Monitör ve Projeksiyon

3. GÖRÜNTÜLEME BİRİMLERİ

1. Monitör 

  Monitör, bilgisayar içerisindeki bilgilerin kullanıcıya aktarılması amacıyla kullanılır. 

1.1. Monitör çeşitleri

Monitörler yapılarına göre CRT (Cathode Ray Tube), LCD (Liquid Crystal Display), plazma ve LED olmak üzere 4’e ayrılır. Bilgisayar monitörlerinde genellikle CRT ve LCD ekranlar kullanılırken Plazma ve LED ekranlar daha çok televizyon ekranı olarak kullanılmaktadır. Ancak özellikle yeni üretilen laptop modellerinde LED ekranlar da kullanılmaktadır

•  CRT (cathode ray tube) monitörler:Küçük boyutlarda binlerce kırmızı, yeşil ve mavi fosfor kaplı tabakadan oluşan bir ekrana, elektron demetinin çarptırılmasıyla görüntü oluşturulur. Elektron demeti fosfor tabakaya çarpmadan önce ince metal bir maskeden (shadow mask veya aperture grill) geçirilir. Amaç elektronları aynı noktaya odaklamak ve başıboş elektronların ekran üzerinde görüntüyü bozmalarını engellemektir. Shadow mask, küçük deliklerden oluşan şekildeki ince film tabakadır. Üreticiler tarafından shadow mask a rakip olarak çıkarılmış maske yöntemidir. Düşey doğrultuda küçük tellerden oluşur.Burada daha az bozulma olmaktadır. Birçok aperture gril ekran düz (flat) şeklindedir. Şekilde CRT monitörlerin çalışma prensibi gösterilmektedir.

• LCD (liquid crystal display):LCD ekran, plastik bir tabaka içindeki sıvı kristalin ışığı yansıtması ilkesi ile çalışır. LCD ekranlarda kullanılan sıvı kristaller, gerilim uygulandığında düz biçimde sıralanır. Gerilim verilmediğinde ise sıvı kristallerin en üst tabakası ile en alt tabaka, 90 derece kıvrılmış şekilde dizilmiştir. Bu duruma twisted nematics (TN) denir. TN durumdaki sıvı kristaller içerisinden geçen ışık, polarizatör içerisinden geçebilir. Polarizatörün görevi kendisine gelen ışığı duruma (yatay veya dikey) göre geçirmek veya absorbe etmektir. Şekilde a polarizatörü dikey, b polarizatörü de yatay ışık demetlerini geçirmektedir. Elektrotlara gerilim uygulandığında ise TN yapı bozularak dikey ışık demeti yatay forma girmediğinden polarizatör üzerinden karşı tarafa geçemeyecektir.Bazı LCD ekranlarda hareketli görüntüler bulanıktır. Bu durumda ekran tepki süresi önemlidir.

• Plazma ekranlar: CRT monitörlerin çalışmasına benzer bir yöntem kullanırlar. İki cam arasında düzgün dağılmış, içerisinde xenon ve neon gazlarının bulunduğu binlerce fosfor kaplı hücreler vardır. Elektrotların farklı gerilimle şarj edilmeleriyle hücre içerisine, iyonize edilmiş gaz üzerinden akım girişi olur. Bu akım UV fotonlarının oluşmasına neden olan, yüksek hıza sahip yüklü parçacık hareketine neden olur. UV fotonlar fosfor tabakaya çarparak fosfor atomlarını yüksek enerji ile yükler. Bu enerji atomların ısınmasına neden olur. Sonrasında ise atomlar görülebilir sahip olduğu enerjiyi, ışık fotonu şeklinde ortama yayar.

• LED ekranlar: LED ekranlar aslında LCD ekran olarak da düşünülebilir. Light-emitting dioedes (LEDs) olarak da bilinen LED ekranlar arkadan aydınlatmalı bir LCD ekrandır. LED TV’lerdeki büyük yenilik aslında ekran teknolojisinde ya da görüntü sinyalini ileten elektronik ekipmanlarda değil, arka aydınlatma sisteminde gerçekleşmiştir.LED TV’lerde, LCD ekranlarda arka aydınlatma olarak kullanılan floresan lamba yerine bir dizi LED (light-emitting dioede / ışık yayan diyot) kullanılır. Ekrandaki görüntüyü oluşturan her bir piksel için ışık, bu LED’ler aracılığıyla gönderilir. Bu nedenle de daha net ve aydınlık bir görüntü sunmaktadır. LED TV’lerde arka aydınlatma olarak kullanılan LED’lerin bulundukları yerlere göre LED TV’lerin ikiye ayrıldığını söyleyebiliriz. Bunlar doğrudan aydınlatma ve kenardan aydınlatma olarak bilinir. Her iki teknolojinin de kendisine özel avantajları bulunur. Doğrudan aydınlatma kullanıldığında çok yüksek kontrast oranlarına ulaşılabiliyorken kenardan aydınlatma teknolojisinde de çok ince tasarımlar yapabilmek mümkündür. Doğrudan aydınlatma teknolojisini kullanan LED TV’lerde kullanılan LED sayısı ve kontrol ettikleri bölgenin büyüklüğü, görüntü kalitesini doğrudan etkiler. Kenardan aydınlatma teknolojisi maliyetleri düşürdüğü için bu teknolojiyi kullanan LED TV’lerin fiyatı daha uygundur. Sonuçta her iki aydınlatma teknolojisi de standart LCD TV’lerin çok üstünde bir görüntüleme performansı ve enerji tasarrufu sunar.

1.2. Monitör Bağlantıları

Ekranlar, ekran kartlarına bağlandığına göre bağlantı noktaları arasında uyumluluk olması gerekir. Günümüzde DVI ve D-SUB tipi çıkışlar vardır. Ekran kartı DVI çıkışa sahipse daha iyi resim kalitesi sunduğu için DVI çıkışlı bir ekran karı alınmalıdır. Çünkü DVI dijital olarak çalışır ve dolayısı ile analog çevrime gerek kalmaz. Bilinmelidir ki analogdan dijitale veya dijitalden analoga çevrim yapılırken veriler azda olsa bozulmaktadır. S Video çıkışı televizyon, video, DVD player gibi cihazların bağlanması amacı ile kullanılmaktadır. HDMI standardı, gelişmiş ve yüksek tanımlı video ile çok kanallı ses sinyallerinin tek kablo üzerinden taşınmasını destekler. HDMI girişine uydu alıcınızı, “DVD player”ınızı, müzik ve ses sistemlerinizi, televizyonlarınızı bağlayabilir ve yüksek kalite ses ile görüntü aktarımı sağlayabilirsiniz.

• Çözünürlük

 Ekranların çıktıları (resim, video, program ara yüzü…) gösterirken kullanacağı nokta sayısını gösterir. Bu noktalara piksel denmektedir. Örneğin gösterilecek bir resim için ekranın çözünürlüğü ne kadar büyük olursa resim daha fazla ayrıntıyla gösterilir. Yaygın çözünürlük değerlerinden 800x600, 1024x768, 1280x1024 değerleri vardır. Masaüstü bilgisayarlarda yaygın olarak 800x600 ve 1024x768 değerleri kullanılmaktadır. Çözünürlük azaldıkça ekrandaki resimler daha büyük ve kalitesiz görülecektir.

 Örnek olarak aşağıdaki resimde bazı çözünürlük değerlerinin karşılaştırması gösterilmiştir.

• Ekran Boyutu 

Ekran boyutu Ekranın köşegen uzunluğunu (bir köşesinden diğer köşesine olan uzaklığını) gösterir. inç olarak ifade edilir. 17, 19, 21, 23, 101… gibi değerler vardır. Ekran boyutu için LCD ekranlarda görülebilir alan (kasa hariç) kastedilirken CRT ekranlarda kasa dâhil edilmektedir. 

Not: 1 inç = 2.54 cm değerindedir.

• İki piksel arası uzaklık (dot pitch)

Ekranda iki piksel arası en yakın uzaklığı belirler. Uzaklığın az olması daha fark edilebilir, keskin renk geçişlerinin olduğu görüntüler anlamına gelir. Günümüzde 0.21, 0.24, 0.25, 0.27, 0.28 mm gibi değerler vardır. 

• En/boy oranı (aspect ratio)

Ekranın en ve boy oranlarını gösterir. Genelde bu oran 4:3’tür. Mesela 1024x768 çözünürlüğe sahip bilgisayarda en boy oranı 4:3’tür. Ama günümüzde 16:9, 16:10 gibi oranlar da mevcuttur. 16:9 oranına “widescreen” (geniş ekran) ekran denilmektedir. 

• Ekran tazeleme oranı (refresh rate) 

Ekranın baştan aşağıya saniyede taranma sayısını gösterir. Başka bir deyişle ekrandaki görüntünün saniyedeki oluşturulma sayısıdır. Düşük orana sahip ekrandaki görüntüler titrer ve dolayısıyla kullanıcının gözünü yorar. Günümüzdeki hemen tüm CRT ekranlar NEC firmasına ait MultiSync özelliğine sahiptir. Bu özellik ekranın farklı tazeleme ve çözünürlük değerlerine sahip olabileceğini gösterir. Ekran tazeleme oranı hertz türünden ifade edilir. Örneğin 70 hertz değeri, ekranın saniyede 70 defa tarandığını ya da diğer bir ifade ile ekrandaki görüntünün saniyede 70 defa tekrarlandığını belirtir.

• Ölü pikseller

Ölü pikseller görüntü değiştiği hâlde rengi değişmeyen ekran üstündeki noktalardır (piksel). Özellikle LCD ekranlarda bazı pikseller özelliğini üretim aşamasında yitirebilmektedir. Bu durumda ekranın belirli noktaları görüntü içerisinde göze batmaktadır. Birçok üretici ölü piksellerin birkaç adedini garanti kapsamına dahi almamaktadır. LCD ekran almadan önce mutlaka ölü pikseller açısından kontrol etmek yararlı olur. 

• Tepki süresi

Özellikle LCD ekranların seçiminde önemlidir. Bir pikselin istenen rengi alması için geçen süre onun tepki süresidir. Ekranlardan bu sürenin az olması istenir. Tepki süresi hızlı değişen video ve oyun sahnelerinde hayalet görüntülerin oluşmaması için önemlidir. Daha net görüntüler elde etmek için düşük tepki süresine sahip LCD ekranlar alınması gerekir.

• Görüş açısı

Ekrana belirli bir açıdan bakıldığında oluşan renk kaybıdır. CRT ve plazma ekranlarda görüş açısı daha iyidir.

2. Projeksiyon Cihazları

Bilgisayar veya televizyon ekranındaki görüntüyü daha da büyüterek perdeye ya da duvara yansıtan görüntü cihazlarıdır. Genelde sunum ve ev sinema sistemlerinde kullanılır. Film keyfi ve daha çok kişi ile iletişim kurmak için bulunmaz bir imkândır.






Projeksiyon Cihazı Çeşitleri

Projeksiyon cihazları LCD, LED ve DLP diye üç farklı yapıya sahiptir. Yaygın olarak üretilen ve kullanılan tipler LCD ve DLP çeşitleridir. Projeksiyon cihazlarında duvardaki görüntüyü oluşturmak için kullanılan ışık kaynağı yüksek güçlü lambadan oluşur. Kullanılan lambanın ömrü ve gücü, projeksiyon cihazı seçimi açısından önemlidir

• LCD

  LCD projeksiyon cihazlarının yapısında, RGB için 3 adet cam LCD panel vardır. Üç adet (RGB) LCD panellerden geçen ışık, dikroik prizma ile tekrar görüntü, lens üzerinden duvara yansıtılır. Yapıda kullanılan dikroik (iki renkli) ayna lambanın ışığını kırmızı, yeşil ve mavi bileşenlere ayırmak için kullanılır. Renk ve görüntü, kırmızı ve mavi ışığın yansıması ve yeşil ışığın aynen geçirilmesi ile oluşturulur. Bu üç aynanın taban camı, sadece çok özel bir dalga uzunluğunun ışığını yansıtan ince bir film ile kaplanmıştır. Dikroik prizma ise ışığı kırmızı, yeşil ve mavi bileşenlere ayıran bir prizmadır. Bu prizma, dikdörtgen bir cisim oluşturmak için dört üçgen çokgenin bir araya getirilmesinden oluşturulur.

• DLP

DLP (digital light processing) cihazları ise optik yarı iletken diye bilinen DMD (digital micromirror device) teknolojiyi kullanır. DMD chipleri resimdeki her bir piksele karşılık resim oluşturmak için ışığı yansıtabilen binlerce küçük alüminyum ayna parçacıklarından oluşur. Aynalar ±10-12o kendi başlarına hareket edebilmektedir. Burada amaç gelen ışığı lense veya lens dışına göndermektir. Resim sanki küçük karelerden oluşmuş bir yapıya bürünür. Her bir resim parçası (piksel), ayrı bir ayna parçasının üzerindedir. Ayna parçalarının sayısı çözünürlüğü belirler. Siyah beyaz bir resim oluşturulurken ışık kaynağından gelen ışığı, birim zamanda daha çok yansıtan ayna beyaz bir noktanın, daha az yansıtan ayna ise koyu bir noktanın oluşumuna sebebiyet vermektedir. Renkli bir resim oluşturulurken hızla dönen renk filtresinden geçen ışık renklere (RGB) ayrılarak DMD  yardımıyla lens üzerine yansıtılır.

• Led projeksiyon: 

Led projeksiyon teknolojisinin görünen en büyük avantajı uzun projeksiyon lamba ömrüdür. Led projeksiyon cihazlarına biçilen ortalama lamba ömrü 30.000 saattir. Bu LCD ve DLP projeksiyon cihazlarındaki 3.000-4.000 saatlik ortalama değerler düşünüldüğünde inanılmaz bir avantaj olarak gözüküyor (Hele ki 250 Eur’lardan başlayan projeksiyon yedek lamba fiyatlarıyla birlikte ele alındığında.). LED projeksiyon teknolojisinin bahsedebileceğimiz diğer avantajı ise projektörün oldukça küçük olan boyutları olabilir. Lambanın ısınma sorunu olmadığından güçlü bir fana ihtiyaç duyulmamakta, bu da cihazın boyutlarının oldukça küçülebilmesine olanak sağlamaktadır. Led projeksiyon teknolojisinin dezavantajlarına bakacak olursak: Çok düşük olan ışık gücü değerinden söz etmemiz gerekir. Şu anda satılmakta olan LED projektörlerin 150-160 ansi lümen gibi ışık gücü değerleri bulunmakta ki bu da 2000 ansi lümenden başlayan LCd ve DLP projeksiyonlara çok düşük kalmaktadır. Bu seviyelerdeki bir ışık gücü ile ancak çok karanlık ortamlarda ve çok büyük olmayan ebatlarda sağlıklı görüntü alınabilmektedir. Bu da çok önemli bir eksik olarak ortaya çıkmaktadır. Bir diğer konu da maliyetlerin aynı seviyelerdeki DLP ve LCD projektörlere göre biraz daha yüksek olmasıdır. Ama bu lamba maliyeti göz önüne alındığında rahtlıkla kapatılacak bir fark olarak gözüküyor.

Projeksiyon Cihazının Bağlantıları 

Bir projeksiyon cihazında bilgisayara bağlanması için VGA çıkışı, televizyon ya da kamera gibi aygıtlara bağlamak için S-Video çıkışı, ses çıkışları, USB cihaz bağlamak için USB bağlantı noktası, network ortamından cihaza erişim için ethernet çıkışı, dijital kamera, 26 fotoğraf makinası gibi cihazların bağlanması için RCA Audio / Video çıkışları gibi pek çok çıkış bulunmaktadır.