Методы и средства отображения информации

2. Средства отображения  информации

Для современных  средств отображения информации характерно значительное разнообразие реализованных в них физических принципов. Увеличиваются функциональные возможности универсальных УОИ. С другой стороны, расширение области их применения приводит к созданию разнообразных узко специализированных устройств. Наиболее четко средства отображении могут быть разделены по используемым в индикаторах физическим принципам. Их особенности решающим образом сказываются на конструкции и функциональных возможностях УОИ.

По прочим признакам  технические средства отображения могут быть классифицированы следующим образом.

По типу представляемой информации УОИ подразделяются на устройства, реализующие отображение: дискретных сигналов, цифровых данных, условных графических образов, мнемосхем, алфавитно-цифровой информации, квазиграфической информации, универсальной графической информации.

Отображение дискретных сигналов (но типу «да - нет») имеет место  в электротехнических и радиотехнических устройствах. Отображение чисто цифровой информации необходимо в различных устройствах вычислительной и измерительной техники. Это наиболее массовые типы индикаторов. Реализация таких индикаторов в настоящее время в основном осуществляется на базе твердотельных элементов люминесцентного, светодиодного и жидкокристаллического типов.

Для обозначения часто встречающихся явлений и событий иногда используются условные графические образы. Мнемосхемы используются для отображения сложных структур и в условном виде обозначают объекты и явления с учетом связей между ними. При индивидуальном использовании мнемосхемы реализуются на экранных индикаторах различного типа, при групповом — строятся из набора дискретных элементов.

Отображение алфавитно-цифровой информации охватывает наибольшее число  применений, в том числе в области АСУ различном назначения. Реализация текстов осуществляется в основном на экранах ЭЛТ, а также на различных плоских панелях: газоразрядных, люминесцентных и др. Добавление к знаковой информации графических элементов позволяет без изменения технической структуры УОИ обеспечить отображение простейших рисунков, относящихся к так называемой информационной графике. Средства отображения такого рода получили название квазиграфических (иногда псевдографических). Наиболее совершенные дисплейные устройства позволяют отображать любую графическую информацию (в том числе и символьную), сложность которой ограничивается лишь разрешающей способностью и емкостью экрана.

По способу формирования изображения УОИ подразделяют на устройства дискретно-знаковые, дискретно-матричные, функциональные и растровые.

В первом случае каждый дискретный знак формируется  отдельно адресуемым индикаторным элементом. Возможности таких приборов определяются набором знаков в каждом индикаторе и их нищим количеством. При отображении средних и больших объемов информации такой метод мало эффективен.

При дискретно-матричном  способе формирование изображения  осуществляется с помощью большого числа точечных элементов, которые  собраны в столбцы и строки. Чтобы высветился элемент, расположенный  на пересечении определенных строки и столбца, он должен иметь порог включения, который превышается только в месте пересечения, на остальные элементы при этом должен поступать сигнал, по амплитуде меньший порогового. Большинство устройств такого типа реализуется в виде плоских панелей на базе электролюминесценции, газового разряда и некоторых других физических принципов.

Следующие два  способа формирования изображения  относятся главным образом к индикаторам, построенным на базе ЭЛТ. Функциональный (или векторный) метод предусматривает построение информационных образов (символьных или графических) путем произвольного отклонения луча. При растровом методе подсвет элементов изображения осуществляется в определенные моменты времени синхронно с постоянной разверткой луча по экрану.

По характеру использования средства отображения разделяют на индивидуальные и коллективные (массовые). Различные экранные и матричные средства, предназначенные для использования одним оператором, наиболее распространены в технике отображения. В некоторых крупных пунктах управления и информационных системах используются индикаторные устройства больших размеров, позволяющие осуществлять групповое взаимодействие операторов или выдавать справочную информацию массовому пользователю.

По степени программирования УОИ могут быть разделены на устройства с постоянными (непрограммируемыми) функциями, устройства с программируемыми функциями и параметрами (гибкие устройства) и устройства с возможностью программной обработки данных (активные или интеллектуальные средства отображения). Возможность изменения функций и параметров (например, форматов и алфавита) определяется конструкцией УОИ и его схемой управления, которые при этом достаточно сложны, возможность же обработки данных требует использования в составе УОИ микро-ЭВМ. Усложнение управления целесообразно в дисплеях с широкими возможностями по отображению информации, которые обеспечивают ЭЛТ или многоэлементные плоские панели.

По характеру связи с пользователем средства отображения разделяют на информирующие, запросно-справочные и диалоговые. В первом случае имеется в виду односторонний характер предоставления визуальной информации пользователю от центральной системы или датчиков. Во втором и третьем случаях возможен двусторонний обмен информацией. В запросно-справочных системах оператор передает системе заранее обусловленные команды, но не может модифицировать или вводить данные. В диалоговых системах такая возможность ему предоставляется. Последний тип связи получил наибольшее развитие при работе УОИ в системах с ЭВМ, а также в персональных ЭВМ.

Перечислим  в заключение некоторые основные технические параметры, характеризующие УОИ. К ним могут быть отнесены: размер поля отображения; информационная емкость экрана; быстродействие; количество и тип отображаемых элементов (при их фиксации); наличие и объем автономной памяти; эргономические характеристики (разрешающая способность, яркость, мелькание, цвет и пр.); габаритные размеры и энергетические показатели.

В данном разделе  основное внимание уделено техническим средствам отображения, получившим в настоящее время широкое распространение в различных автоматизированных системах обработки информации и управления. К ним относятся алфавитно-цифровые и графические дисплеи на ЭЛТ, а также некоторые типы матричных приборов.