Màn hình máy tính

    Màn hình máy tính

    Màn hình máy tính (Computer displayVisual 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.

    THẾ NÀO LÀ HÌNH ẢNH

    Hình ảnh là gì? Đó là...những gì mà ta nhìn thấy. Bạn đi ra đường và nhìn thấy những thứ xung quanh mình đang chuyển động, bạn nhìn thấy một bông hoa đang nở trong vườn, nhìn thấy một cô gái đẹp nào đó và cảm thấy rung động để rồi ngơ ngẩn tập toẹ làm thơ...Và bạn đang nhìn thấy những dòng chữ này trên màn hình máy tính. Thật đơn giản cho những hình ảnh mà bạn nhìn thấy ở ngoài đời, nhưng còn những hình ảnh mà bạn đang nhìn thấy trên màn hình máy tính ngay trước mặt bạn thì sao? Có bao giờ bạn tự hỏi tại sao hình ảnh lại xuất hiện được trên màn hình máy tính với rất nhiều màu sắc gần giống như hình ảnh của thiên nhiên, lại còn động đậy được nữa chứ.

    Thử coi hình ảnh là các mảnh nhỏ

    Sự ghép nôi những hình đơn sắc rời rạc sẽ cho ta cảm nhận về hình ảnh [Nguồn ảnh:Wikimedia commons]

    Chúng ta thử tư duy thế này về hình ảnh: Mọi thứ hình ảnh mà ta nhìn thấy được đều có thể được cắt vụn ra thành các mảnh nhỏ có kích thước đều nhau. Sau đó ghép chúng lại - đó tạo lên hình ảnh. Có vẻ cách nói này là hợp lý đấy. Bây giờ thì đơn giản hơn nếu như chúng ta kẻ các ô vuông (hoặc hình tổ ong gì đó) lên một bức ảnh thì sẽ thấy rằng bức ảnh được ghép lại bởi nhiều phần tử nhỏ. Vậy thì khi mà ta cắt nó thành các mảnh nhỏ nữa - có nghĩa rằng rất nhỏ thì sao? Khi ghép chúng lại theo đúng thứ tự, đúng vị trí thì chúng vẫn tạo ra một hình ảnh. Và như vậy thì đến đây chúng ta đã giả thiết xong một điều giống như là sự ngớ ngẩn: Mọi hình ảnh đều được cắt nhỏ xíu thành các hình bé tí ti để rồi ghép chúng lại thành ra hình ảnh nguyên bản.

    Tại sao lại phải giả sử như vậy khi mà hình ảnh thì không như thế. Đúng là mọi thứ đều không được phân tách ra thành từng ô nhỏ như vậy, một ví dụ đơn giản rằng một đồ vật nào đó như là cái màn hình trước mặt bạn thì không thể được cắt ra thành từng mảnh nhỏ để rồi chúng ta nhìn thấy các mảnh nhỏ đó ghép lại với nhau thành đầy đủ hình ảnh như nó chưa từng bị cắt ra.

    Cho dù mắt con người được coi là một thứ thiết bị quang học cực kỳ hoàn hảo thì chúng cũng phải được cảm nhận các hình ảnh bằng các đầu dây thần kinh thị giác (cũng giống như cảm biến của các loại máy ảnh vậy). Chính đây là điều mà tôi khó giải thích ở phía trên khi muốn nói rằng hình ảnh được phân tách ra thành từng khối nhỏ để có thể mỗi khối đó tác động vào một đầu dây thần kinh trên võng mạc, rồi từ đó mới có thể truyền tín hiệu về não bộ và tái hiện hình ảnh lại cho ta có thể cảm nhận được hình ảnh và xử lý chúng theo ý của chúng ta.

    Thật là thừa khi sự vòng vo ở bên trên chỉ để so sánh với một điều rằng: Các màn hình máy tính cũng chỉ hiển thị các hình ảnh dựa trên các khối nhỏ, chúng ghép lại với nhau để thành một hình ảnh hoàn chỉnh. Tuy nhiên các khối nhỏ này thì có kích thước lớn hơn nhiều so với kích thước các dây thần kinh ở mắt con người, nên chúng ta có thể nhìn kỹ được các khối nhỏ hình ảnh đó trên màn hình. Nếu bạn thử ghé sát mắt vào màn hình, bạn sẽ thấy các khối nhỏ xíu đó thật buồn cười.

    Và mỗi một điểm ảnh nhỏ xíu ở trên màn hình máy tính được gọi là một pixel. Khái niệm pixel này không chỉ sử dụng ở màn hình máy tính, mà bạn còn gặp chúng rất nhiều nữa trong công nghệ thông tin: Ví dụ như các bức ảnh, bộ cảm biến máy ảnh số, khả năng của máy in...hầu như chúng thì có liên quan chút gì đến hình ảnh.

    Màu sắc của hình ảnh hiển thị trên màn hình

    Ba màu cơ bản có thể phối hợp với nhau để ra đầy đủ các loại màu sắc khác nhau. [Nguồn ảnh: Wikimedia commons]

    Trong tự nhiên thì màu sắc được phân tách từ ba màu gốc cơ bản là đỏ, xanh nước biển và xanh lá cây (dịch thế không biết có đúng hay không, nhưng những từ tương tự trong tiếng Anh thì là Red-Blue và Green, tôi viết đậm các chữ đầu, bởi vì chúng dễ nhớ cho cụm từ RBG mà có lẽ rằng bạn sẽ quen nhớ sau này). 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.

    Từ ba màu này mà máy in trước đây chỉ gồm ba hộp màu cơ bản trên, để in màu đen thì các máy in này in cả ba màu với cường độ cao để pha trộn sao cho ra màu đen (chứ khôn gphải là màu trắng như trong hình này). Nhận thấy rằng các bản in có thành phần màu đen cũng chiếm đáng kể, do đó sau này các máy in được cải tiến sử dụng một hộp màu đen riêng. Còn cải tiến hơn nữa khi mà một số máy in không chỉ sử dụng bốn hộp mực mà chúng còn sử dụng nhiều hộp mực hơn nữa để phối màu, đảm bảo chất lượng cao hơn.

    Cũng về máy in thì trước đây các hộp mực màu của chúng sử dụng chung nhau thành một khối, nhưng nhận thấy sự sử dụng các màu không đồng đền nên người ta lại chế tạo các màu riêng biệt thành các hộp riêng, điều đó có thể làm tiết kiệm hơn nhiều khi tận dụng in được đến các giọt mực gần cuối cùng của mỗi hộp.

    Bạn nhận thấy qua điều này thế nào? Có vẻ như nếu chúng ta nhận được ra các điều cải tiến ngay từ đầu sẽ giúp cho không có các giai đoạn sản xuất rồi cải tiến thêm - điều đơn giản như vậy mà trước đây người ta không nghĩ ra ?! Đó chính là giá trị của chất xám - nếu như người ta phát triển thiết bị vượt qua công nghệ kế tiếp thì có nghĩa là một hãng/công ty nào đó đã vượt qua đối thủ - và do đó thì người ta thường rất coi trọng chất xám trong khoa học công nghệ.

    Vậy thì để hiển thị màu trắng thì sao? Bạn nghĩ rằng ánh sáng mà chúng ta nhìn thấy hàng ngày ngày thì có màu trắng? Không phải như vậy, chúng được tạo bởi rất nhiều màu. Thí nghiệm bằng hình ảnh ở dưới đây sẽ cho ta thấy điều đó khi chiếu ánh sáng trắng qua một lăng kính.

    Ánh sáng trắng khi qua lăng kính được tách thành các tia đơn sắc khác nhau. [Nguồn ảnh: Wikimedia Commons, ảnh gốc của NASA]. (Lưu ý: Hình bên trái là chụp thực tế, hình bên phải là mô phỏng trên máy tính)

    Qua lăng kính thì bạn sẽ thấy ánh sáng được tách ra thành nhiều màu rất đẹp. Hiện tượng này đã được tự nhiên ứng dụng để tạo ra các hiệu ứng hình ảnh mà bạn thỉnh thoảng bắt gặp là "cầu vồng". Cầu vồng thì tạo bởi ánh sáng mặt trời chiếu qua các đám mây và các khối không khí vô tình tạo thành một cái lăng kính khổng lồ. Khi đám mây bay đi hoặc góc chiếu của mặt trời thay đổi thì cầu vồng biến mất.

    Cũng qua lăng kính như vậy thì tôi còn nhớ một câu "Nhìn đời qua lăng kính" tức là thấy cái gì cũng đẹp.

    Và chính do đó mà trên các màn hình máy tính thì một điểm ảnh màu trắng sẽ là tổng hợp của cả ba màu, tức là lúc này thì cả ba màu đều sáng với cường độ bằng nhau.

    Những điều này thì chỉ đúng đối với các loại màn hình màu, còn đối với màn hình đen-trắng xịn, tức là các loại màn hình giống như ti vi thủa trước đây thì lại không đúng bởi vì chúng không lấy đâu ra các màu để có thể tổng hợp thành màu trắng từ các màu đó. Hiển nhiên là như vậy rồi, và lúc đó thì màu trắng là do sự phát ánh sáng của huỳnh quang màu trắng, và chúng thì gần giống như các loại đèn tuýp bình thường vậy thôi, và ánh sáng của chúng thì chúng ta cảm nhận được là màu trắng.

    Đến đây thì tôi lại muốn nói đến hiệu ứng cảm giác về màu sắc mà ta cảm nhận được bởi các điểm màu nhỏ xíu đứng gần nhau.

    Ở trên thì bạn biết rằng các màu được phối trộn với nhau để tạo ra đầy đủ các màu. Ứng dụng này được sử dụng trong đời sống bằng cách pha trộn các màu để vẽ ra các bức tranh, hoặc như là dùng các loại bút chì màu để có thể vẽ phối với nhau rồi ra các màu khác biệt. Hồi bé, tôi có sử dụng các hộp sáp 12 màu để có thể tô với nhau mà tạo ra các màu mới hơn, chẳng hạn chọn một màu xanh lá cây nào đó để phớt thêm các màu vàng vào cho thêm độ tươi xanh, sống động của lá, hoặc như ngọn lửa được pha trộn giữa màu đỏ và màu vàng cho sống động như thật.

    Nếu như chúng ta chỉ sử dụng ba màu gốc cơ bản để chấm gần nhau thành các điểm chấm rất nhỏ thì sao nhỉ? Đối với các tỷ lệ về cường độ khác nhau mà chúng sẽ cho chúng ta một sự cảm nhận về màu sắc khác nhau. Bạn hãy nhìn vào hình đầu tiên của entry này, với các kích thước nhỏ đi cho dần đến thực tế thì sự ghép các khối màu gần nhau sẽ cho chúng ta cảm giác về màu sắc mà nó muốn hiển thị.

    Có lẽ chỉ thế thôi, mục này chủ yếu muốn nói rằng trên các màn hình máy tính thì các điểm màu cơ bản nhỏ xíu ghép lại với nhau thành các hình ảnh hiển thị. Điều đơn giản này lại quan trọng trong việc trình bày các nguyên lý làm việc của các màn hình ở các mục dưới đây.

    _____________

    MÀN HÌNH CRT

    CRT là cụm viết tắt của Cathode-Ray Tube, có nghĩa là ống phóng điện tử chân không. Chính cụm viết tắt này đã giúp ta phân biệt các loại màn hình khác nhau khi nói đến chúng. Sau khi hiểu được nguyên lý làm việc thì bạn có thể hình dung được ngay loại nào là màn hình nào khi nói tắt rằng "màn hình CRT" hay là "màn hình LCD".

    Nguyên lý hoạt động

    Màn hình CRT sử dụng phần màn huỳnh quang dùng để hiển thị các điểm ảnh, để các điểm ảnh phát sáng theo đúng màu sắc cần hiển thị cần các tia điện tử tác động vào chúng để tạo ra sự phát xạ ánh sáng. Ống phóng CRT sẽ tạo ra các tia điện tử đập vào màn huỳnh quang để hiển thị các điểm ảnh theo mong muốn. Tất nhiên đây là những tóm tắt về nguyên lý làm việc của chúng, chi tiết hơn xin xem phần dưới đây:

    Sơ đồ nguyên lý đèn hình CRT. [Nguồn ảnh: Wikimedia commons]

    Màn hình CRT được cấu tạo từ một ống phóng điện tử và cụm màn hình (6) bằng thuỷ tinh. Toàn bộ phần bên trong được hút chân không để đảm bảo rằng không có không khí thông thường.

    Cụm đầu phóng điện tử bao gồm ống phóng các chùm tia điện tử (1). Ở đây có ba ống để phục vụ cho ba màu khác nhau. Trong mỗi ống có một sợi đốt (kiểu giống dây tóc bóng đèn sợi đốt mà chúng ta thường thấy, nhưng tóc sợi đốt ở đây thì có hình dạng đặc biệt hơn nhiều). Khi làm việc thì sợi đốt được nung nóng đến nhiệt độ nhất định để các điện tử tự do trong kim loại của sợi dây tóc nhảy khỏi bề mặt. Khi các điện tử nhảy ra thì chúng đã được nằm trong một điện trường có hiệu điện thế rất lớn giữa (1)và (5)) thì bị hút vào điện trường đó thành các chùm tia điện tử (2).

    Để tạo ra một tia điện tử có thể hội tụ tại mặt nạ của màn hình (7), ống CRT có cụm thấu kính từ (3) (hệ thấu kính từ này không giống như các thấu kinh quang học đâu nhé). Để lái các tia điện tử đến các điểm mong muốn thì ống CRT có các cuộn lái tia theo hai phương (ngang và đứng) điều khiển tia này đến các vị trí trên màn huỳnh quang (4).

    Các chùm tia điện tử đã được điều khiển theo các toạ độ khác nhau bởi các cuộn lái tia thì sẽ hội tụ tại các điểm lỗ của mặt nạ(7), xuyên qua các lỗ này thì chúng đập vào lớp phốt pho (8) mà ở đó sẽ hiển thị đối với các màu sắc khác nhau. Mỗi lỗ trên mặt nạ là một điểm ảnh, tương ứng với ba màu đỏ-xanh lục-xanh lam.

    Mặt nạ của màn hình thì không đơn thuần chỉ có một kiểu là các lỗ đục sẵn theo như hình minh hoạ ở phía trên. Các hãng sản xuất khác nhau đã cho ra đời các công nghệ hiển thị trên màn hình theo cách khác nhau để có thể tạo ra chất lượng hình ảnh tốt nhất. Dưới đây là hình ảnh minh hoạ ba loại công nghệ đã được sử dụng trong các loại màn hình CRT trong TV và màn hình máy tính.

    Ba công nghệ hiển thị hình ảnh khác nhau và cách tính kích thước điểm ảnh trên màn hình CRT. Phần mũi tên màu trắng là biểu thị cách tính "dot pitch" [Nguồn ảnh: Wikimedia commons]

    Đến đây thì bạn đã hiểu về nguyên lý hoạt động của loại màn hình CRT (mà chúng cũng giống như các loại ti vi hiện nay) không nhỉ? Tôi thấy chưa đầy đủ, đó mới là làm cho các điểm ảnh được xuất hiện tại vị trí mong muốn, còn lại thì có thể thắc mắc của bạn sẽ là: Thế thì hình ảnh được hiển thị thế nào trên màn hình?

    Bạn có thể nghĩ rằng: Quá đơn giản, khi các tia được phát ra bởi các ống thông qua các lỗ mặt nạ (ở đây thì tôi vẫn tiếp tục sử dụng với công nghệ mặt nạ thông thường) để hiển thị ra các điểm ảnh. Các điểm ảnh này đã được nói ở phần trên rồi, có nghĩa là chúng sẽ hiển thị ra hình ảnh bằng cách ghép nhiều điểm ảnh lại với nhau.

    Đúng là thế đấy! Tôi cũng nghĩ như vậy.

    Nhưng thực ra có một điểm vô lý ở đây: Chỉ có ba ống phóng, có một hệ thấu kính từ và một hệ thống lái tia, vậy thì làm sao mà tạo ra được tất cả điểm ảnh trên khắp màn hình được. Nếu như một màn hình có độ phân giải 1280x1024 thì có nghĩa rằng chúng có 1280x1024=1.310.720 điểm ảnh, và để điều khiển chúng đồng thời hiển thị trong một lúc thì cũng cần có từng đó hệ thấu kính, bỏ đi hệ lái tia, nhưng có đến gấp 3 lần như vậy là các ống phóng. Đó là một sự kinh hoàng cho ý tưởng chế tạo một ống CRT như vậy.

    Hệ đa màn hình này sử dụng các màn hình CRT.

    Nếu không thể làm được điều đó thì có nghĩa rằng trong một thời điểm thì chỉ có thể làm cho một điểm ảnh xuất hiện mà thôi. Đúng như thế đấy, chỉ có điều đó mới chế tạo được ống CRT phát hình màu với 3 ống phóng điện tử, một hệ thấu kính và một hệ thống lái tia. Vậy thì làm thế nào đây.

    Tôi có một ý nghĩ so sánh khá thú vị rằng khi tôi đang gõ những dòng chữ này, và sau một thời gian nữa thì bạn cũng đang đọc dòng chữ này. Chúng ta có điểm nào giống nhau? Một người viết, và một người đọc? Không biết được. Tôi thì rõ ràng là một gã đàn ông có một vợ và hai con như đã nói ở lề trái blog này rồi, còn bạn thì là ai: nam/nữ, già/trẻ...tôi không có biết. Nhưng tôi cam đoan rằng chúng ta có một thứ chung khi đang gõ chữ và đọc chữ trên màn hình máy tính: Đó là nhìn theo từng con chữ từ trái sang phải, hết một hàng thì lại xuống, cho đến khi hết entry này thì đều là: Trái sang phải, trên xuống dưới, mỗi một thời khắc chỉ đọc một chữ mà thôi - không thể nhìn một cái là đọc hết toàn bộ nội dung, hoặc không thể thao tác một vài nhát là chữ hiện đầy ra màn hình theo mong muốn.

    Đó là cách thức mà chỉ một điểm ảnh xuất hiện một thời điểm nhưng lại có thể tạo ra một hình ảnh hoàn chỉnh. Một hình ảnh nào đó đã được chia cắt thành nhiều điểm ảnh, nhưng lại xuất hiện dần dần theo thời gian: Trái sang phải (hoặc ngược lại), trên xuống dưới (tôi nghĩ thì điều này đúng là từ trên xuống dưới chứ không có ngược lại) và hình như là quét theo các bán ảnh chẵn và bán ảnh lẻ (tôi nhớ không rõ lắm từ khi đọc tài liệu trước đây vào khoảng năm học lớp 11 gì đó, nếu thời gian cho phép thì tôi sẽ bổ sung thêm về những điều này cho đầy đủ hơn, nhưng chưa cần nó thì bạn đã hiểu được tổng quát rồi, vấn đề bán ảnh chẵn/lẻ chỉ là đi sâu về mặt công nghệ mà thôi - mà cái đó dành cho người chuyên nghiệp thì hợp lý hơn).

    Vậy tại sao ta không có cảm giác rằng hình ảnh được hiển thị như vậy, vẫn cứ thấy một bức tranh đẹp đẽ trên màn hình mà? Làm gì thấy chạy chạy từ trên xuống dưới đâu?. Thức tế thì tia quét vẫn là như vậy, nhưng sự cảm nhận của con người là chậm chạp so với thực tế mà thôi. Có những tính chất này có thể giúp ích cho sự hiển thị hình ảnh như vậy khiến cho chúng ta không cảm nhận được hình ảnh được hiển thị dần dần: Thứ nhất là sự phát sáng của các lớp màu sẽ không thể tắt đi nhanh sau khi được tia điện tử kích thích chúng, do vậy tia điện tử đã quét đến các điểm ảnh ở xa nó rồi thì nó vẫn còn sáng; Thứ hai là hiện tượng lưu ảnh trong võng mạc của con người (mà tôi đã có dịp nói đến nó trong entry về ánh sáng đèn tuýp - đó là khi ta vung vẩy một chiếc đũa dưới ánh sáng đèn tuýp loại sử dụng chấn lưu dây quấn thông thường thì sẽ nhìn thấy bóng của nó có vệt sáng vệt tối vậy).

    Một màn hình LCD có kích thước lớn lắp tại các sân vận động. [Nguồn ảnh: Wikimedia commons]

    Như vậy thì ta biết rằng ở màn hình CRT mỗi hình ảnh được hiển thị không tức thời, mà từ phía trên xuống phía dưới. Nếu dùng máy ảnh chụp ảnh màn hình CRT với tốc độ nhanh sẽ nhận thấy các hình ảnh xuất hiện theo từng khối ngang màn hình. Nếu quay phim bằng những sự khác nhau thì sẽ thấy các khối hình nhảy nhảy từ trên xuống dưới. Đây là điều mà bạn thường nhìn thấy khi mà xem một chương trình nào đó có quay phim về một màn hình máy tính loại CRT đang hoạt động: Bạn sẽ nhìn thấy chúng có các sọc đen chuyển từ trên xuống dưới một cách đều đặn. Thực tế thì khi quan sát bằng mắt thường sẽ không nhận ra điều này.

    Sự hiển thị như vậy đối với màn hình CRT sẽ gây cảm giác rung hình, mắt mệt mỏi, ngồi lâu sẽ thấy nhức đầu. Những nhược điểm này thì không hạn chế được, chỉ có cách thiết lập chế độ làm việc của chúng đúng như thiết kế với sự tối ưu nhất để giảm hiện tượng này mà thôi.

    Khó khăn công nghệ

    Có nhiều sự khó khăn phức tạp trong công nghệ sản xuất màn hình CRT nhưng ở đây thì tôi muốn giải thích một chút với sự hiểu biết của mình vì những điều này liên quan đến sự phát triển của chúng.

    Cầu-cong-phẳng

    Trước đây thì màn hình loại CRT thường có dạng cầu, tức là bề mặt hiển thị của chúng giống như lấy ra một phần ở một quả cầu nào đó. Toàn màn hình bị cong theo một vòng cung để đảm bảo cho đường đi của một tia điện tử từ ống phóng cho đến màn hình tại mọi điểm là như nhau. Tôi nghĩ rằng với khó khăn trong công nghệ điều khiển các tia điện tử đến với màn hình như điều này đã khiến cho công nghệ màn hình CRT được bắt đầu bằng các màn hình cong như vậy.

    Sau đó thì màn hình không còn cong theo hình cầu nữa, tức là theo phương thẳng đứng thì chúng ta có thể áp một chiếc thước kẻ và rò từ bên phải sang trái của màn hình mà không bị nhấp nhô nào nữa. Công nghệ này đã phức tạp hơn một chút khi cần điều khiển khoảng cách từ ống phòng cho đến các điểm theo một hàng là bằng nhau.

    Và đến gần đây thì chúng ta chứng kiến công nghệ màn hình CRT phẳng. Điều đó có nghĩ là bạn có thể rê thước kẻ đi khắp nơi, xoay các góc trong vùng làm việc của màn hình mà toàn bộ thước kẻ nhỏ đó luôn tiếp xúc với bề mặt màn hình. Để làm được điều này thì về mặt điều khiển sẽ có nhiều khó khăn khi mà mỗi tia điện tử đập vào màn hình lại có quãng đường đi khác nhau. Dễ nhận thấy quãng đường mà tia điện tử đi gần nhất chính là tâm của màn hình, còn lại các góc của màn hình thì đường đi của chùm tia là dài nhất

    Kích thước lớn

    Khi hình dung ra được sơ đồ nguyên lý làm việc như phần trên thì bạn sẽ nhận thấy rằng màn hình CRT sẽ khó khăn khi sản xuất ở các kích thước lớn. Đúng như vậy, dễ nhận thấy rằng để sản xuất các màn hình có kích thước lớn thì toàn bộ đèn hình sẽ phải lớn và dài ra để đảm bảo cho sự chênh lệch của các quãng đường đi không quá lớn. Do đó đây là một tiêu chí đánh giá tốt khi so sánh giữa hai loại màn hình mà tôi sẽ trình bày ở phần dưới. Ở màn hình LCD thì chúng thường được chế tạo thành các loại màn hình kích thước cực lớn dành cho các sân vận động.

    ______________________

    MÀN HÌNH MÁY TÍNH LOẠI LCD

    Màn hình LCD đơn sắc ứng dụng nhiều trong đời sống hàng ngày

    LCD là viết tắt của Liquid Crystal Display tức có nghĩa là màn hình tinh thể lỏng. Ứng dụng của công nghệ LCD có lẽ rằng đã được sử dụng từ rất lâu trước đây (tôi còn nhớ những chiếc máy tính cá nhân dùng cho các phép tính cộng trừ đơn giản đã sử dụng màn hình LCD). Ngày nay thì LCD bạn có thể gặp trên các điện thoại di động, thiết bị giải trí cá nhân, giao diện giao tiếp điều khiển của các máy móc thiết bị và ngày càng được sử dụng nhiều trong các loại màn hình máy tính, Ti vi.

    Tôi thì không nghiên cứu kỹ về loại màn hình này như đã từng làm với loại màn hình CRT trong thời gian trước đây, do đó chỉ cảm nhận được các loại màn hình LCD một số ý như sau:

    Một màn hình LCD của ASUS tích hợp cả loa siêu trầm phía sau

    LCD hiển thị hình ảnh dựa trên nguyên tắc lọc màu sắc của ánh sáng đi qua một tinh thể lỏng có thể xoay chiều nếu như có dòng điện chạy qua. Trong ví dụ về một lăng kính như đã dẫn ở phía trên thì ta nhận thấy rằng ánh sáng màu trắng sẽ được phân tách ra thành các tia ánh sáng đơn sắc khác nhau.

    Màn hình LCD sẽ sử dụng một đèn phát ra ánh sáng trắng ở phía sau nó (đèn backlight). Lớp mặt hiển thị hình ảnh của LCD thì chia ra thành nhiều ô nhỏ (để dễ hình dung, bạn coi nó cũng gần giống như cơ chế hiển thị màu sắc của màn hình CRT) mỗi một điểm ảnh trên màn hình LCD sẽ bao gồm ba ô (cell) với mỗi ô phụ trách một màu sắc riêng biệt đi qua nó. Mỗi ô màu sẽ chứa các tinh thể lỏng mà các tinh thể này có thể xoay hướng khác nhau nếu như có dòng điện đi qua.

    LCD trên một điện thoại di động. Ảnh nguyên gốc phóng đại 400 lần.

    Người ta đã điều khiển sự lọc màu của các ô màu bằng cách điều khiển dòng điện. Vậy thì ánh sáng của đèn backlight sẽ được xuyên qua các ô màu sẽ chỉ cho phép màu sắc và cường độ dựa trên sự điều khiển bằng các dòng điện đó. Bằng cách này mà các điểm ảnh được điều khiển theo từng màu dựa trên các ô màu được điều khiển với độ sáng và tối như thế nào.

    Đó là những gì tôi hiểu về màn hình LCD, nhưng mong muốn tìm hiểu về loại màn hình này chắc là sẽ không dừng lại ở đó. Tôi sẽ tự tìm hiểu và viết thêm về những điều này để viết cho đoạn này dễ hiểu thêm hoặc chỉnh sửa những sự hiểu sai của mình nếu có trong thời gian sau. Trong lúc đó thì tôi nghĩ rằng bạn sẽ có thể tự tìm hiểu được chúng nếu tìm kiếm thông tin trên Internet.

    Hai màn hình LCD được sử dụng bởi cùng một hãng trên các máy tính xách tay, nhưng góc nhìn rộng và hẹp khác nhau: Chiếc bên phải có góc nhìn rộng, chiếc bên trái khi nhìn ngoài giới hạn sẽ cho hình ảnh không còn đúng nữa.

    [Ảnh theo nguồn en.wiki của ShadowCloud, giấy phép Creative Commons Attribution 3.0]

    Điểm chết trong màn hình LCD

    Do công nghệ chế tạo các loại màn hình cũng như các sản phẩm khác thì đều có các lỗi sai hỏng, tuy nhiên điểm chết trong màn hình LCD thì lại là các lỗi có thể được chấp nhận ở một số lượng nhất định nhằm tránh loại bỏ các sản phẩm mà chi phí sản xuất của nó còn cao. Số lượng điểm chết thì là một tiêu chí rất quan trọng trong đánh giá một màn hình LCD, bởi vì một màn hình xuất hiện các điểm chết thì không thể sửa chữa được, và nó tồn tại suốt đời của chiếc màn hình đó.

    Ở màn hình loại CRT thì không có khái niệm về điểm chết bởi nguyên lý hiển thị của chúng không phụ thuộc vào các điểm ảnh cố định như ở màn hình LCD.

    Một điểm chết đen

    Điểm chết có thể là điểm chết đen hoặc điểm chết trắng, loại điểm chết này rất quan trọng trong chế độ bảo hành của các loại màn hình máy tính, chẳng hạn như với một số hãng sản xuất cho phép 3 điểm chết trắng và 5 điểm chết đen, nhưng một số hãng đã kiểm tra và loại bỏ các điểm chết trước khi bán sản phẩm (hoặc cho phép đổi lại các sản phẩm trước đó)[1]. Trong thời gian trước đây thì tỷ lệ xuất hiện điểm chết của màn hình LCD chiếm khoảng 30% tổng sản phẩm xuất xưởng nên các hãng sản xuất có các thái độ riêng về vấn đề này.

    • Điểm chết đen được coi là một điểm ảnh chỉ xuất hiện màu đen trong mọi trường hợp hiển thị, tức là nó như một chấm bẩn nhỏ trên màn hình LCD bình thường mà ta có thể thỉnh thoảng nhìn thấy - nhưng nó hoàn toàn màu đen. Các điểm chết đen chúng ít lộ và dễ lẫn vào hình ảnh bởi đa phần các hình ảnh được hiển thị trên một nền có màu sắc nào đó không phải hoàn toàn là màu trắng.
    • Điểm chết trắng là các điểm mà lúc nào cũng phát ra một màu trắng, chúng rất dễ lộ nên thường gây ra sự khó chịu từ người sử dụng. Tôi nhận thấy rằng nếu như chỉ soạn thảo văn bản hoặc duyệt web thì có lẽ các điểm chết trắng có lẽ không quan trọng, nhưng nếu xem một bức ảnh tối màu thì điều đó thật tệ.

    Để kiểm tra các điểm chết trên các màn hình LCD, tốt nhất dùng các phần mềm chuyên dụng (rất dễ tìm các phần mềm kiểu này bởi chúng thường miễn phí do sự đơn giản của nó có thể chỉ là hiển thị các màu sắc khác nhau thay đổi theo thời gian), hoặc nếu không có các phần mềm, người sử dụng có thể tạo các ảnh toàn một màu đen, toàn một màu trắng, toàn một màu khác và xem nó ở chế độ chiếm đầy màn hình (full screen) để kiểm tra và đếm các điểm chết.

    Đèn backlight

    Như ở trên đã nói, màn hình LCD thì sử dụng một nguồn sáng từ phía sau cho nguyên lý hoạt động của chúng. Có một vài điểm lưu ý về đèn này:

    Một số màn hình LCD có hiện tượng lọt sáng tại các viền biên của màn hình (do cách bố trí của đèn nền và sự che chắn cần thiết) gây ra cảm giác hiển thị không đồng đều khi thể hiện các bức ảnh tối. Khi chọn mua cần thử hiển thị để tránh mua các loại màn hình gặp lỗi như vậy, cách thử đơn giải nhất là quan sát viền màn hình khi hiển thị một hình ảnh toàn bộ là màu đen để kiểm tra xem chúng có bị lộ sáng hay không.

    Đèn backlight thì sẽ thường được bố trí trên các màn hình sao cho chúng phân phối được ánh sáng đều khắp ở toàn màn hình, đèn này giống như một bóng đèn tuýp dài nhưng lại rất nhỏ và thường nằm phía trên và phía dưới của màn hình. Nếu như màn hình LCD nào quan sát thấy màu sắc ở hai biên khác với ở giữa thì chúng ta không nên lựa chọn. Tất nhiên đây là sự đòi hỏi khó tính mà thôi, đa phần chúng ta không cảm nhận được điều này hoặc hiện tượng lộ sáng ở phía trên.

    SO SÁNH MÀN HÌNH CRT VÀ LCD

    Sự cảm nhận của bạn sau khi xem cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hai loại màn hình hiện nay như thế nào? Tôi dám chắc rằng bạn sẽ yêu thích loại màn hình LCD hơn, nhiều người cũng thế, trong đó có cả tôi.

    Tuy nhiên không phải là tất cả đều như thế, trong một số topic trên các diễn đàn thì đã có những sự tranh luận về hai loại màn hình LCD và CRT, và ở đó thì tôi đã...bênh vực loại màn hình CRT bởi chúng có những điểm mà LCD bình thường không có được - đó là độ nét và sự trung thực của màu sắc - có nghĩa rằng CRT vẫn là lựa chọn của người thiết kế đồ hoạ và game thủ khó tính. Một người nào đó đã khen tôi rằng "biết chơi" (hoặc tương tự như thế) nhưng thực sự thì tôi không có các loại màn hình CRT 21" với tần số làm tươi tầm 120 Hz như họ tưởng, bởi vì tôi thì biết một chút nguyên lý và đã suy luận ra điều đó mà thôi (cũng như sự cổ điển ở những người nào đó thích nghe đĩa nhựa mà tôi đã có lần nói trên entry "bo mạch âm thanh" vậy).

    Và ở mục này thì tôi cố gắng suy luận trên những gì mình biết để so sánh hai loại màn hình CRT và LCD như bảng dưới đây, nếu có điều gì chưa đúng lắm với ý bạn thì xin comment lại, tôi sẽ điều chỉnh lại nếu như cảm nhận rằng sự góp ý của bạn là hợp lý.

    Loại màn hìnhCRTLCD
    Màu sắcHiển thị màu sắc trung thực trong hầu hết các model.Màu sắc phụ thuộc vào từng thể loại, quyết định nhiều đến giá bán.
    Tần số làm tươiPhổ thông: 85Hz; Cao cấp có thể lên tới 120 HzPhổ thông: 60Hz (khó vượt ngưỡng 85Hz); Tuy nhiên một số loại LCD cực kỳ cao cấp cũng có thể đến 120 Hz
    Góc nhìnGóc nhìn rộng, màu sắc và độ sáng không bị thay đổi theo các góc nhìn khác nhauGóc nhìn hẹp hơn, chỉ có thể tối ưu đối với một giới hạn về góc nhìn nhất định. Tuỳ thuộc vào các model mà khác nhau.
    Thời gian đáp ứng

    (Response time)

    (Không có thông số này)Phụ thuộc vào model khác nhau. Loại cao cấp có thể 2 ms, các loại phổ thông có thể ở 25 ms.
    Kích cỡ màn hình hiệu dụng

    (Viewable size)

    Màn hình CRT thường có kích thước hiển thị nhỏ hơn so với kích thước công bố thực tế. Sự hiển thị hình ảnh trong màn hình CRT thường được đặt trong các khoảng cho phép nhìn thấy và chịu ảnh hưởng bởi chính nguyên lý hoạt động của nó.Kích thước vùng hiển thị hữu ích của màn hình LCD không phụ thuộc vào sự lắp ráp của chúng với vỏ của màn hình. Do đó các kích thước công bố của màn hình LCD thường có khả năng hiệu dụng cao hơn. Ví dụ một màn hình LCD 15" tương đương màn CRT 17".
    Thể tíchChiếm nhiều vị trí trên bàn làm việc do kích thước cồng kềnh - Đây là một nhược điểm của màn hình CRT.Chiếm ít vị trí do mỏng hơn rất nhiều so với màn hình CRT. Vị trí đặt màn hình rất đa dạng và thậm chí có thể treo lên tường hoặc trần nhà.
    Khả năng sản xuất kích thước lớnKhó có thể sản xuất các loại màn hình kích thước lớn cho đến rất lớnCó thể sản xuất các loại màn hình LCD với kích thước lớn hoặc ghép các tấm màn hình kích thước nhỏ hơn thành các loại màn hình kích thước rất lớn đến cực lớn.
    Công suất tiêu thụ điệnLớn hơn so với loại CRT, công suất có thể lớn hơn 60W. Nguyên nhân tiêu tốn điện năng một phần dành cho việc đốt các sợi đốt ở ống phóng điện tử.Nhỏ hơn, công suất có thể dưới 32W
    Khả năng hiệu chỉnhMàn hình CRT cần hiệu chỉnh các thiết đặt về hình ảnh thông qua các phím điều chỉnh riêng.Không cần hiệu chỉnh về mặt vị trí, độ méo của hình ảnh.
    Giá thànhRẻĐắt hơn màn hình CRT
    Xu thế phát triểnXu thế bị loại bỏ. Nhiều hãng đã ngưng sản xuất, một số hãng còn lại có kế hoạch ngừng sản xuất.Xu thế thay thế loại màn hình CRT truyền thống. Khả năng loại màn hình sử dụng công nghệ OLED sẽ thay thế cho các màn hình LCD thông thường trong tương lai.
    Ảnh hưởng đến sức khoẻCó nhiều quan điểm cho rằng màn hình CRT gây hư hại cho sức khoẻ con người nếu sử dụng liên tục. Nguyên nhân thường nêu ra là sự phát xạ các tia không mong muốn ra phía trước của màn hình.Ít ảnh hưởng đến sức khoẻ theo sự tác động của phát quang (Tất nhiên rằng sự ảnh hưởng đến sức khoẻ do làm việc quá nhiều thời gian trên PC thì lại là vấn đề khác).

    Tuy rằng màn hình CRT thì đã được coi là lỗi thời đối với một bộ phận người sử dụng, nhưng chúng cũng vẫn được những người có thu nhập thấp người mua lại các màn hình cũ. Xét trên mặt lý thuyết thì màn hình cũ có tuổi thọ càng cao thì càng kém về mặt hiển thị hình ảnh (nhất là điểm ảnh bị nhoè, mức độ sáng không còn cao).

    MỘT SỐ CÔNG NGHỆ KHÁC CỦA MÀN HÌNH

    Công nghệ OLED

    OLED(Organic Light-Emitting Diode: điốt phát sáng hữu cơ) là công nghệ màn hình mới với các ưu điểm: Cấu tạo mỏng, tiết kiệm năng lượng, đáp ứng nhanh, tuổi thọ cao...

    Màn hình OLED thường giống màn hình tinh thể lỏng nhưng có kích thước mỏng hơn nhiều do không sử dụng đèn nền nên các loại màn hình máy tính sử dụng công nghệ này thường mỏng hơn loại LCD thông thường. Do đặc điểm này mà màn hình OLED hiện nay mới được sử dụng nhiều trong các máy tính xách tay hoặc với màn hình để bàn ở một số model cao cấp.

    Trong thời gian hiện tại (2007-2008) giá thành chế tạo các màn hình OLED còn cao nên chúng chưa được sử dụng rộng rãi nhưng sẽ có tương lai rất sáng lạn. Hiện tại thì OLED đã được sử dụng nhiều tại các điện thoại di động để làm giảm kích thước về độ dày và tiết kiệm năng lượng. Trong thời gian tới một số hãng sản xuất phần cứng máy tính hoặc các PC đã bắt đầu có kế hoạch chuyển dần sang thay thế loại màn hình LCD sang màn hình OLED. Một ví dụ rằng Dell đã tuyên bố sẽ chuyển toàn bộ các máy tính xách tay của hãng này sang sử dụng màn hình OLED trong thời gian tới[2].

    Những thông tin kỹ thuật về công nghệ OLED có trong phần "Mời xem thêm" ở dưới cùng entry này. Tôi nhận thấy rằng phần giới thiệu này khá ổn để có thể không cần thiết phải nhắc lại chúng trên entry này.

    Màn hình laser

    Màn hình laser có kích thước lớn của Misibishi

    Mới được tiết lộ gần đây bởi hãng Misibishi thì công nghệ màn hình sử dụng ba tia laser có màu cơ bản để phối trộn tạo ra các màu sắc khác nhau tại triển lãm hàng điện tử dân dụng (CEDIA) Hoa Kỳ. Dù mới xuất hiện nhưng đã có một số nhận định rằng công nghệ màn hình này sẽ thay thế loại màn hình LCD[3].

    Loại màn hình này sẽ dự kiến bán ra vào cuối tháng 9, và đại trà vào khoảng tháng 10 năm 2008. Giá thành của chúng khá đắt so với các loại sản phẩm có cùng kích thước.

    Do nguyên lý hoạt động của laser và sự giới thiệu về loại màn hình này thì tôi có cảm nhận rằng chúng sẽ chỉ được sản xuất cho các loại màn hình có kích thước lớn. Nguyên nhân bởi các kích thước nhỏ có thể không thể cạnh tranh được với các loại màn hình LCD thông thường về mặt tiêu thụ năng lượng. Không rõ rằng thông tin trên bài báo theo chú thích trên có sai lệch hay không mà chúng viết rằng "Đặc biệt loại màn hình mới này chỉ tốn 200 Watts, tiết kiệm hơn hẳn so với các loại màn hình LCD, Plasma đang phổ biến. Tuy nhiên, giá hiện tại của loại màn hình tiết kiệm điện công nghệ Laser này có giá khá cao, khoảng 7000 USD chỉ rẻ hơn màn hình 65 inch có giá 10.000 USD của Pioneer Kuro".

    Màn hình cảm ứng

    Màn hình cảm ứng là các loại màn hình được tích hợp thêm một lớp cảm biến (hoặc sử dụng các phương pháp khác) trên bề mặt để cho phép người sử dụng có thể điều khiển, làm việc với máy tính. Chúng thì giống như các loại điện thoại di động cảm ứng thông thường nhưng lại ở một kích thước lớn bằng toàn bộ màn hình. Màn hình cảm ứng xuất hiện ở một số máy tính xách tay cùng với hệ điều hành Windows XP phiên bản Tablet PC của Microsoft.

    Hiện nay thì sự cảm ứng mới chỉ đáp ứng bằng điều khiển "một chạm", có nghĩa rằng trong một thời điểm thì chỉ có một toạ độ được xác định (giống như đầu mũi tên của con trỏ máy tính mà bạn đang điều khiển). Trong tương lai thì có lẽ rằng màn hình cảm ứng sẽ cho phép điều khiển "đa chạm" - tức là nếu bạn ấn một ngón tay trỏ lên màn hình thì máy tính sẽ nhận ra vân tay của bạn.

    Một số máy tính sử dụng cho các tụ điểm công cộng (quán café, sân bay, siêu thị...) cũng sử dụng loại màn hình này phục vụ giải trí, mua sắm trực tuyến hoặc các mục đích khác bởi sự tiện dụng của chúng.

    __________________________________________

    CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MÀN HÌNH MÁY TÍNH

    Độ phân giải

    Như trên đã nói thì màn hình máy tính hiển thị ảnh theo từng điểm rời rạc rất nhỏ, liên kết các điểm đó cho phép hiển thị các ảnh theo những gì ta nhìn thấy. Theo cách này thì độ phân giải của màn hình là khả năng chia các màn hình thành các điểm ảnh theo chiều ngang và chiều dọc, ví dụ: 1024x768 có nghĩa là có 1024 điểm ảnh theo chiều ngang và 768 điểm ảnh theo chiều dọc.

    Đối với mành hình CRT, người sử dụng có thể thiết lập làm việc với độ phân giải tối đa hoặc thấp hơn mà vẫn đảm bảo sự hiển thị hoàn hảo. Tuy nhiên ở một số loại màn hình CRT chỉ chấp nhận hoạt động ở độ phân giải tối đa với tần số làm tươi thấp đi so với bình thường. Ví dụ là tôi đã có một chiếc màn hình CRT hiệu Samsung SyncMaster 753 DFX (17"), độ phân giải thông thường và sử dụng tốt nhất ở: 1024x768 có thể làm việc ở 85 Hz, nhưng ở độ phân giải tối đa của nó là 1280x1024 thì chỉ có thể hoạt động ở 60Hz mà thôi - nhưng nếu đặt thấp như vậy thì người sử dụng sẽ có cảm giác rung hình, nhức mắt nên không thể chấp nhận điều đó.

    Đối với màn hình LCD thì tốt nhất phải thiết lập làm việc đúng với độ phân giải tối đa để đảm bảo hiển thị hình ảnh rõ nét (nguyên nhân trình bày ở phần sau).

    Một số thông số về độ phân giải của và tỷ lệ khung hình mà màn hình máy tính, TV có thể đáp ứng được ở các model khác nhau, đa số các loại kích thước lớn là dòng sản phẩm cao cấp [nguồn ảnh]

    Tần số làm tươi

    Nguyên lý hiển thị sự chuyển động của hình ảnh trên màn hình máy tính cũng giống như nguyên lý chiếu bóng: Làm thay đổi nhanh các hình ảnh tĩnh trong một khoảng thời gian ngắn để lợi dụng tính chất lưu ảnh trong võng mạc của con người để ghép thành các hình ảnh chuyển động.

    Tần số làm tươi thể hiện số khung hình đạt được trong một giây. Tần số làm tươi đối với các loại màn hình thông dụng ở tần số 60, 75, 85 Hz (trong điện ảnh thì đối với các phim nhựa, tần số thay đổi các khung hình tĩnh thường là 24 - tức là 24 hình/giây).

    Đối với màn hình máy tính loại CRT, độ làm tươi có thể thay đổi rộng từ 60 Hz trở lên. Những loại màn hình CRT thông dụng thường từ 60 đến 85 Hz, đối với một số model đặc biệt, độ làm tươi có thể đến 120 Hz hoặc cao hơn. Đối với màn hình LCD, tần số làm tươi thường là 60 Hz nhưng không phải chỉ dừng lại ở đó, một số hãng đã sản xuất các loại màn hình LCD có tần số làm tươi lên tới 120 Hz (theo công bố).

    tần số làm tươi ảnh hưởng đến sức khoẻ của người sử dụng máy tính. Nếu đặt quá thấp với màn hình CRT sẽ có cảm giác rung hình, nhức mắt dẫn đến nhức đầu khi làm việc liên tục. Thông thường với màn hình CRT nên đặt tối thiểu 75 Hz để tránh có cảm giác này. Với màn hình LCD độ làm tươi 60 Hz cũng ít tạo ra cảm giác rung hình và nhức mắt như trên bởi cơ chế tạo hình ảnh của nó hoàn toàn khác với màn hình CRT.

    Mặc dù chưa đặt bút tính toán kỹ về mối liên quan giữa tần số làm tươi và thời gian đáp ứng, nhưng tôi cảm thấy có vẻ như chúng sẽ liên quan tới nhau. Sự quảng cáo của các hãng sản xuất thì thường tìm kiếm các cách tính toán có lợi hơn cho mình để hấp dẫn người sử dụng nên có thể chưa được chính xác cho lắm.

    Thời gian đáp ứng

    Thời gian đáp ứng (response time) là một khái niệm chỉ nhắc đến đối với các màn hình LCD, chúng được tính bằng miligiây (ms), nói đến khoảng thời gian biến đổi hoàn toàn một màu sắc của một điểm ảnh.

    Nếu như cần hiển thị một chuyển động rất nhanh (ví dụ tường thuật một trận đua xe công thức 1 hoặc chơi game đua xe tốc độ cao chẳng hạn) thì màn hình phải thay đổi các hình tĩnh liên tục. Nếu như việc chuyển đổi các hình ảnh không kịp thời sẽ xảy ra hiện tượng các hình ảnh cũ và mới bị đan xen nhau, do có sự chuyển động theo một phương nào đó của một hình ảnh nên chúng thì tạo ra các vệt hình ảnh như chiếc đuôi của nó (hiện tượng hiển thị này quen được gọi là "bóng ma").

    Với việc xử lý văn bản, lướt web, xem phim thông thường (không có các pha hành động cực nhanh) thì thời giam đáp ứng 25 ms cũng đủ. Tuy nhiên với việc chơi các game đua xe hoặc các tác vụ khác liên quan đến thay đổi hình ảnh liên tục thì người sử dụng nên chọn thời gian đáp ứng càng thấp càng tốt. Hiện nay nhiều hãng sản xuất màn hình LCD đã quảng cáo sản phẩm của mình có thời giam đáp ứng đạt mức 2 ms (là mức có thể đáp ứng mọi vấn đề về hiển thị).

    Mỗi hãng sản xuất lại có cách tính về thời gian đáp ứng theo một cách khác nhau để làm nổi bật ưu điểm và cạnh tranh, do đó cũng khó cho việc so sánh một cách thực sự về thời gian này. Hiện không có bất kỳ một phần mềm nào đo được thời gian này, nhưng tôi nghĩ rằng có thể chế tạo một thiết bị thực hiện được điều đó: Chẳng hạn sử dụng một cảm biến (sensor hoặc gọi là mắt thần cũng được) với cách thức giống như sự đối chiếu màu sắc rồi xử lý bằng phần mềm.

    Kích thước điểm ảnh

    Bảng so sánh kích thước màn hình: LCD và CRT

    LCD Size

    LCD Resolution

    CRT Size

    CRT Viewable Area

    CRT Maximum Resolution

    15"

    1024x768

    17"

    16"

    1024x768

    1280x1024

    1600x1200*

    17"

    1280x1024




    18.1"

    1280x1024

    19"

    18"

    1600x1200

    1920x1440*

    19"

    1280x1024




    20.1"

    1600x1200

    21"

    20"

    1600x1200

    1920x1440*

    2048x1536*

    21.3"

    1600x1200




    23"

    1920x1200




    Ghi chú: * Chỉ có ở các màn hình cao cấp (high-end)

    Kích thước điểm ảnh (dot pitch) là một thông số cố định và không thay đổi được, nó là kích thước điểm ảnh nhỏ nhất - tương ứng với độ phân giải lớn nhất. Các kích thước điểm ảnh còn có thể thay đổi đến lớn hơn tuỳ thuộc vào người sử dụng khi thiết lập độ phân giải màn hình thấp hơn so với thiết kế của nhà sản xuất.

    Kích thước điểm ảnh của mỗi hãng, mỗi model đều có thể khác nhau. Thấy rõ nhất là với các màn hình LCD có giá phổ thông hai loại màn hình có kích thước đường chéo khác nhau 17" và 19" thường cùng độ phân giải (lớn nhất) 1280x1024 (cùng so sánh với thể loại không phải màn hình rộng (non-wide) )

    Kích thước điểm ảnh càng nhỏ hình ảnh hiển thị sẽ nét hơn và nếu kích thước điểm ảnh càng lớn thì ngược lại.

    Tỷ lệ màn hình

    Màn hình máy tính thì tuân theo hai chuẩn về tỷ lệ giữa số điểm ảnh lớn nhất theo chiều ngang và theo chiều dọc.

    • Màn hình theo chuẩn 4:3 thông thường. Đa phần các loại màn hình mà bạn có cảm giác rằng chúng quen thuộc, có dạng hình chữ nhật là theo chuẩn tỷ lệ 4:3.
    • Màn hình theo chuẩn rộng (wide): Có tỷ lệ thường là 16:9 hoặc ít hơn là 16:10. Thực chất có rất nhiều tỷ lệ khác nữa nhưng chúng thì ít thông dụng trong các loại màn hình máy tính được sản xuất trong thời gian gần đây.

    Với màn hình LCD thì thường gặp hai loại, còn với màn hình kiểu CRT thì thông dụng nhất vẫn theo chuẩn thông thường (tỷ lệ 4:3), còn lại một số trường hợp hãn hữu lắm mới có màn hình rộng.

    Tuỳ theo nhu cầu công việc mà nên chọn màn hình theo chuẩn nào. Với chơi game thông thường, lướt web, soạn thảo văn bản thì màn hình 4:3 là đủ. Với mục đích xem phim DVD, dùng nhiều đến bảng tính (giống như Excel của Microsoft) thì nên chọn màn rộng để đảm bảo hiển thị được nhiều cột hơn.

    Tuy nhiên hiện nay xu thế người sử dụng đang dần chuyển sang sử dụng màn hình rộng bởi dần các game hỗ trợ màn hình rộng tốt hơn. Vấn đề lựa chọn giữa loại màn hình có tỷ lệ 4:3 thông thường và màn hình rộng hiện nay cũng hay gây nhiều tranh cãi trên các diễn đàn bởi thói quen sử dụng của từng người.

    ________________________________

    KẾT NỐI GIỮA MÀN HÌNH VỚI MÁY TÍNH

    Hai kiểu giao tiếp thông dụng hiện nay giữa màn hình máy tính và máy tính (thông qua bo mạch đồ hoạ) là: D-Sub và DVI:

    • D-Sub là kiểu truyền theo tín hiệu tương tự, các màn hình CRT đều sử dụng giao tiếp này.
    • DVI là kiểu truyền theo tín hiệu số, đa phần màn hình LCD hiện nay sử dụng chuẩn này, phần còn lại vẫn sử dụng theo D-Sub. Kiểu giao tiếp này có ưu điểm hơn so với kiểu D-Sub là có thể cho chất lượng ảnh tốt hơn. Tuy nhiên để sử dụng kiểu DVI đòi hỏi bo mạch đồ hoạ phải hỗ trợ chuẩn này (đa số các bo mạch đồ hoạ rời đều có cổng DVI, tuy nhiên bo mạch đồ hoạ tích hợp sẵn trên bo mạch chủ phần nhiều là không hỗ trợ chuẩn này).

    Tuy nhiên không phải chỉ có hai giao tiếp trên, còn một dạng giao tiếp nữa mới xuất hiện trong vài năm gần đây dùng cho việc hiển thị hình ảnh ở độ phân giải cao mà đã được nhắc tới tại entry "Bo mạch đồ hoạ" trên blog này.

    ĐIỀU CHỈNH MÀN HÌNH MÁY TÍNH

    Mỗi màn hình máy tính sau khi sản xuất đều được test kiểm tra trước khi đóng hộp xuất xưởng, tuy có được hiệu chỉnh sơ bộ nhưng khi bắt đầu sử dụng thì người dùng nên thiết đặt lại cho phù hợp nhất đối với thiết kế và đối với những sở thích của mình.

    Với các màn hình LCD, hầu hết việc điều chỉnh chỉ liên quan đến thiết lập chế độ hiển thị, màu sắc. Với các màn hình kiểu CRT cần phải điều chỉnh nhiều hơn. Do đặc điểm chuyển đổi giữa chế độ hình ảnh, chế độ chuyển đổi giữa các cuộn lái tia sẽ làm việc khác nhau, do đó để phù hợp với chế độ phân giải thường xuyên sử dụng của người dùng máy tính, cần phải thiết lập lại màn hình cho phù hợp (hình ảnh chiếm đầy màn hình, không tạo sự méo mó, biến dạng khi hiển thị).

    Phần dưới đây chỉ nói đến việc điều chỉnh màn hình CRT và được tiến hành theo thứ tự.

    1. Điều chỉnh tần số làm tươi cố định theo mong muốn. Bước này phải thực hiện đầu tiên bởi vì chúng quyết định nhiều đến các bước dưới.
    2. Đưa toàn bộ thiết lập của màn hình về mặc định: Do việc điều chỉnh sự dịch chỉnh khung hình có thể được thực hiện trên máy tính (bởi một số trình điều khiển của bo mạch đồ hoạ cho phép) nên có thể đã thực hiện một số sự điều chỉnh trên hệ thống, cần đưa về mặc định trước khi thực hiện việc điều chỉnh trên màn hình.
    3. Tiến hành điều chỉnh trên màn hình thông qua các nút điều chỉnh: Chỉnh khung hình hiển thị nhỏ hơn so với các giới hạn mép biên của khung hình về mọi hướng (điều chỉnh nhỏ đi đồng đều). Căn chỉnh vị trí khung hình nhỏ về phía trung tâm khung hình. Căn chỉnh giãn đều về hai hướng trái phải và trên xuống sao cho khung hình chiếm đầy đủ màn hình (thực hiện 2 lần với hai chiều ngang và dọc). Điều chỉnh độ xoay nghiêng, độ méo không đồng đều theo chiều dọc và độ lệch (thành hình bình hành) sao cho khung hình ngay thẳng và hợp lý nhất.

    Thiết lập độ phân giải hợp lý của màn hình LCD

    Độ phân giải của màn hình LCD dù có thể đặt được theo người sử dụng, tuy nhiên để hiển thị rõ nét nhất phải đặt ở độ phân giải thiết kế của nhà sản xuất. Nguyên nhân là các điểm ảnh được thiết kế cố định (không tăng và không giảm được cả về số điểm ảnh và kích thước), do đó nếu thiết đặt độ phân giải thấp hơn độ phân giải thiết kế sẽ xảy ra tình trạng tương tự việc có 3 điểm ảnh vật lý (thực) dùng để hiển thị 2 điểm ảnh hiển thị (do người sử dụng thiết đặt), điều xảy ra lúc này là hai điểm ảnh vật lý ở sẽ hiển thị trọn vẹn, còn lại một điểm ảnh ở giữa sẽ hiển thị một nửa điểm ảnh hiển thị này và một nửa điểm ảnh hiển thị kia - dẫn đến chỉ có thể hiển thị màu trung bình, dẫn đến sự hiển thị không rõ nét.

    Điều chỉnh màu sắc thực tế

    Tuy không phải là người chuyên môn về đồ hoạ máy tính, nhưng trong một thời gian trước đây thì tôi đã đọc được một thông tin rằng sự hiển thị màu sắc trên các màn hình máy tính so với kết quả in ra ở một máy in màu nào đó là khác nhau. Quả thật là nếu như vậy thì thật tệ cho những người thiết kế các sản phẩm có liên quan đến màu sắc. Để điều chỉnh các màu sắc này thì cần có thiết bị chuyên dụng khi đo trực tiếp trên màn hình và so sánh với kết quả in ra rồi hiệu chỉnh sao cho màn hình hoàn toàn giống với bản in.

    Trong thực tế thì tôi nhận thấy màu sắc trên các màn hình LCD ở mức chất lượng/giá thành khác nhau là không có sự đồng đều. Ví dụ như tôi có một chiếc màn hình LCD ở máy để bàn thì chất lượng cao hơn hẳn so với chiếc màn hình tích hợp ở máy tính xách tay, có lẽ điều đơn giản rằng chiếc máy tính xách tay của tôi ở dòng phổ thông nên không được chú trọng vào chất lượng màn hình hiển thị.

    TÍNH NĂNG CỘNG THÊM CỦA MÀN HÌNH

    Ngoài chức năng hiển thị, màn hình máy tính ngày nay còn được tích hợp các tính năng khác, mục đích chủ yếu của những sự tích hợp này là nhằm hấp dẫn người mua sản phẩm. Ví dụ các tính năng tích hợp như:

    • Loa: Thường một số hãng sản xuất tích hợp loa vào một số model kể cả của loại CRT và LCD. Loa thường được gắn hai chiếc vào hai bên để phát stereo, một số màn hình được sản xuất cho các games thủ còn có cả các loa siêu trầm (như ví dụ tại phần màn hình LCD). Một cách khác loa cũng có thể được gắn chìm hoặc giấu phía sau màn hình.
    • Microphone cũng có thể được gắn kèm vào màn hình (thường đi cùng với loa).
    • Các cổng USB mở rộng: Nhằm thuận tiện cho việc thao tác cắm nhanh các thiết bị sử dụng giao tiếp USB. Cổng này đơn thuần chỉ là một Hub cho các cổng USB mà chúng được cắm vào bo mạch chủ.
    • Webcam được tích hợp sẵn với một số model của màn hình máy tính. Kết hợp giữa micro, loa, webcam sẽ phù hợp cho một số người sử dụng thường xuyên tán ngẫu trực tuyến (chat).

    Tôi nhận thấy những tích hợp chủ yếu phù hợp cho người dùng văn phòng, dễ nhận thấy rằng chất lượng của chúng thường ở tầm thấp, không thể dùng cho các mục đích chuyên nghiệp.

    SO SÁNH MÀN HÌNH MÁY TÍNH VỚI TV

    Bạn có thắc mắc gì về một chiếc màn hình máy tính với một chiếc Ti vi? Nếu như đó là công dụng thì tôi nhận thấy rõ ràng là có một sự khác biệt mà ai cũng nhận ra là công dụng của chúng là hiển thị các nội dung khác nhau. Tuy nhiên có suy nghĩ gì khi mà ngày càng có nhiều các bo mạch đồ hoạ cung cấp đường tín hiệu ra màn hình ti vi, còn các ti vi thì gần đây lại có thể được quảng cáo rằng chúng có thể kết nối với máy tính hoặc có thể sử dụng như một màn hình máy tính.

    Sự so sánh về kích thước điểm ảnh trên TV (trái) và màn hình máy tính (phải) [Nguồn ảnh]

    Trên thực tế thì độ phân giải của ti vi đã yêu cầu thấp hơn rất nhiều so với màn hình máy tính. Bạn có thể tự cảm thấy những điều này thông qua việc nhìn các chữ được hiển thị trên màn hình, chúng thật to và nhìn gần sẽ thấy không mịn màng một chút nào.

    ___________________________

    Tham khảo

    Upgrading and Repairing Pcs, 17th Edition (Scott Mueller)

    Có thể mua phiên bản mới hơn (18) tại: Amazon.com

    ISBN-10: 0789736977; ISBN-13: 978-0789736970

    Chú thích

    1^. Samsung to Offer 'Zero-PIXEL-DEFECT' Warranty for LCD Monitors. trên Forbes.com, 30/12/2004.

    2^. Tất cả laptop của Dell sẽ dùng màn hình LED, trên Việt Báo Việt Nam, 2008.

    3^. Màn hình Laser sẽ thay thế LCD, Plasma, đăng trên VTC News, 09/9/2008

    4^. Chọn mua màn hình CRT cũ 'sống lâu', đăng trên VnExpress, 11/2008

    Xem thêm

    Màn hình tinh thể lỏng, mục từ trên Wikipedia tiếng Việt, (bản tiếng Anh có tại đây)

    Visual display unit, mục từ trên Wikipedia tiếng Anh (en).

    Giới thiệu về công nghệ OLED phần 1phần 2phần 3Đỗ Tuấn Hưng (theo Howstuffworks) đăng trên Thông tin Công nghệ.

    Màn hình cong siêu rộng cho đồ họa, trên Tuổi Trẻ Online(Hình ảnh minh hoạ bên phải).

    Comments