
- •Введение
- •Глава 7. Стандартизация в компьютерной графике 189
- •Глава 8. Форматы графических файлов 216
- •Глава 9. Технические средства кг (оборудование кг) 265
- •Г л а в а 1. Основные понятия
- •Разновидности компьютерной графики
- •1.2. Принципы организации графических программ
- •Г л а в а 2. Растровая графика. Базовые растровые алгоритмы
- •2.1. Растровые изображения и их основные характеристики
- •Разрешающая способность в зависимости от расстояния
- •2.2. Вывод изображений на растровые устройства
- •2.3. Методы улучшения растровых изображений
- •2.21. Диагональное расположение ячеек 5x5
- •2.4. Базовые растровые алгоритмы
- •Характеристики шейдерных возможностей видеоадаптеров
- •2.5. Инструменты растровых графических пакетов
- •2.6. Преимущества и недостатки растровой графики
- •Г л а в а 3. Ве кторная графика
- •3.1. Средства создания векторных изображений
- •3.2. Сравнение механизмов формирования изображений в растровой и векторной графике
- •3.3. Структура векторной иллюстрации
- •3.4. Математические основы векторной графики
- •3.5. Элементы (объекты) векторной графики
- •3.6. Достоинства и недостатки векторной графики
- •Г л а в а 4. Фрактальная графика
- •4.1. Математика фракталов. Алгоритмы фрактального сжатия изображений
- •4.2 Обзор основных фрактальных программ
- •Г л а в а 5. Цветовые модели компьютерной графики
- •5.1. Элементы цвета
- •5.1.1 Свет и цвет
- •5.1.2. Физическая природа света и цвета
- •5.1.3. Излученный и отраженный свет
- •5.1.4. Яркостная и цветовая информация
- •5.1.5. Цвет и окраска
- •5.2. Характеристики источника света
- •5.2.1. Стандартные источники
- •5.2.2 Особенности восприятия цвета человеком
- •5.3. Цветовой и динамический диапазоны
- •5.4. Типы цветовых моделей
- •5.4.1. Аддитивные цветовые модели
- •5.4.2. Субтрактивные цветовые модели
- •5.4.3. Перцепционные цветовые модели
- •5.4.4. Системы соответствия цветов и палитры
- •5.4.5. Триадные и плашечные цвета
- •5.4.6. Цветовые режимы
- •Г л а в а 6. Реалистическое представление сцен
- •6.1 Закрашивание поверхностей
- •6.1.1. Модели отражения света
- •6.1.2. Вычисление нормалей и углов отражения
- •6.2 Метод Гуро
- •6.3 Метод Фонга
- •6.4. Имитация микрорельефа
- •6.6. Пример имитации микрорельефа методом dot3 Bump Mapping
- •6.5 Трассировка лучей
- •6.6 Анимация
- •Глава 7. Стандартизация в компьютерной графике
- •7.2 Международная деятельность по стандартизации в машинной графике
- •7.3 Классификация стандартов
- •7.4 Графические протоколы
- •7.4.1 Аппаратно-зависимые графические протоколы
- •7.4.2 Языки описания страниц
- •7.4.3 Аппаратно-независимые графические протоколы
- •7.4.4 Проблемно-ориентированные протоколы
- •7.4.5 Растровые графические файлы
- •Глава 8. Форматы графических файлов
- •8.1 Векторные форматы
- •8.2 Растровые форматы
- •8.3 Методы сжатия графических данных
- •8.5. Форматы мультимедиа
- •8.6. Преобразование файлов из одного формата в другой
- •Глава 9. Технические средства кг (оборудование кг)
- •9.1 Видеоадаптеры
- •9.2 Манипуляторы
- •9.3 Оборудование мультимедиа
- •9.4 Мониторы
- •9.5 Видеобластеры
- •9.6 Периферия
- •9.6.1 Принтеры
- •9.6.2 Имиджсеттеры
- •9.6.3 Плоттеры
- •9.7 Модемы
- •9.8 Звуковые карты
- •9.9 Сканеры
- •Планшетные сканеры
- •9.10. Цифровые фотоаппараты и фотокамеры
- •Литература
9.4 Мониторы
Монитор компьютера (рис. 9.11) предназначен для вывода на экран текстовой и графической информации. Это практически единственный элемент компьютера, который нельзя в дальнейшем модернизировать. Он покупается для долговременного использования. От его качества и безопасности напрямую зависит ваше здоровье, прежде всего зрение. В то же время монитор - один из самых «консервативных» компонентов компьютерной системы. Производительность процессоров, емкость винчестеров и банков оперативной памяти увеличиваются в несколько раз в течение года, но монитор практически не меняет своего облика, поэтому к покупке монитора для своего домашнего ПК следует подходить очень серьезно. Ибо, подключив к высокопроизводительной системе маленький и некачественный монитор, вы лишитесь всей радости от приобретения нового компьютера. Что должен уметь монитор?
Прежде всего он должен нормально работать на разрешении 1280 х 1024 при частоте вертикальной развертки хотя бы 85 Гц. Хороший монитор должен поддерживать частоту обновления как минимум 85 Гц. Лучше, конечно, больше - 100-120 Гц, так как многие на частоте 85 Гц все еще ощущают мерцание. Кроме всего прочего, запас частоты говорит о классе монитора - у дорогих и качественных моделей частотные характеристики лучше.
Второй немаловажный фактор - это размер точки или ширина ячейки апертурной решетки. Он должен быть не более 0,24 - 0,25 мм.
Рис. 9.11. Ж/к мониторы
Практически в каждой развитой стране существует достаточное количество национальных стандартов, регламентирующих уровень излучений монитора. Но особую популярность во всем мире завоевали стандарты, разработанные в Швеции - MPR II и TCO.
Характеристики мониторов
В настоящее время существует большое разнообразие типов мониторов. Их можно охарактеризовать следующими основными параметрами.
Тип экрана:
электронно-лучевая трубка или ЭЛТ (CRT) - практически сняты с производства, но еще активно используются;
жидкокристаллический дисплей (ЖКД);
плазменный дисплей.
Размер по диагонали (обычно от 14'до 2 Г).
Цветность (цветные или монохромные).
Размер зерна (обычно от 0,24 до 0,31 мм).
Частота кадров (обычно от 50 до 100 Гц),
Видеосигнал (цифровой или аналоговый).
Прочие характеристики (функции управления растром, система энергосбережения, защита от излучения, вес, габариты, потребляемая мощность).
Размер монитора связан с разрешением. Разрешение выражается в количестве точек (пикселов) по горизонтали и по вертикали отображаемого изображения. Например, если говорят, что монитор имеет разрешение 640 х 480 - это означает, что на экране можно целиком разместить изображение, состоящее из 640 х 480 - 307 200 точек. Возможность использования конкретного разрешения зависит от различных факторов, среди которых в первую очередь следует отметить размер по диагонали и размер точки самого монитора, характеристики видеокарты и объем доступной видеопамяти, которая ограничивает число отображаемых цветов. Максимальная разрешающая способность - одна из основных характеристик монитора. Чем больше разрешение, тем больше информации умещается на экране.
На современных мониторах используются такие размеры графической сетки:
640 х 480
1024 х 768
1280 х 1024
Для работы с компьютерными рисунками подойдёт монитор с диагональю 15", но профессионалы используют мониторы с диагоналями 17", 19", 21" и даже больше.
Важной характеристикой также является частота регенерации экрана. Этот параметр определяет частоту обновления (перерисовывания) изображения на экране. Частота регенерации измеряется в Гц (Герцах, Hz). У мониторов на основе ЭЛТ время свечения люминофорных элементов очень мало, поэтому электронный луч должен проходить через каждый элемент люминофорного слоя достаточно часто, чтобы не было заметно мерцания изображения. Если частота такого обхода экрана становится меньше 70 Гц, то инерционности зрения будет недостаточно для того, чтобы изображение не мерцало. Чем выше частота регенерации, тем более устойчивым выглядит изображение на экране. Мерцание изображения приводит к утомлению глаз, головным болям и даже к ухудшению зрения. Заметим, что чем больше экран монитора, тем более заметно мерцание, особенно периферийным зрением, так как угол обзора изображения увеличивается. Значение частоты регенерации зависит от используемого разрешения, от электрических параметров монитора и от возможностей видеоадаптера. Минимально безопасной частотой кадров считается 75 Гц. Мониторы бывают с чересстрочной разверткой и построчной разверткой. Чересстрочные и построчные развертки - два способа регенерации изображения на экране монитора. Монитор с чересстрочной разверткой регенерирует изображение на экране за два прохода электронного луча. Первый проход воспроизводит нечетные строки, а второй - четные. Монитор с построчной разверткой воспроизводит полное изображение на экране за один проход электронного луча. Мониторы с построчной разверткой обладают лучшими характеристиками, так как они воспроизводят изображение на экране быстрее и без мерцания. Они также имеют более резкие и четкие изображения. Все мониторы высокого качества отображают изображения во всех режимах разрешения с построчной разверткой, Мониторы, имеющие «штатные» режимы с чересстрочной разверткой, ни одной из ведущих фирм-производителей не выпускаются.
Аналоговые мониторы
Электронно-лучевая трубка мониторов данного типа управляется аналоговыми сигналами, поступающими от видеоадаптера. Принцип работы электронно-лучевой трубки монитора такой же, как у телевизионной трубки. Аналоговые мониторы способны поддерживать разрешение стандарта VGA (640 х 480 пикселов) и выше.
Все современные аналоговые мониторы условно можно разделить на следующие типы:
традиционные с фиксированной частотой развертки,
с несколькими фиксированными частотами и многочастотные (мулътичастотные).
Эти мониторы обладают способностью настраиваться на произвольные значения частот синхронизации из некоторого заданного диапазона, например 30-64 кГц для строчной и 50-100 Гц для кадровой развертки.
Достоинства аналогового монитора:
хорошее качество изображения;
сравнительно невысокая цена.
Недостатки аналогового монитора:
вредное воздействие на здоровье человека.
Жидкокристаллические дисплеи
Экран жидкокристаллического дисплея (ЖКД) состоит из двух стеклянных пластин, между которыми находится масса, содержащая жидкие кристаллы. Кристаллы изменяют свои оптические свойства в зависимости от прилагаемого электрического заряда. Жидкие кристаллы сами не светятся, поэтому ЖКД нуждаются в подсветке или во внешнем освещении. Основным достоинством ЖКД являются их габариты (экран плоский, толщиной 5-6 см). К недостаткам можно отнести низкое быстродействие при изменении изображения на экране, что особенно заметно при перемещении курсора мыши, а также зависимость резкости и яркости изображения от угла зрения.
Газоплазменные мониторы
Газоплазменные мониторы состоят из двух пластин, между которыми находится газовая смесь, светящаяся под воздействием электрических импульсов. Такие мониторы не имеют недостатков, присущих ЖКД, однако их нельзя использовать в переносных компьютерах с аккумуляторным и батарейным питанием, так как они потребляют большой ток.
LCD-панель (жидкокристаллическая индикаторная панель), как правило, работает во взаимодействии с эпидиаскопическим проектором или диапроектором. Панель помещается поверх проектора, который проецирует компьютерное изображение на экран. В последние годы качество изображения LCD-панелей значительно улучшилось. Панели более старых моделей не могли обеспечить резкое и чистое цветное изображение.
Проектор. Если вы создаете мультимедиа-презентацию и не хотите быть связанным возможностями эпидиаскопического проектора, то есть вариант с использованием проектора на жидких кристаллах (ЖК-проектор). Это самодостаточное устройство, способное проецировать не только видео-, но и аудиоданные из компьютера. ЖК-проекторы обычно стоят от 2000 до 6000$. Производителями таких проекторов являются фирмы Focus Systems и Proxima.
Внешний декодер. Если вам необходимо провести презентацию на телевизионном мониторе, то стоимость подключения будет намного ниже, чем покупка LCD-панели или проектора. Целый ряд фирм-производителей изготавливают декодирующие сканирующие преобразователи (encoding scan converters), которые преобразуют сигнал вашего компьютера в сигнал, подходящий для чтения обычным телевизором. Более подробную информацию можно найти в рекламных каталогах торгующих компьютерным оборудованием фирм.
Функции графического ускорителя
Графический ускоритель нужен для ускорения прорисовки экрана. Это связано с тем, что при работе с изображениями (особенно в векторной графике) перерисовка занимает значительную часть ресурсов компьютера. Когда речь идет о работе с двухмерной графикой, то практически любые графические карты последнего поколения, а также и многие карты, созданные уже довольно давно, демонстрируют превосходные эксплуатационные показатели и прекрасную работу. Карты типа ATI Rage Pro, Intel i740 и nVidia Riva 128 - это вполне приемлемый выбор для тех, кто планирует пользоваться Adobe Photoshop или CorelDRAW. Данный вывод обусловлен тем, что все эти карты имеют 8-64 Мбайт оперативной видеопамяти, которой вполне достаточно для обработки большого количества цветов с высокой разрешающей способностью. Можно посоветовать самое последнее поколение графических карт и ускорителей, которое включает 3Dfx Voodoo Banshee и VoodooS, nVidia Riva TNT и TNT2, ATI Rage 128, Matrox G200 и G400 или S3 Savage и Savage 4. Они будут также нуждаться по крайней мере в 16 Мбайт оперативной видеопамяти, чтобы обрабатывать текстурные файлы с нормальным уровнем качества и достаточно быстро. У каждого компьютерного фотохудожника могут быть свои собственные предпочтения. Например, чип SDfx's 3-D-only Voodoo2 имеет ярко выраженную специализацию для работы с трехмерной графикой высокого уровня. Поэтому его могут использовать те пользователи, которые работают с AutoCAD 2000 и 3D-MAX.