Program. Zobrazovací jednotky

Transkript

1 Program Zobrazovací jednotky CRT, LCD, plazmové, monitory dataprojektory, parametry současných zoobrazovacích jednotek rozlišení barevná hloubka obnovovací frekvence šířka pásma rozkladové frekvence

2 Zobrazovací jednotka (display) optoelektrický měnič -> elektrické signály na optické vizuální reprezentace Display optoelektrický měnič (monitor) řadič displaye (grafická karta) Displaye Analogové CRT (Cathode Ray Tube) Katodová trubice Plasmové displaye Digitální LED LCD HPA TFT OLED

3 Katodová trubice (obrazovka) Vymyslel ji Karl Ferdinand Braun (1897) Ustupuje digitálním sestřičkám Braunův vynález byl zdokonalen J.B. Johnssonem (teplá emise) Fyzikální princip: katodové paprsky (elektrony) jsou emitovány žhnoucí katodou (vše je ve vakuu) jsou ohýbány magnetickým polem a dopadají na anodu (stínítko) jakmile dopadnou stínítko se rozzáří (používal se fosfor nyní jiné prvky, luminofor)

4 Maska a stínítko Maska je umístěn v určité vzdálenosti před stínítkem a tvoří určitý raster (určité vzor, např. kulaté dírky pravidelně rozmístěné), tak aby se rozsvěcela jen určitá místa obrazovky Intensita elektronového paprsku se moduluje(mění) a tak na stínítku objevuje obraz pro barevné obrazovky je to poněkud složitější obrazovka má tři trysky (děla) rastr stínítka je uspořádán do vzoru opakujících se bodů nebo svislých proužků luminoforů základních barev: RGB červená, zelená, modrá na stínítku se vytváří adičně smíšený obraz (luminofory blízko sebe utvoří jeden viditelný bod) luminofory jsou různě uspořádány DELTA, TRINITRON je složité vyrobit plochou obrazovku maska zajišťuje že dělo pro určitou barvu rozsvítí jen stejně barevné luminofory

5 Technologie TRINITRON Mřížka není kovová s dírkami Tvoří jí místo toho svislé drátky, které suplují její funkci Luminofory na stínítku také nejsou shluknuty po 3 jsou po proužcích kolem zeleného je modrý a červený výsledkem je: jasnější obraz (více energie projde přes mřížku ) lepší rozlišení (už nezávisí na mřížce) dva vodorovné drátky viditelné na obrazovce, drží svislé drátky

6 Plazmové obrazovky světlo se vytváří výbojem plynů argonu. (jako neonové reklamy) které excitují luminofor konstrukce: dvě desky jedna s elektrodami v směru X a druhá zase v Y pokryté dielektrikem mezi nimi je malá mezírka naplněná plynem ovládací elektronika může zapalovat výboje v individuálních čtverečkách emise záření rozsvítí luminofor určité barvy každý barevný bod pixel je tvořen podbody obsahující jednotlivé luminofory

7 Obrazovkový monitor Elektronový paprsek kreslí postupně celý snímek (ve skutečnosti 3 paprsky, viz RGB) Analogový videosignál generuje grafický adaptér (grafická karta) Velikost obrazovky se měří v úhlopříčkách v palcích Poměr stran obrazu je 4:3 důležité parametry: vzdálenost bodů rozlišení pracovní frekvence atesty ergonomie

8 Bod, vzdálenost bodů pixel bod na obrazovce subpixel vytvářejí barvu pixelu na obrazovce 3 luminofory vedle sebe na LCD - také existují viz následující přednáška vzdálenost jednotlivých barevných luminoforů v milimetrech čím blíže, tím ostřejší obraz dostaneme potíž je jen v tom jak jednotliví výrobci udávají rozteče buď: horizontálně (lowend výrobci) diagonálně oba rozměry

9 Rozlišení, Barevná hloubka, DDC počet pixelů ve směrech X a Y 320x240, 640x480, 800x600, 1024x768, 1280x1024 atd atd Barevná hloubka záleží na reprezentaci pixelů v grafické kartě 8, 16, 24 a 32 bitová udává kolik bitů se použije na zápis jedné barvy 8 bitů 256 barev 16 bitů HighColor 24 bitů -> 16M různých barev 32 bitů TrueColor DDC Data display channel komunikační kanál, kterým monitor může sdělit svoje parametry read-edid

10 Rozkladové frekvence Detailní popis najedete např v Xfree86-Video-Timings-HOWTO Horizontal sync počet opakování za sekundu, kolikrát monitor může vykreslit řádku (scanline) důležitý parametr vašeho monitoru, udává se v KHz typický 19'' monitor cca 100KHz Vertical sync počet opakování za sekundu, kolikrát projde ze zhora dolů udává se v Hz tento parametr vstupuje do vzorce pro maximální obnovovací frekvenci Obnovovací frekvence Max. možná velikost závisí na rozlišení (na HSYNC a VSYNC) 60Hz bliká bolí oči 72Hz by měla být ergonomická norma 85Hz mnohem lepší 100Hz a více nejlepší

11 Grafický adaptér řadič pro sběrnici řadič karty pixelová paměť VIDEORAM sem se ukládájí jednotlivé body (jejich číselné hodnoty) které se objevují na obrazovce RAMDAC digitálně analogový převodník, převádějící hodnotu barvy na její analogovou reprezentaci Sequencer generuje obrazové body pro textový režim (do videoram se zapisuje text ale na obrazovce jsou vidět vykreslená písmena)

12 Grafický adaptér VGA 1987, VGA video graphics array Technické parametry: 256KByte Video RAM 16 colour and 256 colour modes (2^18: six bits [64 values] each for red, green, and blue) colour palette Selectable 25MHz or 28MHz master clock Maximum of 720 horizontal pixels Maximum of 480 lines Refresh rates at up to 70 Hz 4 video planes Dnes všechny grafické karty se tváří kompatibilně s VGA VESA VGA programové rozšíření, pro nastavování pokročilých režimů, přístupu do videoram atd.

13 Grafický adaptér programování VideoRAM se mapuje do adresního prostoru procesoru. ve starých PC se zvolila hranice 640KB (0xA0000), za kterou začíná 64KB videoram Textový režim má paměť ješte kousek dál (0xB8000) střídají se dvojice byte, jeden s barvou, druhý z hodnotou Programování: přímý přístup na IO porty / nebo VIDEORAM přes ROM BIOS int 0x10 přes VESA BIOS int 0x10 AH=0x4F Grafický režim záleží na grafickém režimu, jakým způsobem se obsah mapuje na pixely 64KB je dostačující pro malé a nízkobarevné rozlišení museli se různě přepínat bitové roviny aby se dalo zapsat vice barev v dnešní době spíše FrameBuffer, okénko z videoram se namapuje do těch 64KB Moderní OS vidí videoram celou od nějaké vysoké adresy kde není

14 Projektory DLP Digital Light Processing Zdroj světla svítí přes barevný kotouč na chip se zrcadélky DMC (Digital Micromirror Device) každé zrcadélko jeden pixel zrcadélka se natáčí do objektivu a tak produkují obraz barvy díky barevnému kotouči se na plátně objevují postupně ale oko to nevidí (konfigurace zrcadélek se mění s barvou samozřejmě) vysoký kontrast, rastr není vidět, stálé barvy, mechanické části... LCD světlo z lampy se rozdělí na 3 barevné složky do každého toku se vloží LCD display hranolem se barvy spojí a vpustí do objektivu ostrý obraz, žádné pohyblivé součásti, viditelný rastr LCD, časem vyblednou barvy