Лекция 1-08. Видеосистема компьютера. 04.12.2015 лекция 1-08 2 Видеосистема компьютера состоит из трех компонент: монитор (называемый также дисплеем); - презентация

1 Лекция Видеосистема компьютера

2 лекция Видеосистема компьютера состоит из трех компонент: монитор (называемый также дисплеем); монитор (называемый также дисплеем); видеоадаптер; видеоадаптер; программное обеспечение (драйверы видеосистемы). программное обеспечение (драйверы видеосистемы).

3 лекция Монитор устройство визуального отображения информации (в виде текста, таблиц, рисунков, чертежей и др.)

4 лекция По виду выводимой информации По типу экрана алфавитно-цифровые алфавитно-цифровые (дисплеи, отображающие только алфавитно-цифровую информацию; дисплеи, отображающие псевдографические символы; интеллектуальные дисплеи, обладающие редакторскими возможностями и осуществляющие предварительную обработку данных ЭЛТЖК Плазменный Проектор OLED-монитор Виртуальный ретинальный монитор ЭЛТ на основе электронно-лучевой трубки; ЖК жидкокристаллические мониторы; Плазменный на основе плазменной панели; Проектор видеопроектор и экран, размещённые отдельно или объединённые в одном корпусе; OLED-монитор на технологии OLED; Виртуальный ретинальный монитор технология устройств вывода, формирующая изображение непосредственно на сетчатке глаза. графические графические, для вывода текстовой и графической (в том числе видео) информации. (векторные; растровые)

5 лекция По размерности отображения По типу видеоадаптера По типу интерфейсного кабеля двумерный (2D) трёхмерный (3D) двумерный (2D) одно изображение для обоих глаз; трёхмерный (3D) для каждого глаза формируется отдельное изображение для получения эффекта объёма. HGCCGAEGAVGA/SVGA HGC; CGA; EGA; VGA/SVGA КомпозитныйкомпонентныйD-SubDVIUSBHDMI DisplayPortS-Video Композитный; компонентный; D-Sub; DVI; USB; HDMI; DisplayPort; S-Video

6 лекция Соотношение сторон экрана стандартный (4:3), широкоформатный (16:9, 16:10) или другое соотношение (например 5:4) Соотношение сторон экрана стандартный (4:3), широкоформатный (16:9, 16:10) или другое соотношение (например 5:4) Размер экрана определяется длиной диагонали, чаще всего в дюймах Размер экрана определяется длиной диагонали, чаще всего в дюймах Разрешение число пикселей по вертикали и горизонтали Разрешение число пикселей по вертикали и горизонтали Глубина цвета количество бит на кодирование одного пикселя (от монохромного до 32-битного) Глубина цвета количество бит на кодирование одного пикселя (от монохромного до 32-битного) Размер зерна или пикселя Размер зерна или пикселя Частота обновления экрана (Гц) Частота обновления экрана (Гц) Время отклика пикселей (не для всех типов мониторов) Время отклика пикселей (не для всех типов мониторов) Угол обзора Угол обзора

7 лекция Основной элемент дисплея электронно-лучевая трубка. Схема электронно-лучевой трубки Принцип работы монитора на ЭЛТ Передняя часть ЭЛТ, обращенная к зрителю, с внутренней стороны покрыта люминофором специальным веществом, способным излучать свет при попадании на него быстрых электронов. Люминофор наносится в виде наборов точек трёх основных цветов красного, зелёного и синего. Наборы точек люминофора располагаются по треугольным триадам. Триада образует пиксел точку, из которых формируется изображение. Пиксельные триады

8 лекция Расстояние между центрами пикселов называется точечным шагом монитора. Это расстояние существенно влияет на чёткость изображения. Чем меньше шаг, тем выше чёткость. Обычно в цветных мониторах шаг составляет 0,24 мм. При таком шаге глаз человека воспринимает точки триады как одну точку "сложного" цвета. На противоположной стороне трубки расположены три (по количеству основных цветов) электронные пушки. Все три пушки "нацелены" на один и тот же пиксел, но каждая из них излучает поток электронов в сторону "своей" точки люминофора. Чтобы электроны беспрепятственно достигали экрана, из трубки откачивается воздух, а между пушками и экраном создаётся высокое электрическое напряжение, ускоряющее электроны. Перед экраном на пути электронов ставится маска тонкая металлическая пластина с большим количеством отверстий, расположенных напротив точек люминофора. Маска обеспечивает попадание электронных лучей только в точки люминофора соответствующего цвета.

9 лекция Величиной электронного тока пушек и, следовательно, яркостью свечения пикселов, управляет сигнал, поступающий с видеоадаптера. На ту часть колбы, где расположены электронные пушки, надевается отклоняющая система монитора, которая заставляет электронный пучок пробегать поочерёдно все пикселы строчку за строчкой от верхней до нижней, затем возвращаться в начало верхней строки и т.д. Количество отображённых строк в секунду называется строчной частотой развертки. А частота, с которой меняются кадры изображения, называется кадровой частотой развёртки. Последняя не должна быть ниже 85 Гц, иначе изображение будет мерцать.

10 лекция Жидкие кристаллы это особое состояние некоторых органических веществ, в котором они обладают текучестью и свойством образовывать пространственные структуры, подобные кристаллическим. Жидкие кристаллы могут изменять свою структуру и светооптические свойства под действием электрического напряжения. Меняя с помощью электрического поля ориентацию групп кристаллов и используя введённые в жидкокристаллический раствор вещества, способные излучать свет под воздействием электрического поля, можно создать высококачественные изображения, передающие более 15 миллионов цветовых оттенков.

11 лекция Большинство ЖК-мониторов используют тонкую плёнку из жидких кристаллов, помещённую между двумя стеклянными пластинами. Заряды передаются через так называемую пассивную матрицу сетку невидимых нитей, горизонтальных и вертикальных, создавая в месте пересечения нитей точку изображения (несколько размытого из-за того, что заряды проникают в соседние области жидкости). Активные матрицы вместо нитей используют прозрачный экран из транзисторов и обеспечивают яркое, практически не имеющее искажений изображение. Экран при этом разделен на независимые ячейки, каждая из которых состоит из четырех частей (для трёх основных цветов и одна резервная). Количество таких ячеек по широте и высоте экрана называют разрешением экрана. Современные ЖК-мониторы имеют разрешение 642 х 480, 1280 х 1024 или 1024 х 768. Таким образом, экран имеет от 1 до 5 млн точек, каждая из которых управляется собственным транзистором.

12 лекция Сенсорный экран Сенсорный экран - это монитор, который чувствителен к прикосновениям, позволяющий людям работать с компьютером с помощью касаний к картинкам и кнопкам. Сенсорные мониторы обычно используются в информационных устройствах, в которых отсутствует возможность пользоваться мышью и клавиатурой. Сенсорные технологии также можно использовать и в других приложениях, где может потребоваться мышь, например Web-браузеры. Некоторые приложения разработаны специально для сенсорных технологий, в которых обычно используются наиболее большие изображения (иконки), нежели в обычных ПК- приложениях. Мониторы, поддерживающие функцию встраиваемых сенсоров, также могут оснащаться сенсорным управлением ( сенсорная панель, контроллер, и драйвера на данное устройство).

13 лекция Ч ЕТЫРЕ ВИДА СЕНСОРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 1. Резистивные: резистивные сенсорные панели покрыты металлической пластинкой проводящей электричество и резистивным слоем, вызывающим изменение в электрическом потоке который распознаётся как нажатие и посылает его в диспетчер для обработки. Они смогут распознать и обработать любое прикосновение, будь то краешек визитной карточки или антенна мобильного телефона, но такие панели более чувствительны к микроповреждениям - их не рекомендуется устанавливать в местах, где предполагается очень активное использование панели. Попадание пыли или воды, не влияют на работу резистивных сенсорных панелей.

14 лекция Поверхностно акустически волновые (ПАВ): ПАВ технологии используют ультразвуковые волны, проходящие через поверхность сенсорной панели. Когда к панели прикасаются, часть волн поглощается. Это изменение в ультразвуковых волнах фиксируется как прикосновение и посылает информацию в контроллер для обработки (преобразователь). ПАВ-панели - самые защищённые из всех. Для изготовления таких панелей используется специальное антивандальное стекло толщиной 4 или 6 миллиметров. ПАВ-панели предназначены для установки в сенсорные киоски, платёжные автоматы, и пр.

15 лекция Ёмкостный сенсорный экран в общем случае представляет собой стеклянную панель, на которую нанесён слой прозрачного резистивного материала. По углам панели установлены электроды, подающие на проводящий слой низковольтное переменное напряжение. Поскольку тело человека способно проводить электрический ток и обладает некоторой ёмкостью, при касании экрана в системе появляется утечка. Место этой утечки, то есть точку касания, определяет простейший контроллер на основе данных с электродов по углам панели. Когда к панели прикасаются, точка соприкосновения получает небольшой заряд. Цепь расположена по всем углам панели, измеряет заряд и посылает информацию в диспетчер для обработки. Ёмкостные сенсорные панели должны быть использованы прикосновением пальцев, в отличие от резистивных и ПАВ панелей, которые могут быть использованы пальцем или пером. Попадание пыли или воды, не влияют на работу ёмкостных сенсорных панелей.

16 лекция Инфракрасные (IR): такие панели являются достаточно защищёнными от пыли и царапин, а также одной из главных положительных черт инфракрасной панели является великолепная яркость и чёткость изображения. Чаще всего инфракрасные панели используют для презентаций, интерактивных курсов обучения, а так же в стендах общего использования, POS-терминалах. Основанная на прерывании луча света. Схема представляет собой взаимно расположенные диоды инфракрасного света и фототранзисторы. Диоды включаются и выключаются последовательно и соответствующий фототранзистор считывает сигнал. Касание на экран соответствует прерыванию луча света и соответственно не получению сигнала определённым фототранзистором.

17 лекция Видеокарта, или видеоадаптер, осуществляет непосредственное управление монитором. Это электронное устройство, преобразующее графический образ, хранящийся, как содержимое памяти компьютера (или самого адаптера), в форму, пригодную для дальнейшего вывода на экран монитора.

18 лекция Основными компонентами современной видеокарты являются: Графический процессор - занимается расчётами выводимого изображения, освобождая от этой обязанности центральный процессор, производит расчёты для обработки команд трёхмерной графики. центральный процессор Видеоконтроллер отвечает за формирование изображения в видеопамяти, даёт команды RAMDAC на формирование сигналов развёртки для монитора и осуществляет обработку запросов центрального процессора. ВидеоконтроллерRAMDAC Видео - ПЗУ (Video ROM) ПЗУ, в которое записаны BIOS видеокарты, экранные шрифты, служебные таблицы и т. п. ПЗУ не используется видеоконтроллером напрямую к нему обращается только центральный процессор.BIOS видеокарты экранные шрифты

19 лекция Видеопамять выполняет роль кадрового буфера, в котором хранится изображение, генерируемое и постоянно изменяемое графическим процессором и выводимое на экран монитора ( или нескольких мониторов ). Видеопамять буфера Цифро - аналоговый преобразователь ( ЦАП ; RAMDAC Random Access Memory Digital-to-Analog Converter) служит для преобразования изображения, формируемого видеоконтроллером, в уровни интенсивности цвета, подаваемые на аналоговый монитор. Цифро - аналоговый преобразователь Коннектор Система охлаждения предназначена для сохранения температурного режима видеопроцессора и ( зачастую ) видеопамяти в допустимых пределах. Система охлаждения

20 лекция Основными характеристиками видеокарт являются: поддерживаемые режимы работы (текстовый или графический); поддерживаемые режимы работы (текстовый или графический); поддерживаемые режимы работы (текстовый или графический); поддерживаемые режимы работы (текстовый или графический); частота регенерации; частота регенерации; частота регенерации; частота регенерации; поддерживаемые разрешающие способности (по горизонтали и по вертикали); поддерживаемые разрешающие способности (по горизонтали и по вертикали); поддерживаемые разрешающие способности (по горизонтали и по вертикали); поддерживаемые разрешающие способности (по горизонтали и по вертикали); тип шины; тип шины; тип шины; тип шины; количество цветов; количество цветов; количество цветов; количество цветов; интерфейс подключения к материнской платы; интерфейс подключения к материнской платы; интерфейс подключения к материнской платы; интерфейс подключения к материнской платы; объем видеопамяти; объем видеопамяти; объем видеопамяти; объем видеопамяти;

21 лекция Проекторы 2. Плазменные панели 3. Мониторы с поддержкой 3D 4. Характеристики монитора 5. Основные компоненты видеокарт 6. Основные характеристики видеокарт