Надежность АСОИУ (1088455), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Задача еще более усложняется, если одновременно с повышениемчастоты регенерации увеличивается и разрешающая способность экрана.Поэтому, например, в ПЭВМ чем выше разрешение, тем меньшую частоту кадровой развертки может обеспечитьмонитор, так как при большем разрешении возрастает количество строк и пикселов и соответственно снижаетсяскорость регенерации изображения.Коэффициент светопередачи. Отношение полезной световой энергии, прошедшей через переднее стекло монитора, ксветовой энергии, излученной внутренним люминесцентным слоем, называется коэффициентом светопередачи. Какправило, чем темнее выглядит экран при выключенном мониторе, тем ниже этот коэффициент.При высоком коэффициенте светопередачи для обеспечения необходимой яркости изображения требуетсянебольшой уровень видеосигнала, и упрощаются схемотехнические решения.
Однако при этом уменьшается перепадмежду излучающими и соседними участками, что влечет за собой ухудшение четкости и снижение контрастностиизображения и, как следствие, ухудшение общего его качества.С другой стороны, при низком коэффициенте светопередачи улучшаются фокусировка изображения и качествоцвета, однако для получения достаточной яркости требуется мощный видеосигнал и усложняется схема монитора.Обычно 17-дюймовые мониторы имеют коэффициент светопередачи 52-53%, а 15-дюймовые — 56-58%, хотя взависимости от конкретно выбранной модели эти значения могут варьироваться.Равномерность. Под равномерностью понимается постоянство уровня яркости по всей поверхности экрана монитора,которое обеспечивает комфортные условия для работы пользователя.
Временная неравномерность цвета может бытьустранена размагничиванием экрана. Принято различать равномерность распределения яркости и равномерность белого.Равномерность распределения яркости. Большинство мониторов имеют различную яркость в различных частях экрана.Отношение яркости в наиболее светлой части к яркости в наиболее темной называется равномерностью распределенияяркости.Равномерность белого. Равномерность белого характеризует различие в яркости белого цвета на экране монитора повсей его поверхности (при выводе изображения белого цвета). Численно равномерность белого равна отношениюмаксимальной яркости к минимальной.Фокусировка. Когда поток электронов попадает в центр экрана, формируемое им пятно считается строго круглым.При отклонении луча к углам форма пятна искажается, становится эллиптической. В результате происходит потерячеткости изображения по краям экрана.
Для компенсации этих искажений формируется специальный компенсирующийсигнал, величина которого зависит от свойств ЭЛТ и ее отклоняющей системы. Чтобы устранить смещение фокуса, вызванное различием в путях пробега луча от электронно-лучевой пушки до центра и краев экрана, обычно увеличиваютнапряжение с помощью специальных высоковольтных трансформаторов.Качество фокусировки является важным параметром. Для более точной оценки этого параметра используютсятестовые программы (например, Nokia Monitor Test).Глубина цвета. В информационных моделях АСОИУ, как правило, применяется ограниченное количество градацийкодирования цветом. Однако в некоторых системах для визуализации состояний и условий функционирования объектовиспользуются цветные телевизионные изображения.В этой связи в состав эргономических характеристик графической системы вводится глубина цвета.
Данныйпараметр определяет отображаемую палитру цветов. Количественно глубина цвета выражается числом двоичныхразрядов, используемых для описания цвета пикселя. Она определяет разрядность слов видеопамяти и в конечном итогевлияет на объем используемых графических файлов.В простейших, так называемых монохромных, системах для кодирования яркости пикселя используется одиндвоичный разряд (один бит на пиксель). В стандарте полноцветных изображений TrueCoIor глубина цвета достигает 24бит/пиксель. Эта разрядность глубины цвета позволяет закодировать, а затем и визуализировать изображения,содержащие свыше 16,7 млн.
цветов. В полноцветных системах каждому пикселю отводится по 8 бит на каждыйбазовый цвет аддитивной RGB-модели (красный, зеленый и синий). Каждое восьмибитовое значение кода определяет256 градаций яркости: от 0 до 255. Причем большим по значениям двоичным числам соответствуют более яркие оттенкицвета. Общее количество кодовых комбинаций 24-битового числа составляет 16 777 215. Это означает, что графическаясистема в полноцветном режиме потенциально может воспроизвести на экране монитора свыше 16,7 млн. цветов.Следует отметить, что глубина цвета определяет точность описания цветного изображения в видеопамяти, ОЗУ иВЗУ.В некоторых случаях при реализации пультов применяется подход, при котором двоичные коды, размещенные ввидеопамяти, не соответствуют стандартным кодам цветов.
Например, известны инженерные решения поиспользованию специальных таблиц цветов, выполненных на ППЗУ. В каждой строке такой таблицы размещается стандартный двоичный код, принятый при 24, 32 или 48 -битовом кодировании цвета. В оперативной или видеопамятиграфической системы используются некоторые условные коды значительно меньшей разрядности, указывающие номер,который соответствует цвету воспроизводимого пикселя в таблице цветов. В результате объем видеопамятиграфической системы оказывается меньше, так как она ориентирована на визуализацию ограниченного числа цветов.Этот набор цветов назвали палетой. Таблица цветов реализуется в виде специальной сменной видеоплаты, рассчитаннойна размещение полных двоичных кодов небольшого числа конкретных используемых цветов.Известна японская разработка графической станции, которая позволяет из палитры в 4 096 ООО цветоводномоментно визуализировать 4096 цветов.
В этой станции используется сменная видеоплата с таблицей цветов палеты(видеокодер), где представлены коды цветов, с которыми желает работать пользователь. Например, палета можетсодержать цвета достаточно узкой области спектра либо, наоборот, только самые распространенные. Так, можновыпускать видеоплаты для работы с изображениями в сиреневой, розовой или иных областях спектра. Техническоедостоинство подобной графической архитектуры, использующей палету, в том, что снижаются требования к объемувидеопамяти графической системы.В современных графических системах характеристики разрешающей способности экранов и глубины цветавоспроизводимых изображений взаимосвязаны друг с другом, поскольку реализуются общей схемной структурой,влияют на объем оперативной и видеопамяти и требуют определенных затрат ресурсов и времени на обработку соответствующей информации.Точность отображения информации.
Эргономические характеристики средств отображения информации должнывыбираться не только из условий эффективного функционирования оператора, но и обеспечивать качественноефункционирование системы, т. е. учитывать точность отображения информации.Точность отображения информации является важным параметром, характеризующим устройства отображения. Онадолжна быть не ниже точности решения задачи человеком-оператором.Основные требования к системе отображения сводятся к ряду специфических требований, касающихся точностиотображения дискретных растровых изображений весьма ограниченных размеров, искажения площадей и контуровгеометрических фигур, точности совмещения статической и динамической информации и т.
п.Важное значение имеет анализ ошибок, объективно допускаемых человеком-оператором. Точность системыотображения должна соответствовать его физиологическим возможностям и исключать ошибки.Точность отображения информации в значительной степени зависит от типа устройств (индивидуальные иколлективного пользования) и в конечном счете определяется характером решаемых задач. Научно обосновано, чтоточность работы оператора по ряду показателей уступает точности создаваемых в настоящее время устройствотображения.Ошибки оператора начинают сказываться уже на этапе приема информации. Причем повышение точностиотображения информации не приводит к уменьшению ошибок по абсолютному значению. Поэтому требования кточности, например, устройств отображения коллективного пользования, как правило, не очень жесткие.
Более высокаяточность необходима при создании индивидуальных устройств, так как в этом случае информация может бытьиспользована для расчетов и количественной оценки отображаемых процессов.Ошибкой ∆ обычно называют разность между отображаемым параметром χ и его истинным значением а:∆i = xi − a.В общем случае ошибка отображаемого параметра зависит от погрешностей, обусловленных старениеминформации, и т. д.Ошибки отображения подразделяют на систематические и случайные. Так, при отображении информации научастках экрана, удаленных от центра, могут возникать систематические погрешности, обусловленные отличием формыэкрана ЭЛТ от полусферы.Если каждый из элементов системы отображения характеризуется какой-либо систематической ошибкой, тоошибка всей системы будет определяться следующим уравнением:∆=n∑ ∆k .k =1Систематические ошибки комплекса систем отображения информации определяются расчетным путем либоэкспериментально и могут быть устранены специальной коррекцией управляющих отклоняющих напряжений (дляЭЛТ).Случайные ошибки σпр(приборные) вызываются:• отклонением действительных значений параметров используемых узлов и блоков от номинальных в пределахдопусков;• непостоянством значений напряжения питания;• рассогласованием частот работы отдельных блоков устройств управления;• ограниченными возможностями следящих систем и т.