2011年6月25日 星期六

‧ 電視機能否替代監視器 ? (監視器採購完全解說)

來源: IT 168
  
  作為安防監控系統主要的重要一員,監視器具有舉足輕重的地位,它就好比電腦中的顯示器,負責輸出影像並直觀的呈現給我們觀看,因此,監視器效果的優劣直接影響選購的整套安防監控產品的實用性,畢竟監控設備中也只有監視器是最直觀能體現效果的設備,充當著即時監控和錄影重播的主要功能。

  
  人們認為監視器其實 “能用就行” 沒什麼好講究的,其實不然,它的選購就大有學問。 可能有些消費者遇到過這樣的問題:自己組建監控設備,在購買類比監控攝像機DVR錄影系統後,發現實際組建的圖像效果遠比在商家那裏試用要差很多,同樣的產品和設備,為什麼會存在效果差距?最後我們發現,原來是監視器的原因,很多民用買家為了節省資金,並沒有購買監控專用的監視器設備,而是用閒置的顯示器或是電視充當監視器使用,本以為成像的好壞只取決於攝像機的效果,把大部分精力和資金都投放在監控攝影機上面,從而忽視了監控監視器的作用,造成效果的差異。電視機真的能代替監視器嗎就此查閱了相關資料,為求給監視器進行正名:

彩色監視器 vs. 彩色電視機差別對比:
  監視器雖然在功能上相比電視機要簡單的多,可能並沒有電視信號接收系統,音頻系統,也沒有一些複雜花邊的功能,很容易被人誤認為是電視機的簡化產品,其實不然,在成像性能上監視器遠比電視機要高很多,同尺寸價格也要貴不少,具體原因主要表現在以下三個方面。


一、清晰度對比:
  清晰度(解析度)的計算單位是"",通俗點兒講就是指電視機在水平方向能夠分辨的線條數。由於傳統的電視機接收的是電視臺發射出來的射頻信號,這一信號對應的視頻圖像頻寬通常小於6M,因而一般老式的CRT電視機的顯像管清晰度通常只有400線左右。試想一下,我們購買了高清540線甚至600線的類比監控攝影機,本以為可以更加清晰,但如果配合電視使用,卻只能發揮到400線的水準,我們要知道往往540線攝影機的價格可以買2420線的產品,豈不是很浪費,而監視器卻可以輕而易舉做到這一點,一般都具有較高的圖像清晰度,都是600線起步,故專業監視器在通道電路上比起傳統電視機而言應具備頻寬補償和提升電路,使之通頻道更寬,圖像清晰度更高,一些稍好的產品可以達到1250線的標準。

  


二、色彩對比:
  如果說清晰度主要是由視頻通道的幅頻特性決定的話,那色彩還原度則主要由監視器中三基色的色度信號和亮度信號的相位所決定。監視器與民用電視機的組成部分基本一樣是三大件(螢光粉,顯像管,彩色電路矩陣)。然而就是這貌似相同的三大件造成了監視器與電視機的本質差別,電視機所使用的都是P22的螢光粉,這類螢光粉的色域根本沒有完全定義,所以基於此類螢光粉的電視機所表現的色彩會被不同廠家所更改;而監視器所採用的螢光粉是嚴格進行過色域定義的EBU標準的螢光粉,它們由三基色組成的各個色彩區塊都進行了嚴格的劃分和定義,所以能非常準確的重現出真實的色彩。


  由於監視器所觀察的通常為靜態圖像,因而對監視器色彩還原度的要求比電視機更高,故專業監視器的視放通道在亮度、色度處理等方面應具備精確的補償電路和延遲電路,以確保亮/色信號和三基色信號的相位同步,監視器所要做的是要把原始的信號忠實地重放出來,微小的錯誤都能夠在監視器看出來,監視器要十分精確。

三、穩定對比:
  監視器在構成閉路監控系統時,通常需要每天24小時,每年365天連續無間斷地通電工作(而電視機通常每天僅工作幾個小時),並且某些監視器的應用環境可能較為惡劣,這就要求監視器的可靠性和穩定性更高。與電視機相比而言,在設計上監視器的電流、功耗、溫度及抗電干擾、電衝擊的能力和裕度以及平均無故障使用時間均要遠大於電視機。同時監視器還必須使用全遮罩金屬外殼確保電磁相容和干擾性能。


  在零組件的選型上,監視器使用的零組件的耐壓、電流、溫度、濕度等各方面特性都要高於電視機使用的元器件。而在安裝、調試尤其是零組件和整機老化的工藝要求上,監視器的要求也更高。電視機製造時,整機老化通常是在流水線上常溫通電8小時左右,而監視器的整機老化則需要在高溫、高濕密閉環境的老化流水線上通電老化24小時以上,以確保整機的穩定性。

  由上面的分析可見,如果使用電視機作為監控系統的終端監視器並不是明智之選,浪費了攝影機本身的清晰度以外,還可能造成到圖像較為模糊,清晰度較低、色彩還原度較差等等,此外電視機使用的元器件也不適合無間斷地連續使用的要求,嚴重時可能會由於電視機的工作溫度過高而引起意外事故。

● 彩色監視器VS電腦顯示器差別對比:
  對於一些元件PCDVR硬碟錄影機的用戶,配合PC顯示器進行監控而是常見的一種手段,然而顯示器是用來作為PC機的一種外設,來對圖形和文字進行圖像顯示和處理,它與監視器不同的是對圖像色彩和明暗對比度的要求要低得多。

一、螢光粉區別:
  同為CRT結構,電腦顯示器與監視器意義完全不同,這就像與電視的不一個原理相似,顯示器使用”短餘輝管”製造,而監視器使用的是”中餘輝管”製造,二者採用的螢光粉截然不同,因此顯管對色彩的識別能力有本質的差別,一台高檔的CRT監視器僅其本身使用的螢光粉就足夠賣數台高端CRT顯示器了。
  
二、服務的設計不同
  顯示器本身主要是為 ”靜像” 服務的,其主要是用來顯示圖像和文字及特殊應用環境下的座標,嚴格來說顯示器並不擅長表現移動的影像,這裏所提到的影像與電腦的視頻圖像是兩種概念,而監視器是專門為動態影像設計的,它並不強調顯示器的點距或垂直刷新率等概念,而是苛刻的強調對色彩的識別和辨識能力,要求對影像的表現絕對中性、自然、準確,特別是廣播級監視器不允許對影像和色彩有絲毫失真和偏色。

三、清晰度指標
  一般來說,我們習慣用解析度來形容電腦顯示器清晰度的規格,一般17CRT顯示器解析度可以達到1280x1024,刷新率可以到達75MHz,一些大螢幕產品甚至在低解析度下可以超過百MHz。面對這一資料,監視器的表達方式截然不同,是以水準方向能夠分辨的線條數作為計算,比如一般電視最高為480線,而監視器起步就可以達到600線,一些高端產品甚至達到1250線,但是刷新率只是在50MHz左右,一些高端產品才可以通過變頻達到75MHz。顯示器雖然擁有更小的點距或更高的垂直刷新率,但採用”短餘輝管”的顯示器對色彩的識別能力只相當於監視器”中餘輝管”1/5左右,監視器在色彩的還原能力,影像的自然真實度方面是顯示器根本無法望其項背的。

  雖然顯示器擁有更高的解析度和更快的刷新率,但是由於結構的關係,作為監控器顯然甚至不如電視的效果,畢竟電視還能和監視器拉上一些關係。對色彩的識別能力和還原能力是顯示器的軟肋,就像你會發現,我們拿顯示器去看有線電視的效果遠遠不及普通電視的效果要舒服。此外顯示器和電視一樣,都不具備像監視器那樣高負荷的運作模式,也沒有全金屬外殼的抗干擾和輻射的額外設計,所以顯示器作為監視器使用仍然不盡人意。

● 監視器中同樣存在:隔行掃描與逐行掃描
  在上面我們可以瞭解到在監控系統中監視器重要性,然而當我們準備選購監視器的同時,在產品的劃分中同樣存在著一些訣竅,除了之前介紹的 “線” 影響監視器效果以外,例如我們通常所提到的隔行掃描和逐行掃描,這兩項指標同樣是影響監視器效果的重要參數。

  我們以前看的電視都是50Hz隔行掃描的,50Hz即圖像每秒刷新50次,隔行掃描即一幅畫面從橫向上先掃描135基數行,再掃描246偶數行,分兩次掃描。而以現在的60Hz逐行掃描電視為例,不僅僅把刷新頻率提高秒鐘60次,同時減少減少畫面閃爍,再增加掃描線,按123456的行數逐行掃描,使畫面細膩,兩項技術疊加,大大提高了畫質。

  
  3與圖4的就是逐行與隔行的差別

  大體上我們知道隔行掃描監視器有圖像品質差,清晰度低,噪波大和圖像閃爍嚴重等缺點。逐行掃描技術由於將輸入信號通過 A/D 轉換變成數位視頻信號再由數位解碼和數位圖像處理電路進行行、場掃描處理,通道頻寬大大提升、清晰度大大提高、雜訊大大降低,同時逐行顯示消除了行間隔線和行間閃爍,從而減輕或消除了大面積的圖像閃爍。

  我們經常可以看到廣告,說是什麼什麼品牌的監視器可以實現100Hz的刷新率,我們不盡要問?這是逐行100還是隔行100?毫無疑問這絕對是隔行100Hz,是在傳統隔行監視器中通過倍場的方式實現100Hz 隔行掃描,效果也會有質的提升,但是要實現100Hz逐行掃描,此時顯像管偏轉線圈所承受的行頻將達到62500Hz 的驅動頻率,這一高行頻的監視器顯像管目前的技術也難於製造出來,因此可以斷定的是目前市場上標稱100Hz 的監視器只能是100Hz 隔行掃描監視器。

● 目前市面上流通的逐行與隔行CRT監視器種類
一、50Hz隔行
  一般這種產品已經淘汰,主要是存在明顯的效果缺陷,大面積閃爍,結構不細膩,只能在一些最初的監視器可以看到。

二、100Hz隔行
  為了克服50hz隔行監視器存在的噪波大、圖像閃爍等缺陷,所以通過倍場的方式實現100hz隔行掃描,使人的視覺產生錯覺,掩蓋大面積閃爍的缺陷。由於仍是隔行掃描,所以難以掩蓋結構的細膩性。工作原理(A為奇數行,B為偶數行),捕獲開關將A1B1場以50Hz/20ms速率讀入到場緩存中,顯示開關則以二倍場頻速率100Hz/10ms從場緩存中按順序讀出,一般稱為AABB方式。

三、100Hz隔行增強
  為了克服圖像的結構問題,之後推出的增強型100HZ,捕獲開關將AB輪流寫入2個場緩存中,而顯示開關以二倍場速率100Hz/10ms從場緩存中讀出,順序為ABAB,一般會有部分存貯空間做運動補償,我們稱為ABAB方式。其效果已經和60HZ逐行模式不相上下。

  
  75Hz逐行監視器是目前的高清監視器

四、50Hz逐行  其優點是行結構細膩,但由於50Hz的刷新率過低,仍有大面積閃爍。

五、60Hz逐行
  60Hz的出現是監視器效果質的改變,其優點是消除大面積閃爍,又有良好的行結構,畫面細膩同時不閃爍。這也是為什麼看到60Hz的監視器比100Hz的還要貴的原因。

六、75Hz逐行高清
  它和60Hz逐行掃描數位處理的原理基本差不多,刷新率由60Hz提高到75Hz,但其意義不僅僅是提高15Hz而已,而是科學技術上又邁了一大步,使得圖像更加穩定,細膩逼真,色彩更加鮮豔。

● 液晶監視器與CRT監視器的區別:
  隨著科技的進步,龐大的CRT逐漸走出市場,隨之取代的為液晶LCD產品,而在監視器領域雖然腳步慢了一些,但是液晶LCD監視器的出現,也印證了時代的潮流。監視器的發展每個過程都發生了很大的質的飛躍。從黑白到彩色,使得監控圖像的單調世界邁向了五彩繽紛、色彩斑斕、圖像逼真的世界;從閃爍到不閃爍,給監控工作人員帶來了健康;那麼從CRTLCD帶來了環保,相信這是監視器的最終發展目標。下面我們來分析一下兩者的區別:

  使用陰極射線顯像管(CRT)的彩色監視器和使用液晶顯示幕(LCD)的彩色監視器在圖像重現原理上是由區別的,前者採用磁偏轉驅動實現行場掃描的方式,而後者採用點陣驅動的方式。因而前者往往使用電視線來定義其清晰度,而後者則通過畫素數來定義其解析度。

  
  隨著科技進步,液晶監視器正逐漸吞噬民用CRT監視器市場

  CRT監視器的清晰度主要有監視器的通道頻寬和顯像管的點距和會聚誤差決定,而後者則由所使用LCD屏的畫素數決定。CRT監視器具有價格低廉、亮度高、視角寬、使用壽命較高的優點,而LCD監視器則有體積小、重量輕、圖像無閃動無輻射的優點,但是LCD監視器的主要缺點是造價高、視角窄、使用壽命短)等缺點。應該肯定的是:價格、視角和使用壽命是影響LCD監視器普及的三大瓶頸。


  但隨著技術的成熟,LCD以高亮度、高對比度、優雅的外觀設計以及環保特性等獨有優勢正在逐步取代原有CRT監視器。與CRT監視器比較,液晶監視器具有省電、低輻射、節省空間等特性,讓僅強調低價的CRT監視器無法與之匹敵,市場規模急速縮小。無論任何形式的畫面內容,液晶監視器都能帶來準確而精彩的畫面效果,使其成為視頻監看的最佳選擇。

  也許有人會問:液晶顯示器或者液晶電視是不是可以替代液晶監視器呢?答案是仍然不理想。排除我們常見的清晰度問題,其實和文章中第二頁的區別大同小異,首先是色彩還原度的問題,由於針對的環境不同,所帶來的效果也截然不同,往往液晶監視器的面板參數要遠遠高於普通液晶顯示器液晶電視的面板。此外普通液晶顯示器/電視的壽命也是一大問題,並不適合高負荷的運作,而液晶監視器是經過調教的,不僅壽命高而且在長時間運行下仍可以保持穩定,這是專業監視器必須具備的條件。

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