Технические средства, используемые для формирования информационных моделей, называются средствами отображения информации (СОИ). С помощью СОИ полученная от одного или нескольких источников информация преобразуется в информационную модель, удобную для восприятия оператором.
Источником информации могут быть информационно-измерительные устройства, клавиатура ввода буквенно-цифровой информации, ЭВМ, устройства формирования фото-, кино- и телевизионных изображений и т. д.
Параметры средств отображения информации
Параметры средств отображения информации должны определять информационно-технические, инженерно-психологические, конструктивно-технические и технико-экономические особенности СОИ. К основным параметрам СОИ следует отнести используемый алфавит, информационную емкость, разрешающую способность, быстродействие, точность воспроизведения информации, фотометрические параметры (яркость, контраст), надежность, стоимость, потребляемую мощность.
Используемый алфавит и основание кода алфавита информационной модели определяются классом решаемых задач и задаются числом и типом знаков (цифр, букв, условных знаков, графем и т. д.), количеством градаций размеров, яркости, ориентации символов, используемых цветов, частот мерцаний изображений и т. д.
Информационная емкость определяет количество информации, которое может быть единовременно представлено на информационном поле СОИ.
Разрешающая способность характеризует число отдельных минимальных деталей изображения, которое СОИ может воспроизвести на информационном поле.
Быстродействие характеризует скорость вывода информации на информационное поле СОИ. Точность воспроизведения информации характеризует степень соответствия формируемой в СОИ информационной модели данным, полученным от источника информации.
Важными для оценки СОИ являются параметры, характеризующие его надежность,стоимость, а также энергетические параметры, в частности потребляемая мощность.
Классификация средств отображения информации
Существует несколько подходов к классификации средств отображения информации:
1. Назначение (условия работы) – определяет требования к весу, энергопотреблению, виброустойчивости, герметичности, диапазону рабочих температур, влажности, воздействию окружающей среды:
⦁ стационарные системы (наземные);
⦁ возимые, носимые системы;
⦁ авиационные системы;
⦁ морские системы;
⦁ космические системы.
2. Способ видеопреобразования – определяется назначением (требования по энергопотреблению) и условиями работы (освещенность):
⦁ светоизлучательные;
⦁ светоотражательные;
⦁ светоклапанные.
3. Привычность начертания – определяется сложностью систем управления начертания:
⦁ привычное начертание;
⦁ удовлетворительно привычное начертание;
⦁ непривычное начертание.
4. Характер помехозащищенности – определяется важностью задач и ценой ошибки:
-без обнаружения помех;
-с обнаружением помех, но без восстановления информации;
-с обнаружением помех и с восстановлением информации.
5. Количество пользователей – определяется расстоянием, задает размеры знаков и углы наблюдения:
⦁ индивидуальные (L ≤1,5 метра до наблюдателя);
⦁ групповые (1,5 ≤ L ≤ 4 метра);
⦁ коллективные (L ≥ 4 метров).
6. Вид отображаемой информации – определяет сложность ИМ.
⦁ буквенные, цифровые, текстово-графические;
⦁ знаковые (символьные);
⦁ дискретно-аналоговые, шкальные.
7. Физические принципы – определяются всеми предыдущими пунктами классификации и задают тип используемого индикатора:
⦁ электронно-лучевые трубки;
⦁ электролюминесцентные индикаторы;
⦁ светоизлучающие диоды;
⦁ вакуумнолюминесцентные индикаторы;
⦁ вакуумнонакальные индикаторы;
⦁ газоразрядные индикаторы;
⦁ жидкокристаллические индикаторы;
⦁ электромеханические индикаторы;
⦁ магнитооптические индикаторы;
⦁ электрохемохромные индикаторы.
Средства отображения информации должны удовлетворять следующим требованиям:
⦁ обеспечивать понимание наблюдателем отображаемой информации;
⦁ прояснять сложные отношения так, чтобы тенденции развития событий были представлены в доступной форме;
⦁ создавать необходимые условия для принятия правильного решения;
⦁ обеспечивать эффективное информационное взаимодействие человека и техники, при котором возможности обоих используются наилучшим образом;
⦁ обеспечивать максимальную надежность человека, сводить до минимума степень возможных ошибок;
⦁ обеспечивать гибкость поведения человека;
⦁ координировать действия для коллектива наблюдателей.
Плазменная панель
Газоразрядный экран (также широко применяется английская калька «плазменная панель») — устройство отображения информации, монитор, основанный на явлении свечения люминофора под воздействием ультрафиолетовых лучей, возникающих при электрическом разряде в ионизированном газе, иначе говоря вплазме.
Конструкция
Плазменная панель представляет собой матрицу газонаполненных ячеек, заключенных между двумя параллельными стеклянными пластинами, внутри которых расположены прозрачные электроды, образующие шины сканирования, подсветки и адресации. Разряд в газе протекает между разрядными электродами(сканирования и подсветки) на лицевой стороне экрана и электродом адресации на задней стороне.
Особенности конструкции:
⦁ суб-пиксель плазменной панели обладает следующими размерами 200 мкм x 200 мкм x 100 мкм;
⦁ передний электрод изготовляется из оксида ⦁ индия и ⦁ олова, поскольку он проводит ⦁ ток и максимально прозрачен.
⦁ при протекании больших токов по довольно большому плазменному экрану из-за сопротивления проводников возникает существенное падение напряжения, приводящее к искажениям сигнала, в связи с чем добавляют промежуточные проводники из ⦁ хрома, несмотря на его непрозрачность;
⦁ для создания плазмы ячейки обычно заполняются газами — ⦁ неоном или ⦁ ксеноном (реже используется ⦁ гелий и/или ⦁ аргон, или, чаще, их смеси) с добавлением ⦁ ртути.
Существующая проблема в адресации миллионов пикселей решается расположением пары передних дорожек в виде строк (шины сканирования и подсветки), а каждой задней дорожки в виде столбцов (шина адресации). Внутренняя электроника плазменных экранов автоматически выбирает нужные пиксели. Эта операция проходит быстрее, чем сканирование лучом на ЭЛТ-мониторах. В последних моделях PDP обновление экрана происходит на частотах 400—600 Гц, что позволяет человеческому глазу не замечать мерцания экрана.
Принцип действия
Работа плазменной панели состоит из трех этапов:
1.инициализация, в ходе которой происходит упорядочивание положения зарядов среды и её подготовка к следующему этапу (адресации). При этом на электроде адресации напряжение отсутствует, а на электрод сканирования относительно электрода подсветки подается импульс инициализации, имеющий ступенчатый вид.
2.адресация, в ходе которой происходит подготовка пикселя к подсвечиванию. На шину адресации подается положительный импульс (+75 В), а на шину сканирования отрицательный (-75 В). На шине подсветки напряжение устанавливается равным +150В.
3.подсветка, в ходе которой на шину сканирования подается положительный, а на шину подсветки отрицательный импульс, равный 190 В.
Один цикл «инициализация — адресация — подсветка» образует формирование одного подполя изображения. Складывая несколько подполей можно обеспечивать изображение заданной яркости и контраста. В стандартном исполнении каждый кадр плазменной панели формируется сложением восьми подполей.
Таким образом, при подведении к электродам высокочастотного напряжения происходит ионизация газа или образование плазмы. В плазме происходит емкостной высокочастотный разряд, что приводит к ультрафиолетовому излучению, которое вызывает свечение люминофора: красное, зелёное или синее. Это свечение проходя через переднюю стеклянную пластину попадает в глаз зрителя.
Преимущества и недостатки
Преимущества:
⦁ высокая контрастность;
⦁ глубина цветов;
Недостатки:
⦁ недолговечность (в среднем 30 000 часов, выгорание дисплея, как следствие высоких рабочих температур, особенно видна пикселизация при отклонении по вертикали угла обзора, что также происходит за счет выделения большого количества тепла.)
