จอภาพ (Moniter)

การแสดงผลบนจอภาพเป็นเรื่องที่จำเป็นสำหรับการใช้ไมโครคอมพิวเตอร์ วิวัฒนาการของการแสดงผลได้พัฒนาก้าวหน้าขึ้น มาตรฐานการแสดงผลที่ใช้กับไมโครคอมพิวเตอร์มีพื้นฐานมาจากการพัฒนาของบริษัทไอบีเอ็ม ในยุคต้นความต้องการของการแสดงผลส่วนใหญ่ยังเป็นแบบตัวอักษรโดยมีภาวะการทำงาน (mode) แยกจากการแสดง กราฟิก แต่ในปัจจุบันซอฟต์แวร์จำนวนมากสามารถแสดงผลในภาวะกราฟิก เช่น ระบบปฎิบัติงานวินโดวส์ ต้องใช้ภาวะการแสดงผลในรูปกราฟิกล้วน ๆ ผู้ใช้สามารถกำหนดขนาดช่องหน้าต่าง หรือการแสดงผลได้ตามที่ต้องการ จอภาพจึงเป็นส่วนสำคัญมากส่วนหนึ่งสำหรับผู้ใช้งานในยุคปัจจุบัน
ในยุคแรกตั้งแต่ พ.ศ. 2524 บริษัทไอบีเอ็มได้พัฒนาระบบการแสดงผลที่ใช้กับจอภาพสีเดียวที่เรียกว่าโมโนโครม หรือ เอ็มดีเอ (Monochrome Display Adapter : MDA) และแสดงผลได้เฉพาะภาวะตัวอักษรแต่เพียงอย่างเดียวแต่ให้ความละเอียดสูง หากต้องการแสดงผลในภาวะกราฟิกก็ต้องเลือกภาวะการแสดงผลอีกแบบหนึ่งที่เรียกว่า ซีจีเอ (Color Graphic Adapter : CGA) ที่สามารถแสดงสีและกราฟิกได้แต่ความละเอียดน้อย
เมื่อมีผู้ผลิตไมโครคอมพิวเตอร์ยี่ห้อต่าง ๆ ที่มีระบบการทำงานแบบเดียวกับคอมพิวเตอร์ของไอบีเอ็ม (IBM compatible) ไอบีเอ็มจึงต้องกำหนดมาตรฐานการแสดงผลไว้ ต่อมาบริษัทเฮอร์คิวลีส ซึ่งเห็นปัญหาของระบบการแสดงผลทั้งสองนี้ จึงออกแบบแผลวงจรแสดงผล เรียกกันติดปากว่าแผงวงจรเฮอร์คิวลิส (herculis card) หรือ เอชจีเอ (Herculis Graphic Adapter : HGA) บางครั้งเรียกว่าโมโนโครกราฟิกอะแดปเตอร์หรือเอ็มจีเอ (Monochrome Graphic Adapter : MGA) การแสดงผลแบบนี้เป็นที่แพร่หลายและนิยมใช้กันต่อเนื่องมาและมีผลิตขึ้นมาใช้กันมากมา
ต่อมาบริษัทไอบีเอ็มเห็นว่าความต้องการทางด้านกราฟิกสูงขึ้น การแสดงสีควรจะมีรายละเอียดและจำนวนสีมากขึ้น จึงได้พัฒนามาตรฐานการแสดงผลบนจอภาพขึ้นอีกโดยปรับปรุงจากเดิมเรียกว่า อีจีเอ (Enhance Graphic Adapter : EAG) การเพิ่มเติมจำนวนสียังไม่พอเพียงกับซอฟต์แวร์ที่ได้รับการพัฒนาให้ใช้กับระบบปฎิบัติการวินโดวส์และโอเอสทูไอบีเอ็มจึงสร้างมาตรฐานการแสดงผลที่มีความละเอียดและสีเพิ่มยิ่งขึ้นเรียกว่า เอ็กซ์วีจีเอ (eXtra Video Graphic Array : XVGA)
การเลือกซื้อจอภาพจะตัองพิจารณาความสัมพันธ์ของจอภาพกับตัวปรับต่อซึ่งเป็นแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ติดตั้งอยู่บนแผงวงจรหลัก (main board) และต่อสัญญาณมายังจอภาพ แผงวงจรนี้จะเป็นตัวแสดงผลตามมาตรฐานที่ต้องการ มีภาวะการแสดงผลหลายแบบ เช่น
ก. แผงวงจรโมโนโครมหรือแผงวงจรเอ็มดีเอ เป็นแผงวงจรที่ไม่ค่อยนิยมใช้แล้วแสดงผลได้เฉพาะตัวอักษรจำนวน 25 บรรทัด บรรทัดละ 80 ตัวอักษร ขนาดความละเอียดของตัวอักษรเป็น 9x14 ชุด
ข. แผงวงจรเฮอร์คิวลิสหรือแผงวงจรเอชจีเอ แสดงผลเป็นตัวอักษรขนาด 25 บรรทัด บรรทัดละ 80 ตัวอักษร เหมือนแผงวงจรเอ็มดีเอ แต่สามารถแสดงกราฟิกแบบสีเดียวด้วยความละเอียด 720x348 จุด
ค. แผงวงจรอีจีเอ เป็นแผงวงจรที่แสดงด้วยความละเอียดของตัวอักษรขนาด 9x14 จุดแสดงสีได้ 16 สี ความละเอียดของการแสดงกราฟิก 640x350 จุด
ง. แผงวงจรวีจีเอ  เป็นแผงวงจรที่แสดงด้วย ความละเอียดของตัวอักษร 9x16 จุด แสดงสีได้ 16 สี แสดงกราฟิกด้วยความละเอียด 640x480 จุด และแสดงสีได้สูงถึง 256 สี
จ. แผงวงจรเอ็กซ์วีจีเอ  เป็นแผงวงจรที่ปรับปรุงจากแผงวงจรวีจีเอ แสดงกราฟิกด้วยความละเอียดสูงขึ้นเป็น 1,024x768 จุด และแสดงสีได้มากกว่า 256 สี
เมื่อได้ทราบว่าตัวปรับต่อมีกี่แบบแล้ว คราวนี้มาดูมาตรฐานตัวเชื่อมต่อ (connector) ของตัวปรับต่อกับจอภาพบ้าง ตัวเชื่อมต่อมาตรฐานที่ใช้มีแบบ 9 ขา ตัวเชื่อมต่อสำหรับแผงวงจรแบบ วีจีเอ และ เอสวีจีเอ เป็นแบบ 15 ขา การที่หัวต่อไม่เหมือนกันจึงทำให้ใช้จอภาพพร่วมกันไม่ได้

นอกจากตัวเชื่อมต่อและตัวปรับต่อแล้ว คุณภาพของจอภาพก็จะต้องได้รับการพิจารณาอย่างมาก สัญญาณที่ส่งมายังจอภาพมีรูปแบบไม่เหมือนกัน สัญญาณของแผงวงจรแบบวีจีเอเป็นแบบแอนะล็อก สัญญาณของแผงวงจรแบบ เอ็มดีเอ ซีจีเอ เอชจีเอ อีจีเอ เป็นแบบดิจิทัล ข้อพิจารณาที่จะตรวจสอบด้วยตาเปล่าได้ คือ การแสดงผลจะต้องเป็นจุดเล็กละเอียดคมชัด ไม่เป็นภาพพร่าหรือเสมือนปรับโฟกัสไม่ชัดเจน  ภาพที่ได้จะต้องมีลักษณะของการกราดตามแนวตั้งคงที่ สังเกตได้จากขนาดตัวหนังสือแถวบน กับแถวกลางหรือแถวล่างต้องมีขนาดเท่ากันและคมชัดเหมือนกัน ภาพที่ปรากฎจะต้องไม่กระพริบถึงแม้จะปรับความเข้มของแสงเต็มี่ ภาพไม่สั่งไหวหรือพลิ้ว การแสดงของสีต้องไม่เพี้ยนจากสีที่ควรจะเป็น
พิจารณารายละเอียดทางเทคนิคของจอภาพ เช่น ขนาดของจอภาพซึ่งจะวัดตามแนวเส้นทะแยงมุมของจอ ว่าเป็นขนาดกี่นิ้ว โดยทั่วไปจะมีขนาด 14 นิ้ว จอภาพที่แสดงผลงานกราฟิกบางแบบอาจต้องใช้ขนาดใหญ่ถึง 20 นิ้ว ความละเอียดของจุดซึ่งสามารถสังเกตได้จากสัญญาณแถบความถี่ของจอภาพ จอภาพแบบวีจีเอควรมีสัญญาณแถบความถี่สูงกว่า 25 เมกะเฮิรตซ์ สัญญาณแถบความถี่ยิ่งสูงยิ่งดี จอภาพแบบเอ็กซ์วีจีเอแสดงผลแบบมัลติซิงค์ (multisync) ใช้สัญญาณแถบความถี่สูงกว่า 60 เมกะเฮิรตซ์ ขนาดของจุดยิ่งเล็กยิ่งมีความคมชัด เช่น ขนาดจุด .28 มิลลิเมตร ภาพที่ได้จะคมชัดกว่าขนาดจุด .33 มิลลิเมตร ค่าของสัญญาณแถบความถี่จึงเป็นข้อที่จะต้องพิจารณาด้วย

 
เป็นเทคโนโลยีที่เริ่มพัฒนาประมาณสิบกว่าปีนี้เอง เริ่มจากการพัฒนามาใช้กับนาฬิกาและเครื่องคิดเลข เป็นจอแสดงผลตัวเลขขนาดเล็ก ใช้หลักการปรับเปลี่ยนโมเลกุลของผลึกเหลว เพื่อปิดกั้นแสงเมื่อมีสนามไฟฟ้าเหนี่ยวนำ แอลซีดีจึงใช้กำลังไฟฟ้าต่ำ เหมาะกับภาคแสดงผลที่ใช้กับแบตเตอรี่หรือถ่านไฟฉายก้อนเล็ก ๆ แอลซีดีในยุคแรกตอบสนองต่อสัญญาณไฟฟ้าช้า จึงเหมาะกับงานแสดงผลตัวเลขยังไม่เหมาะที่จะนำมาทำเป็นจอภาพ
เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้าขึ้น ผู้ผลิตแอลซีดีสามารถผลิตแผงแสดงผลที่มีขนาดใหญ่ขึ้นจนสามารถเป็นจอแสดงผลของคอมพิวเตอร์ประเภทแล็ปท็อป โน้ตบุ๊ค และยังสามารถทำให้แสดงผลเป็นสี อย่างไรก็ตามจอภาพแอลซีดียังเป็นจอภาพที่มีขนาดเล็กแต่มีแนวโน้มที่จะพัฒนาให้มีขนาดใหญ่ขึ้น
จอภาพแอลซีดีที่แสดงผลเป็นสีต้องใช้เทคโนโลยีสูง มีการสร้างทรานซิสเตอร์เป็นล้านตัวเพื่อให้ควบคุมจุดสีบนแผ่นฟิล์มบาง ๆ ให้จุดสีเป็นตารางสี่เหลี่ยมเล็ก ๆ การแสดงผลจึงเป็นการแสดงจุดสีเล็ก ๆ ที่ผสมกันเป็นสีต่าง ๆ ได้มากมาย การวางตัวของจุดสีดำเล็ก ๆ เรียกว่าแมทริกซ์ (matrix) จอภาพแอลซีดีจึงเป็นจอแสดงผลแบบตารางสี่เหลี่ยมเล็ก ๆ ที่มีจุดสีจำนวนมาก

จอภาพแอลซีดีเริ่มพัฒนามาจากเทคโนโลยีแบบพาสซีฟแมทริกซ์ที่ใช้เพียงแรงดันไฟฟ้าควบคุมการปิดเปิดแสงให้สะท้อนจุดสีมาเป็นแบบแอกตีฟแมทริกซ์ที่ใช้ทรานซิสเตอร์ตัวเล็ก ๆ เท่าจำนวนจุดสี ควบคุมการปิดเปิดจุดสีเพื่อให้แสงสะท้อนออกมาตามจุดที่ต้องการ ข้อเด่นของแอกตีฟแมทริกซ์คือมีมุมมองที่กว้างกว่าเดิมมาก การมองด้านข้างก็ยังเห็นภาพอย่างชัดเจน จอภาพแอลซีดีแบบแอกตีฟแมทริกซ์มีแนวโน้มที่เข้ามาแข่งขันกับจอภาพแบบซีอาร์ทีได้
จอภาพแบบแอลซีดีซึ่งมีลักษณะแบนราบจะมีขนาดเล็กและบาง เมื่อเปรียบเทียบกับจอภาพแบบซีแอลที หากจอภาพแบบแอกตีฟแมทริกซ์สามารถพัฒนาให้มีขนาดใหญ่กว่า 15 นิ้วได้ การนำมาใช้แทนจอภาพซีอาร์ที ก็จะมีหนทางมากขึ้น
ความสำเร็จของจอภาพแอลซีดีที่จะเข้ามาแข่งขันกับจอภาพแบบซีอาร์ที่อยู่ในเงื่อนไขสองประการ คือ จอภาพแอลดีซีมีราคาแพงกว่าจอภาพซีอาร์ที และมีขนาดจำกัด ในอนาคตแนวโน้มด้านราคาของจอภาพแอลซีดีจะลดลงได้อีกมาก และเทคโนโลยีสำหรับอนาคตมีโอกาสเป็นไปได้สูงมากที่จะทำให้จอภาพแอลซีดีขนาดใหญ่


รวบรวมจาก หนังสือเรียนวิชาคอมพิวเตอร์ ช 0249 เทคโนโลยีสารสนเทศและคอมพิวเตอร์
สถาบันส่งเสริมารสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี