- Подробности
- Опубликовано 15.02.2012 16:22
- Просмотров: 14795
§19. Технические средства компьютерной графики
Основные темы параграфа: монитор;
как полукается цветное изображение на экране;
жидкокристаллические мониторы;
видеопамять и дисплейный процессор;
устройства ввода изображения в компьютер.
На рис. 4.7 дана схема системы вывода изображения на экран. Она включает в себя монитор (другое название — дисплей) и видеоадаптер, который через информационную магистраль связан с центральным процессором и оперативной памятью.
Монитор
В XIX веке во Франции возникла техника живописи, которую назвали пуантилизмом: рисунок составлялся из разноцветных точек, наносимых кистью на холст. Подобный принцип используется и в компьютерах. Точки на экране компьютера выстроены в ровные ряды. Совокупность точечных строк образует графическую сетку, или растр (рис. 4.8).
Одна точка носит название «видеопиксель» (далее будем употреблять краткое название — пиксель). Слово «пиксель» происходит от английского «picture element» — элемент рисунка. Чем гуще сетка пикселей на экране, тем лучше качество изображения (см. рис. 4.8). Размер графической сетки обычно представляется в форме произведения числа точек в горизонтальной строке на число строк: М х N,
На современных мониторах используются, например, такие размеры графической сетки:
Размер монитора характеризуется длиной диагонали его экрана, выраженной в дюймах, 1 дюйм = 2,54 см. Бывают мониторы с диагональю 14, 15, 17 и более дюймов.
Принципы работы монитора
Существуют мониторы, основанные на разных физических принципах. Самыми распространенными являются мониторы на основе электронно-лучевой трубки — ЭЛТ-мониторы, На экране такого монитора пиксель образуется люминесцирующим веществом, которое светится под воздействием луча, испускаемого электронной пушкой. Такой луч пробегает по порядку (сканирует) все строки сетки пикселей. При этом он модулируется: на точки, которые должны светиться, падает, а на темных точках прерывается (рис. 4.9).
Поскольку после прекращения воздействия электронного луча на точку экрана ее свечение быстро затухает, то сканирование периодически повторяется с высокой частотой (75-85 раз в секунду и более). При такой частоте наше зрение не замечает мерцания изображения.
Первоначально на компьютерах использовались черно-белые мониторы. На черно-белом экране пиксель, на который падает электронный луч, светится белым цветом. Неосвещенный пиксель — черная точка. При изменении интенсивности электронного потока получаются промежуточные серые тона (оттенки).
Как получается цветное изображение на экране
Каждый пиксель на цветном экране — это совокупность трех точек разного цвета: красного, зеленого и синего. Эти точки расположены так близко друг к другу, что нам они кажутся слившимися в одну точку.
Из сочетания красного, зеленого и синего цветов складывается вся красочная палитра на экране.
Электронная пушка цветного монитора испускает три луча. Каждый луч вызывает свечение точки только одного цвета. Для этого в мониторе используется специальная фокусирующая система.
Жидкокристаллические мониторы
Все большее распространение получают жидкокристаллические мониторы — ЖК-мониторы, По сравнению с электронно-лучевыми мониторами они значительно меньше по весу, имеют плоскую форму. При работе с ЖК-монитором меньше устают глаза.
Видеопамять и дисплейный процессор
Видеоадаптер — устройство, управляющее работой графического дисплея. Видеоадаптер состоит из двух частей: видеопамяти и дисплейного процессора.
Видеопамять предназначена для хранения видеоинформации — двоичного кода изображения, выводимого на экран.
В видеопамяти содержится информация
о состоянии каждого пикселя экрана.
Видеопамять — это электронное энергозависимое запоминающее устройство. На современных компьютерах ее размер составляет несколько мегабайтов.
Дисплейный процессор — вторая составляющая видеоадаптера.
Дисплейный процессор читает содержимое видеопамяти и в соответствии с ним управляет работой дисплея.
Таким образом, к видеопамяти имеют доступ два процессора: центральный и дисплейный. Центральный процессор записывает видеоинформацию, а дисплейный — периодически читает ее и передает на монитор, на котором эта информация превращается в изображение.
Устройства ввода изображения в компьютер
Монитор — это устройство вывода изображения. А каким образом изображение можно ввести в компьютер? Для этого используется сканер (рис. 4.10).
Работа сканера как бы противоположна работе видеоадаптера и монитора: видеоадаптер преобразует двоичный код в изображение на экране; сканер преобразует изображение на рисунке, чертеже, фотографии в двоичный код, который записывается в память компьютера. Сканер получил свое название в соответствии с принципом своей работы: световой луч построчно сканирует плоский рисунок подобно тому, как электронный луч сканирует экран дисплея.
С помощью сканера в компьютер можно вводить текст, напечатанный на листе бумаги. Как было сказано в главе 3, используя специальную программу распознавания текста, его изображение можно преобразовать в текстовый формат.
Изображение в компьютер может вводиться с цифрового фотоаппарата и с цифровой видеокамеры, фотографии и видеофильмы в этих устройствах сохраняются в виде двоичного кода на магнитных дисках. Затем, используя кабельное соединение, их можно переписать на компьютерный диск.
Коротко о главном
Система вывода изображения на экран включает в себя монитор (дисплей) и видеоадаптер.
Видеоадаптер состоит из видеопамяти и дисплейного процессора.
Изображение на экране монитора получается из совокупности множества светящихся точек — видеопикселей.
Пиксели на экране образуют сетку из горизонтальных строк и вертикальных столбцов, которая носит название «растр».
Размер графической сетки М * N определяет разрешающую способность экрана, от которой зависит качество изображения.
Используются два основных типа мониторов — на базе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) и жидкокристаллические (ЖК).
Цвет пикселя на цветном экране монитора формируется из трех базовых цветов: красного, зеленого и синего. Из сочетания этих трех цветов получаются все другие краски.
Для ввода изображения в компьютер используются сканеры, цифровые фотоаппараты, цифровые видеокамеры.
Вопросы и задания
1.Что такое пиксель? Что такое растр?
2.Как работает ЭЛТ-монитор?
3.В чем преимущества ЖК-монитора по сравнению с ЭЛТ-монитором?
4.Из каких трех цветов получаются все остальные краски на цветном дисплее?
5.Какие устройства входят в состав видеоадаптера?
6.Для чего нужна видеопамять?
7.Что такое дисплейный процессор? Какую работу он выполняет?
8.Какие устройства используются для ввода изображения в компьютер?