ความรู้เรื่อง Monitor (CRT)

มอนิเตอร์ทำงานยังไง?
สำหรับบทความเกาเหลาคอมของเราในวันนี้ ถือว่าเป็นความรู้รอบตัวดีกว่า เพราะอาจจะไม่เกี่ยวกับเรื่องอินเตอร์เน็ตเท่าไหร่นัก และถ้าจะว่าไปก็ค่อนข้าง เป็นเรื่องทางเทคนิคมากกว่า ไม่ค่อยตรงกับคอนเซ็ปต์ของเกาเหลาคอม เท่าไหร่ แต่ก็บังเอิญที่ผมได้เข้าไปอ่านบทความคอมพิวเตอร์จากเว็บไซท์ฝรั่ง แล้วเห็นว่า หลายๆ คนที่ขี้สงกะสัยซักนิด อาจจะเคยอยากรู้เหมือนผมว่า เจ้า จอมอนิเตอร์ที่แสดงภาพออกมาให้เราเห็นกันนี้ มันทำงานได้ยังไง? ถ้าใครที่ จบช่างคอมฯ มา หรือรู้แล้ว ก็ช่วยเช็คให้ผมด้วยละกัน ว่าผิดถูกยังไงบ้าง ส่วนใครที่ยังไม่รู้ เรามารู้ไปพร้อมๆ กันเลยดีกว่าครับผม บางคนอาจจะนึกว่าเหมือนเล่นกล เจ้าจอแก้วที่อยู่เบื้องหน้าของท่านในตอนนี้ ทำไมมันสร้างภาพได้นับหมื่นนับล้านสี และมีความละเอียดกว่าจอทีวีหลายเท่า จริงๆ แล้วมันไม่ใช่เวทมนตร์หรือกลเกิลอะไรหรอกครับ แต่เป็นการทำงาน ของระบบที่ค่อนข้างจะซับซ้อนวุ่นวายพอดู แต่โชคดีครับ ที่ระบบที่ซับซ้อนนี้ สามารถอธิบายให้เข้าใจได้อย่างง่ายๆ

จุดเริ่มต้นอยู่ที่เครื่องพีซีของคุณ จะส่งสัญญาณดิจิตอลไปที่ SVGA adaptor (SVGA = Super Video Graphics Array) เช่น เวลาที่คุณใช้ Microsoft Word พิมพ์เอกสารอยู่ เครื่องพีซีก็จะส่งข้อมูลของทุกตัวอักษรที่คุณกำลังพิมพ์ไปเป็น สัญญาณดิจิตอล จากนั้น SVGA adaptor หลังจากที่ได้รับสัญญาณแล้ว ก็จะ ส่งต่อไปที่ DAC (Digital to Analog Converter) เพื่อแปลงสัญญาณดิจิตอล ให้กลายเป็นสัญญาณแอนาล็อก (ตามชื่อของมันล่ะครับ) จากนั้นเจ้าตัว DAC นี้ ก็จะทำการเปรียบเทียบค่าสัญญาณที่ได้มา แล้วแปลงเป็นสัญญาณทางไฟฟ้า สำหรับสีต่างๆ ทั้งสามสีได้แก่ แดง, เขียว, น้ำเงิน และจากแม่สีทั้งสามนี้เอง ที่จะถูกนำมาผสมกัน ทำให้เกิดเป็นสีต่างๆ นับล้านสี

เมื่อ DAC ทำการแปลงสัญญาณเสร็จเรียบร้อยแล้ว ก็จะจัดการส่งต่อไปให้ CRT (Cathode Ray Tube) ซึ่งจอมอนิเตอร์ส่วนใหญ่ทุกวันนี้ ก็จะใช้ระบบ CRT นี่ล่ะครับ ซึ่งเจ้าระบบ CRT นี้ ก็มีหลักการทำงานแบบเดียวกับจอทีวีนั่นเอง (ยกเว้นก็เฉพาะพวกจอบาง ที่ใช้จอภาพแบบ LCD แทนการใช้ CRT) และเจ้า หลอด CRT นี้เอง จะยิงอิเล็คตรอนออกไปกระทบกับสารที่เคลือบด้านในของจอ ทำให้เกิดการเรืองแสงออกมา และกลายเป็นภาพที่คุณเห็นในที่สุด

จอภาพเป็นอุปกรณ์แสดงผลลัพธ์แบบชั่วคราว ที่ผู้ใช้สามารถเห็นผลลัพธ์ได้อย่างรวดเร็ว ปกติทำหน้าที่แสดงอักษร ข้อความ และภาพกราฟิกที่สร้างจากการ์ดแสดงผล จอภาพจะมีขนาด คุณสมบัติและราคาที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงควรเลือกซื้อจอภาพที่เหมาะสม กับงานและงบประมาณ ที่มีอยู่ ปัจจุบันนิยมใช้จอภาพสีชนิดความละเอียดสูง และเป็นจอภาพแบบ Non Interface ซึ่งจอภาพชนิดนี้ จะช่วยลดอาการสั่นกระพริบของจอภาพได้ ทำให้ผู้ใช้งานลดความเครียดทางสายตาได้

การที่ผู้ใช้มองเห็นสิ่งต่าง ๆ ปรากฏบนจอภาพได้นั้น เป็นเพราะฮาร์ดแวร์อีกตัวหนึ่งที่ทำงาน ควบคู่กับจอภาพเรียกว่า การ์ดสำหรับแสดงผลจอภาพ (Display Adapter Card) เป็นวงจรภายใน เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ทำงานร่วมกับจอภาพ

จำนวนสีที่สามารถแสดงบนจอภาพได้นั้นเป็นตัวกำหนดว่าภาพบนจอจะมีสีสรรสมจริง เพียงใด โดยจอ VGA (Video Graphics Array) แสดงผลในโหมดความละเอียด 640X480 พิกเซล จอ SVGA (Super Video Graphics Array) แสดงผลในโหมดความละเอียด 800X600 พิกเซล จอภาพในปัจจุบันเกือบทั้งหมดใช้จอระดับนี้แล้ว

จอภาพที่แสดงจำนวนสี 65,536 หรือ 16 บิตสี จะแสดงความสมจริงได้ดีพอสมควร เหมาะสำหรับงานการฟฟิก มัลติมีเดีย และสิ่งพิมพ์ ส่วนจอภาพที่แสดงจำนวนสี 16,777,216 สี จะให้สีสมจริงตามธรรมชาติ สีระดับนี้เหมาะสำหรับงานตกแต่งภาพและงานสิ่งพิมพ์ระดับสูง

จอภาพแบบซีอาร์ที

การแสดงผลบนจอภาพเป็นเรื่องที่จำเป็นสำหรับการใช้ไมโครคอมพิวเตอร์ วิวัฒนาการของการแสดงผลได้พัฒนาก้าวหน้าขึ้น มาตรฐานการแสดงผลที่ใช้กับไมโครคอมพิวเตอร์มีพื้นฐานมาจากการพัฒนาของบริษัทไอบีเอ็ม ในยุคต้นความต้องการของการแสดงผลส่วนใหญ่ยังเป็นแบบตัวอักษรโดยมีภาวะการทำงาน (mode) แยกจากการแสดง กราฟิก แต่ในปัจจุบันซอฟต์แวร์จำนวนมากสามารถแสดงผลในภาวะกราฟิก เช่น ระบบปฎิบัติงานวินโดวส์ ต้องใช้ภาวะการแสดงผลในรูปกราฟิกล้วน ๆ ผู้ใช้สามารถกำหนดขนาดช่องหน้าต่าง หรือการแสดงผลได้ตามที่ต้องการ จอภาพจึงเป็นส่วนสำคัญมากส่วนหนึ่งสำหรับผู้ใช้งานในยุคปัจจุบัน

ในยุคแรกตั้งแต่ พ.ศ. 2524 บริษัทไอบีเอ็มได้พัฒนาระบบการแสดงผลที่ใช้กับจอภาพสีเดียวที่เรียกว่าโมโนโครม หรือ เอ็มดีเอ (Monochrome Display Adapter : MDA) และแสดงผลได้เฉพาะภาวะตัวอักษรแต่เพียงอย่างเดียวแต่ให้ความละเอียดสูง หากต้องการแสดงผลในภาวะกราฟิกก็ต้องเลือกภาวะการแสดงผลอีกแบบหนึ่งที่เรียกว่า ซีจีเอ (Color Graphic Adapter : CGA) ที่สามารถแสดงสีและกราฟิกได้แต่ความละเอียดน้อย

เมื่อมีผู้ผลิตไมโครคอมพิวเตอร์ยี่ห้อต่าง ๆ ที่มีระบบการทำงานแบบเดียวกับคอมพิวเตอร์ของไอบีเอ็ม (IBM compatible) ไอบีเอ็มจึงต้องกำหนดมาตรฐานการแสดงผลไว้ ต่อมาบริษัทเฮอร์คิวลีส ซึ่งเห็นปัญหาของระบบการแสดงผลทั้งสองนี้ จึงออกแบบแผลวงจรแสดงผล เรียกกันติดปากว่าแผงวงจรเฮอร์คิวลิส (herculis card) หรือ เอชจีเอ (Herculis Graphic Adapter : HGA) บางครั้งเรียกว่าโมโนโครกราฟิกอะแดปเตอร์หรือเอ็มจีเอ (Monochrome Graphic Adapter : MGA) การแสดงผลแบบนี้เป็นที่แพร่หลายและนิยมใช้กันต่อเนื่องมาและมีผลิตขึ้นมาใช้กันมากมาย

ต่อมาบริษัทไอบีเอ็มเห็นว่าความต้องการทางด้านกราฟิกสูงขึ้น การแสดงสีควรจะมีรายละเอียดและจำนวนสีมากขึ้น จึงได้พัฒนามาตรฐานการแสดงผลบนจอภาพขึ้นอีกโดยปรับปรุงจากเดิมเรียกว่า อีจีเอ (Enhance Graphic Adapter : EAG) การเพิ่มเติมจำนวนสียังไม่พอเพียงกับซอฟต์แวร์ที่ได้รับการพัฒนาให้ใช้กับระบบปฎิบัติการวินโดวส์และโอเอสทูไอบีเอ็มจึงสร้างมาตรฐานการแสดงผลที่มีความละเอียดและสีเพิ่มยิ่งขึ้นเรียกว่า เอ็กซ์วีจีเอ (eXtra Video Graphic Array : XVGA)

สำหรับภายในหลอด CRT จะประกอบด้วย

        1. ปืนอิเล็คตรอน ซึ่งจะสร้างให้เกิดลำแสงอิเล็คตรอน โดยจะมีเจ้าปืน- อิเล็คตรอนอยู่ทั้งหมดสามกระบอก เดากันได้ง่ายๆ ครับว่าใช้สำหรับแม่สี ทั้งสาม (แดง, เขียว, น้ำเงิน)
        2. Anodes จะเป็นตัวเร่งความเร็วของอิเล็คตรอนที่ถูกยิงออกมา
        3. Deflecting Coils เป็นตัวที่จะสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าอ่อนๆ ขึ้น เพื่อใช้เป็นตัวควบคุมทิศทางของอิเล็คตรอนที่ถูกยิงออกมา

นอกจากนี้แล้ว ก็ยังมีตัวที่เรียกว่า slot mask หรือ shadow mask ซึ่งเป็น แผ่นโลหะที่มีรูจำนวนมาก รูเหล่านี้จะทำหน้าที่บังคับให้ลำแสงอิเล็คตรอน เรียงกันเป็นระเบียบอย่างสวยงาม

ทีนี้ เมื่อลำแสงอิเล็คตรอนมากระทบกับจอภาพแล้ว เกิดภาพขึ้นได้ยังไง?? คุณจะสามารถมองเห็นจุดเล็กๆ เพียงจุดเดียวบนจอมอนิเตอร์ได้ เมื่อลำแสง อิเล็คตรอนมากระทบกับสารที่เคลือบอยู่ที่ผิวของจอภาพ ซึ่งเจ้าสารตัวนี้ จะ เรืองแสงออกมาเมื่อถูกกระทบโดยอิเล็คตรอน ส่วนสีที่คุณเห็นบนจอภาพนี้ ถูกกำหนดโดยความเข้มของลำแสงอิเล็คตรอนที่ยิงออกมา ซึ่งเจ้าความเข้มนี้ ถูกกำหนดค่ามาเรียบร้อยแล้วโดย DAC

ลำแสงที่ถูกยิงออกมากระทบกับจอภาพ จะเริ่มตั้งแต่มุมขวาบน ไล่ไปทางซ้ายมือ เรื่อยๆ จนสุด แล้วก็เลื่อนมาที่บรรทัดใหม่ และยิงแสงไล่ไปมาแบบนี้จนทั่วจอภาพ เมื่อลำแสงอิเล็คตรอนถูกยิงไปจนทั่วจอภาพแล้ว ก็จะเริ่มใหม่ที่มุมขวาบนอีกครั้ง โดยทั่วไปแล้ว จอมอนิเตอร์ของคุณจะถูก redraw (ฉายลำแสงไปจนทั่วหน้าจอ และกลับไปเริ่มใหม่) หรือที่ศัพท์คอมฯ เรียกกันว่า refresh ประมาณ 60 รอบ ต่อวินาที นึกภาพดูเอาง่ายๆ ถ้าคุณเปิดรูปตัวการ์ตูนขึ้นมาซักรูป มอนิเตอร์ของคุณ ก็จะฉายภาพนั้นซ้ำแล้วซ้ำอีกประมาณหกสิบครั้งในหนึ่งวินาที แต่ถ้าเจ้าตัวการ์ตูน ของคุณเกิดเคลื่อนไหวขึ้นมา ภาพที่ฉายทั้งหกสิบครั้งในหนึ่งวินาทีนั้น ก็จะเปลี่ยน ไปเรื่อยๆ ตามการเคลื่อนไหวของตัวการ์ตูนนั้น (นึกถึงเวลาดูภาพสโลว์โมชั่นใน หนังยังไงยังงั้นแหละ)

เวลาที่คุณมองภาพบนจอ ลำแสงอิเล็คตรอนก็จะถูกยิงออกมาเรื่อยๆ ตามแนวที่ สายตาของคุณเคลื่อนที่ (ถ้ามองจากด้านในของมอนิเตอร์ แสงจะยิงจากขวาไปซ้าย และบนลงล่าง แต่ถ้าออกมามองในมุมของคุณ ก็จะกลายเป็น ซ้ายไปขวา บนลงล่าง แม่นบ่)

นั่นล่ะครับ หลักการทำงานง่ายๆ ของจอมอนิเตอร์ที่คุณนั่งมองอยู่นี้ แถมท้ายกัน อีกนิดครับ ใครที่ชอบเปิดคอมฯ และมอนิเตอร์ไว้เป็นเวลานานๆ โดยไม่ได้ใช้งาน อย่าลืมใช้ screen saver ล่ะครับ เพราะการที่ลำแสงอิเล็คตรอนถูกยิงออกมาเพื่อ ฉายภาพเดิมซ้ำแล้วซ้ำอีกเรื่อยๆ จะทำให้เจ้าสารเรืองแสงที่เคลือบอยู่ที่ผิวจอ เสื่อมได้ การใช้ screen saver ก็จะทำให้ลำแสงที่ยิงออกมาเปลี่ยนที่ไปเรื่อยๆ ไม่ได้ฉายซ้ำอยู่ที่เดียวครับ

การเลือกซื้อจอภาพ

        การเลือกซื้อจอภาพจะตัองพิจารณาความสัมพันธ์ของจอภาพกับตัวปรับต่อซึ่งเป็นแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ติดตั้งอยู่บนแผงวงจรหลัก (main board) และต่อสัญญาณมายังจอภาพ แผงวงจรนี้จะเป็นตัวแสดงผลตามมาตรฐานที่ต้องการ มีภาวะการแสดงผลหลายแบบ เช่น
        ก. แผงวงจรโมโนโครมหรือแผงวงจรเอ็มดีเอ เป็นแผงวงจรที่ไม่ค่อยนิยมใช้แล้วแสดงผลได้เฉพาะตัวอักษรจำนวน 25 บรรทัด บรรทัดละ 80 ตัวอักษร ขนาดความละเอียดของตัวอักษรเป็น 9x14 ชุด
        ข. แผงวงจรเฮอร์คิวลิสหรือแผงวงจรเอชจีเอ แสดงผลเป็นตัวอักษรขนาด 25 บรรทัด บรรทัดละ 80 ตัวอักษร เหมือนแผงวงจรเอ็มดีเอ แต่สามารถแสดงกราฟิกแบบสีเดียวด้วยความละเอียด 720x348 จุด
        ค. แผงวงจรอีจีเอ เป็นแผงวงจรที่แสดงด้วยความละเอียดของตัวอักษรขนาด 9x14 จุดแสดงสีได้ 16 สี ความละเอียดของการแสดงกราฟิก 640x350 จุด
        ง. แผงวงจรวีจีเอ เป็นแผงวงจรที่แสดงด้วย ความละเอียดของตัวอักษร 9x16 จุด แสดงสีได้ 16 สี แสดงกราฟิกด้วยความละเอียด 640x480 จุด และแสดงสีได้สูงถึง 256 สี
        จ. แผงวงจรเอ็กซ์วีจีเอ เป็นแผงวงจรที่ปรับปรุงจากแผงวงจรวีจีเอ แสดงกราฟิกด้วยความละเอียดสูงขึ้นเป็น 1,024x768 จุด และแสดงสีได้มากกว่า 256 สี

เมื่อได้ทราบว่าตัวปรับต่อมีกี่แบบแล้ว คราวนี้มาดูมาตรฐานตัวเชื่อมต่อ (connector) ของตัวปรับต่อกับจอภาพบ้าง ตัวเชื่อมต่อมาตรฐานที่ใช้มีแบบ 9 ขา ตัวเชื่อมต่อสำหรับแผงวงจรแบบ วีจีเอ และ เอสวีจีเอ เป็นแบบ 15 ขา การที่หัวต่อไม่เหมือนกันจึงทำให้ใช้จอภาพพร่วมกันไม่ได้

นอกจากตัวเชื่อมต่อและตัวปรับต่อแล้ว คุณภาพของจอภาพก็จะต้องได้รับการพิจารณาอย่างมาก สัญญาณที่ส่งมายังจอภาพมีรูปแบบไม่เหมือนกัน สัญญาณของแผงวงจรแบบวีจีเอเป็นแบบแอนะล็อก สัญญาณของแผงวงจรแบบ เอ็มดีเอ ซีจีเอ เอชจีเอ อีจีเอ เป็นแบบดิจิทัล ข้อพิจารณาที่จะตรวจสอบด้วยตาเปล่าได้ คือ การแสดงผลจะต้องเป็นจุดเล็กละเอียดคมชัด ไม่เป็นภาพพร่าหรือเสมือนปรับโฟกัสไม่ชัดเจน ภาพที่ได้จะต้องมีลักษณะของการกราดตามแนวตั้งคงที่ สังเกตได้จากขนาดตัวหนังสือแถวบน กับแถวกลางหรือแถวล่างต้องมีขนาดเท่ากันและคมชัดเหมือนกัน ภาพที่ปรากฎจะต้องไม่กระพริบถึงแม้จะปรับความเข้มของแสงเต็มี่ ภาพไม่สั่งไหวหรือพลิ้ว การแสดงของสีต้องไม่เพี้ยนจากสีที่ควรจะเป็น

พิจารณารายละเอียดทางเทคนิคของจอภาพ เช่น ขนาดของจอภาพซึ่งจะวัดตามแนวเส้นทะแยงมุมของจอ ว่าเป็นขนาดกี่นิ้ว โดยทั่วไปจะมีขนาด 14 นิ้ว จอภาพที่แสดงผลงานกราฟิกบางแบบอาจต้องใช้ขนาดใหญ่ถึง 20 นิ้ว ความละเอียดของจุดซึ่งสามารถสังเกตได้จากสัญญาณแถบความถี่ของจอภาพ จอภาพแบบวีจีเอควรมีสัญญาณแถบความถี่สูงกว่า 25 เมกะเฮิรตซ์ สัญญาณแถบความถี่ยิ่งสูงยิ่งดี จอภาพแบบเอ็กซ์วีจีเอแสดงผลแบบมัลติซิงค์ (multisync) ใช้สัญญาณแถบความถี่สูงกว่า 60 เมกะเฮิรตซ์ ขนาดของจุดยิ่งเล็กยิ่งมีความคมชัด เช่น ขนาดจุด .28 มิลลิเมตร ภาพที่ได้จะคมชัดกว่าขนาดจุด .33 มิลลิเมตร ค่าของสัญญาณแถบความถี่จึงเป็นข้อที่จะต้องพิจารณาด้วย

 

คัดลอก, อ้างอิง
www.sanambin.com