Системы визуального отображения информации (видеосистемы)

Видеосистемы предназначены для оперативного отображения информации, доведения ее до сведения оператора ЭВМ. Обычно они состоят из двух частей: монитора и адаптера. Монитор служит для визуализации изображения, адаптер - для связи монитора с микропроцессорным комплектом.

Классификацию мониторов можно провести по используемым физическим эффектам, по принципу формирования изображения на экране, по способу управления, по длительности хранения информации на экране, по цветности.

По принципу формирования изображениямониторы делятся на плазменные, электролюминесцентные, жидкокристаллические, дисплеи с эмиссией полем, и электроннолучевые.

Плазменные, электролюминесцентные, жидкокристаллические мониторы и дисплеи с эмиссией полем относятся к дисплеям с плоским экраном. Для них характерно то, что экран имеет малые физические размеры и не мерцает. Мониторы этого вида имеют малый вес и незначительное потребление энергии, большую механическую прочность и длительный срок службы.

Плазменные, электролюминесцентные мониторы и дисплеи с эмиссией полем являются активными, излучающими свет. Для работы с ними не нужен посторонний источник света.

Жидкокристаллические - пассивные мониторы. Они работают только при наличии постороннего источника света: отраженного или проходящего. Жидкокристаллические мониторы используют способность жидких кристаллов изменять свою оптическую плотность или отражающую способность под воздействием электрических сигналов.

В плазменной панели элемент изображения образуется в результате газового разряда, который сопровождается излучением света. Конструктивно панель состоит из трех стеклянных пластин, на двух из которых нанесены тонкие прозрачные проводники. На одной пластине проводники расположены горизонтально, на другой - вертикально. Между ними находится третья стеклянная пластина, в которой в местах пересечения проводников имеются сквозные отверстия. Эти отверстия при сборке панели заполняются инертным газом. Вертикально и горизонтально расположенные проводники образуют координатную сетку; на пересечении проводников находятся элементы изображения -пикселы. При разрешающей способности 512x512 пиксел такая панель имеет размеры не более 200x200 мм и толщину 6-8 мм. В настоящее время созданы цветные плазменные панели с разрешающей способностью экрана более 1024x1024 пиксел.

Дисплеи с эмиссией полем (Field Emission Display, FED) - это плоские дисплеи, по принципу работы подобные обычным ЭЛТ. Электроны в них излучаются из холодных катодов, имеющих форму очень острых микроигл, количество которых на каждый пиксел может составлять до нескольких тысяч. Этот вид мониторов характеризуется хорошим воспроизведением цветов, так как используется такой же люминофор, как в электронно-лучевых трубках, и высокой скоростью работы (как и в ЭЛТ).

Наибольшее распространение получили мониторы на электронно-лучевых трубках. Электронная лучевая трубка представляет собой электровакуумный прибор в виде стеклянной колбы, дно которой является экраном. В колбе, из которой удален воздух, расположены электроды: электронная пушка (катод с электронагревательным элементом), анод, вертикально и горизонтально отклоняющие пластины и сетка. Снаружи на ЭЛТ установлена фокусирующая система. Внутренняя поверхность экрана покрыта люминофором, который светится при попадании на него потока электронов.

В зависимости от формы напряжения, подаваемого на отклоняющие пластины и способа его получения, различаются растровая, матричная и векторная развертки.

Растровая развертка представляет собой набор сплошных горизонтальных линий, заполняющих весь экран. Она формируется с помощью аналоговых приборов - генераторов пилообразного напряжения: отдельно для строк и для кадров. Этот вид развертки применяется в телевидении.

Матричная развертка по внешнему виду похожа на растровую. Но формируется она с помощью цифровых схем (счетчиков), связанных с отклоняющей системой через цифро-аналоговые преобразователи. В этом случае электронный луч на экране перемещается не непрерывно, а скачками - от одного пиксела к другому. Поэтому он не рисует линию, а высвечивает матрицу точек (пиксел). При такой развертке легко перевести луч в любую заданную точку экрана: надо только в счетчики строк и кадров поместить координаты этой точки.

Векторная развертка используется для рисования сложных фигур с помощью сплошных линий разной формы. Управление вертикальным и горизонтальным отклонением луча в этом случае осуществляется с помощью функциональных генераторов, каждый из которых настроен на прорисовку определенного графического примитива. Состав графических примитивов, из которых строится изображение, определяется наличием функциональных генераторов.

Максимальное количество строк на экране и количество точек в строке образуют разрешающую способность монитора:

•низкую: 320x200 (320 пиксел в строке, 200 строк на экране);

• стандартную: 640x200, 640x350 или 640x480;

• высокую: 750x348 или 800x600;

• особо четкую: 1024x768 или 1024x1024 и выше.

Разрешающая способность оказывает значительное влияние на качество изображения на экране. Но качество изображения зависит и от других характеристик: физических размеров элементов изображения (пиксел, или точек), размеров экрана, частоты развертки, цветовых характеристик и др.

Связь ЭВМ с монитором осуществляется с помощью адаптера - устройства, которое должно обеспечивать совместимость различных мониторов с микропроцессорным комплектом ЭВМ. В начальный период существования персональных компьютеров адаптеры старались стандартизировать, чтобы в полной мере обеспечить совместимость различных по конструкции мониторов с ЭВМ. Было разработано пять стандартов:

• MDA - монохромный дисплейный адаптер;

• CGA - цветной графический адаптер;

• MGA - монохромный графический адаптер;

• EGA - улучшенный графический адаптер;

• VGA - видеографическая матрица.

Видеографический матричный адаптер VGA, разработанный в 1988 г. позволял реализовать 640x480 точек в графическом режиме при 64-256 (зависит от объема видеопамяти) одновременно отображаемых цветов из 262144 возможных. В текстовом режиме адаптер VGA позволял отображать на экране 80x25 или 80x50 символов. Количество цветов, отображаемых в этом режиме, ограничено 16 цветами из 256 возможных.

Основу адаптера любого типа составляет видеопамять: обычная динамическая (DRAM), в которой для доступа к биту надо задать адрес строки и столбца; FPM DRAM (Fast Page Mode DRAM) в которой адрес строки задается один раз для нескольких доступов к близким элементам памяти; EDO DRAM (Extended Data Out DRAM) в которой модифицированы схемы тактирования, за счет чего новое обращение к памяти может начаться до завершения предыдущего; BEDO DRAM (Burst Extended Data Out DRAM) в которой EDO-память скомбинирована с конвейерной технологией и специальными триггерами с защелкой, что позволяет заметно сократить время доступа; RDRAM (RAMBus DRAM), в которой для доступа к данным вместо обычных 32 или 64-битных шин используется 8-битный скоростной интеллектуальный канал; специальная двухпортовая (VRAM), допускающая одновременное обращение как со стороны системной магистрали, так и со стороны монитора.

Все устройства вывода имеют плоский экран. Естественным для такого экрана является двухмерное (плоское) изображение. В то же время для человека более естественным является объемное (трехмерное) изображение.Поэтому разрабатываются устройства и способы создания если не трехмерного изображения, то хотя бы имитирующего его.

Один из способов создания эффекта глубины изображения заключается в использовании декартовой системы координат и нанесении на рисунок только видимых линий.

Другой способ - «перспективу» - используют художники: все параллельные линии, уходящие вглубь экрана, сходятся в одной точке на линии горизонта (условной линии, расположенной в верхней части экрана).

Более сложный метод создания объемного изображения основан на явлении стереоэффекта. Стереоизображение состоит из двух, выполненных для правого и левого глаза. Но каждое из них должен видеть только тот глаз, для которого оно предназначено

123 4

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:

©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.