1.5 Видеомониторы

В системах видеонаблюдения используются специализированные мониторы на электронно-лучевых трубках. Сокращенно в России – ЭЛТ, на Западе CRT (Cathode Ray Tube).

К параметрам, характеризующим монитор, можно отнести:

– диагональ экрана – определяет размер ЭЛТ по диагонали, который принято обозначать в дюймах. Мониторы в системах охранного телевидения имеют следующие размеры экрана по диагонали: 5", 10", 12", 14" ,15", 17", 20", 21";

– линейность – геометрическая правильность воспроизведения изображения на экране монитора;

– контраст – является важным показателем качества телевизионного изображения. Чем больше контраст, тем больше градаций яркости оно может иметь.

Хорошая контрастность делает изображение более естественным, увеличивая «сочность» изображения. Величина контраста телевизионного изображения непосредственно определяет количество различимых глазом градаций яркости. Хорошее качество телевизионного изображения соответствует значениям градаций яркости, равным 30–40, а максимально высокое – 100–130. Различают контраст телевизионного изображения общий (максимальный), определяемый для крупных участков изображения (размер которых составляет примерно половину площади телевизионного изображения), и детальный, когда размеры различающихся по яркости участков невелики (до 10–15% от ширины телевизионного изображения). Максимальное количество градаций яркости телевизионного изображения достигает 150–200, при достаточно высокой яркости экрана и 8–15 при детальном анализе элементов изображения;

– яркость – под яркостью понимают усредненную за интервал времени нескольких телевизионных кадров яркость экрана кинескопа. Измеряется на крупных светлых участках изображения площадью не менее 1–2 кв. см. Максимальная яркость телевизионного изображения на экране кинескопа (как цветного, так и черно-белого изображения) лежит в пределах от 140–160 до 200–250 кд/кв. м, а средняя яркость – соответственно от 40–50 до 80 кд/кв. м. Примерно такую же яркость телевизионного изображения (около 100 кд/кв. м) обеспечивают на внешнем отражающем экране (площадью от 1–2 до 10–12 кв. м) кинескопные и лазерные (с оптико-механическим сканированием светового луча) видеопроекторы. В светоклапанных видеопроекторах яркость цветного телевизионного изображения на внешнем экране (площадью 200–240 кв. м) составляет около 20 кд/кв. м, а в видеопроекторах с самосветящимся матричным экраном из светоизлучающих ячеек максимальная яркость достигает 2000–4000 кд/кв. м на экранах площадью от 12–16 до 100–1000 кв. м, что в 50–80 раз превосходит яркость изображений, получаемых кинопроекционными методами на экранах площадью до нескольких сотен квадратных метров [10];

– строчная частота (horizontal refresh rate). Эта характеристика определяет скорость перемещения луча вдоль строки. Строчная частота в системе SEKAM – 15,625 кГц;

– кадровая частота (vertical refresh rate). Эта характеристика определяет скорость перемещения луча вдоль кадра (сверху вниз). Кадровая частота в системе SEKAM – 50 Гц;

– ширина полосы пропускания видеотракта (bandwidth). Данная характеристика определяет максимальное количество элементов изображения, которые могут быть выведены в строке. Чем шире полоса пропускания, тем больше элементов изображения и тем выше четкость и разрешающая способность;

– апертурные искажения – искажения, обусловленные конечным размером (сечением) электронного луча кинескопа. Для воспроизведения мелких деталей вдоль строки электронный луч должен соответствовать тонко заточенному карандашу. При большом диаметре апертуры мелкие детали, расположенные вдоль строк, будут смазываться. Точно так же из-за апертурных искажений резкие переходы яркости будут смазываться. При этом появится зона размытости, что приведет к ухудшению четкости изображения.

Цветные мониторы отличаются от черно-белых наличием специальной теневой маски, которая определяет точное попадание электронов на красный, синий и зеленый люминофоры.

Самые распространенные типы масок это «Shadow Mask» (теневая маска), «Slot Mask» (щелевая маска) и апертурная решетка «aperture grill».

Наилучшее качество цветного изображения дают мониторы с щелевой маской «Slot Mask».

Критерием качества (четкости) изображения является так называемый шаг зерна, или точки (dot pitch), который характеризует расстояние в миллиметрах между двумя элементами (точками) люминофора одинакового цвета. Чем оно меньше, тем выше качество изображения. Шаг зерна для разных масок приведен ниже:

«Shadow Mask» – 0,25 – 0,3,

«Aperture grill» – 0,23 – 0,27,

«Slot Mask» – 0,21 – 0,27.

В последнее время стали широко использоваться плоские жидкокристаллические мониторы.

Работа таких мониторов (LCD, Crystal Display) основана на изменении ориентации молекул жидких кристаллов (и как следствие, на изменении их оптических свойств) под воздействием внешнего электрического поля. Экран LCD-монитора представляет собой матрицу ячеек таких кристаллов, каждая из которых может светиться нужным цветом. К достоинствам таких мониторов следует отнести:

– малые габариты и вес;

– низкое энергопотребление;

– плоскую поверхность экрана;

– идеальную геометрию без каких-либо искажений, присущих мониторам с ЭЛТ;

– отсутствие проблем с плохой фокусировкой, несведением лучей и мерцанием картинки;

– отсутствие паразитных излучений.

С другой стороны, современные жидкокристаллические мониторы обладают и рядом существенных недостатков:

– достаточно высокая цена;

– маленький угол обзора;

– недостаточное быстродействие (заметны искажения при просмотре быстро движущихся или меняющихся объектов).

Горизонтальное разрешение для мониторов может составлять:

– для черно-белых – 750, 800, 900 и 1000 линий,

– для цветных – 240, 300, 320 и 450 линий.

Далее >>>