16-El Monitor

Todos en la PC utilizamos un monitor, también llamado pantalla. Gracias a ellos podemos leer noticias, jugar a juegos o crear programas, por ejemplo, y si no tuviéramos un monitor o pantalla sería imposible la interacción con un PC dado que no sabríamos qué es lo que estamos haciendo. En este capítulo vamos a ver qué es un monitor de PC y cuáles son sus características. Desde los antiguos y aparatosos monitores con tecnología de rayos catódicos (CRT) de antaño hasta los modernos con tecnología micro LED.

¿Qué es un Monitor?

El monitor es la pieza de hardware del ordenador que muestra la información de vídeo y gráficos generados por el ordenador a través de la tarjeta de vídeo.

Los monitores son muy similares a los televisores, pero suelen mostrar información a una resolución mucho mayor. También a diferencia de los televisores, los monitores no suelen montarse en la pared, sino que se colocan sobre un escritorio.

Historia del monitor

Los monitores de hoy en día tienen una larga historia, que abarca desde el primer ordenador personal a las grandes pantallas LCD modernas. En el camino, las innovaciones permitieron el crecimiento de los ordenadores, así como de las industrias relacionadas, por ejemplo la de juegos de ordenador. Los actuales monitores LCD de los ordenadores superan a la pantalla CRT original. Las pantallas modernas que muestran millones de colores para gráficos complejos se iniciaron con sólo dos para el texto básico.

Los primeros días

La unidad de presentación visual o UDV, marcó los primeros días de los monitores de ordenador. Estos UDV incluían una pantalla y un teclado conectado a una computadora más grande por una conexión en serie. Debido a que los UDV requieren una conexión a una computadora más grande, a menudo se les llamó «terminales tontas». Las «terminales tontas» muestran sólo texto en dos colores, por lo general negro y verde. El Apple II y las primeras máquinas de juegos comenzaron a usar un monitor CRT de televisión.

El CRT de IBM

En 1981, IBM lanzó la primera PC, también conocida como «computadora de tres piezas», porque el monitor, el teclado y la CPU estaban separados, en lugar de las computadoras anteriores donde en monitor estaba unido al teclado. Con la introducción de la PC vino el adaptador de gráficos de color (Color Graphics Adapter) de IBM, o CGA por su sigla en inglés, que permitía cuatro colores. La CGA permitía una resolución de 320 x 200. En 1984, IBM introdujo el adaptador de gráficos mejorado que admitía 16 colores y una pantalla de 640 x 350 píxeles.

VGA

En 1987, IBM comenzó a ofrecer la matriz de gráficos de video (Video Graphics Array) como parte de su nuevo sistema de computadora PS/2. La tecnología de pantalla permitía 256 colores y una resolución de 640 x 480. A pesar de la aparición de nuevas técnicas de visualización, el VGA se ha convertido en un estándar de monitor de computadoras. De hecho, el VGA quizás haya sido el impulsor de la industria moderna de juegos de ordenador dado que la paleta de colores hizo posibles los gráficos. Hasta este punto, las pantallas de ordenadores se limitaban a texto.

XGA y UXGA

En 1990, la pantalla del ordenador dio un salto cuántico con la disposición de gráficos potenciada (Enhanced Graphics Array) o XGA. La XGA permite 16,8 millones de colores (con resolución 800 x 600), que ofrece el «color verdadero» en comparación con la vista humana. El ojo humano puede detectar 10 millones de colores diferentes. Los equipos actuales utilizan disposición de gráficos ultra extendida (Ultra Extended Graphics Array) o UXGA. UXGA (resolución 1600 x 1200) se utiliza comúnmente en los monitores CRT de 21 y 22 pulgadas y en monitores LCD.

LCD

Aunque la CRT ha dominado las ventas de monitores de ordenador desde 1980, el aumento de pantallas de cristal líquido (LCD) casi ha eclipsado al venerable CRT. Más de 20 años después de que RCA experimentó por primera vez con las pantallas LCD en 1968, el precio de los nuevos monitores se ha reducido, a la vez que han aumentado su tamaño. Desarrollado por primera vez en las calculadoras y otras muestras de dispositivos pequeños, los monitores LCD ahora miden 21 pulgadas o más. En 1990 comenzó la popularidad de las pantallas LCD para ordenadores. En 1997 los monitores LCD competían con los CRT.

Características principales de un monitor de PC

Hay una serie de características que definen cómo es un monitor:

• Luminancia: medida en cd/m² o en Nits, es una medida de la intensidad de luz que emite el monitor. También se la conoce como «Brillo».
• Profundidad de color: medida en bits, es la cantidad de color que es capaz de mostrar el monitor.
• Espectro de color: son los diferentes espacios de color para los que se han calibrado estos, como el sRGB o el DCI-P3, por poner unos ejemplos.
• Relación de aspecto: es la relación que hay entre las dimensiones horizontales con las verticales, como por ejemplo 16:9 (por cada 16 píxeles de ancho, hay 9 de alto).
• Tamaño de pantalla: es la longitud (expresada en pulgadas) de la diagonal de la pantalla del monitor.
• Resolución de pantalla: el número de píxeles que hay en la pantalla, expresado como el producto de los píxeles de la parte horizontal, multiplicado por los de la vertical, como por ejemplo 1920 x 1080.
• Tasa de refresco: es el número de veces que se refresca la pantalla por segundo, y se mide en hercios (Hz).
• Tiempo de respuesta: el tiempo que tarda un píxel en cambiar de estado de encendido a apagado y, de nuevo, a encendido. Generalmente se expresa en mili segundos (ms).
• Relación de contraste: es la relación entre el mayor brillo que es capaz de generar un monitor, con el color más oscuro que puede presentar.
• Delta-E: es la precisión con la que el monitor es capaz de representar un color. Generalmente, un Delta-E entre 2 y 4 es una buena precisión, pero por debajo de esto, el ojo humano no es capaz de percibir la diferencia.
• Ángulo de visión: es el ángulo medido en grados, al que un usuario puede ver bien la pantalla del monitor sin que se distorsionen los colores.
• Tipo de panel: los monitores usan diferentes tipos de paneles, cada uno de ellos con unas características determinadas. Pueden ser LED-VA, LED-IPS, LED-TN, etc.
• Tamaño del píxel: el tamaño que tiene un píxel representado en la pantalla.
• Entradas de vídeo: un monitor de PC tiene que tener por fuerza entradas de vídeo, que pueden ser desde las ya anticuadas D-Sub (VGA) hasta DisplayPort o, en los monitores más modernos, el nuevo estándar USB-C.

¿Cómo funciona el monitor?

En el caso de los monitores de pantalla de cristal líquido están compuestos por dos placas tratadas especialmente, que son de vidrio polarizado y apretadas entre sí. Entre ellas hay un material de cristal líquido que va a ir respondiendo a una corriente eléctrica para que así puedan pasar longitudes distintas de onda de luz entre esos puntos diversos de la superficie.

En vez de crear puntos de luz, el objetivo central de un monitor LCD es el de bloquear la mayor parte de la luz, para que así se permita que únicamente ciertas longitudes de onda pasen, que posterior a ello se interpretan como colores para el cerebro humano, y que así pasen a la zona frontal del monitor.

Es entonces una luz de fondo la que emite un flujo continuo de luz que va a ir cubriendo toda la zona posterior del monitor en cada longitud de onda visible. La corriente eléctrica que se crea por la señal visual que se envía desde el ordenador hará que ese material del cristal líquido se encargue de bloquear las longitudes de onda de luz que sean distintas por medio de su cara, para que finalmente se creen formas generales y colores de una imagen.

Por detrás de la cara del monitor, aunque al frente del cristal líquido se ubica una matriz cerrada con transistores conectados a los píxeles de cara a la pantalla. Esta es una matriz demasiado delgada que incluso se ve como transparente. De todos modos, en cuanto una corriente variable como la descrita corre por ella, la propia corriente de la manipulación del cristal líquido hará que determinados píxeles se iluminen, por lo que se añadirá color general para que pase a través de la luz en el fondo.

Partes del Monitor

En líneas generales un monitor de ordenador está compuesto por:

1. La carcasa: es la parte externa que encierra todo el monitor. En los monitores LCD el color más común es el negro. En las pantallas CRT comúnmente son blancas.
2. Conector de datos: es el cable que va desde el monitor de computadora hasta el ordenador o CPU. Sin este no se podría visualizar ninguna de las imágenes en el monitor. Algunos monitores prescinden del cable ante tecnología Bluetooth.
3. Panel de botones: es aquí donde el usuario puede ajustar el brillo y contraste de la pantalla. También se ajusta la posición de la pantalla.
4. Botón de encendido: es el más visible. Funciona para encender y apagar el monitor. Comúnmente cuando se presiona resalta en color azul en la pantalla, indicando que el monitor se encuentra encendido.
5. Fuente de alimentación eléctrica: es el cable que conecta a la pantalla del computador con la energía eléctrica.
6. El instrumento de visualización: es el área donde se despliegan y se observan todas las imágenes y programas.
7. Un soporte: Ubicado en la parte inferior que mantiene de forma estable y segura al monitor.

Tipos de monitores

Táctiles – Son monitores que además de su funcionamiento como monitor, se puede utilizar un sistema touch o táctil mediante el contacto de los dedos en la pantalla.

LCD

Los Monitores de cristal líquido (Liquid Cristal Display). Aparecieron en el mercado en la década de 90. Producían imágenes con mayor nitidez. Un monitor LCD se compone de dos placas especialmente tratadas de vidrio polarizado apretadas entre sí. Entre estas placas es un material de cristal líquido que responde a una corriente eléctrica al permitir que pasen diferentes longitudes de onda de luz a través de diversos puntos de su superficie. En lugar de crear puntos de luz, toda la premisa de un monitor LCD es para bloquear la mayoría de la luz. Para permitir que solo determinadas longitudes de onda, interpretadas como colores por nuestro cerebro, pasen a través de la parte frontal del monitor de la computadora.

En la pantalla del monitor de la computadora hay un controlador que recibe las señales enviadas, las transforma en señales eléctricas pasándola por los cristales líquidos. Enviando una luz de fondo que emite un flujo continuo de luz que cubre toda la parte posterior del monitor en todas las longitudes de onda visibles. El tipo de alimentación de energía creada por la señal visual enviada desde el ordenador hace que el material de cristal líquido bloquee diferentes longitudes de onda de luz a través de su cara para crear las formas generales y colores de una imagen.

Detrás de la pantalla del monitor, pero enfrente del cristal líquido está una matriz cerrada de transistores conectados a los pixeles en la cara de la pantalla. Esta matriz es tan delgada que parece ser transparente. Cuando una corriente variable circula la matriz, la misma corriente que manipula el cristal líquido, hace que ciertos pixeles se iluminen. Añadiendo definición al color general que pasa a través de la luz de fondo.

Ventajas de los monitores LCD

• Es más ligero y compacto.
• Requiere menor electricidad.
• Tiene mejor resolución de imagen.
• Estéticamente atractivo
• Tienen menor generación de radiación

Desventajas del monitor LCD

• Dependiendo de la óptica del usuario es fácil desvirtuar los colores.                                    
• Son más costosos.
• Contienen mercurio.

LED 

(Light Emitting Diode), con el que se quiere decir que hace uso de un diodo emisor de luz. Se encuentra compuesto por módulos policromáticos o monocromáticos, que van a permitir que las imágenes puedan ser visualizadas. Las pantallas LED son una variante del monitor LCD, pueden ser consideradas también como monitores de cristal líquido con la diferencia que usan diminutos Leds en lugar de filtros polarizantes.

Monitores LED Activos – Es un tipo de monitor que cuenta con un transistor por cada píxel. Para su funcionamiento se necesita de la conducción de diodos en tubos catódicos, para que así se reflejen los rayos de luz y se emitan la imagen. La imagen es de excelente calidad y aunque es de pantalla plana, cuenta con una suerte de caja en la zona trasera.

Monitores LED Pasivos – Son monitores que son planos tanto por delante como por detrás.

OLED 

Es un diodo orgánico de emisión de luz por sus siglas. Es un tipo de monitor que funciona a través de una capa de electroluminiscencia, la cual se encuentra compuesta con elementos orgánicos que van a permitir el trabajo que se hace con la luz en el interior del monitor. Es de este modo que se emite la imagen al reflejarse a través de la pantalla.

DLP 

Su imagen se puede emitir gracias a un semiconductor óptico, el cual de modo digital modula la luz que refleja y así sincroniza su emisión por medio de espejos, los cuales son microscópicos o microespejos. Se lo considera en la actualidad como el monitor con la imagen más definida del mercado.

PLASMA

Los monitores plasma son otra tecnología moderna de dispositivos de visualización. Su funcionamiento se basa en el plasma, una mezcla de Xenón y Neón entre dos placas de vidrio. Cuando la corriente eléctrica fluye a través de la mezcla de gases, las partículas con carga negativa se mueven hacia el área con carga positiva del plasma y las positivas al área negativa. El movimiento trae consigo colisiones de átomos de gas liberando energía en forma de fotones de luz. Las pantallas plasma tienen una imagen muy brillante, mayor ángulo de visión y no contienen mercurio lo que los pone un paso delante de los LCD.

Obsoletos:

Monitores SVGA – Sus siglas son Super Video Graphics Array. Se los diseñó durante 1989 con una resolución que alcanzaban los 800 por 600 pixeles y podía presentar hasta 16 tipos de colores distintos. Fue un punto de quiebre que marcó la evolución en la calidad de los pixeles.

Monitores VGA – Sus siglas tienen por significado Video Graphics Array y son un invento del año 1988 gracias a la empresa IBM que se encargó de la elaboración de un monitor que contase con una conexión de tipo VGA y poder así presentar una resolución más nítida. En la actualidad las resoluciones son mucho mayores.

CRT

Aunque no parezca cierto, fue creado en 1897 por el físico Karl Ferdinand Braun. Originalmente en blanco y negro y tenía una resolución muy baja.

El monitor CRT se usó también como televisor y ha pasado desde entonces por modificaciones incluyendo progresivamente los colores. Todas esas modificaciones han llevado al resultado de lo que conocimos hace pocos años atrás. Los monitores CRT de apenas una década son un tanto arcaicos por una enorme caja en la parte trasera. Podemos decir que hoy son tecnológicamente obsoletos aunque aún se pueden ver en locales y oficinas. Tiene un tubo de vacío en la parte de atrás, con un cátodo que contiene un filamento calentado apuntando hacia delante, es decir, hacia el espectador. Este filamento caliente se convierte en un cañón de electrones que dispara en respuesta a la señal visual que recibe del ordenador.

Por delante del cátodo, está un conjunto de electroimanes que se activan en respuesta de la misma señal. Estos imanes alteran y orientan el curso de la corriente de electrones a los que también se les llama rayos catódicos. En la parte delantera del monitor está una placa de vidrio. En la parte posterior de esta placa están millones de pequeños puntos denominados píxeles. Combinados en grupos de tres colores (rojo, azul y verde). Cuando la corriente de electrones (rayos catódicos) toca los píxeles la combinación correcta de los puntos se enciende a diferentes intensidades para crear el color y brillo en la pantalla. La corriente pasa por encima de todo el monitor de la computadora a una velocidad de 50 a 100 veces por segundo para crear así la imagen que vemos reflejada.

Ventajas del monitor CRT

• Es más económico.
• Es más duradero.
• Soporta daños y golpes y puede permanecer funcional.
• Resolución de alta calidad.

Desventajas del monitor CRT

• Consume mucha energía.
• Son muy grandes y pesados, por lo tanto, ocupan mucho espacio.
• Genera mucho calor al igual que radiaciones.
• Estéticamente obsoletos
• Tienen riesgos de implosión, choque eléctrico  y toxicidad

Resolución gráfica

La resolución máxima es un término que hace alusión al número máximo de píxeles que se pueden mostrar en cada dimensión y se representa en filas por columnas. También se relaciona con el tamaño de la pantalla y su proporción.

• 1024 x 768 – eXtended Graphics Array o XGA.
• 1280 x 800 – Widescreen eXtended Graphics Array o WXGA.
• 1280 x 1024 – Super eXtended Graphics Array o SXGA.
• 1440 x 900 – Widescreen Super eXtended Graphics Array o WSXGA.
• 1680 x 1050 – Widescreen Super eXtended Graphics Array Plus o WSXGA.
• 1920 x 1200 – Monitores 22, 24, 26″
• 2560 x 1600 – Monitores de 26″ en adelante.
• 1280 x 720 – Monitores de 17 y 19″. Resolución HD.
• 1366 x 768 –Monitores de 17 y 19″.
• 1600 x 900 – Monitores de 19 y 22″.
• 1920 x 1080 – Monitores de 24, 25, 27, 32″. Resolución Full HD.
• 2560 x 1440 – Monitores de 24, 27, 32″.
• 3840 x 2160 – Monitores de 27, 32″  en adelante.  Resolución 4K.
• 5120 x  2880 – Monitores por encima de 40″. Resolución 5K.
• 7680 x 4320 – Monitores por encima de 50″. Resolución 8K.
• 2560 x 1080 – Monitores de 25, 27 y 29″.
• 3440 x 1440 – Monitores de 34″ en adelante.
• 5120 x 2160 – Monitores de 32″ en adelante.

Puertos del monitor

Un monitor, sin importar el tipo, generalmente se conecta a un puerto HDMI, DVI o VGA. Otros conectores incluyen USB, DisplayPort y Thunderbolt. Antes de invertir en un monitor nuevo, asegúrese de que ambos dispositivos admiten el mismo tipo de conexión.

Por ejemplo, no desea comprar un monitor que sólo tenga un puerto HDMI cuando el equipo sólo pueda aceptar una conexión VGA. Aunque la mayoría de las tarjetas de vídeo y monitores tienen varios puertos para funcionar con varios tipos de ambos dispositivos, es importante comprobar su compatibilidad. Si necesita conectar un cable antiguo a un puerto más nuevo (por ejemplo, HDMI a VGA), como si está utilizando un monitor que tiene una conexión VGA, con un equipo que utiliza HDMI, existen adaptadores para este fin.

Puntos fundamentales en la elección del monitor

Para una buena elección lo que tienes que tener en cuenta es el uso que le vas a dar. Teniendo en cuenta estas principales características.

El tamaño del monitor

El tamaño de la pantalla dependerá de dos factores: del espacio disponible en la mesa y de la distancia a la que te sientes de la pantalla.

El tamaño ideal del monitor debería ser en función de la distancia a la que te sientes del mismo:

• Distancia de menos de 30 cm: máximo 17 pulgadas.
• Distancia de entre 40 y 50 cm: entre 19 y 21 pulgadas.
• Distancia de entre 50 y 60 cm: entre 21 y 24 pulgadas.
• Distancia de entre 60 y 70 cm: entre 22 y 27 pulgadas, máximo 29 pulgadas UltraWide.
• Distancia de entre 70 y 80 cm: entre 24 y 32 pulgadas, máximo 34 pulgadas UltraWide.
• Distancia de entre 90 y 100 cm: entre 27 y 35 pulgadas.
• Más de 1 metro de distancia: de 32 pulgadas en adelante.

Una persona con mucha agudeza visual podrá optar por seguir más o menos lo arriba explicado, pero una persona con pérdida visual puede no ver esto de forma tan clara y seguramente necesite acercarse un poco más.

La resolución de la pantalla

Según los fabricantes de monitores tenemos que comprar un monitor 4K, pero seguramente no sea lo más adecuado para nuestro uso veamos la siguiente lista ejemplo.

• Resolución Full HD (el mínimo hoy en día): jugar con una gráfica normal, trabajar, entretenimiento.
• Resolución 1440p: jugar con gráfica potente, diseño gráfico.
• Resolución 4K: jugar con gráfica tope de gama, diseño gráfico, aplicaciones CAD, entretenimiento.

Tecnologías de salud visual

Las tecnologías de salud visual, tales como Flicker-Free y Low Blue Light. Evitarán cansancio, paliarán efectos negativos y, esencialmente, fomentarán el mantener una buena salud mental y visual especialmente si usamos el monitor durante muchas horas al día.

El tiempo de respuesta

Por norma general suele ser de entre 5 y 1 ms. 5ms. Es ideal para todo, pero para Gaming se necesitaría que sea de 1ms.

Para entretenimiento multimedia o para trabajar, este no es un parámetro para preocuparse. Los monitores profesionales de Las marcas más importantes tienen tiempos de respuesta de hasta 12 ms.

La frecuencia de refresco

El estándar es 60 Hz. y podemos encontrar monitores de hasta 240 Hz específicamente diseñados para gaming. Nuevamente depende del uso del monitor.

Conclusión

Antes de comprar un monitor tienes que tener el claro el uso que tendrá, para que con estos puntos observados, realices la mejor elección.

Rendimiento

El rendimiento de un monitor suele estar determinado por una serie de factores y no por una sola característica como, por ejemplo, el tamaño total de la pantalla. Algunos de estos incluyen la relación de aspecto (longitud horizontal frente a la longitud vertical), el consumo de energía, la frecuencia de actualización, la relación de contraste (relación de los colores más brillantes frente a los colores más oscuros), el tiempo de respuesta (el tiempo que tarda un píxel en pasar de activo, a inactivo, a activo de nuevo), la resolución de la pantalla, y otros.

Problemas básicos y resolución

El monitor se enciende pero no aparece la imagen.

Solución: Pueden ser varias las pruebas que podemos hacer antes de reportar el problema como una falla electrónica. En la mayoría de los casos, este problema es generado por que se mueven físicamente los botones de ajuste de contraste y de brillo. Otra posible causa es que se soltó o está flojo el cable en el conector de la tarjeta de video. 

La pantalla se apaga después de un rato de trabajo.

Solución: En las nuevas computadoras, el programa de ROM BIOS (Setup) presenta la posibilidad de apagar el monitor con el fin de economizar el consumo de energía. Para determinar si su equipo tiene activada esta opción, cuando se apague el monitor, mueva el mouse o presione una tecla cualquiera; la imagen debe regresar, si no ocurre, reporte el daño al personal calificado. 

La imagen en pantalla, oscila o se mueva. 

Solución: Esta falla es muy común y se presenta en los siguientes casos: 

• La alimentación de energía es baja y esto genera una fluctuación en la imagen. 
• Se encuentra flojo el conector del monitor en la tarjeta de video. Esto también puede ocasionar que su imagen se observe girando o que los colores se cambien. 
• El sitio donde está ubicado el sistema de cómputo está cerca de ventiladores, sistemas de aire acondicionado, lámparas fluorescentes grandes entre otros. Estos elementos producen campos magnéticos que afectan el funcionamiento de la pantalla. La solución, en este caso, es cambiar el sitio de la pantalla hasta que la imagen quede estable. 
• El circuito al cual está conectado el sistema de cómputo no es independiente y en él están conectando temporal o permanentemente elementos de alta inducción como son soldadores, taladros, aspiradoras, brilladoras y en general, máquinas con motores eléctricos. La solución es crear un circuito eléctrico independiente preferiblemente con un transformador de aislamiento. 

Mantenimiento de un monitor

Limpieza externa

1. Aplicar aire comprimido sobre la botonera, para sacar las partículas de polvo.
2. Aplicamos espuma limpiadora para retirar el polvo acumulado entre los botones y la carcasa, dejamos acturar unos segundos.
3. Repasamos toda la espuma con un paño suave no tejido de fibra, retirando la espuma y limpiando.
4. Para limpiar la pantalla aplicamos el limpia pantalla en la micro-fibra no tejida y suavamente limpiamos toda la superficie.

Limpieza interna

1. Desconectar de la corriente y desenchufarla de la computadora.
2. Esperar 10 a 15 min., para que pierda la energía por completo.
3. Colocamos el monitor de lado y quitamos la base ejerciendo una suave presión sobre la solapa plástica, en el caso que lo necesite desatornillar si tiene tornillos.
4. Colocamos un paño sobre la mesa para poder colocar la pantalla del monitor sobre esta, y así evitar rayones o daños en la pantalla.
5. Con un destornillador de philips retiramos los tornillos y posteriormente la tapa completa.
6. Limpiar las partes internas del monitor con un pincel de cerda suave y ayudándonos con aerosoles de aire comprimido o compresor a mediano caudal.
7. Evitar tocar los componentes con la mano, aunque tengamos pulsera antiestática.
8. Ensamblar nuevamente todo en su lugar.
9. Conectar a la computadora y a tensión.
10. Comprobar funcionamiento.

Cuestionario

1. ¿Qué es un monitor?
2. Describa brevemente la historia del monitor.
3. ¿Cuáles son las partes del monitor y para qué sirven cada una de ellas?
4. ¿Cuál es la diferencia entre monitor óptico y mecánico?
5. ¿Para qué hacer mantenimiento de un monitor?