Принцип формирования изображения на экране цветного монитора

1.

Работу выполнила:
Студентка 1 курса
СБО-СРССОН-П-2019-1
Плотникова Дарья

2.

Принцип действия монитора на базе электроннолучевой трубки мало отличается от принципа обычного
телевизора и заключается в том, что созданный
катодом (электронной пушкой) пучок электронов,
попадая на экран, покрытой люминофором, вызывает
его свечение. На пути пучка электронов обычно
находится дополнительные электроды: модулятор,
регулирующий интенсивность пучка электронов и
связанную с ней яркость изображения, и отклоняющая
система, позволяющая изменить направления пучка.
2

3.

Любое текстовое или графическое изображение на экране
монитора компьютера (так же, как и телевизора) состоит из
множества дискретных точек люминофора, представляющий
собой минимальный элемент изображения (растра) и
называемых пикселями. Такие мониторы называются
растровыми. Электронный луч в этом случае периодически
сканирует весь экран, образуя на нём близко расположенные
строки развёртки. По мере движения луча по строкам
видеосигнал, подаваемый на модулятор, изменяет яркость
светового пятна и образует видимое на экране изображение.
Разрешающая способность монитора определяется числом
элементов изображения, которые он способен
воспроизводить по горизонтали и вертикали, например,
640х480 или 1024х768 пикселов.
3

4.

Для формирования растра в мониторе используются
специальные сигналы. В цикле сканирования луч движется по
зигзагообразной траектории от левого верхнего угла до
правого нижнего. Прямой ход луча по горизонтали
осуществляется сигналами строчной (горизонтальной H.Sync) развертки, а по вертикали - кадровой (вертикальной V.Sync) развертки. Перевод луча из крайней правой точки
строки в крайнюю левую точку следующей строки (обратный
ход луча по горизонтали) и из крайней правой позиции
последней строки экрана, а крайнюю левую позицию первой
строки (обратный ход луча по вертикали) осуществляется
специальными сигналами обратного хода.
4

5.

Таким образом, наиболее важными для монитора являются следующие
параметры:
• частота вертикальной (кадровой) развертки,
• частота горизонтальной (строчной) развертки
полоса пропускания видеосигнала.
Описанный выше способ формирования изображения применяется и в
телевизионной технике. Частота обновления изображения (частота кадров)
составляет 25 Гц. С первого взгляда кажется, что это очень низкая частота. Однако
в телевидении для сужения полосы частот спектра телевизионного сигнала
применяется чересстрочная развертка, т.е. полный растр получается за два
5
приема.

6.

Данный способ формирования изображения, как в мониторе, так и в телевизорах оказался
возможным благодаря двум свойствам, а точнее, недостаткам, нашего зрения:
• Инерционность восприятия световых раздражений, т.е. возникновение и прекращение
фотохимических реакций в сетчатки глаза после начала и окончания воздействия
импульса света происходит не мгновенно, а с задержкой, характеризующей эту
инерционность (приблизительно 0,1 с). Время сохранения светового возбуждения сетчатки
глаза составляет 0,4-1,0 с после окончания действия светового раздражения. Благодаря
такому свойству зрения оказалось возможным производить поэлементную развертку
изображения от строки к строке и от одного полукадра к другому (при чересстрочном
способе формирования изображения), т.е. изображение представляется в виде быстро
сменяющейся последовательности строк и кадров
6

7.

Данный способ формирования изображения, как в мониторе, так и в телевизорах оказался
возможным благодаря двум свойствам, а точнее, недостаткам, нашего зрения:
• Ограниченная разрешающая способность по перемещению. Это свойство учитывается
при отображении движущихся предметов на экране монитора или телевизора. Для того
чтобы движения казались плавными, каждое изменение положения предметов должно
быть передано небольшими порциями. Глаз человека воспринимает изображение как
непрерывное, если смена кадров происходит с частотой 20-25 Гц. Частотой смены кадров
определяется устойчивость изображения. Чем выше устойчивость, тем меньше
утомляемость глаз от мерцания экрана. Поэтому с использованием построчного
формирования изображения, частоту кадров мониторов PC стараются повышать. У
хороших мониторов кадровая частота достигает 70-80 Гц.
7

8.

Принцип Формирования растра цветного монитора
такой же, как и у монохромного, однако, в основу
формирования цветного изображения положены
другие свойства цветового зрения.
Трехкомпонентность цветового восприятия
Это означает, что все цвета могут быть получены
путем сложения трех основных цветов (синий,
зеленый, красный), что позволило в цветных
мониторах использовать метод аддитивного
смешения цветов
8

9.

Пространственное усреднение цвета.
Если на изображении имеются близко
расположенные цветные детали, то с большого
расстояния мы не различим цвета отдельных
деталей. Учитывая это свойство зрения, в
электронно-лучевой трубке монитора формируется
цвет одного элемента изображения из трех цветов
люминофорных зерен, расположенных рядом. В
соответствии с особенностями человеческого
зрения в электронно-лучевой трубке цветного
монитора имеются три лучевые пушки с
отдельными схемами управления, а на внутреннюю
поверхность экрана нанесен люминофор трех
основных цветов (RGB)
9

10.

Таким образом, каждая пушка стреляет по своим пятнам люминофора. Для
этого в каждом кинескопе имеются апертурная решетка или теневая маска. Она
служит для того, чтобы каждая пушка попадала только в точки люминофора
соответствующего цвета. Теневая маска представляет собой пластину из спец.
металла - инвара, с очень низким коэффициентом линейного расширения. На
нее наносят систему отверстий, соответствующих точкам люминофора на
внутренней поверхности кинескопа. Апертурная решетка образована системой
щелей с аналогичными функциями.
Среднее расстояние между пикселями называется
зерном и составляет 0,25-0,41мм.
10