监视器的原理特性及其选择

深圳富视康：监视器的原理特性及其选择
慧聪网 2005 年 6 月 17 日 15 时 13 分 信息来源：深圳市富视康实业发展有限公司
一、监视器与电视有什么区别？为什么电视机不 能作为监视器使用？
监视器在功能上要比电视机简单但在性能上，却 要求比电视机要求高，其主要区别反映在三个"度"。
一是图像清晰度：由于传统的电视机接收的是电视台发射出来的射频信号，这一信号对应的视频 图像带宽通常小于 6M，因而电视机的清晰度通常大于 400 线，要求监视器具有较高的图像清晰度，故 专业监视器在通道电路上比起传统电视机而言应具备带宽补偿和提升电路，使之通频带更宽，图像清 晰度更高。
二是色彩还原度，如果说清晰度主要是由视频通道的幅频特性决定的话，还原度则主要由监视器 中有红（R）、绿（G）、蓝（B）三基色的色度信号和亮度信号的相位所决定。由于监视器所观察的 通常为静态图像，因而对监视器色彩还原度的要求比电视机更高，故专业监视器的视放通道在亮度、 色度处理和 R、G、B 处理上应具备精确的补偿电路和延迟电路，以确保亮/色信号和 R、G、B 信号的 相位同步。
三是整机稳定度：监视器在构成闭路监控系统时，通常需要每天 24 小时，每年 365 天连续无间 断的通电使用（而电视机通常每天仅工作几小时），并且某些监视器的应用环境可能较为恶劣，这就
要求监视器的可靠性和稳定性更高。与电视机相比而言，在设计上，监视器的电流、功耗、温度及抗 电干扰、电冲击的能力和裕度以及平均无故障使用时间均要远大于电视机，同时监视器还必须使用全 屏蔽金属外壳确保电磁兼容和干扰性能；在元器件的选型上，监视器使用的元器件的耐压、电流、温 度、湿度等各方面特性都要高于电视机使用的元器件；而在安装、调试尤其是元器件和整机老化的工 艺要求上，监视器的要求也更高，电视机制造时整机老化通常是在流水线上常温通电 8 小时左右，而 监视器的整机老化则需要在高温、 高湿密闭环境的老化流水线上通电老化 24 小时以上， 以确保整机的 稳定性。
由上面的分析可见，如果使用电视机作为监控系统的终端监视器，除了可能感觉到图像较为模糊 （清晰度较低、色彩还原度较差）之外，电视机使用的元器件也不适合无间断连续使用的要求。如果 强行使用电视机作为监视器。轻则易于产生故障，严重时可能会由于电视机的工作温度过高而引起意 外事故。
深圳富视康：监视器的原理特性及其选择
慧聪网 2005 年 6 月 17 日 15 时 13 分 信息来源：深圳市富视康实业发展有限公司
二、隔行监视器和

逐行监 视器有什么区别？
隔行和逐行主要是指监 视器显像管的扫描方式。监视 器的图像是二维图像，而其重现过程是将二维输入图像变成一位的像素串，在 通过水平扫描过程实现画面从左侧向右侧的匀速移动；垂直扫描则将水平扫描
线匀速地由垂直方向移动。隔行扫描是指将一幅图像分成两场进行扫描，第一 场（奇数场）扫描 1、3、5 等奇数行，第二场（偶数场）扫描 2、4、6 等偶 数行，两场合起来构成一幅完整的图像（即一帧）。因此对于 PAL 制而言，每 秒扫描 50 场，场频为 50HZ，而帧频为 25HZ；对 NTSC 而言，场频为 60HZ， 而帧频为 30HZ，虽然在人的视觉上屏幕重现的是连续的图像，但由于奇数场 合偶数场切换都会造成屏幕闪烁和明显的行间隔线的效果。而逐行扫描则指其 扫描行按次序一行接一行扫描的方式。隔行扫描监视器有图像质量差，清晰度 低，噪波大和图像闪烁严重等缺点。逐行扫描监视器则是为了消除隔行扫描的 缺陷，将模拟视频信号转换为数字信号，通过数字彩色解码，借助数字信号存 储和控制技术实现一行或一场信号的重复使用 （即低速读入、 高速读出） 50HZ 的 逐行扫描方式，或者再提高帧频，实现 60HZ、75HZ 以致 85HZ 的逐行扫描方 式。 逐行扫描技术由于将输入信号通过 A/D 转换变成数字视频信号再由数字解 码和数字图像处理电路进行行、场扫描处理，通道带宽大大提升（可达到 10MHZ-20MHZ）、清晰度大大提高、噪声大大降低，同时逐行显示消除了行 间隔线和行间闪烁，而帧频的提高（如 60HZ-85HZ）则减轻或消除了大面积 的图像闪烁。因此逐行监视器一经问世，便深受用户的欢迎。当然，由于逐行 监视器采用一行或一场的重复使用，行频比隔行提高了一倍，由 15625HZ 变 成 31250HZ，75Hz 逐行的行频为 46875Hz。行频提高之后，行输出级的稳 定性和可靠性将受到严重的考验，整机的设计和制造成本大大提高，因此整机 的价格也较高。
三．CRT 监视器与 LED 监视器在性能上有什么区别？CRT 监视器会否被 LCD 监视器所取代？
使用阴极射线显像管（CRT）的彩色监视器和使用液晶显示屏（LCD）的 彩色监视器在图像重现原理上是由区别的，前者采用磁偏转驱动实现行场扫描 的方式（也称模拟驱动方式），而后者采用点阵驱动的方式（也称数字驱动方 式）。因而前者往往使用电视线来定义其清晰度，而后者则通过像素数来定义 其分辨率。CRT 监视器的清晰度主要有监视器的通道带宽和显像管的点距和会 聚误差决定，而后者则由所使用 LCD 屏的像素数决定。CRT 监视器具有价格低 廉、亮度高、视角宽、使用寿命较高的优点

，而 LCD 监视器则有体积小（平板 形）、重量轻、图像无闪动无辐射的优点，但是 LCD 监视器的主要缺点是造价 高、视角窄（侧面观看时图像变暗、彩色飘移甚者出现反色）、使用寿命短（通 常 LCD 屏幕在烧机 5000 小时之后其亮度下降为正常亮度的 60%以下， CRT 但 的平均寿命可达 3 万小时以上）等缺点。应该肯定的是：价格、视角和使用寿 命是影响 LCD 监视器普及的三大瓶颈。当然，LCD 作为平板显示器件的一项最 为成熟的前沿产品，已越来越受到国内外有关厂家的重视，其技术正在不断地 进步。目前新型采用面内切换技术的薄膜品体（TFT）工艺的 LCD 屏的水平视 角已可达到 160°、垂直视角已可达到 140°；与此同时，LCD 屏的价格将随着 产品的逐步普及和产量的逐步上升而逐渐下降；LCD 的使用寿命也将随着 LCD 背光源及液晶材料技术的不断进步而提高。因此无可置疑的是若干年后（可能 是 5 年或 10 年之后）LCD 监视器完全有可能取代 CRT 监视器成为监视器市场 的主流产品。
深圳富视康： 监视器的原理特性及其选 择
慧聪网 2005 年 6 月 17 日 15 时 13 分 信息来源： 深圳市富视康 实业发展有限公司
四．L CD 监 视器相 关参数 描述
1．色彩
颜色的表现能力上，LCD 理论上只能显示 18 位色 （262144 色），而 CRT 的色深几乎是无穷大。虽然有 的 LCD 厂家标注其产品可以显示 24 位色 （16 兆色） 或 更高位色，但这都是通过插值或抖动算法得到的，与真 正的 24 位色相比还有非常大的差距。从上面的数据我 们能了解到， LCD 在色阶过渡方面没有 CRT 显示器那么 平滑，颜色之间会有许多分层过渡的痕迹。在实际使用 中，针对大多数用户（并非从事专业绘图、苛求色彩精 准的人员），由于 60%～80%的时间用来上网或进行文 字处理，即便是在游戏或播放视频文件时，肉眼对 18 位色与 CRT 的无穷色深相比起来的感官区别也不是很 大。而且为了达到更好的显示效果，较为高级的 LCD 会
在用户调整亮度时自动地增加或减少色彩饱和度，使得 色彩的表现更出色，不会因为亮度不同而有太大的失 真。
2．亮度和对比度
亮度和对比度也是影响画面艳丽程度的指标。 在国 际标准中，液晶显示器亮度的测量单位为 cd/m2(每平 方米烛光)，目前主流 LCD 的屏幕亮度都是从 200cd/m2 开始起步，在大多数情况下，对比度为 250:1 时就可以显示出生动、丰富的色彩，对比度达到 300：1 时便可以支持各阶度的颜色显示。和 CRT 显示 器相比，LCD 的亮度和对比度高出不少，因此同样的色 彩数 LCD 的画面会亮丽一些。目前，虽然 15 英寸的液 晶显示器最大亮度可以达到 400cd/m2，而对

比度更可 以达到 600：1。但在使用时，如此高的指标对大多数 用户来说没有实际的意义，而且长时间在高亮度下使用 容易导致眼睛疲劳，只有将亮度与对比度调配得恰到好 处，才能呈现出最佳的画质。所以 CHIP 推荐的最佳亮 度值和对比度值应该为 250 cd/m2 和 350：1。
3．可视角度
可视角度是 LCD 遭人诟病的一个项目。所谓可视 角度就是人眼能够观看到的屏幕上显示内容的最大角
度。 CRT 并不存在可视角度这一问题， 但若 LCD 的可视 角度比较小的话，用户视线稍偏一点(也就是说没有正 对屏幕)，画面的亮度、色彩就会减弱，甚至根本无法 观看。实际上在使用电脑时这种情况出现的几率很小， 因为更多的时候用户还是单独使用显示器，且垂直面对 屏幕的。我们也模拟了多用户同时观看的情况，例如 3 个用户并排坐在 LCD 之前，一人坐在中间位置，另外两 人的视线与屏幕所成角度约为 50 度。也就是说当水平 视角约为 100 度时， 就能可以保证每个用户所看到的图 像质量相差无几。所以 CHIP 认为,在购买 LCD 时，水 平可视角度达到 140 度，垂直视角为 120 度左右就足 够用了。 需要提醒的是， 如果用户选择屏幕可旋转的 LCD 则需注意水平视角和垂直视角的差别不要太大。因为在 竖向显示后，原来的垂直可视角度就变为了水平可视角 度。
4．响应时间
响应时间反应了液晶显示器屏幕的各像素点对输 入信号反应的速度，即像素点由暗转亮或由亮转暗的速 度。响应时间越小，使用者在观看运动画面时就越不会 感觉到有尾影拖拽的现象。CRT 的响应时间很短，只有 0.1 毫秒， 而中高档 LCD 的响应时间大多在 25～30 毫 秒左右，某些低档的要多于 40 毫秒。不过几十毫秒的
差别对于肉眼来说基本感觉不到，因为视频播放的 PAL 标准是每秒 25 帧，NTSC 标准为每秒 30 帧，也就是说 每帧图片在屏幕上停留的时间是 40ms 或者 33ms，所 以理论上当 LCD 的响应时间小于 33ms，便不会有拖尾 现象。只有在显示高速动态的画面时，用户才会依稀感 觉到有些许拖尾的现象，但是这种情况对于普通用户来 说毕竟是少之又少。所以对于大众来说，在响应时间方 面 CRT 和 LCD 的差别几乎察觉不出来。而且，响应时 间越短，液晶显示器的价格就会越高，所以我们完全没 有必要为体验不到的差别而投入过多的资金。


本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ocal.html