Raio-X - Monitores

Os monitores são os dispositivos que possuem função mais óbvia em um computador. Eles somente devem exibir tudo o que está sendo processado no interior do gabinete. Por esse motivo são considerados dispositivos de saída, já que seu papel em relação ao processamento das informações é totalmente passivo, assim como o de uma impressora.

Os monitores são classificados de acordo com o padrão de tecnologia usada para exibir as imagens e isso faz com que os classifiquemos atualmente em três tipos: CRT, LCD e LED.


Monitores CRT

Monitor CRT

Monitor CRT

A sigla CRT significa Cathodic Ray Tube (Tubos de Raios Catódicos) e os monitores com essa tecnologia estão em desuso e já nem são mais fabricados. Neles existe um canhão que, graças a enorme diferença de potencial entre dois pontos dentro do tubo de imagem (cátodo e ânodo), consegue disparar um feixe de elétrons que entra em contato com uma película de fósforo que fica rente à tela. Esse bombardeio de elétrons excita as partículas de fósforo e estas emitem luz. Controlando essa emissão de luz é possível formar a imagem.

Os monitores CRT montam suas cores se baseando no padrão RGB (Red Green Blue). Esse sistema permite a exibição de mais de 16 milhões de tonalidades diferentes de cores apenas misturando as 256 tonalidades das 3 cores que o compõem. E para permitir que o canhão de elétrons conseguisse exibir essas 3 cores para, a partir delas formar todas as outras, a solução encontrada foi dividir o pixel (menor ponto que compõe a imagem) em 3 subpixels, cada um deles capaz de reproduzir uma cor. Dessa forma o monitor, a partir da instrução que recebe da placa de vídeo, é capaz de acender somente os subpixels necessários para formar as cores que a placa está processando e exibi-las com perfeição. Quanto mais forte é a intensidade com que o canhão de elétrons bombardeia a película fosforescente, mais clara é a cor, seja ela verde, azul ou vermelha. Quando existe a necessidade de se formar a cor branca, o canhão acende as 3 cores com a máxima intensidade possível.


Ilustração de um Pixel


Vale lembrar que pixel não é a mesma coisa que dot pitch, que é um termo bastante presente quando se fala em monitores CRT. O dotch pitch é a distância que um pixel está do outro. Quanto menor essa distância, melhor a qualidade da imagem, já que ela fica menos serrilhada. E como já foi citado, o pixel é composto por 3 subpixels, então quando você encontrar uma informação dizendo que determinado monitor possui 0.28 de dot pitch, isso quer dizer que entre um subpixel e o próximo subpixel de mesma cor, existe 0.28 milímetros de distância. A figura abaixo ajuda a entender esse conceito.

Dot Pitch

Ilustração de Dot Pitch

Perceba que existem duas medidas completamente diferentes na ilustração acima. No primeiro exemplo a medição é feita na diagonal e por isso é menor que a segunda, onde a medida foi definida na horizontal. O exemplo 2 é o mais correto, mas alguns fabricantes, para fazerem parecer que seus monitores tinham o dot pitch menor, mediam a distância na diagonal. Quanto menor o dot pitch, melhor a imagem.

Bem, mas retornando ao processo de formação das imagens, a figura abaixo ilustra a emissão de um feixe de luz através do tubo de imagem, atingindo a tela fosforescente:

Funcionamento do Monitor CRT

Funcionamento do Monitor CRT
Imagem criada por Precision Graphics®

O problema é que essa emissão de luz não dura muito tempo (na verdade não dura quase nada!) e por isso o bombardeio precisa acontecer novamente num curto espaço de tempo, senão sequer daria tempo de vermos a imagem formada e tudo já desapareceria. Para contornar isso, o canhão “varre” a tela toda disparando os elétrons contra ela e, imediatamente após terminar, já começa um novo ciclo. O número de vezes que esse processo acontece é denominado taxa de atualização e ela varia entre 75 e 120 vezes por segundo, ou seja, de 75 a 120Hz. Se esse número ficar abaixo de 75 é possível ver a imagem “piscando” na tela. Isso recebe o nome de efeito flicker e ele deve ser evitado a todo custo, alterando-se os valores da taxa de atualização, pois além do enorme desconforto de se trabalhar com um monitor com esse efeito, o flicker pode ser bastante prejudicial aos olhos.


Monitores LCD


Monitores LCD

Monitores LCD

LCD significa Liquid Cristal Display (Tela de Cristal Líquido). Existem vários tipos de cristais líquidos, mas somente um nos interessa para explicar o funcionamento das telas de LCD, que é o chamado de Nemático Torcido. Essa família de cristais tem a sua estrutura molecular alterada quando são submetidos a correntes elétricas. Na ausência de corrente esses cristais são transparentes, permitindo totalmente a passagem da luz, mas se aplicarmos uma corrente elétrica a eles e formos aumentando a sua intensidade, eles vão se tornando cada vez mais opacos, até impedirem totalmente a passagem da luz. Controlando essa intensidade pode-se permitir a passagem parcial da luz, criando então imagens em tons de cinza. Para controlar a intensidade dessa corrente são colocados transistores em cada um dos pontos que irão compor a imagem.

Funciomanento do Monitor de LCD

Funciomanento do Monitor de LCD

Já nas telas de LCD coloridas o processo se torna um pouco mais complexo. Cada um dos pixels (menor ponto possível em uma tela) é composto por três subpixels, e cada um deles é responsável por exibir as cores vermelho, verde e azul. Isso é possível, pois cada um desses subpixels possui um filtro que permite a passagem somente de intensidades de luz correspondentes a essas cores. A partir disso as outras tonalidades de cores são formadas combinando as intensidades de luz dessas 3 cores através da corrente elétrica que passa pelo cristal líquido de cada subpixel.

Lâmpada Cátodo Frio

Lâmpada Cátodo Frio

Para emitir essa luz que, posteriormente é controlada pelos cristais líquidos, as telas de LCD possuem lâmpadas de cátodo frio, que têm funcionamento semelhante às lâmpadas fluorescentes que possuímos em casa. A escolha por elas se faz principalmente por consumirem pouquíssima energia. Uma informação interessante sobre as telas de LCD é que elas, por possuírem uma quantidade fixa de pixels (portanto de linhas também), só podem exibir imagens com perfeição em uma única resolução. Se você adquire um monitor LCD com resolução nativa de 1280 x 960, por exemplo, o ideal é que você não o use fora dessa resolução, que é a chamada resolução nativa. Alterar esse valor fará com que o monitor, através de um software, tente remontar linhas para chegar até a resolução desejada. Isso sempre causa perda da nitidez da imagem. Alguns monitores sequer tentam esse método e simplesmente inserem bordas pretas em torno da imagem, fazendo com que não seja necessário redimensioná-la. Isso evita o problema da falta da nitidez citado acima, mas reduz a área útil do monitor.


Monitor CRT x Monitor LCD

Monitor CRT x Monitor LCD

VANTAGENS DOS MONITORES LCD

- Menor consumo de energia. Comparando monitores de mesmo tamanho, podemos verificar uma diferença de consumo de até 40% a favor dos LCDs.

- São mais leves.
- Ocupam menos espaço.
- Possuem telas totalmente planas, o que traz maior realismo às imagens.
- Não possuem o efeito flicker, já que neles não existe a “varredura da imagem”. Nos LCDs a luz é emitida continuamente.

VANTAGENS DOS MONITORES CRT

- São mais resistentes, já que não possuem os delicados cristais líquidos em seu interior.
- Possuem uma vida útil, em geral, mais longa que a dos monitores LCD.
- Exibem imagens sem distorções em várias resoluções, ao contrário dos LCDs, que só o fazem bem na resolução nativa.


Monitores de LED

Antes de falarmos sobre os monitores LED, é preciso entender o quê é o LED em si, então vamos começar falando um pouco sobre eles. A sigla LED significa Light Emitting Diode, ou Diodo Emissor de Luz.

LEDs

LEDs

A função dele, como o próprio nome sugere, é emitir luz e ele possui muitas vantagens em relação a uma lâmpada, dentre as quais podemos citar:

- Economia de energia
- Funcionam com tensões baixas
- Vida útil prolongada
- Não dissipam calor


O LED pode ser dopado com alguns elementos químicos, fazendo com que ele possa emitir luz de cores variadas. Hoje em dia é comum encontrarmos painéis iluminados com LEDs, semáforos, lanternas de carros, relógios, enfim, ele está presente em vários tipos de dispositivos, graças a todas as vantagens citadas.

Monitor LED

Monitor LED

Agora que sabemos o que é LED, podemos falar sobre os monitores LED. E vamos começar a fazer isso com uma importante observação. É comum encontrarmos perguntas como: "Qual monitor é melhor, o de LCD ou de LED?".
Esta pergunta não faz sentido. Todo monitor de LED é, na verdade, um monitor LCD. O que diferencia um do outro é a forma como a luz é gerada. Nos monitores LCD a luz é emitida por lâmpadas de cátodo frio, enquanto nos "monitores LED", ela é emitida por LEDs, mas o controle da imagem continua sendo feito por cristais, ou seja, ainda é um LCD que cria e manipula a imagem.

A enorme vantagem por se ter LEDs gerando as luzes é que estes podem ser precisos, iluminando determinadas regiões da imagem, enquanto mantém outras regiões escuras. É por esse motivo que ao olharmos de frente para um monitor com iluminação por lâmpadas (LCD comum) e olharmos para outro com iluminação por LED (LCD-LED), podemos notar uma diferença enorme de nitidez das imagens. O contraste conseguido pela iluminação por LED é muito superior. Esta é a única diferença dos monitores de LED em relação aos LCDs comuns.

A tecnologia LED, ao que tudo indica, veio para ficar. É com ela que conseguimos a máxima qualidade de imagem nos dias de hoje, portanto, se você pretende trocar de monitor, não pense duas vezes e escolha um modelo assim.


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