Практична робота №3

Тема: Робота з відеосистемою

Мета: 1) Вивчити, з яких частин складається відеосистема;

2) Ознайомитися зі складом моніторів, із основними технологіями моніторів, принципом дії моніторів різних технологій;

3) Закріпити практичні навички роботи з усіма типами моніторів.

Хід роботи:

1. Вивчити теоретичний матеріал, користуючись методичними вказівками, конспектом лекцій та рекомендованою літературою.

2. Відповісти на контрольні питання.

3. Підготуватися до захисту практичної роботи.

Теоретичні основи:

Відеосистема складається з двох компонентів: монітора і відеоадаптера.

Склад монітора

Монітор (дисплей) - це кінцевий пристрій, що підтримує інтерфейс між користувачем і ПК.

Монітор отримує від відеоадаптера такі сигнали:

- відеосигнали кольоровості;

- сигнали рядкової (горизонтальної) синхронізації;

- сигнали кадрової (вертикальної) синхронізації;

- екрануючу землю для кожного з сигналів кольоровості .

У ПК через виводи синхронізації монітор повертає службову інформацію, яка використовується для автоконфігурування .

Монітор містить два канали: канал розгортки, а також канал зображення і кольоровості. Конструкція монітора нагадує телевізійний приймач.

Основні блоки монітора:

- вхідний пристрій, призначений для узгодження вхідних ланцюгів монітора з зовнішніми лініями. У цьому пристрої відбувається посилення сигналів, що прийшли з відеоадаптера, корекція частот і формування сигналів управління каналами відео та синхронізації;

- блок рядкової розгортки - призначений для вироблення горизонтального відхиляє напруги, яке надходить на відклоняючу систему (ВС) кінескопа.

- Блок кадрової розгортки - призначений для формування вертикального струму, що відхиляє в ВС монітора.

- канал зображення і кольоровості - включає підсилювачі колірних складових RGB, що надходять з відеоадаптера. У блоці обробки сигнали нормалізуються по амплітуді, сюди ж надходять сигнали від органів регулювання параметрів колірних сигналів.

- з виходу блоку обробки відеосигнали надходять на три високовольтних блоку видеопідсилювачів , а потім на три електронні гармати кінескопа.

- блок живлення монітора - виробляє низьковольтні стабілізовані напруги , які використовуються в ланцюгах живлення мікросхем і інших малопотужних електронних вузлів.

 Крім ручних і автоматичних регулювань рядкової та кадрової розгортки в моніторі розміщуються наступні налаштування:

- коректори подушкоподібних і трапецеїдальних спотворень екрану;

- коректори муару та органи вибору колірної температури ;

- органи управління розмагнічуванням і кутом повороту растра зображення;

- регулятори відомості колірних променів;

- органи управління автоповторенням і масштабом зображення.

Основні параметри монітора:

1 Кольороподіл. У відеосистемах , як і в телевізійній техніці застосовується адитивна ( що випромінює) модель кольороподілу.

Адитивна модель кольороподілу передбачає використання в якості первинних кольорів базові кольори - RGB ( червоний, блакитний , синій). Якщо на екрані монітора три кольори збуджуються з однаковою інтенсивністю , то рецептори зору людини сприймають цей сумарний яркісний сигнал як білий колір.

Субтрактивна модель кольороподілу прийнята в поліграфії, де людина сприймає світло, відбите від барвників, нанесених на якусь основу ( папір, плівку) .

2 Роздільна здатність екрану.

Роздільна здатність екрану, або просто дозвіл екрана характеризується числом пікселів , відтворюваних по осях координат Х і У. Роздільна здатність залежить від якості виготовлення кінескопа, розмірів екрану і частот, що генеруються відеоадаптером.

Зображення на екрані монітора розгортається построково (рядок за рядком) від лівого верхнього кута до правого нижнього кута .

Порядковою, або прогресивною розгорткою називається спосіб формування растрового зображення на екрані. Цілий образ екрану відтворюється за один прохід трьома променями прожекторів кінескопа.

Частотою рядкової розгортки, або горизонтальною розгорткою називається число ліній розверстки, що виводяться на екран за 1 с. Ця частота вимірюється в кГц.

Частотою кадрової розгортки, або вертикальною розгорткою (оновлень екрану) називається число кадрів, що генеруються на екрані за 1 с. (частота регенерації) . Ця частота вимірюється в Гц.

Смугою частот, або частотою відеосигналу називається число пікселів в рядку, яке монітор може відобразити за 1 с. Ця частота вимірюється в МГц.

Роздільна здатність моніторів визначається як добуток кількості пікселів в рядку розгортки на число рядків. (SVGA 1280 х 1024).

3 Розмір екрана. Вимірюється по діагоналі в дюймах.

Режими роботи відеосистеми :

Символьний (текстовий) режим - це візуалізація на екрані найбільш простих шрифтів, що не вимагають графічних перетворень. У цьому режимі на екран монітора надсилаються послідовності яркістних точок (пікселів), об'єднаних в матриці символів (наприклад, 8х8, 8х14, 8х16 точок). Це означає, що в кожному, що відображається на екрані, рядку сканування, для зображення кожного символу по осі Х виділяється по 8 окремих пікселів растра (рядки сканування).

Піксель (pixel) - це один елемент великого масиву графічної інформації. Піксель несе відомості про яскравість і колір невеликої ділянки зображення. Відповідно по 8, 14, 16 пікселів відводиться для кожної матриці по осі Y екрану.

Наприклад, на екрані з роздільною здатністю 720х480 (текстовий режим 18Н SVGA) можна розмістити (по горизонталі/вертикалі) 80х30 символів з ​​матрицею символу 9х16 .

Знакогенератор являє собою мікросхему флеш-пам'яті, в якій записані коди символів, що використовуються даної відеосистемою. Якщо на вхід знакогенератора надходить код символу, то він вибирається з цієї пам'яті і поточечно пересилається на екран монітора.

Мультиплексор - це апаратний вузол, який змішує точки символів з ​​бітами кодів атрибутів. Таким чином, на екрані ми бачимо кольорові, підкреслені, мерехтливі , а також інвертовані символи .

Графічний режим передбачає зберігання в відеоОЗП не утворюються символів , а описів для кожного пікселя екрану ,

Наприклад, для символу в матриці 9х14 у відео ОЗУ потрібно вже більше 2 -х байтів. Для зберігання кожного біта відводиться окрема комірка пам'яті .

У графічному режимі знакогенератор і мультиплексори на відеоадаптері відключаються. Для роботи задіюються апаратні вузли графічного режиму. Кожен символ виводиться не точками певного знакомісця, а відображається з будь-якого місця екрану.

Технології екранів :

Екрани моніторів бувають на кинескопах , рідко-кристалічних панелях і панелях плазменно-екранної технології.

1 Монітори на кинескопах

CRT- або ЕПТ-монітор має скляну трубку, усередині якої вакуум, тобто все повітря видалено. З передньої сторони внутрішня частина скла трубки покрита люмінофором (Luminofor). У якості люмінофорів для кольорових ЕПТ використовуються досить складні склади на основі рідкоземельних металів - ітрію , ербію і т.п. Люмінофор - це речовина, яка випромінює світло при бомбардуванні його зарядженими частинками. Для створення зображення в CRT- моніторі використовується електронна гармата, яка випускає потік електронів крізь металеву маску або грати на внутрішню поверхню скляного екрана монітора, яка покрита різнокольоровими люмінофорними точками. Потік електронів на шляху до передньої частини трубки проходить через модулятор інтенсивності яка і прискорює систему.

В результаті, електрони набувають великої енергіі, частина з якої витрачається на світіння люмінофора. Електрони потрапляють на люмінофорний шар, після чого енергія електронів перетворюється на світло, тобто потік електронів змушує точки люмінофора світитися. Ці світні точки люмінофора формують зображення, яке ви бачите на вашому моніторі. У кольоровому CRT-моніторі використовуються три електронні гармати або прожектора.

Л юмінофорний шар, що покриває передню частину електронно-променевої трубки, складається з дуже маленьких елементів (настільки маленьких, що людське око їх не завжди може розрізнити). Ці люмінофорні елементи відтворюють основні кольори, фактично є три типи різнобарвних частинок, чиї кольори відповідають основним кольорам RGB (звідси і назва групи з люмінофорних елементів - тріади ).

Люмінофор починає світитися, як було сказано вище, під впливом прискорених електронів, які створюються трьома електронними гарматами. Кожна з трьох гармат відповідає одному з основних кольорів і посилає пучок електронів на різні частинки люмінофор, чиє світіння основними кольорами з різною інтенсивністю комбінується, і, в результаті, формується зображення з необхідним кольором. Наприклад, якщо активувати червону, зелену і синю люмінофорні частинки, то їх комбінація сформує білий колір.

Для управління електронно-променевою трубкою необхідна і керуюча електроніка, якість якої багато в чому визначає і якість монітора.

Зрозуміло, що електронний промінь, призначений для червоних люмінофорних елементів , не повинен впливати на люмінофор зеленого або синього кольору. Щоб досягти такої дії використовується спеціальна маска.

Тип маски можна визначити в термінах форми і розташування зерен (dotes) люмінофора на екрані (тіньова маска, щілинна маска, апертурна решітка). Слід зазначити, що саме зерно є мінімальним "атомом" зображення на екрані, а піксель може складатися з декількох зерен (залежно від дозволу) .