Un monitor de computadora es un dispositivo de salida que muestra información en forma de imágenes o texto. Un monitor discreto comprende una pantalla visual , componentes electrónicos de soporte, una fuente de alimentación, una carcasa , conectores eléctricos y controles externos para el usuario.
La pantalla de los monitores modernos suele ser una LCD con retroiluminación LED , que en la década de 2010 reemplazó a las LCD con retroiluminación CCFL . Antes de mediados de la década de 2000, la mayoría de los monitores usaban un tubo de rayos catódicos (CRT) como tecnología de salida de imagen. [1] Un monitor generalmente se conecta a su computadora host a través de DisplayPort , HDMI , USB-C , DVI o VGA . Los monitores a veces usan otros conectores y señales patentados para conectarse a una computadora, lo que es menos común.
En un principio, los monitores de ordenador se utilizaban para procesar datos , mientras que los televisores se utilizaban para vídeo. A partir de los años 1980, los ordenadores (y sus monitores) se han utilizado tanto para el procesamiento de datos como para el vídeo, mientras que los televisores han implementado algunas funciones informáticas. En la década de 2000, la relación de aspecto típica de la pantalla de los televisores y los monitores de ordenador cambió de 4:3 a 16:9. [2] [3]
Los monitores de ordenador modernos suelen ser funcionalmente intercambiables con los televisores y viceversa. Como la mayoría de los monitores de ordenador no incluyen altavoces integrados , sintonizadores de TV ni mandos a distancia, es posible que se necesiten componentes externos, como un decodificador DTA , para utilizar un monitor de ordenador como televisor. [4] [5]
Los primeros paneles frontales de los ordenadores electrónicos estaban equipados con una serie de bombillas, en las que el estado de cada una de ellas indicaba el estado de encendido o apagado de un bit de registro concreto dentro del ordenador. Esto permitía a los ingenieros que operaban el ordenador supervisar el estado interno de la máquina, por lo que este panel de luces pasó a conocerse como el "monitor". Como los primeros monitores solo podían mostrar una cantidad muy limitada de información y eran muy transitorios, rara vez se los consideraba para la salida de programas. En cambio, una impresora de líneas era el dispositivo de salida principal, mientras que el monitor se limitaba a realizar un seguimiento del funcionamiento del programa. [6]
Los monitores de computadora antes se conocían como unidades de visualización visual ( VDU ), particularmente en inglés británico. [7] Este término cayó en desuso en la década de 1990.
Se han utilizado múltiples tecnologías para los monitores de ordenador. Hasta el siglo XXI, la mayoría utilizaba tubos de rayos catódicos, pero estos han sido reemplazados en gran medida por los monitores LCD .
Los primeros monitores de ordenador utilizaban tubos de rayos catódicos (TRC). Antes de la llegada de los ordenadores domésticos a finales de los años 70, era habitual que una terminal de vídeo (VDT) que utilizase un TRC estuviera integrada físicamente con un teclado y otros componentes de la estación de trabajo en un único chasis de gran tamaño , lo que normalmente los limitaba a la emulación de un teletipo de papel , de ahí el epíteto inicial de "TTY de cristal". La pantalla era monocromática y mucho menos nítida y detallada que en un monitor moderno, lo que exigía el uso de texto relativamente grande y limitaba gravemente la cantidad de información que se podía mostrar a la vez. Las pantallas TRC de alta resolución se desarrollaron para aplicaciones militares, industriales y científicas especializadas, pero eran demasiado costosas para su uso general; su uso comercial más amplio se hizo posible tras el lanzamiento de un terminal Tektronix 4010 lento, pero asequible , en 1972.
Algunas de las primeras computadoras domésticas (como la TRS-80 y la Commodore PET ) se limitaban a pantallas CRT monocromáticas, pero la capacidad de visualización en color ya era una característica posible para algunas máquinas basadas en la serie MOS 6500 (como la computadora Apple II introducida en 1977 o la consola Atari 2600 ), y la salida en color era una especialidad de las computadoras Atari de 8 bits gráficamente más sofisticadas , introducidas en 1979. Cualquier computadora podía conectarse a los terminales de antena de un televisor en color común o usarse con un monitor CRT en color diseñado específicamente para obtener una resolución y una calidad de color óptimas. Con varios años de retraso, en 1981 IBM presentó el Adaptador de gráficos en color , que podía mostrar cuatro colores con una resolución de 320 × 200 píxeles, o podía producir 640 × 200 píxeles con dos colores. En 1984 IBM introdujo el adaptador de gráficos mejorado , que era capaz de producir 16 colores y tenía una resolución de 640 × 350. [ 8]
A finales de la década de 1980, los monitores CRT de escaneo progresivo en color estaban ampliamente disponibles y cada vez eran más asequibles, mientras que los monitores prosumer más nítidos podían mostrar claramente video de alta definición , en el contexto de los esfuerzos de estandarización de HDTV desde la década de 1970 hasta la de 1980 que fallaron continuamente, dejando a los SDTV de consumo estancados cada vez más por detrás de las capacidades de los monitores CRT de computadora hasta bien entrada la década de 2000. Durante la década siguiente, las resoluciones máximas de pantalla aumentaron gradualmente y los precios continuaron cayendo a medida que la tecnología CRT siguió siendo dominante en el mercado de monitores de PC hasta el nuevo milenio, en parte porque siguió siendo más barata de producir. [9] Los CRT todavía ofrecen ventajas de color, escala de grises, movimiento y latencia sobre los LCD actuales, pero las mejoras en estos últimos los han hecho mucho menos obvios. El rango dinámico de los primeros paneles LCD era muy pobre, y aunque el texto y otros gráficos inmóviles eran más nítidos que en un CRT, una característica del LCD conocida como retraso de píxeles hacía que los gráficos en movimiento aparecieran notablemente manchados y borrosos.
Existen múltiples tecnologías que se han utilizado para implementar pantallas de cristal líquido (LCD). A lo largo de la década de 1990, el uso principal de la tecnología LCD como monitores de computadora fue en computadoras portátiles, donde el menor consumo de energía, el peso más liviano y el menor tamaño físico de las LCD justificaban el precio más alto en comparación con un CRT. Por lo general, la misma computadora portátil se ofrecería con una variedad de opciones de pantalla a niveles de precio cada vez mayores: (activa o pasiva) monocromática, color pasiva o color de matriz activa (TFT). A medida que el volumen y la capacidad de fabricación mejoraron, las tecnologías monocromáticas y de color pasivas se eliminaron de la mayoría de las líneas de productos.
TFT-LCD es una variante de LCD que ahora es la tecnología dominante utilizada para monitores de computadora. [10]
Los primeros LCD independientes aparecieron a mediados de la década de 1990 y se vendían a precios elevados. A medida que los precios bajaron, se hicieron más populares y en 1997 competían con los monitores CRT. Entre los primeros monitores LCD de computadora de escritorio se encontraban el Eizo FlexScan L66 a mediados de la década de 1990, el SGI 1600SW , Apple Studio Display y el ViewSonic VP140 [11] en 1998. En 2003, los LCD superaron en ventas a los CRT por primera vez, convirtiéndose en la principal tecnología utilizada para monitores de computadora. [9] Las ventajas físicas de los LCD sobre los monitores CRT son que los LCD son más livianos, más pequeños y consumen menos energía. En términos de rendimiento, los LCD producen menos o ningún parpadeo, lo que reduce la fatiga visual, [12] imagen más nítida en resolución nativa y mejor contraste de tablero de ajedrez. Por otro lado, los monitores CRT tienen negros superiores, ángulos de visión y tiempo de respuesta, pueden usar resoluciones arbitrarias más bajas sin aliasing, y el parpadeo se puede reducir con frecuencias de actualización más altas, [13] aunque este parpadeo también se puede usar para reducir el desenfoque de movimiento en comparación con pantallas menos parpadeantes como la mayoría de las LCD. [14] Muchos campos especializados como la ciencia de la visión siguen dependiendo de los CRT, los mejores monitores LCD han logrado una precisión temporal moderada y, por lo tanto, se pueden usar solo si su pobre precisión espacial no es importante. [15]
El alto rango dinámico (HDR) [13] se ha implementado en monitores LCD de alta gama para mejorar la precisión de la escala de grises. Desde finales de la década de 2000, los monitores LCD de pantalla ancha se han vuelto populares, en parte debido a la transición de las series de televisión, las películas y los videojuegos a la pantalla ancha, lo que hace que los monitores más cuadrados no sean adecuados para mostrarlos correctamente.
Los monitores de diodos orgánicos emisores de luz (OLED) ofrecen la mayoría de los beneficios de los monitores LCD y CRT con pocos de sus inconvenientes, aunque al igual que los paneles de plasma o los primeros CRT, sufren de quemado y siguen siendo muy caros.
El rendimiento de un monitor se mide mediante los siguientes parámetros:
En los dispositivos de visualización bidimensional , como los monitores de ordenador, el tamaño de la pantalla o el tamaño de la imagen visible es la cantidad real de espacio de pantalla disponible para mostrar una imagen , un vídeo o un espacio de trabajo, sin obstrucciones del bisel u otros aspectos del diseño de la unidad. Las principales medidas de los dispositivos de visualización son el ancho, la altura, el área total y la diagonal.
El tamaño de una pantalla suele indicarse por los fabricantes en diagonal, es decir, como la distancia entre dos esquinas opuestas de la pantalla. Este método de medición es heredado del método utilizado para la primera generación de televisores CRT, cuando se utilizaban habitualmente tubos de imagen con caras circulares. Al ser circulares, era el diámetro externo de la envoltura de vidrio el que describía su tamaño. Dado que estos tubos circulares se utilizaban para mostrar imágenes rectangulares, la medida diagonal de la imagen rectangular era menor que el diámetro de la cara del tubo (debido al grosor del vidrio). Este método se siguió utilizando incluso cuando los tubos de rayos catódicos se fabricaban como rectángulos redondeados; tenía la ventaja de ser un único número que especificaba el tamaño y no resultaba confuso cuando la relación de aspecto era universalmente 4:3.
Con la introducción de la tecnología de pantalla plana, la medida diagonal se convirtió en la diagonal real de la pantalla visible. Esto significaba que una pantalla LCD de dieciocho pulgadas tenía un área visible mayor que un tubo de rayos catódicos de dieciocho pulgadas.
La estimación del tamaño del monitor por la distancia entre las esquinas opuestas no tiene en cuenta la relación de aspecto de la pantalla , de modo que, por ejemplo, una pantalla panorámica de 21 pulgadas (53 cm) con formato 16:9 tiene menos área que una pantalla de 21 pulgadas (53 cm) con formato 4:3. La pantalla 4:3 tiene dimensiones de 16,8 pulgadas × 12,6 pulgadas (43 cm × 32 cm) y un área de 211 pulgadas cuadradas (1360 cm 2 ), mientras que la pantalla ancha tiene 18,3 pulgadas × 10,3 pulgadas (46 cm × 26 cm), 188 pulgadas cuadradas (1210 cm 2 ).
Hasta aproximadamente 2003, la mayoría de los monitores de computadora tenían una relación de aspecto de 4:3 y algunos tenían 5:4 . Entre 2003 y 2006, los monitores con relaciones de aspecto de 16:9 y principalmente 16:10 (8:5) se volvieron comúnmente disponibles, primero en computadoras portátiles y luego también en monitores independientes. Las razones para esta transición incluyeron usos productivos (es decir, campo de visión en videojuegos y visualización de películas) como la visualización de procesadores de texto de dos páginas de letras estándar una al lado de la otra, así como visualizaciones CAD de dibujos de gran tamaño y menús de aplicaciones al mismo tiempo. [17] [18] En 2008, 16:10 se convirtió en la relación de aspecto más vendida para monitores LCD y el mismo año 16:10 fue el estándar principal para computadoras portátiles y notebooks . [19]
En 2010, la industria informática comenzó a cambiar de formato 16:10 a 16:9 porque se eligió 16:9 como tamaño de pantalla estándar para televisores de alta definición y porque eran más baratos de fabricar. [ cita requerida ]
En 2011, las pantallas que no eran de formato panorámico con una relación de aspecto de 4:3 se fabricaban en pequeñas cantidades. Según Samsung , esto se debió a que "la demanda de los antiguos 'monitores cuadrados' ha disminuido rápidamente en los últimos años" y "preveo que para fines de 2011, la producción de todos los paneles de formato 4:3 o similares se detendrá debido a la falta de demanda". [20]
La resolución de los monitores de ordenador ha aumentado con el tiempo. De 280 × 192 a finales de los años 1970, a 1024 × 768 a finales de los años 1990. Desde 2009, la resolución más vendida para los monitores de ordenador es 1920 × 1080 , compartida con el 1080p de HDTV. [21] Antes de 2013, los monitores LCD del mercado masivo estaban limitados a 2560 × 1600 a 30 pulgadas (76 cm), excluyendo los monitores profesionales de nicho. Para 2015, la mayoría de los principales fabricantes de pantallas habían lanzado pantallas de 3840 × 2160 ( 4K UHD ), y los primeros monitores de 7680 × 4320 ( 8K ) habían comenzado a enviarse.
Cada monitor RGB tiene su propia gama de colores , limitada en cromaticidad por un triángulo de color . Algunos de estos triángulos son más pequeños que el triángulo sRGB , otros son más grandes. Los colores se codifican típicamente por 8 bits por color primario. El valor RGB [255, 0, 0] representa el rojo, pero colores ligeramente diferentes en diferentes espacios de color como Adobe RGB y sRGB. Mostrar datos codificados en sRGB en dispositivos de amplia gama puede dar un resultado poco realista. [22] La gama es una propiedad del monitor; el espacio de color de la imagen se puede reenviar como metadatos Exif en la imagen. Mientras la gama del monitor sea más amplia que la gama del espacio de color, es posible una visualización correcta, si el monitor está calibrado. Una imagen que utiliza colores que están fuera del espacio de color sRGB se mostrará en un monitor de espacio de color sRGB con limitaciones. [23] Todavía hoy, muchos monitores que pueden mostrar el espacio de color sRGB no están calibrados de fábrica ni por el usuario para mostrarlo correctamente. La gestión del color es necesaria tanto en la publicación electrónica (a través de Internet para su visualización en navegadores) como en la edición de escritorio destinada a la impresión.
La mayoría de los monitores modernos pasan al modo de ahorro de energía si no reciben ninguna señal de entrada de vídeo. Esto permite que los sistemas operativos modernos apaguen el monitor tras un periodo de inactividad determinado, lo que también prolonga la vida útil del monitor. Algunos monitores también se apagan automáticamente tras un periodo de tiempo en modo de espera.
La mayoría de las computadoras portátiles modernas ofrecen un método para atenuar la pantalla después de períodos de inactividad o cuando se usa la batería. Esto extiende la vida útil de la batería y reduce el desgaste.
La mayoría de los monitores modernos tienen dos colores de luz indicadora diferentes: si se detecta una señal de entrada de video, la luz indicadora es verde y, cuando el monitor está en modo de ahorro de energía, la pantalla se vuelve negra y la luz indicadora es naranja. Algunos monitores tienen diferentes colores de luz indicadora y algunos monitores tienen una luz indicadora parpadeante cuando están en modo de ahorro de energía.
Muchos monitores tienen otros accesorios (o conexiones para ellos) integrados. Esto coloca los puertos estándar al alcance de la mano y elimina la necesidad de otro concentrador , cámara , micrófono o conjunto de altavoces independiente . Estos monitores tienen microprocesadores avanzados que contienen información de códecs, controladores de interfaz de Windows y otro software pequeño que ayuda al funcionamiento correcto de estas funciones.
Monitores que tienen una relación de aspecto superior a 2:1 (por ejemplo, 21:9 o 32:9, a diferencia de la más común 16:9, que se resuelve en 1,77 : 1). Los monitores con una relación de aspecto superior a 3:1 se comercializan como monitores súper ultraanchos. Por lo general, se trata de pantallas curvas enormes diseñadas para reemplazar una implementación de varios monitores .
Estos monitores utilizan el tacto de la pantalla como método de entrada. Se pueden seleccionar o mover elementos con un dedo, y se pueden utilizar gestos con los dedos para transmitir comandos. La pantalla necesitará una limpieza frecuente debido a la degradación de la imagen causada por las huellas dactilares.
Algunas pantallas, especialmente los monitores de pantalla plana más nuevos, reemplazan el tradicional acabado mate antirreflejo por uno brillante. Esto aumenta la saturación y la nitidez del color , pero los reflejos de las luces y las ventanas son más visibles. A veces se aplican revestimientos antirreflejos para ayudar a reducir los reflejos, aunque esto solo mitiga parcialmente el problema.
La mayoría de las veces, al utilizar tecnología de pantalla plana nominal como LCD u OLED, se imparte una curva cóncava en lugar de convexa, lo que reduce la distorsión geométrica, especialmente en monitores de escritorio extremadamente grandes y anchos, diseñados para un rango de visión cercano.
Los monitores más modernos pueden mostrar una imagen diferente para cada ojo , a menudo con la ayuda de gafas especiales y polarizadores, lo que da la sensación de profundidad. Una pantalla autoestereoscópica puede generar imágenes en 3D sin necesidad de casco.
Características para uso médico o para colocación en exteriores.
En algunas aplicaciones que requieren seguridad se utilizan pantallas con ángulos de visión estrechos.
Herramientas integradas de calibración de pantalla, parasoles de pantalla, transmisores de señales; Pantallas protectoras.
Una combinación de un monitor con una tableta gráfica . Estos dispositivos normalmente no responden al tacto sin el uso de la presión de una o más herramientas especiales. Sin embargo, los modelos más nuevos ahora pueden detectar el tacto con cualquier presión y, a menudo, también tienen la capacidad de detectar la inclinación y la rotación de la herramienta.
Los sensores táctiles y de tableta se utilizan a menudo en pantallas de muestra y retención , como las LCD, para sustituir al lápiz óptico , que solo puede funcionar en CRT.
La opción de utilizar la pantalla como monitor de referencia; estas funciones de calibración pueden proporcionar un control avanzado de la gestión del color para tomar una imagen casi perfecta.
Opción para monitores LCD profesionales, inherente a OLED y CRT; característica profesional con tendencia mainstream.
Característica profesional cercana a la corriente principal; controlador de hardware avanzado para módulos retroiluminados con zonas locales de corrección de uniformidad.
Los monitores de computadora están provistos de una variedad de métodos para montarlos dependiendo de la aplicación y el entorno.
Los monitores de escritorio suelen contar con un soporte del fabricante que eleva el monitor hasta una altura de visualización más ergonómica. El soporte se puede fijar al monitor mediante un método patentado o puede utilizar un soporte VESA o ser adaptable a él. Un soporte estándar VESA permite utilizar el monitor con más soportes de repuesto si se quita el soporte original. Los soportes pueden ser fijos u ofrecer una variedad de características, como ajuste de altura, giro horizontal y orientación de pantalla horizontal o vertical.
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La interfaz de montaje de pantalla plana (FDMI), también conocida como estándar de interfaz de montaje VESA (MIS) o coloquialmente como soporte VESA, es una familia de estándares definidos por la Asociación de estándares electrónicos de video para montar pantallas planas en soportes o soportes de pared. [24] Se implementa en la mayoría de los monitores y televisores de pantalla plana modernos.
Para los monitores de computadora, el soporte VESA generalmente consta de cuatro orificios roscados en la parte posterior de la pantalla que se acoplan a un soporte adaptador.
Los monitores de computadora para montaje en rack están disponibles en dos estilos y están diseñados para montarse en un rack de 19 pulgadas:
Un monitor de montaje en bastidor fijo se monta directamente en el bastidor con el panel plano o CRT visible en todo momento. La altura de la unidad se mide en unidades de bastidor (RU) y las unidades 8U o 9U son las más comunes para colocar pantallas de 17 o 19 pulgadas. Los lados frontales de la unidad están provistos de bridas para montar en el bastidor, lo que proporciona orificios o ranuras espaciados adecuadamente para los tornillos de montaje en bastidor. Una pantalla diagonal de 19 pulgadas es el tamaño más grande que cabe dentro de los rieles de un bastidor de 19 pulgadas. Se pueden acomodar paneles planos más grandes, pero se montan "en bastidor" y se extienden hacia adelante del bastidor. Hay unidades de visualización más pequeñas, que se utilizan normalmente en entornos de transmisión, que se adaptan a varias pantallas más pequeñas una al lado de la otra en un montaje en bastidor.
Un monitor de montaje en bastidor escamoteable tiene una altura de 1U, 2U o 3U y se monta sobre guías de bastidor que permiten plegar la pantalla y deslizar la unidad dentro del bastidor para guardarla como cajón . La pantalla plana solo es visible cuando se saca del bastidor y se despliega. Estas unidades pueden incluir solo una pantalla o pueden estar equipadas con un teclado creando un KVM (monitor de video con teclado). Los sistemas más comunes son los que tienen una sola pantalla LCD, pero hay sistemas que proporcionan dos o tres pantallas en un solo sistema de montaje en bastidor.
Un monitor de ordenador montado en panel está diseñado para montarse en una superficie plana con la parte delantera de la unidad de visualización sobresaliendo ligeramente. También se pueden montar en la parte trasera del panel. Se proporciona una brida alrededor de la pantalla, los lados, la parte superior y la parte inferior, para permitir el montaje. Esto contrasta con una pantalla montada en bastidor donde las bridas solo están en los lados. Las bridas estarán provistas de orificios para pernos pasantes o pueden tener pernos soldados a la superficie trasera para asegurar la unidad en el orificio del panel. A menudo se proporciona una junta para proporcionar un sello hermético al panel y la parte delantera de la pantalla se sellará a la parte trasera del panel frontal para evitar la contaminación por agua y suciedad.
Un monitor de marco abierto proporciona la pantalla y una estructura de soporte suficiente para albergar los componentes electrónicos asociados y para sostener mínimamente la pantalla. Se tomarán precauciones para unir la unidad a alguna estructura externa para brindar soporte y protección. Los monitores de marco abierto están diseñados para integrarse en algún otro equipo que proporcione su propia carcasa. Un buen ejemplo sería un videojuego de arcade con la pantalla montada dentro del gabinete. Por lo general, hay una pantalla de marco abierto dentro de todas las pantallas de uso final, que simplemente proporciona una carcasa protectora atractiva. Algunos fabricantes de monitores de montaje en bastidor compran pantallas de escritorio, las desarman y descartan las partes plásticas externas, conservando la pantalla de marco abierto interna para incluirla en su producto.
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Según un documento de la NSA filtrado a Der Spiegel , la NSA a veces intercambia los cables del monitor de las computadoras seleccionadas con un cable de monitor intervenido para permitir que la NSA vea de forma remota lo que se muestra en el monitor de la computadora seleccionada. [25]
El phreaking de Van Eck es el proceso de mostrar de forma remota el contenido de un CRT o LCD mediante la detección de sus emisiones electromagnéticas. Recibe su nombre del investigador informático holandés Wim van Eck, quien en 1985 publicó el primer artículo sobre el tema, incluida una prueba de concepto. El phreaking en términos más generales es el proceso de explotación de redes telefónicas. [26]
Vea usted mismo los efectos de los datos de color malinterpretados
La intención de renderizado determina cómo se manejan los colores que están presentes en la fuente pero que están fuera de la gama en el destino.
