También llamado consola o simplemente pantalla es la salida estándar del computador, requiere de un controlador interfaz llamado Adaptador de video, Graficadora o Tarjeta de video, para su conexión y funcionamiento.
Al comienzo de la era del PC el monitor solo desplegaba texto en un solo color, algunos ambar, otros verde y los más sofisticados gris. Con el avance tecnológico se desarrollaron tipos monitores que podían mostrar imágenes y gráficos en colores, los más conocidos son:
- El CGA (Color Graphics Adapter): introducido en 1.981 permitía
una resolución de 320 por 200 pixeles, en 16 colores.
- El MDA: de texto solamente de 720 por 350 (1.981).
- El EGA (Enhanced Graphics Adapter): introducido en 1.984 con
una resolución de 640 por 350.
- El Hércules monocromo, fue introducido por IBM y permitía
emular CGA o un EGA por medio de un software.
- MGP (Mono Graphics Printer): fue un de los adaptadores
de monitor más empleados permite la generación de gráficos
en un solo color y también controla el puerto paralelo que se utiliza
para la impresora.
- VGA (Video Graphics Array): data de 1.987 con la introducción
de la PS/2 de IBM y ha desplazado a los otros tipos. Provee una resolución
gráfica básica de 640 pixeles horizontales por 480 pixeles
verticales, con 16 colores o tonos de gris. En el modo de texto de DOS,
la resolución VGA es de 720 por 400. La resolución y el número
colores ofrecidos por un sistema de video están limitados por la
memoria instalada en el adaptador de video. El VGA estándar pone
16 colores en la pantalla a la vez. Mientras más grande sea
la resolución y mientras más colores tenga, más será
la memoria que necesita un
adaptador para contener una imagen en pantalla completa. El VGA básico
requiere 4 bits de memoria por cada pixel para mostrar 16 colores
(cada bit representa dos opciones, y 2x2x2x2=16). Para 256 colores se necesitan
8 bits por pixel, 32768 colores requieren de 16 bits (dos bytes) y 16.78
millones de colores necesitan 24 bits, etc.
Los adaptadores de video VGA se han fabricado en todos los tipos de buses y en diferentes marcas. La capacidad de esta se determina por el la cantidad de bits que transfiere en un solo ciclo de reloj y por el tamaño de memoria que incorpora. Las primeras graficadoras VGA tenían 256 KB de memoria de video, en la actualidad pueden tener más de 4 MB, permitiendo desplegar millones de colores a altas resoluciones.
A demás de la resolución y los colores existen otras especificaciones
que se deben considerar en los monitores. Hay tres frecuencias importantes,
la frecuencia de sincronización vertical (frecuencia de cuadro o
de actualización), la frecuencia de sincronización horizontal
(frecuencia de barrido o de línea) y la amplitud de la banda. La
frecuencia de actualización, medida en Hertz determina la estabilidad
de la imagen en la pantalla.
La frecuencia de línea medida en Kilohertz (KHz) es el producto
del número de líneas en la imagen (resolución vertical)
y de la frecuencia de actualización. La amplitud de banda, medida
en Megahertz (MHz) establece las frecuencias más altas en
la señal de video, lo que aproximadamente corresponde al número
de puntos en una línea multiplicados por la frecuencia de línea.
Mientras más alta sea la frecuencia de actualización,
más estable será la imagen. Pero el aumento de la frecuencia
de cuadro disminuye el tiempo disponible para pintar pixeles en la pantalla,
elevando la frecuencia horizontal necesaria. El VGA estándar requiere
que los monitores sean capaces de operar a frecuencias de cuadro de 60
Hz a 70 Hz.
Las frecuencias horizontales aumentan con la frecuencia de cuadro y
la resolución. Con 640 por 480 en VGA y la frecuencia de cuadro
de 70 Hz, la frecuencia de línea es de 31.5 KHz. Las especificaciones
de VESA (Video Electronic Standard Association) a la resolución
de 800 por 600 incluye normas con frecuencia de cuadro de 56 Hz y una frecuencia
de línea de 37.8 KHz, y la especificación oficial con una
frecuencia de cuadro de 72 Hz y una frecuencia de línea de 48 KHz.
El estándar VESA a la resolución de 1.024 por 768 requiere
una frecuencia de cuadro de 60 Hz y una frecuencia de línea de 48
KHz.
Un monitor de multibarrido (Multisync) maneja todas las frecuencias
en su alcance; un monitor de múltiples frecuencias maneja un número
fijo de frecuencias de uso actual.
Más allá de las frecuencias de barrido, hay otros factores que influyen en la nitidez de la imagen producida por un monitor. Muchos de estos como la convergencia (registro o alineamiento apropiado de los rayos de electrones rojo, azul y verde que crean cada pixel), varía de monitor a monitor. Todo tubo de pantalla a colores tiene, o una máscara de sombra o una parrilla de abertura que evita que la señal destinada a un color ilumine los puntos de otro color. Una máscara de sombra está llena de huecos que sólo permiten el paso del rayo deseado exactamente en los lugares precisos; una parrilla de abertura es un grupo de cables estirados que consiguen el mismo resultado al formar una serie de ranuras. Los mejores monitores tienen máscaras de sombra hechas de Invar, una aleación metálica que se expande muy poco cuando se calienta y ayuda a mantener una imagen nítida. La distancia entre los huecos o ranuras determina la nitidez del monitor. Dependiendo del diseño del tubo, mientras menor sea la distancia mejor será la imagen. Otros factores que afectan a los monitores son el autodimensionado, la distorsión de barril o efecto de convexidad, la deriva, jitter, efecto de concavidad, swim y efecto de trensado.
Falta de convergencia: Es una falta de alineación de uno o más de los tres rayos electrónicos (RGB) que hacen que pasen por las aperturas equivocadas en la máscara de perforaciones del monitor.
Efecto de barril: Una distorsión geométrica común que ocurre cuando la imagen que se muestra difiere de la ideal en que los bordes se muestran convexos.
Concavidad: Una distorsión geométrica, opuesta al efecto barril, y que curva hacia adentro a los bordes.
La MTF promedio (Función Transferencial de Modulación)
se puede definir como la razón del contraste contra la brillantez
máxima útil. Esta sirve como un índice de la nitidez
de un monitor. Las grandes bandas alternas blancas y negras aparecerán
con nitidez en la mayoría de los monitores, pero a medida que estas
bandas/líneas se hacen más delgadas y se acercan más,
el monitor tendrá más dificultad para separarlas. Un monitor
nítido tendrá un alto nivel de contraste de blanco y negro
hasta cuando muestra líneas cercanas.
A medidas que aumenta la brillantez del monitor, los haces de electrones
que barren la pantalla se hacen más brillantes. Llega un momento
en que este aumento afectará adversamente el enfoque del monitor,
causando que el color de la imagen se corra. La Brillantez Máxima
Util es una medida de la luminancia de la pantalla en el punto más
brillante antes de que el valor de MTF comience a bajar.
Un monitor muestra el color usando una capa interna de substancia fosfórica que consiste de finos puntos (que crean una máscara) o líneas delgadas compuestos de tres tipos de sustancias fosfóricas que produce la luz azul, verde o roja cuando son excitados por los haces de electrones. Los monitores usan típicamente un rayo separado para cada tipo de sustancia fosfórica. Cuando estos rayos no están alineados aparecen areolas coloreadas alrededor de los objetos en la pantalla. Este fenómeno se conoce como de convergencia y normalmente aparece en los rincones de la pantalla, donde los rayos electrónicos se ven sometidos a la mayor deflexión a partir de su origen en el centro de la pantalla.
La concavidad es una medida de cuanto se curva o se arquea una línea en la pantalla. Las líneas en los bordes de la pantalla tienden a mostrar más curvatura que las líneas en el centro, debido al aumento de la deflexión del rayo de electrones.
Esta tecnología fue desarrollada en 1.964 por un grupo de investigadores de RCA Laboratories dirigido por George H. Heilmeier, hizo su debut comercial a comienzos de los años 70´s, utilizándose principalmente en relojes digitales, actualmente es bastante empleado en televisores y computadores portátiles, debido a que ocupa menos espacio que el monitor de Tubo de Rayos Catódicos (TRC o CRT).
Al contrario de los TRC o los LED los LCD, por ser elementos pasivos, no emiten luz sino que controlan la luz incidente; por lo tanto, consumen muy baja corriente.
Un cristal es un estructura generalmente sólida en la cual las moléculas están perfectamente ordenadas, siguiendo unas determinadas direcciones espaciales. Este mismo tipo de ordenamiento, sin embargo, se presenta también a temperatura ambiente en ciertos fluidos orgánicos llamados cristales líquidos. Estas moléculas pueden ser fácilmente reorientadas o dispersadas por campos eléctricos externos y, dependiendo de su orientación, hacer que los cristales aparezcan transparentes u opacos al ojo humano. Esta característica se denomina anisotropía dieléctrica y es la que se utiliza como visualizadores.
De acuerdo al método de iluminación los cristales líquidos pueden ser:
De acuerdo al formato de la información se clasifican en:
Dependiendo del método de control se especifican como:
De matriz activa. Utilizan en cada pìxel o punto de intersección un elemento activo que puede ser un MOSFET de película delgada que se utiliza en pantallas de computador, televisores y cámaras de video.
Es después del monitor el dispositivo de salida más importante del computador. Las clases de impresoras más importantes son:
Matriz de punto: son las impresoras que utilizan agujas para golpear la cinta entintada sobre el papel de impresión y generar así los textos o caracteres. Se llama matriz de puntos porque cada carácter se crea por un arreglo de pequeños puntos, donde un punto corresponde a el martillazo de una aguja. Las agujas están acomodas en un unidad llamada cabeza de impresión y son impulsadas por unas pequeñas bobinas que se energizan con los pulsos eléctricos que le llegan por un cable delgado y plano en forma de cinta, llamada comúnmente como cinta lógica o de datos. Las impresoras de matriz de punto son utilizadas especialmente en aplicaciones comerciales donde se requieren grandes listados de informes tales de cómo los de contabilidad, debido a que se pueden usar varias hojas a mismo tiempo separadas con papel carbón y así obtener varias copias. Estas impresoras pueden trabajar con papel continuo, para el cual utiliza un mecanismo de tracción provisto por orugas para fijar la hoja. También se puede usar hoja suelta o estándar, la cual se coloca en una guía y es arrastrada por un rodillo.
Láser: se caracteriza porque utiliza un fino haz de rayo LASER movido muy rápido por un prisma giratorio, y de encendido y apagado controlado para ir dibujando en un tambor sensible los caracteres o gráficos que se están enviando a imprimir. Su funcionamiento se puede explicar de la siguiente manera. El computador envía a la impresora comandos de control y elementos de imagen en forma de pulsos binarios. En el momento apropiado, la corona, un alambre delgado que está conectado a un transformador de alta tensión eléctrica, deposita por inducción una carga eléctrica negativa uniforme en la superficie de un tambor giratorio fotosensible (igual que una fotocopiadora).
Un delgado haz de luz LASER, desviado hacia uno y otro lado por un mecanismo de espejos, dibuja en la superficie del tambor una réplica de la imagen compuesta en el bloque de memoria. Cuando el haz de luz incide en la superficie cargada negativamente, hace que ésta se vuelva conductora de la electricidad en dicho punto y que descargue a la masa del aparato su energía. A medida que el tambor gira va quedando en la superficie una imagen invisible formada por las zonas que no recibieron luz, llamada imagen latente. Casi al mismo tiempo, el mecanismo de transporte del papel comienza a desplazar la hoja hacia el tambor.
Un rodillo magnético colocado en la unidad de desarrollo (toner) deposita sobre la superficie del tambor partículas de toner cargadas negativamente que se adhieren al los puntos de imagen latente, a la vez que son rechazadas por zonas cargadas negativamente. La imagen se hace visible. La imagen entintada del tambor entra en contacto con la hoja de papel la cual se mueve sincrónicamente a su misma velocidad. Por la otra cara del papel se encuentra una corona de descarga, consistente en un alambre finísimo conectado al polo positivo del transformador de alta tensión, la cual coloca cargas eléctricas positivas en la superficie de contacto del papel con el tambor, con el fin de atraer hacia este las partículas negativas del tones.
Puesto que el toner se funde con el calor, basta con pasar la hoja entre dos rodillos calientes para que la imagen se fije permanentemente al papel. A la unidad de rodillos se le llama fuser. La alta temperatura derrite al componente termoplástico del toner y la presión de los rodillos la ayuda a fijar entre las fibras del papel.
Con el fin de preparar la superficie para la próxima imagen una hoja de plástico la barre a medida que el tambor gira y remueve el toner que haya podido quedar allí durante el proceso de transferencia. Para facilitar la labor se coloca al frente una lámpara de descarga, dentro de la impresora cuya luz neutraliza las cargas eléctricas del tambor. Este proceso es continuo. Mientras esto sucede aquí, por el otro lado del tambor se puede estar creando otra imagen.
Impresora de Inyección de tinta (Ink Jet): Son las que más se están utilizando actualmente en el hogar y en la oficina, debido a que las impresiones son de una muy buena presentación, además de que pueden realizar impresiones con calidad fotográfica. Para la impresión emplean cartuchos de tinta que puede ser negra, Azul, Roja o Amarilla, que son los colores básicos. Estos cartuchos son similares a una cabeza de impresión de puntos en que se mueven horizontalmente cuando está imprimiendo (cosa que no hace la LASER), pero a diferencia de ésta no da martillazos sobre el papel sino que envía pequeños chorros (Jet) de tinta, por lo tanto no genera ruido cuando está trabajando como la de puntos.
Dependiendo de cada marca o modelo algunas impresoras son a color o monocromo, es decir sólo imprimen con tinta negra. En el caso de las impresoras a color, algunas trabajan con ambos cartuchos al tiempo mientras que otras solamente tienen un puesto, por lo que es necesario cambiar de cartucho cada vez que se va a cambiar de estilo de impresión ( color a negro o viceversa).
Ploter: Trazador de gráficos. Es un aparato que se utiliza para obtener copias en papel de diagramas electrónicos, planos arquitectónicos, esquemas de piezas mecánicas, etc. dibujados por programas gráficos como los de Diseño Asistido por Computador (CAD). Consiste de un tablero rectangular en el que se desplazan uno o más lápices de tinta de cualquier color, siguiendo las coordenadas X-Y de un eje, moviendo simultáneamente la hoja de papel.
Son los dispositivos utilizados para la reproducción de los sonidos, generados por la tarjeta de sonido. Las tarjetas de sonidos más conocidas son Las Sound Blaster creadas por Creative Labs, quien creo el estándar Blaster, con el cual la mayoría de aplicaciones multimedia son compatibles. Este se puede definir como el requerimiento de que el adaptador se configure por la dirección base(Addres) 220, dirección E/S 388, IRQ 5, y DMA 1, esta especificación es usada por la mayoría de las tarjetas de sonido de otras marcas. Otro estándar muy común es el Windows Sound System creado por Microsoft Corp. En éste las configuraciones son: Dirección Base 534 o 604, IRQ 11 o 9 y DMA 3 o 0. Actualmente las tarjetas o controladores de sonidos son Plug and Play por lo que no es tan complicada la configuración como antes.
