Часть 3 - Технические средства реализации информационных процессов (1184945), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Видеоадаптерхранит и обрабатывает информацию, необходимую для формирования изображенияна экране, а также непосредственно подает на электронные схемы монитора сигналыстрочной и кадровой развертки, яркости элементов изображения, параметры смешения цветов. Может быть интегрирован с материнской платой или выполнен в видеотдельной платы (видеокарта), подключаемой к слоту PCI Express x16 материнскойплаты (в старых компьютерах для подключения использовался слот AGP).Современные чипсеты и даже процессоры, как указывалось выше, могут иметьвысококачественные видеоподсистемы, использующие основную оперативную память для своей работы.Однако, наибольшие возможности для работы с графикой имеют дискретныеграфические адаптеры интерфейса PCI Express фирм NVIDIA (GeForce) и ATI52(Radeon, Рис.
3.24), которые имеют графический процессор, использующий специальные технологии обработки графической информации, и собственную видеопамятьбольшого объема.Современный видеопроцессор имеет более сложную архитектуру, чем центральный процессор.В нем реализованы потоковые процессоры с раздельными блоками для текстурных и растровых операций. Программы генерации видеоизображения (шейдеры) подразделяются на вершинные, пиксельные и геометрические шейдеры (последние только для DirectX 10 и11). Вершинные программы-шейдеры отвечают запостроение и изменение 3D-объектов, построенных из трехмерных точек (вершин).
Пиксельныепрограммы-шейдеры позволяют менять цвета иинтенсивность пикселей в результате каких-либособытий в программах. Геометрические шейдерыРис. 3.24. Двухпроцессорнаявидеокарта Radeon HD 5970изменяют параметры трехмерных изображений,позволяют ломать, модифицировать и уничтожать их. Новые стандарты графического интерфейса DirectX 10 и 11 опираются наархитектуру унифицированных (единых) шейдеров, то есть структура кода вершинных, геометрических и пиксельных программ единая, хотя шейдеры выполняют разную работу.Производительность видеокарты зависит как от частоты видеопроцессора, таки от количества потоковых процессоров, а также от объема видеопамяти, используемой для хранения текстур и от ширины шины памяти. Современные шины памятиимеют ширину от 128 до 448 бит.Современные видеокарты могут обеспечивать работу с разрешением до 2560 на1600 пикселей, выходы DVI, VGA, HDTV (разрешение HDTV 1920×1080, обычноеDVD качество – 720×576).Видеокарты могут потреблять до 300 Вт электроэнергии и выделять соответствующее количество тепла при этом.
Подобное количество тепла, выделяемое с поверхности одного кремниевого чипа, может легко его сжечь кристалл. Охлаждениепроцессора и памяти видеокарт обычно выполняется с помощью кулера (вентилятор+ радиатор).3.8.2. МониторМонитор – устройство отображения графической информации, формируемойвидеоадаптером.В настоящее время основным типом мониторов для ПК является жидкокристаллический (ЖК, LCD – Liquid Crysta Display).
До недавнего времени выпускались и53использовались ЭЛТ (CRT) мониторы на основе электронно-лучевой трубки (Рис.3.25).Рис. 3.25. Рисунок 2.31. ЖКи ЭЛТ-мониторКроме того, существуют плазменные панели большого размера (42" – 60"), которые в основном используются в домашних кинотеатрах.Во всех типах мониторов для формирования цветного изображения используется цветовая схема RGB (см. Раздел 1).Сенсорные мониторы (см.
ранее п. 3.7.4) могут быть одновременно устройствами ввода и вывода информации.Основные характеристики современного монитора следующие.Размер экрана – обычно измеряется по диагонали в дюймах и составляет у современных ЖК-мониторов 17", 19", 20", 21", 22", 24", 27", 30", 32", 40", 46".Разрешение (разрешающая способность) – характеризует способность отображать на экране определенное количество точек по горизонтали и вертикали. Для каждого монитора существует определенное максимально возможное разрешение (которое должно согласовываться с возможным разрешением видеокарты). Обычное разрешение для 17 – 1024×768, для мониторов больших размеров может использоватьсяразрешение 1280×1024, 1600×1200, 1920×1200, 2560×1600, 3840×2400.
Для ЖК мониторов существует штатное разрешение, которое соответствует количеству жидкокристаллических пикселей. У мониторов большого размера соотношение сторон может быть 4:3 или 16:10).Частота кадровой развертки или частота смены кадров, выраженная в герцах(Гц) – сколько в секунду изображение обновляется. Показатель имел большое значение для ЭЛТ-мониторов, где изображение постоянно регенерировалось бегущим построчкам лучом: чем выше у них была частота кадровой развертки, тем меньше былуровень нежелательного мерцания изображения, и, следовательно, меньше нагрузкана зрение. Поэтому желаемым значением было 80 85 Гц. Для ЖК-мониторов используется частота 60 Гц, т.к. изображение у них не мерцает.Шаг точки – это расстояние по диагонали между двумя пикселями жидких кристаллов или точками люминофора одного цвета. Этот размер обычно выражается вмиллиметрах (например, 0,297 мм).54Для ЖК-мониторов в паспортных данных указываются также следующие характеристики:Яркость – обычно имеет значение 250 – 300 кд/кв.
м.Контрастность 400:1, 550:1, 600:1.Время отклика пикселя 8 – 16 мс.Угол обзора: по горизонтали (например, 170°) и по вертикали (170°).Ориентация экрана у ЖК-монитора в отличие от ЭЛТ-монитора может бытькак ландшафтная (горизонтальная), так и портретная (вертикальная). В то время кактрадиционные экраны ЭЛТ-мониторов и ЖК-экраны ноутбуков имеют только ландшафтную ориентацию, обусловленную тем, что поле зрения человека в горизонтальном направлении шире, чем в вертикальном, в ряде случаев (работа с текстовыми документами, Web-страницами) удобнее работать с экраном портретной ориентации.ЖК-мониторы некоторых моделей можно развернуть на 90° с сохранением правильной ориентации изображения.Мониторы, подобно всем электрическим приборам, должны соответствоватьтребованиям по безопасной эксплуатации, закрепленным в соответствующих стандартах.
В паспортных данных мониторов можно найти, например, соответствие ихследующим стандартам: по энергосбережению: EPA Energy Star; электрической безопасности: CE (EU), CUL, SEMKO (Швеция), TUV-GS(Германия), UL (USA), ГОСТ; электромагнитной совместимости: C-Tick, FCC Класс B; по эргономике: ISO 13406-2, FCC-B, C-TICK, VCCI-2; защиты окружающей среды: TCO-99; Plug&Play: DDC-2BТип подключения ЖК-монитора к видеокарте компьютера может быть цифровой – DVI-интерфейс или аналоговый – VGA-интерфейс (у старых моделей).ЖК-мониторы, в отличие от ЭЛТ, работают с цифровым сигналом, и использование DVI-интерфейса позволяет избежать двойного преобразования сигнала от компьютера, как это было бы при использовании VGA-интерфейса («цифра» – «аналог»и обратно). Современные графические карты оснащены, как минимум, одним выходом DVI в комбинации с аналоговым разъемом VGA.
Однако, все еще существуют истарые графические карты без DVI, поэтому пока ЖК-мониторы оснащаются и входом VGA.Первая монохромная ЖК-панель увидела свет в 1970 г. С тех пор технологиянепрерывно совершенствовалась. В современных профессиональных мониторах применяются активные матрицы на тонкопленочных транзисторах (AM TFT – activematrix thin film transistor) в различных модификациях. Таким образом, термин LCD(ЖК) более общий, а TFT – одна из разновидностей ЖК мониторов.Принцип работы ЖК монитора следующий (Рис. 3.26).55Рис.
3.26. Устройство жидкокристаллической матрицыСлой жидкокристаллического вещества (ЖКВ) располагается между двумя полированными прозрачными пластинами, сделанными из свободного от натрия иочень чистого стекла, на которые нанесены прозрачные электроды, управляющиекаждой ячейкой структуры TFT. На стеклянных панелях имеются бороздки, которыеориентируют молекулы ЖКВ в определенном направлении. С двух сторон от стеколнаходятся поляризаторы, оси которых перпендикулярны. Это требуется потому, чтоплоскость поляризации светового луча поворачивается на 90° при прохождении ЖКслоя. С внешней стороны экрана располагаются светофильтры, с помощью которыхформируются пиксели из трех ячеек основных цветов (RGB).
ЖК-панель освещаетсяисточником света сзади, то есть работает на прохождение света. Свет от лампы подсветки, пройдя поляризатор и стеклянную пластину, попадает в слой ЖКВ. Если наэлементарную ячейку не подано напряжение, то при прохождении света через слойжидкого кристалла его поляризация поворачивается в соответствии с поворотом оптической оси кристалла. В результате на выходе свет пройдет через второй поляризатор, и этот пиксель дисплея выглядит для наблюдателя окрашенным в один из трехцветов RGB (в зависимости от фильтра), сумма максимальных яркостей трех сабпикселей дает белый цвет. Если же на электроды пиксельной ячейки подано напряжение,то свет пройдет слой жидкого кристалла, не изменив своей поляризации, и поляризатор на выходе не пропустит его.
Этот пиксель будет выглядеть черным на светломфоне.Управление каждым сабпикселем выполняется активно (активная матрица), спомощью двух транзисторов и прозрачного электрода. Транзисторы сформированына прозрачной пленке и выполнены либо из аморфного (a-Si), либо из поликристаллического кремния (p-Si). Поданный уровень напряжения удерживается и сохраняется до следующего сигнала. В принципе, поскольку каждым сабпикселем управляютиндивидуально через адресные линии строк и столбцов, необходимости в регулярномобновлении всех элементов изображения нет – достаточно скорректировать управляющие сигналы в тех областях, где изображение изменилось.563.8.3. ПринтерПечатающие устройства (принтеры) – это устройства вывода данных из компьютера, формирующие поточечное изображение копии документов на бумаге илиином аналогичном материале.Основной характеристикой принтера, определяющей качество получаемого бумажного документа, является разрешающая способность, измеряющаяся числом элементарных точек (dots), которые помещаются на одном дюйме – dots per inch (dpi).Чем выше разрешающая способность, тем точнее воспроизводятся детали изображения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
