3.3.3 Οθόνη

Η οθόνη είναι μια συσκευή εξόδου που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρουσίαση των αποτελεσμάτων μιας επεξεργασίας. Η ελάχιστη ποσότητα οπτικής πληροφορίας που μπορούμε να δείξουμε στην οθόνη μας είναι ένα εικονοστοιχείο ή pixel (picture element). Η ποιότητα της εικόνας που παράγει η οθόνη είναι ανάλογη του αριθμού των εικονοστοιχείων της οθόνης ανά μονάδα μήκους. Ο αριθμός αυτός είναι γνωστός με τον όρο ανάλυση (resolution) οθόνης. Η ανάλυση μιας οθόνης εκφράζεται με δύο ακέραιους αριθμούς. Έτσι η οθόνη ανάλυσης 1024x768 δηλώνει ότι χωρίζουμε την οθόνη σε 1024 μέρη κατά την οριζόντια διεύθυνση και σε 768 κατά την κατακόρυφη και κάθε κυψέλη του σχηματιζόμενου πίνακα είναι και ένα εικονοστοιχείο. Βέβαια ο αριθμός των εικονοστοιχείων μιας οθόνης είναι συνάρτηση της ποιότητας της οθόνης, αλλά επιπλέον είναι συνάρτηση και της κάρτας γραφικών του υπολογιστή. Με τον όρο κάρτα γραφικών εννοούμε μια ομάδα κυκλωμάτων που καθοδηγούν τα κυκλώματα της οθόνης, ώστε να σχηματίσουν την εικόνα που θέλουμε να δείξουμε σ’ αυτή.

Οθόνη καθοδικού σωλήνα Η πλέον διαδεδομένη τεχνολογία οθονών είναι εκείνη του καθοδικού σωλήνα (Cathode Ray Tube - CRT). Η οθόνη διαθέτει μια επιφάνεια της οποίας η εσωτερική πλευρά καλύπτεται από τρία διαφορετικά είδη φωσφόρου. Όταν μια δέσμη ηλεκτρονίων χτυπήσει πάνω στο φώσφορο, αυτός ακτινοβολεί ανάλογα με την ένταση του ρεύματος ηλεκτρονίων. Το ένα είδος φωσφόρου ακτινοβολεί κόκκινο, το δεύτερο πράσινο και το τρίτο μπλε. Σε κάθε σημείο της επιφάνειας φωσφόρου κατευθύνονται τρεις δέσμες ηλεκτρονίων, οι οποίες ανάλογα με την έντασή τους παράγουν το χρωματισμό που θέλουμε ως συνδυασμό των τριών χρωμάτων. Με αυτόν τον τρόπο παρουσιάζεται στην οθόνη το σχήμα και το χρώμα που επιθυμούμε.

Οθόνη υγρών κρυστάλλων Μια άλλη κατηγορία οθονών η οποία κερδίζει όλο και περισσότερο έδαφος, είναι αυτή των υγρών κρυστάλλων (Liquid Crystal Display - LCD). Οι οθόνες αυτές στην αρχή ήταν μικρές και μονόχρωμες και πρωτοεμφανίστηκαν σε μικρές φορητές συσκευές, όπως είναι τα ηλεκτρονικά ρολόγια και οι αριθμομηχανές τσέπης. Στη συνέχεια η χρήση τους επεκτάθηκε περισσότερο και βρήκαν εφαρμογή σε μεγαλύτερες συσκευές, όπως είναι οι φορητοί υπολογιστές. Στις μέρες μας υπάρχουν οθόνες υγρών κρυστάλλων 14'', 15'' ακόμη και 21'' οι οποίες έχουν τη δυνατότητα να απεικονίζουν εκατομμύρια χρώματα με πολύ καλή ευκρίνεια. Η λειτουργία τους βασίζεται σε ένα πλέγμα υγρών κρυστάλλων οργανωμένων σε γραμμές και στήλες που ελέγχονται από τρανζίστορ. Οι κρύσταλλοι στρέφονται ανάλογα με την ένταση του ρεύματος που διοχετεύεται στο τρανζίστορ. Το πλέγμα αυτό τοποθετείται ανάμεσα σε δύο φίλτρα οριζόντιας και κατακόρυφης πόλωσης αντίστοιχα, ενώ το όλο σύστημα βρίσκεται μπροστά από μια φθοριούχο πλάκα που ακτινοβολεί φως. Το πλέγμα των κρυστάλλων αυτών καθορίζει την ποσότητα του φωτός που θα φτάσει στην επιφάνεια της οθόνης. Υπάρχουν δύο βασικές τεχνικές δημιουργίας χρώματος στις οθόνες υγρών κρυστάλλων, αυτή της παθητικής μήτρας (passive matrix) και αυτή της ενεργής μήτρας (active matrix). Από αυτές η πρώτη έχει μικρότερο κόστος παραγωγής αλλά η δεύτερη έχει καλύτερη ευκρίνεια, μια και κάθε κύτταρο ελέγχεται από ένα ξεχωριστό τρανζίστορ, πράγμα που δεν γίνεται στην πρώτη κατηγορία. Οι οθόνες ενεργής μήτρας λέγονται και οθόνες TFT (Thin Film Transistor).