شاشة الكمبيوتر

الموسوعة الحرة

شاشة عرض مسطحة (FPD)
شاشة كمبيوتر أنبوب أشعة الكاثود ( CRT)

شاشة الحاسوب هي جهاز إخراج يعرض المعلومات بشكل تصويري أو نصي. تتكون الشاشة المنفصلة من شاشة عرض مرئية ، وإلكترونيات داعمة، ومصدر طاقة، وهيكل ، وموصلات كهربائية ، وأدوات تحكم خارجية للمستخدم.

تعتمد شاشات العرض الحديثة عادةً على شاشات LCD بإضاءة خلفية LED ، والتي حلت محل شاشات LCD ذات الإضاءة الخلفية CCFL بحلول العقد الثاني من الألفية الثانية . قبل منتصف العقد الأول من الألفية الثانية، كانت معظم الشاشات تستخدم أنبوب أشعة الكاثود (CRT) كتقنية لإخراج الصور. [ 1 ] عادةً ما يتم توصيل الشاشة بجهاز الكمبيوتر المضيف عبر منافذ DisplayPort أو HDMI أو USB-C أو DVI أو VGA . في بعض الأحيان، تستخدم الشاشات موصلات وإشارات خاصة أخرى للاتصال بالكمبيوتر، وهو أمر أقل شيوعًا.

في الأصل، كانت شاشات الحاسوب تُستخدم لمعالجة البيانات ، بينما كانت أجهزة التلفاز تُستخدم لعرض الفيديو. ومنذ ثمانينيات القرن الماضي، أصبحت الحواسيب (وشاشاتها) تُستخدم لمعالجة البيانات وعرض الفيديو معًا، في حين أُضيفت بعض وظائف الحاسوب إلى أجهزة التلفاز . ومنذ عام ٢٠١٠، تغيرت نسبة العرض إلى الارتفاع النموذجية لشاشات التلفاز والحاسوب من ٤:٣ إلى ١٦:٩ [ ١ ].

تتميز شاشات الكمبيوتر الحديثة بإمكانية استخدامها كأجهزة تلفزيون، والعكس صحيح. ولأن معظم شاشات الكمبيوتر لا تحتوي على مكبرات صوت مدمجة أو موالفات تلفزيونية أو أجهزة تحكم عن بُعد، فقد يلزم استخدام مكونات خارجية مثل جهاز استقبال البث الرقمي الأرضي (DTA) لاستخدام شاشة الكمبيوتر كجهاز تلفزيون. [ 2 ] [ 3 ]

تاريخ

زُوِّدت اللوحات الأمامية لأجهزة الحاسوب الإلكترونية المبكرة بمجموعة من المصابيح، حيث يشير كل مصباح إلى حالة تشغيل/إيقاف بت معين في سجل الحاسوب. وقد مكّن هذا المهندسين المشغلين للحاسوب من مراقبة حالته الداخلية، ولذا عُرفت هذه اللوحة الضوئية باسم "الشاشة". ولأن الشاشات المبكرة كانت قادرة على عرض كمية محدودة جدًا من المعلومات، وكانت سريعة الزوال، نادرًا ما استُخدمت لإخراج البرامج. وبدلًا من ذلك، كانت الطابعة الخطية هي جهاز الإخراج الرئيسي، بينما اقتصر دور الشاشة على تتبع سير عمل البرنامج. [ 4 ]

كانت شاشات الكمبيوتر تُعرف سابقًا باسم وحدات العرض المرئي ( VDU )، وخاصة في اللغة الإنجليزية البريطانية. [ 5 ] وقد توقف استخدام هذا المصطلح في الغالب بحلول التسعينيات.

التقنيات

استُخدمت تقنيات متعددة لشاشات الكمبيوتر. وحتى القرن الحادي والعشرين، كانت معظمها تستخدم أنابيب أشعة الكاثود، ولكن تم استبدالها إلى حد كبير بشاشات الكريستال السائل (LCD) .

أنبوب أشعة الكاثود

استخدمت شاشات الحاسوب الأولى أنابيب أشعة الكاثود (CRTs). قبل ظهور الحواسيب المنزلية في أواخر سبعينيات القرن الماضي، كان من الشائع دمج شاشة عرض الفيديو (VDT) التي تستخدم أنبوب أشعة الكاثود مع لوحة المفاتيح ومكونات أخرى لمحطة العمل في هيكل واحد كبير ، مما كان يقتصر عادةً على محاكاة آلة كاتبة ورقية ، ومن هنا جاء الاسم المبكر "TTY الزجاجية". كانت الشاشة أحادية اللون وأقل وضوحًا وتفصيلًا بكثير من الشاشة الحديثة، مما استلزم استخدام نصوص كبيرة نسبيًا وقلل بشكل كبير من كمية المعلومات التي يمكن عرضها في وقت واحد. طُوّرت شاشات CRT عالية الدقة لتطبيقات عسكرية وصناعية وعلمية متخصصة، [ 6 ] لكنها كانت باهظة الثمن للغاية للاستخدام العام؛ وأصبح استخدامها التجاري على نطاق أوسع ممكنًا بعد إصدار جهاز Tektronix 4010 البطيء، ولكنه ميسور التكلفة ، في عام 1972.

كانت بعض أجهزة الكمبيوتر المنزلية الأولى (مثل TRS-80 و Commodore PET ) تقتصر على شاشات CRT أحادية اللون، لكن إمكانية عرض الألوان كانت متاحة بالفعل في بعض الأجهزة التي تعتمد على معالجات MOS 6500 (مثل جهاز Apple II الذي طُرح عام 1977 أو جهاز Atari 2600 )، وكان إخراج الألوان ميزةً حصريةً لأجهزة كمبيوتر Atari 8-bit الأكثر تطورًا من الناحية الرسومية ، والتي طُرحت عام 1979. ويمكن توصيل أيٍّ من هذين الجهازين بمنافذ هوائي التلفزيون الملون العادي أو استخدامه مع شاشة CRT ملونة مصممة خصيصًا للحصول على أفضل دقة وجودة ألوان. وبعد تأخرها لعدة سنوات، طرحت IBM في عام 1981 محول الرسومات الملونة (Color Graphics Adapter )، الذي كان بإمكانه عرض أربعة ألوان بدقة 320 × 200 بكسل، أو بدقة 640 × 200 بكسل بلونين. وفي عام 1984، طرحت IBM محول الرسومات المحسّن (Enhanced Graphics Adapter) القادر على إنتاج 16 لونًا بدقة 640 × 350 بكسل . [ 7 ]

بحلول نهاية ثمانينيات القرن العشرين، أصبحت شاشات CRT الملونة ذات المسح التدريجي متوفرة على نطاق واسع وبأسعار معقولة بشكل متزايد، بينما كانت شاشات المستخدمين المحترفين الأكثر وضوحًا قادرة على عرض فيديو عالي الدقة بوضوح ، وذلك في ظل فشل جهود توحيد معايير HDTV من سبعينيات القرن العشرين إلى ثمانينياته بشكل متواصل، مما أدى إلى ركود أجهزة التلفزيون ذات الدقة القياسية (SDTV) الاستهلاكية وتخلفها بشكل متزايد عن قدرات شاشات CRT الخاصة بالكمبيوتر حتى العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. خلال العقد التالي، زادت دقة العرض القصوى تدريجيًا واستمرت الأسعار في الانخفاض مع هيمنة تقنية CRT على سوق شاشات الكمبيوتر الشخصي حتى الألفية الجديدة، ويعود ذلك جزئيًا إلى انخفاض تكلفة إنتاجها. [ 8 ] لا تزال شاشات CRT تقدم مزايا في الألوان وتدرجات الرمادي والحركة وزمن الاستجابة مقارنةً بشاشات LCD الحالية، ولكن التحسينات التي طرأت على الأخيرة جعلت هذه المزايا أقل وضوحًا. كان النطاق الديناميكي للوحات LCD المبكرة ضعيفًا للغاية، وعلى الرغم من أن النصوص والرسومات الثابتة الأخرى كانت أكثر وضوحًا من شاشات CRT، إلا أن خاصية في شاشات LCD تُعرف باسم تأخر البكسل تسببت في ظهور الرسومات المتحركة مشوشة وغير واضحة بشكل ملحوظ.

شاشة عرض بلورية سائلة

استُخدمت تقنيات متعددة لتنفيذ شاشات الكريستال السائل (LCD). خلال تسعينيات القرن الماضي، كان الاستخدام الأساسي لتقنية LCD في شاشات أجهزة الكمبيوتر المحمولة، حيث بررت كفاءة استهلاك الطاقة المنخفضة، وخفة الوزن، وصغر الحجم، ارتفاع سعر شاشات LCD مقارنةً بشاشات CRT. وكان يُعرض عادةً نفس الكمبيوتر المحمول مع مجموعة متنوعة من خيارات العرض بأسعار متفاوتة: أحادية اللون (نشطة أو سلبية)، أو ملونة سلبية، أو ملونة بتقنية المصفوفة النشطة (TFT). ومع تحسن الإنتاج وزيادة القدرة التصنيعية، تم الاستغناء عن تقنيات أحادية اللون والملونة السلبية في معظم خطوط الإنتاج.

تُعد شاشة TFT-LCD نوعًا من شاشات LCD التي أصبحت الآن التقنية السائدة المستخدمة في شاشات الكمبيوتر. [ 9 ]

ظهرت شاشات LCD المستقلة الأولى في منتصف التسعينيات بأسعار مرتفعة. ومع انخفاض الأسعار، ازدادت شعبيتها، وبحلول عام ١٩٩٧، أصبحت تنافس شاشات CRT. من بين أوائل شاشات الكمبيوتر المكتبية LCD، كانت Eizo FlexScan L66 في منتصف التسعينيات، و SGI 1600SW ، و Apple Studio Display ، و ViewSonic VP140 [ ١٠ ] في عام ١٩٩٨. في عام ٢٠٠٣، تفوقت مبيعات شاشات LCD على شاشات CRT لأول مرة، لتصبح التقنية الأساسية المستخدمة في شاشات الكمبيوتر. [ ٨ ] تتمثل المزايا المادية لشاشات LCD على شاشات CRT في أنها أخف وزنًا وأصغر حجمًا وتستهلك طاقة أقل. أما من حيث الأداء، فتتميز شاشات LCD بانخفاض الوميض أو انعدامه، مما يقلل من إجهاد العين، [ ١١ ] وصورة أكثر وضوحًا بدقة العرض الأصلية، وتباين أفضل في نمط رقعة الشطرنج. من ناحية أخرى، تتميز شاشات CRT بجودة فائقة في عرض اللون الأسود، وزوايا الرؤية، وسرعة الاستجابة، كما يمكنها استخدام دقة عرض منخفضة دون تشويش، ويمكن تقليل الوميض مع معدلات تحديث أعلى، [ 12 ] مع العلم أن هذا الوميض يُستخدم أيضًا لتقليل ضبابية الحركة مقارنةً بالشاشات الأقل وميضًا مثل معظم شاشات LCD. [ 13 ] لا تزال العديد من المجالات المتخصصة، مثل علم الرؤية، تعتمد على شاشات CRT، حيث حققت أفضل شاشات LCD دقة زمنية متوسطة، وبالتالي لا يمكن استخدامها إلا إذا كانت دقتها المكانية الضعيفة غير مهمة. [ 14 ]

تم دمج تقنية النطاق الديناميكي العالي (HDR) [ 12 ] في شاشات LCD المتطورة لتحسين دقة تدرج الرمادي. ومنذ أواخر العقد الأول من الألفية الثانية، اكتسبت شاشات LCD عريضة الشاشة شعبية واسعة، ويعود ذلك جزئيًا إلى تحول المسلسلات التلفزيونية والأفلام وألعاب الفيديو إلى الشاشات العريضة، مما يجعل الشاشات المربعة غير مناسبة لعرضها بشكل صحيح.

الصمام الثنائي العضوي الباعث للضوء

توفر شاشات الصمام الثنائي العضوي الباعث للضوء (OLED) معظم مزايا شاشات LCD و CRT مع القليل من عيوبها، على الرغم من أنها، مثل شاشات البلازما أو CRT، تعاني من ظاهرة الاحتراق ، وهي أغلى ثمناً نسبياً.

قياسات الأداء

يتم قياس أداء الشاشة بالمعايير التالية:

  • عرض الهندسة:
    • يُقاس حجم الصورة المرئية عادةً قطريًا، لكن العرض والارتفاع الفعليين أكثر دلالةً لأنهما لا يتأثران بنسبة العرض إلى الارتفاع بنفس القدر. بالنسبة لشاشات CRT، يكون حجم الصورة المرئية عادةً أصغر بمقدار 25 مم (بوصة واحدة ) من قطر الأنبوب نفسه.  
    • نسبة العرض إلى الارتفاع هي نسبة الطول الأفقي إلى الطول الرأسي. عادةً ما تكون نسبة العرض إلى الارتفاع في الشاشات 4:3 ​​أو 5:4 أو 16:10 أو 16:9 .
    • نصف قطر الانحناء ( للشاشات المنحنية ) - هو نصف قطر الدائرة التي سيكون لها نفس انحناء الشاشة. تُعطى هذه القيمة عادةً بالملليمترات، ولكن يُشار إليها بالحرف "R" بدلاً من الوحدة (على سبيل المثال، شاشة بانحناء "3800R" يكون نصف  قطر انحنائها 3800 مم). [ 15 ]
  • دقة العرض هي عدد البكسلات المتميزة في كل بُعد والتي يمكن عرضها بشكل أصلي. بالنسبة لحجم شاشة معين، فإن أقصى دقة محدودة بمسافة النقاط أو DPI.
    • تمثل المسافة بين النقاط المسافة بين العناصر الأساسية للشاشة، وعادةً ما تُحسب كمعدل وسطي في الشاشات غير المنتظمة. وحدة قياس مشابهة هي المسافة بين البكسلات. في شاشات LCD، تُعرَّف المسافة بين البكسلات بأنها المسافة بين مركز بكسلين متجاورين. أما في شاشات CRT، فتُعرَّف المسافة بين البكسلات الفرعية من نفس اللون. المسافة بين النقاط هي مقلوب كثافة البكسلات.
    • كثافة البكسل هي مقياس لمدى تقارب البكسلات على الشاشة. في شاشات LCD، تُقاس كثافة البكسل بعدد البكسلات في وحدة خطية واحدة على طول الشاشة، وعادةً ما تُقاس بالبكسل لكل بوصة (px/in أو ppi).
  • خصائص اللون:
    • الإضاءة - تُقاس بالشمعة لكل متر مربع (cd/m 2 ، وتسمى أيضًا نيت ).
    • نسبة التباين هي نسبة سطوع اللون الأكثر سطوعًا (الأبيض) إلى سطوع اللون الأكثر قتامة (الأسود) الذي يمكن للشاشة عرضه في آنٍ واحد. على سبيل المثال، نسبة 20000:1 تعني أن اللون الأكثر سطوعًا (الأبيض) أكثر سطوعًا بـ 20000 مرة من اللون الأكثر قتامة (الأسود). تُقاس نسبة التباين الديناميكي مع إطفاء الإضاءة الخلفية لشاشة LCD. أما تباين ANSI فيُقاس مع وجود اللونين الأسود والأبيض متجاورين على الشاشة في الوقت نفسه.
    • عمق اللون – يُقاس بالبتات لكل لون أساسي أو بالبتات لجميع الألوان. الشاشات التي تحتوي على 10  بتات لكل قناة أو أكثر يمكنها عرض درجات لونية أكثر (حوالي مليار درجة لونية) من  الشاشات التقليدية ذات 8 بتات لكل قناة (حوالي 16.8  مليون درجة لونية أو لون)، ويمكنها القيام بذلك بدقة أكبر دون الحاجة إلى اللجوء إلى التمويه اللوني .
    • نطاق الألوان - يُقاس كجزء من فضاء ألوان CIE 1931. يختلف نطاق ألوان sRGB عن نطاق ألوان Adobe RGB، حيث يستطيع Adobe RGB عرض نطاق أوسع من الألوان مقارنةً بـ sRGB .
    • دقة الألوان – تُقاس بوحدة ΔE (دلتا-E)؛ فكلما انخفضت قيمة ΔE، زادت دقة تمثيل اللون. قيمة ΔE أقل من 1 لا يمكن للعين البشرية إدراكها. أما قيمة ΔE من 2 إلى 4 فتُعتبر جيدة، وتتطلب عينًا حساسة لملاحظة الفرق.
    • زاوية الرؤية هي أقصى زاوية يمكن عندها رؤية الصور على الشاشة دون حدوث تدهور ملحوظ في جودة الصورة. تُقاس هذه الزاوية بالدرجات أفقياً وعمودياً.
  • خصائص سرعة الإدخال:
    • معدل التحديث (في شاشات CRT) هو عدد مرات إضاءة الشاشة في الثانية الواحدة (عدد مرات اكتمال مسح الصورة النقطي في الثانية ). أما في شاشات LCD، فهو عدد مرات تغيير الصورة في الثانية الواحدة، ويُقاس بالهرتز (Hz). ويُحدد الحد الأقصى لعدد الإطارات في الثانية (FPS) التي يمكن للشاشة عرضها. ويُحدَّد الحد الأقصى لمعدل التحديث بزمن الاستجابة.
    • زمن الاستجابة هو الوقت الذي تستغرقه بكسلات الشاشة للانتقال بين درجتين لونيتين. وتختلف الدرجتان باختلاف إجراءات الاختبار، والتي تتباين بين الشركات المصنعة. عمومًا، تشير الأرقام الأقل إلى انتقالات أسرع، وبالتالي إلى تقليل تشوهات الصورة المرئية، مثل التظليل. يُقاس زمن الانتقال من الرمادي إلى الرمادي (GtG) بالمللي ثانية (ms).
    • زمن استجابة الإدخال هو الوقت الذي تستغرقه الشاشة لعرض صورة بعد استقبالها، ويتم قياسه عادةً بالمللي ثانية (ms).
  • يتم قياس استهلاك الطاقة بالواط.

مقاس

تختلف مساحة وارتفاع وعرض الشاشات ذات القياسات القطرية المتطابقة تبعاً لنسبة العرض إلى الارتفاع .

في أجهزة العرض ثنائية الأبعاد ، مثل شاشات الحاسوب، يُقصد بحجم العرض أو حجم الصورة المرئية المساحة الفعلية المتاحة لعرض صورة أو فيديو أو مساحة عمل، دون أي عائق من الإطار أو أي عناصر أخرى في تصميم الجهاز. وتشمل القياسات الرئيسية لأجهزة العرض: العرض، والارتفاع، والمساحة الكلية، والقطر.

يُحدد حجم الشاشة عادةً من قِبل الشركات المصنعة قطريًا، أي المسافة بين زاويتين متقابلتين. هذه الطريقة في القياس موروثة من طريقة استخدام الجيل الأول من أجهزة تلفزيون CRT، عندما كانت أنابيب الصورة ذات الأوجه الدائرية شائعة الاستخدام. ولأنها دائرية، كان القطر الخارجي للغلاف الزجاجي هو ما يُحدد حجمها. ولأن هذه الأنابيب الدائرية كانت تُستخدم لعرض صور مستطيلة، كان قياس قطر الصورة المستطيلة أصغر من قطر وجه الأنبوب (بسبب سُمك الزجاج). استمر استخدام هذه الطريقة حتى عندما صُنعت أنابيب أشعة الكاثود على شكل مستطيلات ذات زوايا مستديرة؛ إذ تميزت هذه الطريقة بكونها رقمًا واحدًا يُحدد الحجم، ولم تكن مُربكة عندما كانت نسبة العرض إلى الارتفاع 4:3 بشكل عام.

مع ظهور تقنية الشاشات المسطحة، أصبح قياس القطر هو القطر الفعلي للشاشة المرئية. وهذا يعني أن شاشة LCD مقاس 18 بوصة توفر مساحة عرض أكبر من شاشة أنبوب أشعة الكاثود مقاس 18 بوصة.

لا يأخذ تقدير حجم الشاشة بناءً على المسافة بين الزوايا المتقابلة في الاعتبار نسبة العرض إلى الارتفاع ، لذا فإن شاشة عريضة مقاس 21 بوصة (53 سم) بنسبة عرض إلى ارتفاع 16:9، على سبيل المثال ، تكون مساحتها أقل من شاشة مقاس 21 بوصة (53 سم) بنسبة عرض إلى ارتفاع 4:3. تبلغ أبعاد الشاشة بنسبة 4:3 16.8 بوصة × 12.6 بوصة (43 سم × 32 سم) ومساحتها 211 بوصة مربعة (1360 سم مربع ) ، بينما تبلغ أبعاد الشاشة العريضة 18.3 بوصة × 10.3 بوصة (46 سم × 26 سم) ومساحتها 188 بوصة مربعة (1210 سم مربع ) .                    

نسبة العرض إلى الارتفاع

حتى عام 2001 تقريبًا، كانت معظم شاشات الكمبيوتر بنسبة عرض إلى ارتفاع 4:3 ، وبعضها بنسبة 5:4 أو 8:7 . بين عامي 2001 و2006، أصبحت الشاشات بنسبة عرض إلى ارتفاع 16:9 ، وخاصةً 16:10 (8:5)، متوفرة على نطاق واسع، أولًا في أجهزة الكمبيوتر المحمولة، ثم لاحقًا في الشاشات المستقلة. شملت أسباب هذا التحول استخدامات عملية (مثل مجال الرؤية في ألعاب الفيديو ومشاهدة الأفلام)، كعرض صفحتين قياسيتين جنبًا إلى جنب في معالج النصوص، بالإضافة إلى عرض الرسومات الكبيرة وقوائم التطبيقات في برامج التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) في الوقت نفسه. [ 16 ] [ 17 ] في عام 2008، أصبحت نسبة 16:10 النسبة الأكثر شيوعًا في شاشات LCD ، وفي العام نفسه أصبحت المعيار السائد لأجهزة الكمبيوتر المحمولة . [ 18 ]

في عام 2010، بدأت صناعة الحواسيب بالتحول من نسبة العرض إلى الارتفاع 16:10 إلى 16:9، وذلك لأن نسبة 16:9 اختيرت لتكون الحجم القياسي لشاشات التلفزيون عالية الوضوح ، ولأنها كانت أقل تكلفة في التصنيع. [ 19 ]

في عام 2011، كانت شاشات العرض غير العريضة بنسبة عرض إلى ارتفاع 4:3 تُصنّع بكميات قليلة فقط. ووفقًا لشركة سامسونج ، يعود ذلك إلى "انخفاض الطلب على شاشات العرض المربعة القديمة بشكل سريع خلال العامين الماضيين"، و"أتوقع أنه بحلول نهاية عام 2011، سيتوقف إنتاج جميع الشاشات بنسبة عرض إلى ارتفاع 4:3 أو ما شابهها بسبب نقص الطلب". [ 20 ]

دقة

ازدادت دقة شاشات الكمبيوتر بمرور الوقت، من 280 × 192 بكسل في أواخر السبعينيات، إلى 1024 × 768 بكسل في أواخر التسعينيات. ومنذ عام 2009، أصبحت دقة 1920 × 1080 بكسل هي الأكثر شيوعًا في شاشات الكمبيوتر ، وهي نفس دقة 1080p المستخدمة في أجهزة التلفزيون عالية الوضوح. [ 21 ] قبل عام 2013، كانت شاشات LCD المتوفرة في الأسواق محدودة بدقة 2560 × 1600 بكسل بحجم 30 بوصة (76 سم) ، باستثناء الشاشات الاحترافية المتخصصة. وبحلول عام 2015، أطلقت معظم الشركات المصنعة الكبرى للشاشات شاشات بدقة 3840 × 2160 بكسل ( 4K UHD )، وبدأ شحن أولى الشاشات بدقة 7680 × 4320 بكسل ( 8K ).  

نطاق الألوان

لكل شاشة RGB نطاق ألوان خاص بها ، محدد بمثلث لوني . بعض هذه المثلثات أصغر من مثلث sRGB ، وبعضها أكبر. تُشفّر الألوان عادةً بـ 8 بتات لكل لون أساسي. تمثل قيمة RGB [255, 0, 0] اللون الأحمر، ولكن قد تختلف الألوان قليلاً في مساحات لونية مختلفة مثل Adobe RGB وsRGB. قد يؤدي عرض البيانات المشفرة بـ sRGB على أجهزة ذات نطاق ألوان واسع إلى نتائج غير واقعية. [ 22 ] يُعد نطاق الألوان خاصية من خصائص الشاشة؛ ويمكن تمرير مساحة لون الصورة كبيانات تعريف Exif في الصورة. طالما أن نطاق ألوان الشاشة أوسع من نطاق مساحة اللون، فمن الممكن عرض الصورة بشكل صحيح، بشرط معايرة الشاشة. أما الصورة التي تستخدم ألوانًا خارج مساحة لون sRGB، فستُعرض على شاشة ذات مساحة لون sRGB مع بعض القيود. [ 23 ] حتى اليوم، لا تزال العديد من الشاشات التي تدعم مساحة ألوان sRGB غير مُعايرة من المصنع أو من قِبل المستخدم لعرضها بشكل صحيح. إدارة الألوان ضرورية في كلٍ من النشر الإلكتروني (عبر الإنترنت للعرض في المتصفحات) والنشر المكتبي المُوجّه للطباعة.

ميزات إضافية

ميزات عالمية

شاشات إل جي: شاشات للاستخدام المنزلي (يسار) وشاشات احترافية مزودة بغطاء للشاشة وأداة معايرة مدمجة
توفير الطاقة

تتحول معظم الشاشات الحديثة إلى وضع توفير الطاقة عند عدم استقبال إشارة فيديو. يسمح هذا لأنظمة التشغيل الحديثة بإيقاف تشغيل الشاشة بعد فترة محددة من عدم الاستخدام، مما يطيل عمرها الافتراضي. كما تقوم بعض الشاشات بإيقاف تشغيل نفسها تلقائيًا بعد فترة من وضع الاستعداد.

تُوفر معظم أجهزة الكمبيوتر المحمولة الحديثة خاصية خفض سطوع الشاشة بعد فترات من عدم الاستخدام أو عند استخدام البطارية. وهذا يُطيل عمر البطارية ويُقلل من استهلاكها.

ضوء المؤشر

تحتوي معظم الشاشات الحديثة على لونين مختلفين لمؤشرات الإضاءة؛ فعند اكتشاف إشارة فيديو، يكون المؤشر أخضر، بينما يكون أسود اللون وبرتقالي عند تفعيل وضع توفير الطاقة. بعض الشاشات مزودة بمؤشرات إضاءة بألوان مختلفة، وبعضها الآخر يومض عند تفعيل وضع توفير الطاقة.

ملحقات مدمجة

تتضمن العديد من الشاشات ملحقات أخرى (أو منافذ توصيل لها) مدمجة. هذا يجعل المنافذ القياسية في متناول اليد، ويُغني عن الحاجة إلى موزع أو كاميرا أو ميكروفون أو سماعات منفصلة . تحتوي هذه الشاشات على معالجات دقيقة متطورة تتضمن معلومات الترميز، وبرامج تشغيل واجهة ويندوز، وبرامج صغيرة أخرى تُساعد في الأداء السليم لهذه الوظائف.

شاشات عريضة للغاية

الشاشات التي تتميز بنسبة عرض إلى ارتفاع أكبر من 2:1 (على سبيل المثال، 21:9 أو 32:9، مقارنةً بنسبة 16:9 الأكثر شيوعًا، والتي تُعادل 1.77 : 1). تُسوَّق الشاشات التي تتميز بنسبة عرض إلى ارتفاع أكبر من 3:1 على أنها شاشات فائقة الاتساع. وهي عادةً شاشات منحنية ضخمة مصممة لاستبدال نظام الشاشات المتعددة .

اللمسات

تستخدم هذه الشاشات اللمس كوسيلة إدخال. يمكن تحديد العناصر أو تحريكها باستخدام الإصبع، كما يمكن استخدام إيماءات الأصابع لإيصال الأوامر. ستحتاج الشاشة إلى تنظيف متكرر بسبب تدهور جودة الصورة نتيجة بصمات الأصابع.

أجهزة الاستشعار

ميزات المستهلك

شاشة لامعة

تستبدل بعض الشاشات، وخاصة شاشات العرض المسطحة الحديثة، الطبقة غير اللامعة التقليدية المضادة للوهج بطبقة لامعة. يؤدي هذا إلى زيادة تشبع الألوان ووضوحها، لكن انعكاسات الضوء والنوافذ تصبح أكثر وضوحًا. تُستخدم أحيانًا طبقات مضادة للانعكاس للمساعدة في تقليل الانعكاسات، إلا أن هذا لا يحل المشكلة تمامًا.

تصاميم منحنية

في أغلب الأحيان، عند استخدام تقنية العرض المسطحة اسميًا مثل LCD أو OLED، يتم إضفاء منحنى مقعر بدلاً من المنحنى المحدب، مما يقلل من التشوه الهندسي، خاصة في شاشات سطح المكتب الكبيرة والواسعة للغاية والمخصصة لنطاق المشاهدة القريب.

ثلاثي الأبعاد

تستطيع الشاشات الحديثة عرض صورة مختلفة لكل عين ، غالباً بمساعدة نظارات خاصة ومستقطبات، مما يمنح إحساساً بالعمق. كما يمكن للشاشة المجسمة تلقائياً توليد صور ثلاثية الأبعاد دون الحاجة إلى خوذة.

ميزات احترافية

شاشات مضادة للوهج والانعكاس

ميزات للاستخدام الطبي أو للوضع الخارجي.

شاشة اتجاهية

تُستخدم الشاشات ذات زاوية الرؤية الضيقة في بعض التطبيقات التي تراعي الجوانب الأمنية.

شاشة Eizo ColorEdge مزودة بغطاء للشاشة
ملحقات احترافية متكاملة

أدوات معايرة الشاشة المتكاملة، وأغطية الشاشة، وأجهزة إرسال الإشارة؛ شاشات واقية.

شاشات الأجهزة اللوحية

جهاز يجمع بين شاشة ولوحة رسم . عادةً ما تكون هذه الأجهزة غير مستجيبة للمس إلا باستخدام أداة أو أكثر من الأدوات الخاصة. أما الطرازات الأحدث، فهي قادرة على استشعار اللمس مهما كان الضغط، وغالبًا ما تتمتع أيضًا بالقدرة على استشعار ميل الأداة ودورانها.

تُستخدم مستشعرات اللمس والكمبيوتر اللوحي غالبًا في شاشات العرض التي تعتمد على أخذ العينات والاحتفاظ بها مثل شاشات LCD كبديل لقلم الضوء ، الذي لا يمكن أن يعمل إلا على شاشات CRT.

جداول LUT للعرض المتكامل وجداول LUT ثلاثية الأبعاد

خيار استخدام الشاشة كشاشة مرجعية؛ يمكن أن توفر ميزات المعايرة هذه تحكمًا متقدمًا في إدارة الألوان للحصول على صورة شبه مثالية.

إضاءة خلفية قابلة للتعتيم الموضعي

خيار لشاشات LCD الاحترافية، وهو أمر متأصل في شاشات OLED وCRT؛ ميزة احترافية ذات توجه سائد.

تعويض سطوع الإضاءة الخلفية/توحيد اللون

ميزة احترافية قريبة من الميزات السائدة؛ برنامج تشغيل أجهزة متقدم للوحدات ذات الإضاءة الخلفية مع مناطق محلية لتصحيح التوحيد.

التركيب

تتوفر شاشات الكمبيوتر مع مجموعة متنوعة من طرق تركيبها حسب التطبيق والبيئة.

سطح المكتب

عادةً ما تأتي شاشة سطح المكتب مزودة بحامل من الشركة المصنعة لرفعها إلى ارتفاع مريح للعين. يمكن تثبيت الحامل على الشاشة باستخدام طريقة خاصة أو باستخدام حامل VESA، أو يمكن تعديله ليتوافق معه. يتيح حامل VESA القياسي استخدام الشاشة مع العديد من الحوامل المتوفرة في السوق بعد إزالة الحامل الأصلي. قد تكون الحوامل ثابتة أو مزودة بميزات متنوعة مثل تعديل الارتفاع، والدوران الأفقي، وإمكانية عرض الشاشة أفقيًا أو رأسيًا.

حامل VESA

حامل شاشة بذراع هيدروليكي، يتم توصيله عبر فتحات تثبيت VESA

تُعرف واجهة تركيب الشاشات المسطحة (FDMI)، أو معيار واجهة تركيب VESA (MIS)، أو اختصارًا حامل VESA، بأنها مجموعة من المعايير التي وضعتها جمعية معايير الإلكترونيات المرئية لتركيب شاشات العرض المسطحة على حوامل أو حوامل جدارية. [ 24 ] وهي مُطبقة في معظم شاشات العرض وأجهزة التلفاز الحديثة ذات الشاشات المسطحة.

بالنسبة لشاشات الكمبيوتر، يتكون حامل VESA عادةً من أربعة ثقوب ملولبة في الجزء الخلفي من الشاشة والتي تتصل بقوس محول.

تركيب على الرف

تتوفر شاشات الكمبيوتر المثبتة على الرفوف بنمطين، وهي مصممة ليتم تركيبها في رف مقاس 19 بوصة:

شاشة LCD ثابتة مقاس 19 بوصة (48 سم) بنسبة عرض إلى ارتفاع 4:3 قابلة للتركيب في رف 
مُثَبَّت

تُثبّت شاشة العرض الثابتة مباشرةً على الرف، بحيث تكون الشاشة المسطحة أو أنبوب أشعة الكاثود مرئيةً دائمًا. يُقاس ارتفاع الوحدة بوحدات الرف (RU)، وتُعدّ وحدات 8U أو 9U الأكثر شيوعًا لاستيعاب شاشات مقاس 17 أو 19 بوصة. تُزوّد ​​الجوانب الأمامية للوحدة بحواف للتثبيت على الرف، موفّرةً ثقوبًا أو فتحات متباعدة بشكل مناسب لمسامير تثبيت الرف. تُعدّ الشاشة بقطر 19 بوصة أكبر حجم يُمكن تركيبه ضمن قضبان رف 19 بوصة. يُمكن استيعاب شاشات مسطحة أكبر حجمًا، ولكنها تُثبّت على الرف وتمتدّ إلى الأمام. توجد وحدات عرض أصغر حجمًا، تُستخدم عادةً في بيئات البث، حيث يُمكن وضع عدّة شاشات صغيرة جنبًا إلى جنب في وحدة تثبيت واحدة على الرف.

شاشة LCD قابلة للطي بحجم 1U، قابلة للطي، مقاس 19 بوصة (48 سم) ، بنسبة عرض إلى ارتفاع 4:3، تُثبّت في رف، مزودة بلوحة مفاتيح. 
قابلة للتخزين

شاشة العرض القابلة للطي والمثبتة في الرفوف ، بارتفاع 1U أو 2U أو 3U ، تُثبّت على قضبان انزلاقية تسمح بطي الشاشة ووضع الوحدة داخل الرف للتخزين كدرج . لا تظهر الشاشة المسطحة إلا عند سحبها من الرف وفتحها. قد تقتصر هذه الوحدات على شاشة عرض فقط، أو قد تكون مزودة بلوحة مفاتيح لتكوين نظام KVM (شاشة عرض فيديو بلوحة مفاتيح). الأنظمة الأكثر شيوعًا هي تلك المزودة بشاشة LCD واحدة، ولكن توجد أنظمة أخرى توفر شاشتين أو ثلاث شاشات في نظام تثبيت واحد في الرف.

شاشة LCD مثبتة على لوحة مقاس 19 بوصة (48 سم) ، بنسبة عرض إلى ارتفاع 4:3، قابلة للتركيب على رف 

تركيب على اللوحة

شاشة الكمبيوتر المثبتة على اللوحة مصممة للتركيب على سطح مستوٍ مع بروز بسيط للجزء الأمامي من الشاشة. يمكن أيضًا تركيبها على الجزء الخلفي من اللوحة. تُزود الشاشة بحافة حول الجوانب والأعلى والأسفل لتسهيل عملية التركيب. يختلف هذا عن شاشة العرض المثبتة على الرف حيث توجد الحواف على الجوانب فقط. تحتوي الحواف عادةً على ثقوب لمسامير التثبيت أو قد تحتوي على مسامير ملحومة على السطح الخلفي لتثبيت الشاشة في الفتحة الموجودة في اللوحة. غالبًا ما تُستخدم حشية لتوفير إحكام مانع لتسرب الماء، ويتم إحكام غلق الجزء الأمامي من الشاشة بالجزء الخلفي من اللوحة الأمامية لمنع دخول الماء والأوساخ.

إطار مفتوح

توفر الشاشة ذات الإطار المفتوح شاشة العرض وهيكلًا داعمًا كافيًا لحمل المكونات الإلكترونية الملحقة ودعم الشاشة بشكل أساسي. كما يُوفر النظام إمكانية تثبيت الوحدة على هيكل خارجي للدعم والحماية. تُصمم الشاشات ذات الإطار المفتوح لتُدمج في جهاز آخر مزود بعلبة خاصة به. تُعد ألعاب الفيديو في صالات الألعاب مثالًا جيدًا، حيث تُثبت الشاشة داخل العلبة. عادةً ما تحتوي جميع شاشات الاستخدام النهائي على شاشة ذات إطار مفتوح، حيث تُوفر شاشة الاستخدام النهائي غلافًا واقيًا أنيقًا. يقوم بعض مصنعي شاشات التثبيت في الرفوف بشراء شاشات سطح المكتب، وتفكيكها، والتخلص من الأجزاء البلاستيكية الخارجية، مع الاحتفاظ بالشاشة الداخلية ذات الإطار المفتوح لاستخدامها في منتجاتهم.

شاشة عرض سينمائية رقمية حمراء

الثغرات الأمنية

بحسب وثيقة مسربة من وكالة الأمن القومي الأمريكية (NSA) إلى مجلة دير شبيغل ، تقوم الوكالة أحيانًا باستبدال كابلات الشاشة في أجهزة الكمبيوتر المستهدفة بكابلات شاشة مزودة بأجهزة تنصت، وذلك لتمكينها من رؤية ما يُعرض على شاشة الكمبيوتر المستهدف عن بُعد. [ 25 ]

يُعرف اختراق فان إيك بأنه عملية عرض محتويات شاشة CRT أو LCD عن بُعد من خلال رصد انبعاثاتها الكهرومغناطيسية. سُمّي هذا النوع من الاختراق نسبةً إلى الباحث الهولندي في مجال الحاسوب، ويم فان إيك، الذي نشر في عام 1985 أول ورقة بحثية عنه، متضمنةً إثباتًا لمفهومه. ورغم أن هذه التقنية أكثر فعالية على شاشات CRT القديمة نظرًا لانبعاثاتها الكهرومغناطيسية القوية، إلا أنها قد تُطبّق أيضًا على شاشات LCD، مع أن تقنيات الحماية الحديثة تُقلّل من المخاطر بشكل كبير. أما اختراق شبكات الهاتف بشكل عام، فهو عملية استغلالها. [ 26 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ١ ٢ "تفوقت مبيعات شاشات LCD على شاشات CRT في الربع الثالث، بحسب شركة DisplaySearch" . مجلة Electronic Engineering Times . ٩ ديسمبر ٢٠٠٤. تاريخ الاطلاع: ١٨ أكتوبر ٢٠٢٢ .
  2. ↑ "الفرق بين التلفزيون وشاشة الكمبيوتر | الفرق بين" . differencebetween.net . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 يناير 2018 .
  3. ↑ "الفرق بين الكمبيوتر المحمول وشاشة الكمبيوتر | الفرق بين" . technologyrental.com.au . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 أبريل 2021 .
  4. ↑ "كيف تعمل أجهزة الكمبيوتر: الإدخال والإخراج" . homepage.cs.uri.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 مايو 2020 .
  5. ↑ "وحدة عرض مرئية" . قاموس كولينز الإنجليزي . هاربر كولينز . ​​تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 أكتوبر 2022 .
  6. ↑ فيلم قصير بعنوان "على أهبة الاستعداد! قصة سيج" (1956) من إنتاج شركة آي بي إم، متوفر في أرشيف الإنترنت ، يعرض نطاق عرض البيئة الأرضية شبه الآلية
  7. ↑ "شاشات أنبوب أشعة الكاثود (CRT)" . Infodingo.com. مؤرشف من الأصل بتاريخ 26 مارس 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 مايو 2011 .
  8. 1 2 "شاشات CRT" . PCTechGuide.Com. مؤرشف من الأصل بتاريخ 23 مايو 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 مايو 2011 .
  9. ↑ "TFT Central" . TFT Central. 29 سبتمبر 2017. مؤرشف من الأصل في 29 يونيو 2017. تم الاطلاع عليه في 29 سبتمبر 2017 .
  10. ↑ "مجلة بوت 1998 - مراجعة شاشة LCD" . أبريل 2012. مؤرشف من الأصل في 7 مايو 2016.
  11. ↑ "هل شاشة LCD مناسبة لك؟" . Infodingo.com. مؤرشف من الأصل بتاريخ 27 ديسمبر 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 مايو 2011 .
  12. 1 2 "معدل التحديث: عامل جدير بالملاحظة لشاشة الكمبيوتر" . مراجعة روستر . 26 سبتمبر 2018.
  13. ↑ مارك، ريجون (29 مايو 2019). "شاشات CRT مقابل شاشات LCD" . Blur Busters . تم الاسترجاع في 18 أكتوبر 2022 .
  14. ↑ مسعود غودراتي، آدم ب. موريس، ونيكولاس سيو تشيانغ برايس (2015). مدى ملاءمة (أو عدم ملاءمة) شاشات الكريستال السائل الحديثة (LCD) لأبحاث الرؤية. مجلة فرونتيرز في علم النفس ، 6: 303. غودراتي، مسعود؛ موريس، آدم؛ برايس، نيكولاس (2015). "مدى ملاءمة (أو عدم ملاءمة) شاشات الكريستال السائل الحديثة (LCD) لأبحاث الرؤية" . مجلة فرونتيرز في علم النفس . 6 : 303. doi : 10.3389/fpsyg.2015.00303 . PMC 4369646. PMID 25852617 .  
  15. ↑ "نظرة معمقة على الشاشات المنحنية" . مؤرشف من الأصل في 7 مايو 2019.
  16. ↑ معايير عرض الكمبيوتر NEMATech "مواصفات NEMA" . مؤرشفة من الأصل في 2 مارس 2012. تم الاطلاع عليها في 29 أبريل 2011 .
  17. ↑ "مقدمة - دليل تكنولوجيا الشاشات" . حلول شاشات NEC. مؤرشف من الأصل في 15 مارس 2007.
  18. ↑ «يجب على مخططي المنتجات والمسوقين التحرك قبل أن تحل شاشات 16:9 محل شاشات 16:10 وشاشات LCD السائدة، وفقًا لتقرير جديد صادر عن DisplaySearch» . DisplaySearch. 1 يوليو 2008. مؤرشف من الأصل في 21 يوليو 2011. تم الاطلاع عليه في 20 مايو 2011 .
  19. ↑ "نهاية شاشة العرض 16:10" (النسبة 30:10) . موقع AnandTech. 2 مارس 2009. تاريخ الاطلاع: 1 أكتوبر 2025 .
  20. ↑ فيرمولين، يان (10 يناير 2011). "شاشات العرض العريضة: أين ذهبت دقة 1920×1200؟" . ماي برودباند . مؤرشف من الأصل في 13 يناير 2011. تم الاطلاع عليه في 24 ديسمبر 2011 .
  21. ↑ شاشات/TFT بنسبة عرض إلى ارتفاع 16:9/16:10 | مقارنة أسعار Skinflint في الاتحاد الأوروبي. مؤرشف بتاريخ 26 أبريل 2012 في Wayback Machine . Skinflint.co.uk. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 ديسمبر 2011.
  22. ↑ فريدل، جيفري. " مساحات ألوان الصور الرقمية، الصفحة 2: صور الاختبار" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 ديسمبر 2018. شاهد بنفسك آثار سوء تفسير بيانات الألوان
  23. ↑ كورين، نورمان. "تخطيط نطاق الألوان" . مؤرشف من الأصل في 21 ديسمبر 2011. تم الاطلاع عليه في 10 ديسمبر 2018. تحدد نية العرض كيفية التعامل مع الألوان الموجودة في المصدر ولكنها خارج نطاق الألوان في الوجهة .
  24. ↑ "نظرة عامة على FDMI" (ملف PDF) . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 27 سبتمبر 2011.
  25. ↑ التسوق لشراء معدات التجسس: كتالوج يعلن عن صندوق أدوات وكالة الأمن القومي، ديسمبر 2013. مؤرشف في 6 سبتمبر 2015 على موقع Wayback Machine.
  26. ↑ تم توضيح تعريف المصطلحات ومناقشتها في كتاب آرون شواباخ، الإنترنت والقانون: التكنولوجيا والمجتمع والتسويات، الطبعة الثانية (سانتا باربرا، كاليفورنيا: ABC-CLIO، 2014)، الصفحات 192-193. ISBN 9781610693509