12.55M

Категория:

Электроника

Видеоподсистема ПК

1.

Машины должны работать.
Люди должны думать.
(Девиз компании IBM)

3.

Цель: Сформировать навыки
определения аппаратных средств
ввода-вывода видеосигнала.

4.

Основные понятия
Видеосистема компьютера
Видеоадаптер
Программное обеспечение
Монитор

5.

Видеосистема компьютера предназначена
для взаимодействия с пользователем
посредством зрительных образов.
Она относится к системам вывода
информации.

Видеосистема ПК состоит:
• Видеоадаптер посылает в монитор сигналы управления
яркостью лучей и синхросигналы строчной и кадровой
развёрток.
• Монитор формирует (отображает) изображение.
• Дисплей (англ. Display – показывать) – устройство
визуального отображения информации.
• Программное обеспечение(драйверы видеосистемы).
выполняют кодирование и декодирование сигналов,
координатные преобразования, сжатие изображений и др.

7.

• Графические акселераторы (ускорители) —
специализированные графические
сопроцессоры, увеличивающие
эффективность видеосистемы.
• Фрейм-грабберы, позволяют отображать на
экране компьютера видеосигнал от
видеомагнитофона.
• TV-тюнеры — видеоплаты, превращающие
компьютер в телевизор.

8.

Мониторы
Монитор - устройство визуального
отображения информации (в виде текста,
таблиц, рисунков, чертежей и др.). Каждый
монитор имеет свой определенный срок
службы, который в среднем составляет пять
лет. От выбора монитора напрямую зависит,
как он будет влиять на Ваше зрение.

9.

Классификация видов дисплеев по
принципу работы
Виды дисплеев
По функциональному
назначению
Алфавитно-цифровые
По количеству
воспроизводимых цветов
Монохромные
По физическим принципам
формирования изображения
Дисплеи на базе электронно-лучевой
трубки
Жидкокристаллические
панели
Графические
Цветные
Дисплеи на плазменных
(газоразрядных) панелях
Светодиодные матрицы

10.

ЭЛТ - монитор
Электронно-лучевые приборы (ЭЛП) — класс электровакуумных
электронных
приборов,
предназначенных
для
преобразований
информации, представленной в форме электрических или световых
сигналов. В
приборах используются сфокусированные
потоки
электронов, управляемые по интенсивности и положению в пространстве.
Иностранное название CRT (Cathode Ray Tube) монитор.

11.

12.

Изображение создается пучком
электронов,
падающим
на
внутреннюю
поверхность
электронно-лучевой трубки (ЭЛТ
или CRT - Cathode Ray Tube),
покрытую слоем люминофора
(соединение на основе сульфидов
цинка и кадмия). Пучок электронов
испускается электронной пушкой и
управляется
электромагнитным
полем, создаваемым отклоняющей
системой монитора.

13.

Экран монитора представляет собой матрицу, состоящую из гнездтриад определенной структуры и формы, зависящей от конкретной
технологии изготовления:
•трехточечной теневой маски (Dot-trio shadow-mask CRT)
•щелевой апертурной решетки (Aperture-grille CRT)
•гнездовой маски (Slot-mask CRT)
Трехточечная теневая
маска
–
перфорированный
металлический лист,
отверстия которого
располагаются перед
каждой
точкой
люминофора.
Щелевая маска
образуется
продольно
прорезанными
щелевыми
отверстиями.
Апертурная
решетка
создается
вертикальными
сверхтонкими
проволочными нитями и
сильно
ограничивает
площадь светового пучка
(пиксела) на выходе

14.

Технические характеристики
мониторов
Диагональ экрана монитора
Размер зерна экрана
Разрешающая способность
Тип электронно – лучевой трубки
Потребляемая мощность монитора
Покрытия экрана.
Пример: «Samsung 550B/ 15"/ 0,28/ 800х600/ 85Hz»
• 15" - размер диагонали экрана в дюймах (38,1 см)
• 0,28 - размер точки.
• 800 х 600 - рекомендуемое или максимально возможное разрешение
• 85 Hz - максимальная частота обновления экрана
• ТСО 99 - стандарт безопасности.

15.

Достоинства
Недостатки
• Невысокая цена.
• Более длительные сроки
службы.
• Малое время отклика,
• Высокая контрастность.
• Отсутствие ограничений
по углу обзора
• Отсутствие дискретности
изображения.
• Отсутствие проблем,
связанных с
масштабированием
изображения.
• Хорошая цветопередача.
•Излучение.
•Мерцание.
•Неочевидный фактор - пыль.
•Выгорании люминофора
•Высокое энергопотребление

16.

ЖК - монитор
• Жидкокристаллический дисплей (ЖК-дисплей, ЖКД, англ. Liquid
crystal display, LCD), также Жидкокристаллический монитор (ЖКмонитор) — плоский дисплей на основе жидких кристаллов, а
также монитор на основе такого дисплея.
• LCD TFT (англ. Thin film transistor — тонкоплёночный транзистор)
— разновидность жидкокристаллического дисплея, в котором
используется активная матрица, управляемая
тонкоплёночными транзисторами. Усилитель для каждого
субпиксела применяется для повышения быстродействия,
контрастности и чёткости изображения дисплея.
• Жидкокристаллические дисплеи были разработаны в 1963 году
в исследовательском центре Давида Сарнова (David Sarnoff)
компании RCA (Принстон, штат Нью-Джерси).

17.

18.

Характеристики ЖК мониторов
Видимая диагональ
Контрастность
Яркость
Время отклика
Время буферизации
Время
переключения
• Угол обзора
Тип матрицы
Класс матрицы
Разрешение
Размер точки
(размер пикселя)
• Соотношение сторон
экрана
(пропорциональный
формат)

19.

Достоинства
Недостатки
• экономия в
энергопотреблении
• занимают меньше
места на рабочем
столе
• практически
безвредны
• показывает очень
качественно
• размытость и
заметное искажение
• Инерционность
• возможно
выжигание пикселей

20.

Мониторы: правила
использования, безопасность
• Экран монитора - очень чувствительный к
механическим повреждениям элемент. К
тому же, поскольку пользователь
находиться от монитора на незначительном
расстоянии, любой дефект экрана будет
бросаться в глаза и раздражать при работе.

21.

Таблица: ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ ЭЛТ- и ЖК-мониторов
Условные обозначения: (+) достоинство, (~) допустимо, (–) недостаток
Яркость
Угол обзора
(по контрасту)
Угол обзора
(по цвету)
Разрешение
Частота вертикальной
развертки
Геометрические/ линейные
искажения
Неработающие пиксели
Масштабирование
при разных разрешениях
Гамма-коррекция
(подстройка цвета под
особенности человеческого
зрения)
Однородность
Чистота цвета/качество
цвета
Мерцание
Время инерции
Формирование
изображения
Энергопотребление и
излучения
Размеры/вес
ЖК-мониторы
ЭЛТ-мониторы
(+) от 170 до 250 кд/м2
(~) от 80 до 120 кд/м2
(~) от 110 до 170 градусов
(+) свыше 150 градусов
(-) от 50 до 125 градусов
(~) свыше 120 градусов
(-) Одно разрешение с фиксированным размером пикселей. Оптимально
(+) Поддерживаются различные разрешения. При всех
можно использовать только в этом разрешении; в зависимости от
поддерживаемых разрешениях монитор можно использовать
поддерживаемых функций расширения или компрессии можно
оптимальным образом. Ограничение накладывается только
использовать более высокое или более низкое разрешение, но они не
приемлемостью частоты регенерации.
оптимальны.
(+) Оптимальная частота 60 Гц, чего достаточно для отсутствия
(~) Только при частотах свыше 75 Гц отсутствует явно
мерцания
заметное мерцание
(+) нет
(~) возможны
(–) до 8
(+) нет
(–) отсутствует
(+) очень хорошее
(~) удовлетворительная
(+) фотореалистичная
(~) часто изображение ярче по краям
(~) часто изображение ярче в центре
(~) хорошее
(+) высокое
(+) нет
(~) незаметно на частоте выше 85 Гц
(–) от 20 до 30 мс
(+) пренебрежительно мало
(+) Изображение формируется пикселями, число которых зависят только
(~) Пиксели формируются группой точек (триады) или
от конкретного разрешения LCD-панели. Шаг пикселей зависит только
полосок. Шаг точки или линии зависит от расстояния между
от размера самих пикселей, но не от расстояния между ними. Каждый
точками или линиями одного цвета. В результате четкость и
пиксель формируется индивидуально, что обеспечивает великолепную
ясность изображения сильно зависит от размера шага точки
фокусировку, ясность и четкость. Изображение получается более
или шага линии и от качества ЭЛТ
целостным и гладким
(–) Всегда присутствует электромагнитное излучение,
(+) Практически никаких опасных электромагнитных излучений нет.
однако их уровень зависит от того, соответствует ли ЭЛТ
Уровень потребления энергии примерно на 70% ниже, чем у
какому-либо стандарту безопасности. Потребление энергии
стандартных CRT мониторов (от 25 до 40 Вт).
в рабочем состоянии на уровне 60–150 Вт.
(+) компактный, уплощенный дизайн, малый вес
(–) тяжелая конструкция, занимает много места

22.

23.

Видеоадаптеры (видеокарта)
Видеока́рта (также видеоада́птер, графический ада́птер, графи́ ческая
пла́та, графи́ ческая ка́рта, графи́ ческий ускори́ тель) — электронное
устройство, преобразующее графический образ, хранящийся, как
содержимое памяти компьютера (или самого адаптера), в форму,
пригодную для дальнейшего вывода на экран монитора.
По внешнему исполнению и размещению в компьютере видеокарты
делятся на два типа: встроенные и внешние. Встроенные видеокарты
выполнены в виде чипсета и интегрированы в материнскую плату.
Внешняя видеокарта представляет собой
отдельное устройство, которое вставляется в
специальный слот материнской платы.

24.

Характеристики видеокарт
• ширина шины памяти
• объем видеопамяти
• частота ядра и памяти
• текстурная и пиксельная скорость
заполнения

25.

Состав видеокарты
• Графический процессор
• видеоконтроллер
• Видео-ПЗУ
• Видеопамять
• Цифро-аналоговый преобразователь
• Коннектор
• Система охлаждения

26.

Состав видеокарты
• Графический процессор
(Graphics processing unit — графическое
процессорное устройство) занимается
расчётами выводимого изображения,
освобождая от этой обязанности
центральный процессор.
Производит расчёты для обработки команд
трёхмерной графики. Является основой
графической платы, именно от него зависят
быстродействие и возможности всего
устройства.

27.

Состав видеокарты

28.

Состав видеокарты
• Видеоконтроллер — отвечает за
формирование изображения в
видеопамяти, даёт команды на
формирование сигналов развёртки для
монитора и осуществляет обработку
запросов центрального процессора.
• Видеопамять — играет роль
кадрового буфера, в котором хранится
изображение, генерируемое и постоянно
изменяемое графическим процессором и
выводимое на экран монитора.

29.

Состав видеокарты
• Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП,
RAMDAC — Random Access Memory Digitalto-Analog Converter) — служит для
преобразования изображения,
формируемого видеоконтроллером, в
уровни интенсивности цвета, подаваемые
на аналоговый монитор.
• Видео-ПЗУ (Video ROM) — постоянное
запоминающее устройство, в которое
записаны видео-BIOS, экранные шрифты,
служебные таблицы.