ما يجب أن تعرفه عن خصائص شاشات الحاسوب

مرحبا بكم إخواني الكرام في هذه التدوينة التي سنتعرف فيها على خصائص شاشات الحاسوب، لكن أولا وقبل أن نبدأ بتحديد وشرح خصائص الشاشات، قد يكون من المفيد أولا أن نتعرف على المبدأ الأساسي الذي تعمل عليه هذه الشاشات. فكل الصور التي يتم عرضها على شاشة الحاسوب تتكون عناصر دقيقة جدا تسمى البيكسل أو العُنْصُورَة.

 

إذن ما هو البيكسل؟

هل تعرف ماذا يحدث إذا قربنا نظرنا إلى شاشة حاسوب مشغلة ؟

أظن أن أول شيء يحدث هو أن أعيننا تؤلمنا جدا☺ لكننا نستطيع أيضا أن نرى نقطا صغيرة جدا وهذه هي ما نسميه البيكسل وهي التي تشكل اللبنة الاساسية للصور الرقمية، وتكون متساوية القد. والشاشات التي نراها اليوم فإنها تتكون من ألاف أو حتى ملايين البيكسلات. وعند تشغيل الشاشة فإن هذه البيكسلات تصبح مضيئة وذات لون معين، مما يساعد على تشكيل الصورة التي هي عبارة عنمجموعة من البيكسلات المضيئة وبألوان مختلفة.

وتستطيع الشاشات إظهار عدد محدد من البيكسلات، وهو عدد لا يتغير طيلة مدة إستعمال الشاشة وكل بيكسل يتخد لونا معينا من أجل إظهار الصور. ويتكون كل بيكسل من ثلاثة ألوان وهي الأحمر والأخضر والأزرق وبتجميع هذه الألوان فيما بينها يمكن الحصول على ألوان أخرى.

خصائص شاشات الحاسوب

مقاس وشكل الشاشة

غالبا ما يتم الخلط بين مقاس وشكل الشاشة لكنهما أمران مختلفان فالمقاس يتم تحديده عن طريق قياس قطر الشاشة و نستعمل البوصة كوحدة للقياس وكل بوصة تساوي 2.54 سنتيمتر.

أما الشكل فهو العلاقة بين عرض الشاشة وطولها. وهو بدون وحدة.

فمثلا شاشات التلفاز القديمة التي ظهرت قبل ظهور الحواسيب فشكلها كان هو 3/4 أو بالأحرى 1.33 فلو اعتبرنا l عرض الشاشة و h ارتفاعها فسنحصل على التعبير التالي: l = 1.33 x h وبتطبيق مبرهنة فيتاغورس سنحصل على مقاس الشاشة.

وقد استمر استعمال الشاشات ذات الشكل 3/4 لعدة سنوات وقد تم فيما بعد استبدالها بشاشة ذات الشكل 10/16 والتي هي الأخرى بدأت في الاختفاء وفي أيامنا هذه فالشاشات الأكثر انتشارا هي الشاشات ذات الشكل 9/16 والتي تسعى شاشات التلفاز والحاسوب إلى اتخاذ هذا الشكل نظرا لتوافقه مع مجال رؤية الإنسان.

 

الدقة والبيتش

يتم حساب دقة الشاشة عن طريق حساب جداء عدد البيكسلات الموجودة في السطر الأفقي في عدد البيكسلات الموجودة في العمود الأفقي مما يعني أن دقة الشاشة هي عدد البيكسلات التي يمكن أن تظهر على الشاشة.

ويمكن أن يصل عدد البيكسلات التي يمكن إظهارها على الشاشة إلى 786 432 بيكسل لكن هذا الرقم ليست له دلالة كبيرة ولهذا فنعبر عن دقة الشاشة بالجداء 1024x768 وفي هذه الحالة فهذا يدل على أن السطر الأفقي يتضمن 1024 بيكسل والسطر العمودي يتكون من 768 بيكسل.

ولا يجب الخلط بين الدقة والشفافية ولكن هذه الأخيرة تتعلق بالأولى فالشفافية هي كثافة البيكسلات الظاهرة على الشاشة ويعبر عنها بالdpi (dot per inch) أو ppp (pixels par pouce). الشفافية الأفقية إذن يتم حسابها عن طريق قسمة الشفافية الأفقية على العرض بالبوصة. ونفس الشيء بالنسبة للشفافية العمودية، مع الدقة العمودية والارتفاع بالبوصة.

ولنفهم أكثر سنعتبر المثال التالي: فمثلا شاشة بدقة تساوي 1366x768 وب 16 بوصة بالعرض فستكون شفافيتها الأفقية 1366/16 أي 85,375ppp.

وبيتش الشاشة فهو أقصر مسافة بين بيكسلين ويعبر عن البيتش بالمليمتر رغم أنه أقل من 1 مليميتر.

ومن هنا يمكننا أن نميز بين الدقة والبيتش فالأولى تدل على عدد البيكسلات التي يمكن أن تظهر على الشاشة والتاني يدل على أقصر مسافة بين بيكسلين.

 

السطوع والتباين

سطوع الشاشة يدل على قدرة الشاشة على الإضاءة ويقاس بالcandelas في المتر المربع (cd/m²) والcandela هي وحدة قياس الكثافة الضوئية لذلك فالسطوع أو الإضاءة يمثل هذه الكثافة بالتناسب مع المساحة الشاشة.

الشاشات الحالية تتوفر على إضاءة تتراوح مابين 200 و500 cd/m² ويجب أن لا ننسى أن هذه تمثل الإضاءة القصوى للشاشة فهذه الإعدادات يمكننا تغييرها بسهولة وجعلها كيفما نريد إما مضيئة أكتر أو أقل. وذلك حسب إضاءة المكان فإضاءة شاشة في مكان مضيء وسط النهار لا يجب أن تكون مثل إضاءة شاشة في غرفة وسط الليل.

هناك ميزة أخرى غالبا ما نقرنها بالسطوع أو الإضاءة وهي التباين فهذا الأخير فهو يدل على العلاقة بين أكتر البيكسلات ظلاما وأكترها إضاءة وطبعا فالبيكسلات ليس لها لون واحد فهي تكون حسب الصورة الظاهرة على الشاشة لكن التباين يمثل مدى قدرة الشاشة على إظهار أكبر ما يمكن من البيكسلات بإضاءتها المختلفة.

يعبر عن التباين بعلاقة مثل 50000:1 وهذا المثال يدل على أن الشاشة تستطيع نظريا إظهار كل بيكسل خمسين ألف مرة بإضاءات مختلفة. وكما قلنا هذا نظريا فقط لأنه في الحقيقة فالتباين يساوي غالبا 850:1 وإظهار الصانع مستويات تباين كبيرة جدا فهو لأهذاف تجارية فقط.

ومن أجل مستويات تباين كبيرة فالمصنعون يصنعون شاشات ساطعة بما يكفي وبهذا تكون العلاقة بين البيكسلات الأكثر ظلاما وبين الأكثر إضاءة صغيرة جدا مما يرفع بشكل كبير من مستوى التباين.

و كما يمكنكم أن تلاحظوا فالسطوع أو الإضاءة والتباين مرتبطان جدا فيما بينهم وعند تعديل إعدادات الشاشة فهم غالبا ما يتم تعديلها معا.

وأخيرا هنا قيمة كثيرا ما تغيب عن الميزات التي يعطيها المصنعون وهي قيمة الأسود. فهي أيضا إضاءة يتم قياسها بالcandelas في المتر مربع ففي عالم مثالي فالبيكسل الأسود ستكون له إضاءة بقيمة 0 cd/m² ولأننا لا نعيش في عالم مثالي فما عليكم تذكره فقط هو أنه كل ما اقتربت قيمة الأسود من الصفر كلما صار غامقا أكثر.

وإلى هنا نكون قد تعرفنا على كل من السطوع الذي هو قدرة الشاشة على بعث إضاءة وتعرفنا أيضا على التباين وهو تناسب الإضاءة بين البيكسل الأكثر ظلاما والبيكسل الأكثر إضاءة.

وقت الاستجابة

كما هو محدد في قانون آلISO المنظمة العالمية للتقنين التي تهتم بإنتاج قوانين في عدة مجالات لكافة أنحاء العالم. وقت استجابة الشاشة فهو الوقت الذي يستغرقه البيكسل للتحول من الأسود إلى الأبيض والعودة إلى الأسود مرة أخرى.

قد يسأل البعض عن الفائدة من عودة البيكسل إلى الأسود مرة أخرى ولهذا أقول لهم فمن أجل أن يتلون البيكسل فيجب تغذية كل من الخلايا الثلاثة الحمراء والخضراء والزرقاء التي تحدتنا عنها فيما سبق بقدر من الكثافة عن طريق تيار كهربائي. فلتكون بيضاء فيجب أن تضاء كلها إضاءة قصوى. الوقت اللازم للإضاءة القصوى لهذه الخلايا فهو ميزة لقياس وقت الاستجابة لكنه لا يكفي كما أنه فمن أجل أن يعود البيكسل إلى الأسود فيجب أن تتبدد إضاءة الخلايا بعد قطع التيار الكهربائي والوقت اللازم لتبدد هذا التيار فهو أيضا يعتبر ميزة للقياس.

تطبيقيا من النادر أن ينتقل بيكسل معين من الأسود {منطفئ كليا} إلى الأبيض {مضيء كليا} البيكسلات تمر من لون معين إلى أخر، ما يعني بأن الخلايا الحمراء والخضراء والزرقاء تكون مضاءة من قبل وتستقبل قدرا معينا من الكهرباء، ولذلك فهي لكي تنتقل من لون إلى أخر فإنه يتم إضافة أو إنقاص قدر معين من الطاقة الكهربائية، وذلك حسب اللون الذي كانت عليه من قبل. ولهذا فلحساب مدة الاستجابة، نهتم إذن بالوقت الذي يستغرقه الانتقال من الرمادي إلى الأبيض والعودة إلى الرمادي من جديد. وهذه هي المدة المحددة من طرف المصنع على البطاقة التقنية للشاشة.

ومدة الاستجابة هذه فهي ميزة مهمة عند اختيار الشاشة. ويعبر عنها بالمليسكوند (millisecondes) (1 ms = 0.001 s)، وهو مقياس صغير نسبيا لكنه معبر لأنه باستطاعتنا قياسه بالعين المجردة أو على الأقل يمكننا ملاحظة الفرق بين شاشتين. فحين تكون مدة الاستجابة كبيرة فإن الصور لا تتوالى بشكل جيد مما يحدث ضبابية يمكن ملاحظتها.

 

زاوية الرؤية والإضاءة الخلفية:

هل سبق وأن حاولتم رؤية شاشة حاسوب من جهات متعددة؟ فحين لا تكونون أمام الشاشة لابد أنكم لاحظتم تأثيرات زاوية رؤية ضعيفة حيت لا ترون الصورة جيدا.

زوايا الرؤية ( الأفقية والعمودية)هي الزوايا التي يمكننا أن نرى منها الشاشة دون تدرج الصورة.

زوايا الرؤية تكون بين 160 و 180 درجة، حسب نوع الشاشة.

الإضاءة الخلفية هي التي تمكننا من رؤية الصورة في الظلام وجميع الشاشات تحقق هذا. وحتى زمن قريب فالإضاءة الخلفية كانت تتم بالضوء الوحيد لنيون المدمج مع الشاشة. أما الآن فيستعمل آلLED، مما يمكن من خفض حجم الاستهلاك الكهربائي للشاشات.

التردد:

يمكن اعتبار تردد شاشات آلLCD ميزة ثانوية، فمدة الاستجابة خاصية أكثر تعبيرا. فكيفما كانت الشاشة فتردد بقيمة 60Hz هرتز يعتبر ملائما. رغم أنه هناك بعض الشاشات التي تمكن من رفع التردد إلى 75Hz، لكن يسبب تدرج الصورة ويضر العينين أيضا.

وفي أيامنا هذه فقد ظهرت شاشات تمكن من مضاعفة هذا التردد ورفعه إلى 120Hz. وفي هذه الحالة فينصح باستعمال هذا التردد لتقليص التأخر أي المدة التي تستغرقها الشاشة لمسح صورة وإظهار أخرى. وهذه الشاشات متعددة وباهظة الثمن والتأخر مرتبط كذالك بمدة الاستجابة.

وإلى هنا نكون قد وصلنا إلى نهاية هذه التدوينة وأتمنى أن تستفيدو منها وألقاكم في تدوينة أخرى إنشاء الله.