với mục đích hiển thị và phục vụ cho quá trình giao tiếp giữa người sử dụng với máy tính
Đối với các máy tính cá nhân (PC), màn hình máy tính là một bộ phận tách rời Đối với máy tính xách tay màn hình là một bộ phận gắn chung không thể tách rời Đặc biệt màn hình có thể được dùng chung (hoặc không sử dụng) đối với một số hệ máy chủ
2 Lịch sử màn hình máy tính
Màn hình máy tính ra đời giúp ích rất nhiều cho đời sống của con người, trong đó phải kể đến sự chuyển biến tích cực và mang tính quan trọng nhất là thời đại chuyển từ thông tin dạng giấy sáng thông tin trên máy tính Từ
những chiếc màn hình trắng đen sau một thời gian dài phát triển đã cho ra đời màn hình LCD, led, Oled v.v… ban đầu từ những chiếc màn hình máy tính CRT sử dụng màn huỳnh quang để hiển thị điểm ảnh Loại màn hình này được yêu thích và sử dụng trong một thời gian khá dài cho đến khi màn hình máy tính tinh thể lỏng dần thay thế Ưu điểm của màn hình LCD chính
là mỏng, nhẹ, gọn gàng và tiết kiệm điện năng, ít ảnh hưởng đến sức khỏe người dùng hơn CRT Bước tiến cao hơn màn hình tinh thể lỏng chính là màn hình máy tính sử dụng công nghệ OLed, công nghệ mới nhất hiện nay bởi giải quyết được nhiều vấn đề như mỏng, tiết kiệm năng lượng, tuổi thọ cao, có thể uốn cong và tạo hình ngoài ra màu đen hoàn hảo khiến màn hình bật lên màu sắc khác giúp cho OLed hiển thị hình ảnh và màu sắc tốt hơn so với các công nghệ khác
3 Độ phân giải màn hình
Độ phân giải màn hình – Display Resolution, chính là chỉ số của các điểm
ảnh được biểu hiện trên màn hình Nếu để độ phân giải màn hình cao, số
Trang 6lượng điểm ảnh nhiều thì hình ảnh sẽ mượt mà, chi tiết Ngược lại, nếu điều chỉnh độ phân giải xuống thấp thì số lượng điểm ảnh biểu thị hình sẽ giảm xuống, khiến hình ảnh xấu đi
Với loại màn hình CRT, sử dụng hùynh quang để hiển thị hình ảnh Một ống phóng CRT sẽ tạo ra các tia điện tử đập vào màn hình huỳnh quang để thể hiện các điểm ảnh mong muốn Mà trong đó mỗi một màu được xác định bằng cách ghép ba màu cơ bản là đỏ, xanh lá và xanh dương
Màn hình LCD (tinh thể lỏng) thì được thiết kế dựa trên cấu trúc điểm ảnh
cố định Chính vì vậy mà nếu muốn có hình ảnh đạt chức lượng tốt nhất bạn phải để độ phân giải do nhà sản xuất quy định Nếu điều chỉnh độ phân giải màn hình xuống mức thấp hơn do nhà sản xuất quy định thì chất lượng hình ảnh sẽ giảm xuống
Các màn hình CRT truyền thống có tỷ lệ 4:3 Ngày nay, các màn hình rộng (widescreen) thường sử dụng tỉ lệ tương đương như màn hình ở rạp chiếu phim, với tỉ lệ 16:9 hay 16:10 Màn hình LCD thường có tỷ lệ khung hình là 16:9, hay thường được gọi là màn hình HD (High Definition – Độ phân giải cao)
- Chữ “p” biểu thị cho công nghệ "progressive scan" (quét liên tục) hay có nghĩa là hình ảnh được “vẽ” lên một cách liên tục theo chiều quét của màn hình
- Chữ "i" viết tắt cho từ "interlaced" (trộn lẫn), có nghĩa các nửa của toàn bộ hình ảnh được chiếu lên màn hình với tốc độ 60 lần/giây nhưng mắt của chúng ta sẽ tự động gộp chúng lại và “tái sản xuất” thành những hình ảnh với tốc độ 30 khung hình/giây Với cùng một độ phân giải, chế độ quét liên tục (p) sẽ cho hình ảnh đẹp hơn chế độ trộn lẫn (i)
Trang 7CHƯƠNG III: PHÂN LOẠI MÀN HÌNH MÁY TÍNH
1 CRT
Màn hình này sử dụng màn huỳnh quang và ống phóng tia cathode tác động vào các điểm ảnh để tạo sự phản xạ ánh sáng CRT thể hiện màu trung thực, sắc nét, tốc
độ phản ứng cao, phù hợp với game thủ và các chuyên gia thiết kế, xử lý đồ hoạ Tuy vậy, nó cồng kềnh, chiếm nhiều diện tích và tiêu tốn điện năng hơn các loại màn hình khác
2 LCD (Liquid Crystal Display) - màn hình tinh thể lỏng
Đối với loại màn hình này, khi chạm tay vào, sẽ thấy màn hình lõm xuống, rất mềm
Có thể hiểu tấm LCD gồm một dạng chất lỏng được ghép giữa hai tấm thủy tinh nền và nó thay đổi tính chất khi có dòng điện chạy qua TV LCD cần một đèn nền phía sau vì bản thân nó không tự phát sáng Chúng có ưu điểm là phẳng, cho hình ảnh sáng, chân thật và tiết kiệm năng lượng
LCD có độ tương phản thấp hơn CRT, thời gian phản ứng chậm hơn Plasma, hạn chế về góc nhìn và hay gặp lỗi chết điểm ảnh
Mặc dù công nghệ màn hình này được tạo ra chủ yếu từ tinh thể lỏng, nhưng nó còn có sự góp mặt của lớp kính bao bọc và đèn nền Những màn hình LCD mang đến màu sắc trung thực nhất so với các loại màn hình khác, nhưng độ tương phản không cao như AMOLED hay OLED
Một số thuật ngữ phổ biến bạn có thể tìm thấy gắn với những màn hình LCD là TFT và IPS TFT viết tắt của Thin Film Transistor, cho hình ảnh hiển thị rõ, nhanh
và đẹp hơn do mỗi một điểm ảnh (pixel) của nó được phụ trách bởi một transitor riêng Một công nghệ màn hình LCD phổ biến khác nữa là In-Plane Switching, hay IPS, cải tiến nhiều hơn so với TFT khi đưa ra góc nhìn rộng hơn và giữ được độ chận thực của màu sắc Những thiết bị nổi bật với màn hình LCD là: iPhone 4/4S,
Trang 8Pad, và HTC one X
3 PDP Plasma
Màn hình plasma có lớp kính dày bảo vệ, khi sờ vào bạn sẽ không thấy mềm như loại LCD Tấm nền plasma được sản xuất chủ yếu cho màn hình cỡ lớn (trên 37 inch) Giữa hai tấm kính là những tế bào nhỏ chứa hỗn hợp khí xeon và neon Khi tiếp xúc với nguồn điện, lớp khí gas này sẽ chuyển thành thể plasma (khí ion hóa có
số hạt mang điện âm - dương tương đương nhau) và sản sinh ánh sáng
Plasma có góc nhìn rộng hơn khi so sánh với LCD, tạo ảnh có độ sâu hơn, chuyển động nhanh và mượt hơn Tuy nhiên hạn chế của nó sẽ tiêu thụ điện năng nhiều hơn
so với LCD
4 LED - màn hình diode phát quang
Có thể hiểu nôm na như sau: Công nghệ màn hình LED cũng tương tự như LCD nhưng nó không sử dụng đèn nền phía sau để chiếu sáng tấm LCD mà được thay bằng các đèn LED cực nhỏ được bố trí ở phía sau (có thể gắn trực tiếp vào tấm LCD hoặc gắn xung quanh)
Lợi thế của việc gắn trực tiếp (back-lit) là có thể điều chỉnh tăng tương phản bằng cách cho một số đèn LED tắt giúp khả năng thể hiện màu đen sâu hơn Còn với loại gắn xung quanh ở 4 cạnh màn hình (edge-lit), lợi thế là cho phép tạo ra những màn hình mỏng đến khó tin Tất nhiên, bạn mất đi khả năng tắt bớt các đèn LED để nâng
độ tương phản và chất lượng hình ảnh cũng kém hơn vì ánh sáng không được phân
bố tối ưu nhất
Đối với công nghệ LCD thông thường, các nhà sản xuất dùng hệ thống đèn nền CCFL, tức đèn nền huỳnh quang cathode lạnh Đèn nền CCFL gồm các bóng đèn dạng ống bố trí song song nằm ngang Nhược điểm của đèn nền CCFL là không thể
Trang 9tắt hẳn ở những pixel nhất định mà phải tắt cả khu vực, chính vì vậy không thể cho
độ tương phản cao, đồng thời các vùng tối và sắc đen không được thể hiện một cách chính xác
Công nghệ màn hình LED trang bị hệ thống đèn nền bằng các diode phát quang Chúng có thể thay đổi màu sắc ánh sáng theo bước sóng, vì thế chỉ một đèn diode phát quang có thể tạo ra rất nhiều sắc màu mà không bị giới hạn bởi các ánh sáng đơn sắc như bóng đèn thường Ưu điểm của đèn nền LED là cho dải màu rộng hơn, màu sắc trung thực và độ sáng cao hơn 40% so với đèn nền thông thường
Về mặt mỹ thuật, màn hình sử dụng công nghệ màn hình LED không cần dùng pannel kính nên khung viền màn hình được thiết kế mỏng hơn, giúp màn hình trở nên thanh thoát Màn hình sử dụng công nghệ LED backlight giúp tiết kiệm 30% điện năng tiêu thụ so với màn hình LCD
5 OLED
Được gọi là LEP (Light Emitting Polymer) hoặc OEL (Organic
Electro-Luminescence), sử dụng hợp chất hữu cơ để sản sinh ánh sáng khi tương tác với dòng điện Hợp chất này được in theo hàng ngang và dọc lên một lớp polymer, hình thành ma trận pixel với những màu sắc khác nhau
OLED tự tỏa sáng nên không cần đèn nền như LCD, giúp tiết kiệm tới 40% điện năng, mỏng và có độ phân giải màu cao hơn OLED có thể được "in" trên bất cứ chất nền phù hợp nào bằng công nghệ in ấn màn hình, nhờ đó đòi hỏi chi phí thấp hơn và có thể được dùng để sản xuất màn hình uốn dẻo hoặc tích hợp trong quần áo OLED còn có góc nhìn rộng và thời gian phản ứng nhanh (0,01 phần triệu giây so với 8-12 phần triệu giây của LCD)
Điểm yếu của OLED là chất hữu cơ sẽ bị thoái hóa trong quá trình sử dụng nên tuổi thọ sản phẩm không dài, chỉ khoảng 14.000 giờ trong khi thời gian tồn tại của LCD, LED và PDP có khả năng lên đến 60.000 giờ
6 SED - Kỹ thuật phát xạ điện tử dẫn bề mặt
Nguyên lý hoạt động của công nghệ SED (Surface-conduction Electron-emitter Display) giống màn hình CRT Nhưng thay vì dùng ống cathode cồng kềnh ở phía sau để phóng tia điện tử tới các pixel, SED sử dụng những bộ truyền electron nhỏ được gắn ngay sau mỗi điểm ảnh Nhờ đó SED mỏng hơn LCD và plasma trong khi thừa hưởng góc nhìn rộng, độ tương phản, phân giải màu và thời gian phản ứng của CRT (0,2 phần triệu giây)
Trang 10Hãng Canon khẳng định SED còn tiêu thụ ít điện năng hơn màn hình tinh thể lỏng Tuy vậy, tương lai của công nghệ này khá mờ nhạt do Canon hiện là công ty duy nhất sản xuất màn hình SED
7 LCoS - tinh thể lỏng silicon
LCoS (Liquid crystal on silicon) đang được ứng dụng trong màn hình máy chiếu Trong khi LCD projector dùng chip truyền ánh sáng qua tinh thể lỏng thì với côngnghệ LCoS, tinh thể lỏng được đưa trực tiếp lên bề mặt chip
Kỹ thuật này mang đến hình ảnh sắc nét hơn LCD và plasma cũng như có tiềm năng lớn trong việc sản xuất TV độ phân giải cao với chất lượng đáng nể và chi phí sản xuất không đắt đỏ
8 TV laser - màn hình chiếu sáng bằng laser
TV laser là giải pháp cải tiến cho LCD, DLP (máy chiếu) và LCoS Ba công nghệ này đòi hỏi nguồn sáng riêng và sử dụng bóng đèn để phát ánh sáng trắng, sau đó mới tách thành chùm sáng đỏ, xanh lục và xanh lam
TV laser thay thế bóng đèn bằng tia laser, cho phép hệ thống hiện thị gần như tất
cả các màu mà mắt thường nhìn thấy được Nó cũng sử dụng điện năng chỉ bằng 2/3 TV máy chiếu trước (rear projection) trong khi giá cả, trọng lượng và độ mỏng giảm một nửa so với plasma và LCD
Tuy nhiên, TV laser được cho là có hại cho mắt và cần được trang bị các bộ lọc khuếch tán ánh sáng để giảm nguy cơ Dù được nhắc đến từ 1966, phương pháp này vẫn chưa đạt được chất lượng như mong đợi
9 AMOLED (Active Matrix Organic Light-Emitting Diode - Điốt phát quang hữu cơ ma trận động)
Có thể hiểu, công nghệ AMOLED sử dụng các pixel OLED gắn trên một tấm film bán dẫn mỏng (TFT) nhằm tạo nên một ma trận pixel, cho phép hiển thị tín hiệu dưới tác động của dòng electron với công dụng tạo nên một loạt các công tắc
Trang 11kiểm soát các pixel
Hình ảnh có độ tương phản cao, gia tăng độ chi tiết & độ sâu của hình ảnh, thời
gian đáp ứng nhanh, góc nhìn rộng Ít chịu ảnh hưởng từ môi trường ngoài, vẫn
hiển thị hình ảnh tốt dưới ánh sáng trực tiếp
Chịu tác dụng lực cơ học tốt hơn các loại công nghệ màn hình khác, tạo nên độ
bền cao, tiết kiệm điện năng tiêu thụ từ 50% đến 70%
10 Super AMOLED
Đây là một công nghệ được phát triển từ AMOLED Super AMOLED và
AMOLED cùng một công nghệ hiển thị, nó chỉ khác nhau về công nghệ cảm ứng
Cụ thể là trong khi màn hình cảm ứng AMOLED được tạo thành bởi một lớp kính
cảm ứng bên ngoài lớp hiển thị thì Super AMOLED đã loại bỏ đi được một trong 2
thành phần đó, tức là nó tích hợp sẵn các phần tử cảm ứng ngay trên màn hình hiển
thị Chỉ một thay đổi nhỏ nhưng Super AMOLED đã trở thành công nghệ hiển thị
trên di động được đánh giá tốt nhất hiện nay
Trang 1211 Màn hình TN (Twisted Nematic)
Màn hình TN được viết tắt bởi cụm từ Twisted Nematic, đây là màn hình sử dụng cấu trúc tinh thể đã có mặt trên thị trường cách đây khá lâu và thường được trang
bị trên những dòng TV, máy tính tầm thấp Ưu điểm của màn hình này là mức giá
rẻ tuy nhiên nhược điểm trên màn hình TN là có góc nhìn rất hẹp Do đó nếu không ngồi đối diện màn hình, người dùng sẽ thấy hình ảnh trông nhạt rõ rệt Điểm mạnh duy nhất của màn hình TN là tốc độ phản hồi nhanh chóng, hơn cả màn hình IPS Chính nhờ thế mạnh này mà màn hình TN hiện được sử dụng khá nhiều trên các mẫu laptop gaming Ngoài ra, công nghệ màn hình này còn cho phép hiển thị hình ảnh với độ phân giải 4K cùng tần số quét lên đến 240 Hz
12 Màn hình IPS
Thêm một biến thể nữa của màn hình LCD đó chính là công nghệ màn hình IPS Đây là loại màn hình thường được trang bị trên nhũng thiết bị công nghệ cao cấp,
sở hữu nhiều ưu điểm nổi bật so với những loại màn hình LCD thông thường khác Màn hình IPS cũng có những thành phần chính của LCD tuy nhiên về cấu tạo đã có một số thay đổi, các lớp tinh thể lỏng bây giờ đã được bố trí theo hàng ngang song song với 2 lớp kính phân cực nằm ở trên và dưới thay vì đặt vuông góc như trước đây Chính vì sự thay đổi này giúp giảm thiểu đáng kể lượng ánh sáng tán xạ, cung cấp góc nhìn rộng lên đến 178 độ cũng như màu sắc hình ảnh hiển thị sống động và trung thực hơn Nhờ những ưu điểm vượt trội trên, màn hình IPS thường được trang bị trên những thiết bị cao cấp, phù hợp với những ai
sử dụng để thiết kế đồ họa vốn đòi hỏi khắt khe về chất lượng hiển thị