Растровый дисплей что это
Растровые графические дисплеи аналогичны векторным в том, что обновление изображения на экране проводится также с помощью процессора. Экран растрового дисплея разделен на ряд элементов. С каждым из таких элементов связана небольшая часть памяти компьютера, в которой хранится подобная информация ( о цвете, уровне яркости и так далее), необходимая для отображения на этом участке экрана. Микрокомпьютер, встроенный в терминал, использует хранящиеся в памяти данные и управляет дисплейным оборудованием так. Растровые дисплеи становятся все популярнее по мере снижения стоимости компьютерной памяти. [1]
Растровые графические дисплеи реализуются при помощи специального устройства, называемого графическим адаптером. Графический адаптер содержит специальную память, называемую видео - ОЗУ или видеопамятью и образующую часть адресного пространства компьютера. Здесь хранится образ экрана либо в символьном, либо в растровом виде. [3]
Для вывода графической информации используются растровые графические дисплеи , в которых луч сканирует экран по строкам, и графическое изображение создается вариацией интенсивности луча. Растровое графическое изображение составлено из точек. Такие точки называют пикселями. Пиксели образуют на экране прямоугольную матрицу - растр. Они являются неделимыми квантами изображения. [4]
Вывод высококачественных изображений и графики обеспечивают цветные растровые графические дисплеи высокого разрешения , обычно имеющие растр 1024 х 1024 пиксел и широкую гамму цветов. [5]
Все современные персональные компьютеры оснащены клавиатурами и растровым графическим дисплеем с изображением, отображаемым в памяти компьютера. Эти компоненты составляют части самого компьютера. Однако в современном персональном компьютере клавиатура и экран являются полностью раздельными устройствами, каждое со своим собственным драйвером. [6]
Комплекс АРМ-2-08 создается на базе аппаратно-тех-нических средств комплекса АРМ-2-07 путем ввода его в состав растрового графического дисплея . Автоматизированное рабочее место конструктора-машиностроителя - АРМ-2М - создается путем модернизации АРМ-М с использованием базового комплекса АРМ-2. [7]
Этот способ вывода изображений являлся хорошим подспорьем для исследователей в период, предшествовавший распространению растровых графических устройств; еще и сегодня он остается популярным хобби. Этот способ целесообразно использовать также в процессе обучения, поскольку построчно-печатающие устройства все еще являются более стандартным оборудованием, чем растровые графические дисплеи . Предполагается, что известна некоторая матрица С, определяющая кодировку печати с наложением. [8]
Основной формой ПГО в пакетном режиме являются готовые объектно-ориентированные программы ( далее программы), формирующие графическую документацию различного формата и содержания. Вместе с тем пользователям системы доступны подпрограммы визуализации, которые могут быть применены для разработки оригинальных программ документирования. ПГО ориентировано на использование отечественных технических средств САПР, не зависит от применяемых устройств ввода алфавитно-цифровой и отображения графической информации, предполагает использование векторных и растровых графических дисплеев и ( или) графопостроителей. Для работы ПГО в качестве исходных данных используют параметры настройки программ и записи, хранимые в архиве пользователя. Параметры настройки программ содержат минимально необходимый объем информации и упорядочены в макеты ввода. [9]
Ра́стровый экра́н, растри́рованный экра́н — проекционный экран, светопропускающая или светоотражающая поверхность которого состоит из линз, призм, нитей или специальных чешуек, называемых растровыми элементами.
Повышение отражающей способности
Благодаря способности растровых элементов концентрировать световой поток в пределах рассчитанного телесного угла значительно возрастает яркость изображения, воспринимаемая зрителями. Это позволяет демонстрировать кинофильмы даже при дневном свете.
Такие растровые экраны, как правило, изготавливаются тиснением.
Источники
- Растровый экран // Фотокинотехника: Энциклопедия / Главный редактор Е. А. Иофис. — М .: Советская энциклопедия, 1981.
- С. В. Кулагин Стереоэкран // Фотокинотехника: Энциклопедия / Главный редактор Е. А. Иофис. — М .: Советская энциклопедия, 1981.
- Б. Т. Иванов Стереоскопическое кино // Фотокинотехника: Энциклопедия / Главный редактор Е. А. Иофис. — М .: Советская энциклопедия, 1981. журнал «Советское фото» 90 № 2. В. Филин, С. Стефанов.
- Фототехника
- Технологии кино и видео
- Стереоэффект
Wikimedia Foundation . 2010 .
См. также
Полезное
Смотреть что такое "Растровый экран" в других словарях:
РАСТРОВЫЙ ЭКРАН — кинопроекционный экран с растровой структурой. Используется для показа диапозитивов и фильмов при дневном освещении и для стереоскопической проекции по безочковому методу … Большой Энциклопедический словарь
растровый экран — кинопроекционный экран с растровой структурой. Используется для показа диапозитивов и фильмов при дневном освещении и для стереоскопической проекции по безочковому методу. * * * РАСТРОВЫЙ ЭКРАН РАСТРОВЫЙ ЭКРАН, кинопроекционный экран с растровой… … Энциклопедический словарь
Растровый экран — экран направленного светоотражения, используемый для нормальной кинопроекции, проекции диапозитивов и кинофильмов при дневном освещении, а также для стереоскопические проекции. В Р. э., предназначенных для получения плоского изображения,… … Большая советская энциклопедия
РАСТРОВЫЙ ПРОСВЕЧИВАЮЩИЙ МИКРОСКОП — РАСТРОВЫЙ ПРОСВЕЧИВАЮЩИЙ МИКРОСКОП, разновидность ЭЛЕКТРОННОГО МИКРОСКОПА, дающий сильно увеличенное изображение поверхности исследуемого образца. Этот микроскоп снабжен миниатюрным металлическим пробником на подвижной ручке, который подводят… … Научно-технический энциклопедический словарь
растровый — см. растр; ая, ое. Ра/стровый экран. Р ое клише … Словарь многих выражений
Растрированный экран — Растровый экран, растрированный экран проекционный экран, светопропускающая или светоотражающая поверхность которого состоит из линз, призм, нитей или специальных чешуек, называемых растровыми элементами. Содержание 1 Стереоэкран 2 Изготовление 3 … Википедия
Интегральное стереокино — стереоскопическое кино, в котором объёмно пространственный образ создаётся в результате одновременной проекции на растровый экран не двух, как в однопарном стереоскопическом кино, а многих плоских взаимосвязанных между собой изображений… … Большая советская энциклопедия
Растровая фотография — вся совокупность способов, устройств и материалов, предназначенных для получения стереоскопических изображений, основанных на использовании линзово растровых фотоматериалов и лентикулярных растровых линз. Содержание 1 Принцип 1.1 Съёмка … Википедия
Стереоскопическое кино — вид кинематографа, технические средства которого позволяют создавать у зрителя иллюзию объёмности изображаемых на экране объектов. С. к. часто называют объёмным или трёхмерным. В естественных условиях каждый глаз человека видит… … Большая советская энциклопедия
Видео — (от лат. video смотрю, вижу) электронная технология формирования, записи, обработки, передачи, хранения и воспроизведения сигналов изображения, основанная на принципах телевидения, а также аудиовизуальное произведение, записанное … Википедия
экран направленного светоотражения, используемый для нормальной кинопроекции, проекции диапозитивов и кинофильмов при дневном освещении, а также для стереоскопические проекции. В Р. э., предназначенных для получения плоского изображения, растровую структуру (см. Растр) имеет сама отражающая поверхность. Для получения стереоскопического изображения растр располагают на некотором расстоянии от отражающей поверхности; это позволяет зрительно воспринимать два различных изображения — левым и правым глазом. Среди Р. э. последнего типа наиболее совершенны экраны с радиальным линзовым растром, обладающие наибольшей светосилой. См. Стереоскопическое кино, Интегральное стереокино.
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .
Особенности устройства растровых дисплеев. Матрица и плата как основные элементы монитора. Логика отображения информации в жидкокристаллическом (ЖК) мониторе. Принцип работы ЖК-дисплеев. Функциональные блоки видеокарты. Принципы смены полярности.
Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
Вид | реферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 13.12.2015 |
Размер файла | 1,4 M |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Министерство образования Российской Федерации
Пензенский государственный университет
Кафедра "Информационно-вычислительные системы"
по дисциплине "Инженерная и компьютерная графика"
на тему "Структура и принцип функционирования растрового дисплея"
Выполнил: студент гр. 12ВО1 Калашников А.А.
Проверил: д. т. н. профессор Заф. Каф. ИВС
Содержание
-
1.Растровыедисплеи
- 2. Логика отображения информации в ЖК мониторе
- 3.ПринципработыЖКдисплеев
- 4.Принципформированиеизображения
- Список использованной литературы
1. Растровые дисплеи
Дисплей (англ. display - показывать, от лат. displicare - рассеивать, разбрасывать) - электронное устройство, предназначенное для визуального отображения информации.
Растровое устройство можно рассматривать как матрицу дискретных ячеек (точек), каждая из которых может быть подсвечена.
Растровый принцип отображения состоит в разложении изображения на сетку из точек.
Размер графической сетки обычно представляется в форме произведения числа точек в горизонтальной строке на число строк. Размер графической сетки называется разрешением экрана. Разрешение обычно указывают в виде двух величин через знак умножения. Первая величина задает число столбцов пиксельной матрицы, вторая - число строк. На современных мониторах используются такие размеры графической сетки:
с 1920 x 1080
с 1600 x 900
с 1280 х 1024
На рисунке 1 показано изображение, где видны точки стрелки, с помощью которых было сформировано изображение.
Рисунок 1 - растровый принцип отображения на примере стрелки
Рисунок 2 - сетка пикселей на мониторе
2. Логика отображения информации в ЖК мониторе
Основными элементами монитора являются матрица и плата. Плата отвечает за получение и декодирование информации, а матрица за отображение графики.
Матрицы бывают разных разрешений. Как правило, разрешение матрицы колеблется от 1024*768 до 1920*1200. Однако встречаются матрицы и других разрешений. Матрица состоит из пикселей. Во время отображения картинки каждый пиксель имеет свой определенный цвет, который в большинстве современных мониторов меняется 60 раз в секунду, однако встречаются мониторы и с более высокой скоростью смены. Многие современные мониторы с большой скоростью смены кадра имеют возможность воспроизводить видео в стерео 3D. Однако вернемся к пикселям. Каждый пиксель так же подразделяется на субпиксели. Таких субпикселей 3. Что соответствует обычному графическому стандарту RGB. То есть Красный, Зеленый, Синий. Цвет пикселя формируется за счет того, как сильно горит каждый из субпикселей.
Собственно как все происходит. На монитор из компьютера поступает закодированная информация о том что должен показывать монитор, т. е. Информация для каждого пикселя в отдельности. В этот момент плата, которая находиться на мониторе за минимальный промежуток времени расшифровывает информацию и каждому субпикселю указывает с какой яркостью светить. За счет комбинаций цветов на субпикселях каждый пиксель светится нужным цветом, и таким образом пиксели на матрице отображают требуемое изображение. Формирование изображения на экране ЖК - монитора осуществляется построчно, но все ячейки строки обновляются одновременно.
3. Принцип работы ЖК дисплеев
Жидкокристаллические дисплеи уже имеют в своем названии указание на то, с помощью чего создается изображение на экране. Жидкие кристаллы, которые были открыты еще в 1888 году, играют ключевую роль в формировании картинки.
Основной принцип, используемый в ЖК мониторах, - поляризация света. Существует множество материалов, пропускающих свет только с определенной поляризацией. Скажем, пропускается свет с вертикальной поляризацией, а вот с горизонтальной полностью задерживается. При промежуточных значениях поляризации свет задерживается только частично.
Таким образом, хотя человеческий глаз не способен отличать состояние поляризации, но, управляя ею, можно обеспечивать формирование элементов изображения. На данный момент роль управляющих элементов лучше всего выполняют жидкие кристаллы. При приложении к ним электрического поля они способны изменять свою ориентацию в пространстве, заодно изменяя и угол поляризации проходящего через них света.
Основная проблема, с которой столкнулись разработчики, заключается в адресации пикселей: как изменить ориентацию жидких кристаллов только напротив нужных пикселей, не затрагивая соседние. Окончательно эта проблема была решена лишь с появлением тонкопленочных транзисторов (TFT - Thin Film Transistors) и созданных на их основе активных матриц (панелей).
Современный ЖК монитор с активной матрицей представляет собой многослойный „бутерброд” (рис. 3). Световой поток от ламп подсветки проходит через рассеиватель, призванный обеспечить равномерную засветку всего экрана. Далее, проходя через первый поляризационный фильтр, свет приобретает определенную поляризацию.
Минуя стеклянную подложку с нанесенными на нее прозрачными электродами и схемами управления (горизонтальные и вертикальные линии данных, тонкопленочные транзисторы, управляющие напряжением на прозрачном электроде, и конденсаторы, помогающие сохранить установленный тонкопленочным транзистором заряд прозрачного электрода), свет проходит через слой жидких кристаллов. Далее следует общий прозрачный электрод.
В зависимости от того, какое напряжение приложено между двумя прозрачными электродами (общим и управляемым), жидкие кристаллы изменяют поляризацию света на определенный угол (чем больше напряжение, тем меньше угол). Соответственно, второй поляризационный фильтр, следующий за общим прозрачным электродом, пропустит только часть света, формируя изображение пиксела (по размерам совпадающего с прозрачным электродом) той или иной яркости.
Рисунок 3 - структура LCD экрана
Для того чтобы получить цветное изображение, между общим прозрачным электродом и вторым поляризационным фильтром помещают цветные светофильтры трех основных цветов. В этом случае один пиксел цветного изображения формируется с помощью трех управляемых электродов, расположенных рядом.
Рассмотрим более подробно, как происходит изменение поляризации света. Жидкие кристаллы имеют ярко выраженную продолговатую форму (именно за счет нее они могут изменять поляризацию света) и при отсутствии внешних воздействий „стараются” выстроиться рядами. Если на электрод нанести параллельные бороздки, то, попадая в них, близлежащий слой жидких кристаллов будет вынужден придерживаться заданной ориентации. Вслед за ним ориентацию изменят и все остальные слои жидких кристаллов.
Более "интересная" ситуация наблюдается, если бороздки на общем и управляемом электродах расположены перпендикулярно. Жидкие кристаллы из близлежащих к электродам слоев примут перпендикулярную друг другу ориентацию, а остальные кристаллы, расположенные в толще, будут постепенно изменять угол своей ориентации, образуя своеобразную спираль.
Таким образом, при отсутствии управляющих напряжений слой жидких кристаллов изменит поляризацию света на 90°. Расположив поляризационные фильтры под углом 90° друг к другу, можно обеспечить прохождение света при отсутствии внешних электрических воздействий на электроды (свечение пиксела). Если же приложить определенное напряжение к электродам, то ориентация кристаллов изменится: они выстроятся рядами.
При этом свет будет проходить через слой жидких кристаллов, сохраняя начальную поляризацию, и, как следствие, будет полностью задержан вторым поляризационным фильтром (пиксел не светится). При меньших значениях напряжения будет устанавливаться промежуточное состояние: поляризация будет изменяться на угол, больший 0, но меньший 90°. Соответственно, чем большее напряжение приложено к электродам, тем меньше изменение угла поляризации и тем больше света задерживается вторым поляризационным фильтром (промежуточные значения яркости пикселов).
У LCD-мониторов есть несколько недостаток, связанный с растровым способом формирования изображения: ЖК панель, как и все цифровые устройства, имеет собственное разрешение. При выводе изображения с разрешением, соответствующим собственному, оно обладает великолепной четкостью. Но, как только разрешение изменяется, одновременно падает четкость (приходится интерполировать картинку, чтобы она занимала весь экран).
Падение четкости при интерполяции картинки заметно только при работе с программами и просмотре графики. Просмотр видеофильмов, статических реалистичных изображений (например, фотографий) с разрешениями, отличными от собственного, не вызывает заметного падения качества изображения.
4. Принцип формирование изображения
Прежде, чем стать изображением на мониторе, двоичные цифровые данные обрабатываются центральным процессором, затем через шину данных направляются в видеоадаптер, где они обрабатываются и преобразуются в аналоговые данные и уже после этого направляются в монитор и формируют изображение (рис. 4).
Рисунок 4 - Смеха структуры формирования изображения
Следует подробно рассмотреть состав видеоадаптера (видеокарты) более подробно.
Функционально видеокарта состоит из нескольких блоков:
с Графический процессор
с Видеоконтроллер
с Видеопамять
с Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП)
с Видео-ПЗУ
с Видеодрайвер
Графический процессор
Также как и центральный процессор, графический процессор является "мозгом" для видеоадаптера и является самой важной частью видеокарты. Главной задачей графического процессора является обработка изображения, выводимого на экран монитора, освобождая от этой обязанности центральный процессор. Именно он является основой графической платы и от него зависит быстродействие устройства.
Видеоконтроллер
Видеоконтроллер отвечает за формирование изображения в видеопамяти, даёт команды RAMDAC на формирование сигналов развёртки для монитора и осуществляет обработку запросов центрального процессора. Существуют контроллеры внешних (PCI или AGP), внутренних шин данных, а также контроллер видеопамяти. Ширина внутренней шины и шины видеопамяти обычно больше, чем внешней (64, 128 или 256 разрядов против 16 или 32). Современные графические видеокарты обычно имеют несколько видеоконтроллеров, работающими независимо друг от друга. Основными производителями таких видеокарт являются компании ATI и nVidia.
Видеопамять
Видеопамять это промежуточная память, в котором храниться информация об изображении, генерируемая процессором, которая в последствии выводится на экран монитора.
Важную роль в повышении производительности видеоадаптера играют характеристики видеопамяти, определяемые ее типом, частотой работы, величиной задержек, шириной шины памяти. Центральный процессор компьютера направляет данные в видеопамять, а графический процессор видеокарты считывает оттуда информацию. Кроме того, в видеопамяти хранится кадровый буфер и промежуточные данные, потребные графическому процессору.
Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП)
Графический процессор, получив информацию об изображении из видеопамяти, обрабатывает ее и передает либо в цифро-аналоговый преобразователь (RAMDAC) для вывода на аналоговый монитор, либо в микросхему формирования цифрового сигнала TMDS для вывода на цифровой монитор. Аппаратная структура RAMDAC практически описана в его названии, где RAM - это Random Access Memory (память с произвольной выборкой), а DAC - Digital to Analog Converter (цифро-аналоговый преобразователь). Память в модулях RAMDAC построена на статических элементах, поэтому по быстродействию примерно соответствует кэш-памяти процессоров.
Видео-ПЗУ
ПЗУ - Постоянно-запоминающее устройство, память в которую записывается видео-BIOS. Видеоконтроллер не использует ПЗУ напрямую, к нему обращается только центральный процессор. Хранящийся в ПЗУ видео-BIOS используется системой в качестве инициализации работы видеокарты до загрузки операционной системы, а также содержит системные данные, которые читаются и интерпретируются видеодрайвером в процессе работы.
Видеодрайвер
Видеодрайвер это своего рода язык, с помощью которого устройство общается с компьютером. Видеодрайвер выполняет функции интерфейса между системой с запущенными в ней приложениями и видеокартой. Так же как и видео-BIOS, видеодрайвер организует и программно контролирует работу всех частей видеоадаптера через специальные регистры управления, доступ к которым происходит через соответствующую шину.
Если в общем охарактеризовать работу видеокарты, то ее суть заключается в том, чтобы принять двоичную информацию об изображении от центрального процессора, считать ее, преобразовать цифровой сигнал в аналоговый вид (т. е. к уровню микросхем) и передать его на дисплей.
Теперь подробнее о том, как аналоговый сигнал, дойдя до дисплея (в нашем случае ЖК-монитор) формирует изображение на нем.
Физическая природа жидких кристаллов достаточно сложна и поэтому управление ими не отличается особой простотой. Многие люди слышали, что в составе LCD-панели имеются строчные и столбцовые драйверы, и что именно они обеспечивают управление конкретными ячейками, путем выбора строки и столбца. И если глубоко не задумываться о принципах работы ЖК-ячеек, то все кажется очень простым - выбрали строку, выбрали столбец и все - получили светящуюся точку. На самом же деле существует множество различных нюансов при управлении LCD-матрицей, которые и накладывают отпечаток на построение и на функционирование TFT-панели.
Рисунок 5 - Активная матрица на TFT(тонкопленочных) - транзисторах (содержит по транзистору для каждого пикселя на экране.
При адресации жидкокристаллической (ЖК) ячейки, т. е. при выборе ее строки и столбца, в обязательном порядке используются напряжения различной полярности. То есть, другими словами, питание ЖК-ячейки осуществляется в разные моменты времени то положительным, то отрицательным напряжением. Поэтому иногда в литературе можно встретить ссылки на то, что ЖК-ячейки управляются переменным напряжением. Все это делается это для того, чтоб избежать явлений гидролиза и диссоциации сложных органических соединений, из которых состоит жидкокристаллический материал.
ЖК-материал, использующийся в современных TFT матрицах, представляет собой не какое-то однородное соединение, а является композитным материалом, состоящим из нескольких компонентов, каждый из которых обеспечивает соответствующее свойство материала (вязкость, дипольный момент, ориентацию доменов, температурные и электромагнитные свойства и т. д.). Если через этот материал будет протекать постоянный ток, то сложный композитный материал начинает распадаться на отдельные составляющие компоненты, что приводит к потере свойств ЖК-ячейками. Всего этого можно избежать, если полярность напряжения, приложенного к электродам ЖК-ячейки, будет периодически меняться, т. е. если ток, протекающий через ячейку, будет переменным.
Смена полярности может производиться по различным алгоритмам и с различной периодичностью, например:
с частотой кадровой развертки;
с частотой строчной развертки;
с программируемой периодичностью от 1 до 20 периодов строчной развертки.
Необходимость смены полярности напряжений, приложенных к электродам адресации ЖК-ячеек, приводит к усложнению схемы управления LCD-матрицы, и в первую очередь к усложнению архитектуры столбцовых драйверов панели. Современные микросхемы управления LCD-матрицей зачастую позволяют программировать период смены полярности в диапазоне от 1 до 20 периодов выборки строки.
Как правило, в спецификациях на LCD-панели и на LCD-индикаторы оговаривается допустимый уровень постоянной составляющей в сигнале управления элементами изображения. Превышение этого значения способно вывести из строя ЖК-панель.
Для LCD-матриц с активной адресацией, к которым относятся все современные TFT-дисплеи, преимущественно используются три способа смены полярности управляющих напряжений:
покадровая инверсия;
построчная инверсия;
поточечная инверсия.
Принципы смены полярности для каждого из этих способов представлены на рис. 6
Рисунок 6 - Принципы смены полярности
Формирование напряжения, прикладываемого к ЖК-ячейкам, является функцией столбцового драйвера. Хотя если быть более корректным, то столбцовый драйвер является лишь коммутатором напряжений, сформированных схемой опорных напряжений, которая также входит в состав LCD-панели. На рисунке 7 показана упрощенная схема управления каждым транзистором LCD-панели, а, соответственно, и каждым пикселем.
Рисунок 7 - Принципиальная схема структуры матрицы транзисторов
растровый дисплей видеокарта монитор
Список использованной литературы
Содержание
Стереоэкран
Сте́реоэкра́н — проекционный растровый экран, предназначенный для применения в безочковых системах стереоскопического кино (фильмы 3D), в том числе интегрального стереокино. Как правило, применяется экран с радиальным линзовым растром (растровые элементы расположены в виде расходящихся из одной точки линий). Если на такой экран проецируют два изображения стереопары два кинопроектора, то на отражающей поверхности экрана за каждой линзой растра образуется две узких полосы — одна от «левого» изображения, другая от «правого». В зале же образуются «зоны избирательного видения», в которых видны или только «левые» полосы, или только «правые». Зритель, два глаза которого оказались в разных таких зонах, воспринимает изображение как объёмное.
Смотреть что такое "Растровый экран" в других словарях:
РАСТРОВЫЙ ЭКРАН — кинопроекционный экран с растровой структурой. Используется для показа диапозитивов и фильмов при дневном освещении и для стереоскопической проекции по безочковому методу … Большой Энциклопедический словарь
Растровый экран — Для улучшения этой статьи желательно?: Дополнить статью (статья слишком короткая либо содержит лишь словарное определение). Проставить интервики в рамках проекта Интервики … Википедия
растровый экран — кинопроекционный экран с растровой структурой. Используется для показа диапозитивов и фильмов при дневном освещении и для стереоскопической проекции по безочковому методу. * * * РАСТРОВЫЙ ЭКРАН РАСТРОВЫЙ ЭКРАН, кинопроекционный экран с растровой… … Энциклопедический словарь
РАСТРОВЫЙ ПРОСВЕЧИВАЮЩИЙ МИКРОСКОП — РАСТРОВЫЙ ПРОСВЕЧИВАЮЩИЙ МИКРОСКОП, разновидность ЭЛЕКТРОННОГО МИКРОСКОПА, дающий сильно увеличенное изображение поверхности исследуемого образца. Этот микроскоп снабжен миниатюрным металлическим пробником на подвижной ручке, который подводят… … Научно-технический энциклопедический словарь
растровый — см. растр; ая, ое. Ра/стровый экран. Р ое клише … Словарь многих выражений
Растрированный экран — Растровый экран, растрированный экран проекционный экран, светопропускающая или светоотражающая поверхность которого состоит из линз, призм, нитей или специальных чешуек, называемых растровыми элементами. Содержание 1 Стереоэкран 2 Изготовление 3 … Википедия
Интегральное стереокино — стереоскопическое кино, в котором объёмно пространственный образ создаётся в результате одновременной проекции на растровый экран не двух, как в однопарном стереоскопическом кино, а многих плоских взаимосвязанных между собой изображений… … Большая советская энциклопедия
Растровая фотография — вся совокупность способов, устройств и материалов, предназначенных для получения стереоскопических изображений, основанных на использовании линзово растровых фотоматериалов и лентикулярных растровых линз. Содержание 1 Принцип 1.1 Съёмка … Википедия
Стереоскопическое кино — вид кинематографа, технические средства которого позволяют создавать у зрителя иллюзию объёмности изображаемых на экране объектов. С. к. часто называют объёмным или трёхмерным. В естественных условиях каждый глаз человека видит… … Большая советская энциклопедия
Видео — (от лат. video смотрю, вижу) электронная технология формирования, записи, обработки, передачи, хранения и воспроизведения сигналов изображения, основанная на принципах телевидения, а также аудиовизуальное произведение, записанное … Википедия
Дисплеи (мониторы).
В векторных дисплеях с регенерацией изображения на базе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) используется люминофор с очень коротким временем послесвечения. Такие дисплеи часто называют дисплеями с произвольным сканированием. Из-за того, что время послесвечения люминофора мало, изображение на ЭЛТ за секунду должно многократно перерисоваться или регенерироваться. Минимальная скорость регенерации должна составлять, по крайней мере, 30 (1/с), а предпочтительнее 40-50 (1/с). Скорость регенерации меньшая 30 приводит к мерцанию изображения.
Кроме ЭЛТ, для векторного дисплея необходим дисплейный буфер и дисплейный контроллер. Дисплейный буфер - непрерывный участок памяти, содержащий всю информацию, необходимую для вывода изображения на ЭЛТ. Функция дисплейного контроллера заключается в том, чтобы циклически обрабатывать эту информацию со скоростью регенерации. Сложность рисунка ограничивается двумя факторами - размером дисплейного буфера и скоростью контроллера.
На рисунке 1 изображены блок-схемы двух высокопроизводительных векторных дисплеев. В обоих случаях предполагается, что такие геометрические преобразования, как поворот, перенос, масштабирование, перспективное проецирование и отсечение, реализованы аппаратно в геометрическом процессоре.
В первом случае геометрический процессор работает медленнее, чем это необходимо при регенерации изображения. Геометрические данные, посылаемые ЦПУ графическому дисплею, обрабатываются до сохранения в дисплейном буфере. Значит, в нем содержатся только те инструкции, которые необходимы генератору для вывода изображений. Контроллер считывает информацию из дисплейного буфера и посылает генератору. При достижении конца дисплейного буфера контроллер возвращается на его начало, и цикл повторяется снова.
При использовании первой схемы возникает идея двойной буферизации и раздельного изменения изображения и его регенерации. Так как в этой конфигурации геометрический процессор не успевает сгенерировать сложное новое или измененное изображение во время одного цикла регенерации, то дисплейный буфер делится на две части. В то время как измененное изображение обрабатывается и записывается в одну половину буфера, дисплейный контроллер регенирирует ЭЛТ из другой половины буфера. При завершении изменения изображения буферы меняются ролями, и этот процесс повторяется. Таким образом, новое или измененное изображение может генерироваться каждый второй, третий, четвертый и т.д. циклы регенерации. Использование двойной буферизации предотвращает одновременный вывод части старого и части нового измененного изображения в течение одного и более циклов регенерации.
Во второй схеме геометрический процессор работает быстрее, чем необходимо для регенерации достаточно сложных изображений. В этом случае исходная геометрическая база данных, посланная из ЦПУ, сохраняется непосредственно в дисплейном буфере, а векторы обычно задаются в пользовательских координатах в виде чисел с плавающей точкой. Дисплейный контроллер за один цикл регенерации считывает информацию из дисплейного буфера, пропускает ее через геометрический процессор и результат передает генератору векторов. При таком способе обработки геометрические преобразования должны выполняться "на лету" в течение одного цикла регенерации.
Растровое устройство можно рассматривать как матрицу дискретных ячеек (точек), каждая из которых может быть подсвечена. Таким образом, оно является точечно-рисующим устройством. Невозможно, за исключением специальных случаев, непосредственно нарисовать отрезок прямой из одной адресуемой точки или пиксела в матрице в другую адресуемую точку. Отрезок можно только аппроксимировать последовательностями точек (пикселов), близко лежащих к реальной траектории отрезка. Эту идею иллюстрирует рисунок 2.
Отрезок прямой из точек получится только в случае горизонтальных, вертикальных или расположенных под углом 45 0 отрезков. Все другие отрезки будут выглядеть как последовательности ступенек. Это явление называется лестничным эффектом или "зазубренностью".
Чаще всего для графических устройств с растровой ЭЛТ используется буфер кадра. Буфер кадра представляет собой большой непрерывный участок памяти компьютера. Для каждой точки или пиксела в растре отводится как минимум один бит памяти. Эта память называется битовой плоскостью . Для квадратного растра размером 512 х 512 требуется 2 18 , или 262144 бита памяти в одной битовой плоскости. Из-за того, что бит памяти имеет только два состояния (двоичное 0 или 1), имея одну битовую плоскость, можно получить лишь черно-белое изображение. Битовая плоскость является цифровым устройством, тогда как растровая ЭЛТ - аналоговое устройство. Поэтому при считывании информации из буфера кадра и ее выводе на графическое устройство с растровой ЭЛТ должно происходить преобразование из цифрового представления в аналоговый сигнал. Такое преобразование выполняет цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП). На рисунке 3 приведена схема графического устройства с черно-белой растровой ЭЛТ, построенного на основе буфера кадра с одной битовой плоскостью.
Цвета или полутона серого цвета могут быть введены в буфер кадра путем использования дополнительных битовых плоскостей. На рисунке 4 показана схема буфера кадра с N битовыми плоскостями для градации серого цвета.
Интенсивность каждого пиксела на ЭЛТ управляется содержимым соответствующих пикселов в каждой из N битовых плоскостей. В соответствующую позицию регистра загружается бинарная величина (0 или 1) из каждой плоскости. Двоичное число, получившееся в результате, интерпретируется как уровень интенсивности между 0 и 2 N - 1. Буфер кадра с тремя битовыми плоскостями для растра 512 х 512 занимает 786432 (3*512*512) битов памяти.
Число доступных уровней интенсивности можно увеличить, незначительно расширив требуемую для этого память и воспользовавшись таблицей цветов, как схематично показано на рисунке 5.
После считывания из буфера кадра битовых плоскостей получившееся число используется как индекс в таблице цветов. В этой таблице должно содержаться 2 N . Каждый ее элемент может содержать W бит, причем W может быть больше N.
Поскольку существует три основных цвета, можно реализовать простой цветной буфер кадра с тремя битовыми плоскостями, по одной для каждого из основных цветов. Каждая битовая плоскость управляет индивидуальной электронной пушкой для каждого из трех основных цветов. Три основных цвета, комбинируясь на ЭЛТ, дают восемь цветов. Схема простого цветного растрового буфера показана на рисунке 6. Чтобы увеличить количество цветов для каждой из трех цветовых пушек используется дополнительные битовые плоскости.
Тип экрана:
Чтобы понять принципы работу растровых дисплеев и векторных дисплеев с регенерацией, нужно иметь представление о конструкции ЭЛТ и методах создания видеоизображения.
На рисунке 7 схематично показана ЭЛТ , используемая в видеомониторах.
Катод (отрицательно заряженный) нагревают до тех пор, пока возбужденные электроны не создадут расширяющегося облака (электроны отталкиваются друг от друга, так как имеют одинаковый заряд). Эти электроны притягиваются к сильно заряженному положительному аноду. На внутреннюю сторону расширенного конца ЭЛТ нанесен люминофор. Облако электронов с помощью линз фокусируется с узкий, строго параллельный пучок, и луч дает яркое пятно в центре ЭЛТ. Луч отклоняется или позиционируется влево или вправо от центра и (или) выше или ниже центра с помощью усилителей горизонтального и вертикального отклонения. Именно в данный момент проявляется отличие векторных и растровых дисплеев. В векторном дисплее электронный луч может быть отклонен непосредственно из любой произвольной позиции в любую другую произвольную позицию на экране ЭЛТ (аноде). Поскольку люминофорное покрытие нанесено на экран ЭЛТ сплошным слоем, в результате получается почти идеальная прямая. В отличие от этого в растровом дисплее луч может отклоняться только в строго определенные позиции на экране, образующие своеобразную мозаику. Эта мозаика составляет видеоизображение. Люминофорное покрытие на экране растровой ЭЛТ тоже не непрерывно, а представляет собой множество тесно расположенных мельчайших точек, куда может позиционироваться луч, образуя мозаику.
Экран жидкокристаллического дисплея (ЖКД) состоит из двух стеклянных пластин, между которыми находится масса, содержащая жидкие кристаллы, которые 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). К недостаткам можно отнести недостаточное быстродействие при изменении изображения на экране, что особенно заметно при перемещении курсора мыши, а также зависимость резкости и яркости изображения от угла зрения.
ЖК-дисплеи обладают неоспоримыми преимуществами перед конкурирующими устройствами отображения:
-
1. Размеры. ЖК-дисплеи отличаются малой глубиной и небольшой массой и поэтому их более удобно перемещать и устанавливать, чем ЭЛТ-мониторы, у которых размер в глубину приблизительно равен ширине.
2. Энергопотребление. ЖК-дисплей потребляет меньшую мощность, чем ЭЛТ-монитор с сопоставимыми характеристиками.
3. Удобство для пользователя. В ЭЛТ электронные лучи при развертке движутся по экрану, обновляя изображение. Хотя в большинстве случаев можно установить такую частоту регенерации (число обновлений экрана электронными лучами в секунду), что изображение выглядит стабильным, некоторые пользователи все же воспринимают мерцание, способное вызвать быстрое утомление глаз и головную боль. На экране ЖК-дисплея каждый пиксел либо включен, либо выключен, так что мерцание отсутствует. Кроме того, для ЭЛТ-мониторов характерно в небольших количествах электромагнитное излучение; в ЖК-мониторах такого излучения нет.
Недостаток - высокая цена
Еще одно достижение, благодаря которому может произойти снижение цен в скором времени, - усовершенствование технологии панелей на супертвистированных нематических кристаллах (dual supertwist nematic, DSTN). DSTN-дисплеи всегда были дешевле, чем ЖК-устройства на тонкопленочных транзисторах (thin-film transistors, TFT), но несколько уступали им по качеству: DSTN-дисплеи не обеспечивают такой контрастности и четкости, как матрицы TFT, а их медленная реакция приводит к мерцанию и появлению паразитных (повторных) изображений на экране, особенно при отображении движущихся объектов. Однако фирма Sharp, крупнейший поставщик DSTN-панелей, недавно провела презентацию панели, в которой используется разработанная ею технология HCA (High-Contrast Addressing - высококонтрастная адресация).
HCA-панели обеспечивают такую же контрастность изображения, как TFT-матрицы, и почти не уступают им по скорости реакции при воспроизведении видео. Фирма Arithmos разработала процессор визуализации для DSTN-панелей, который позволяет еще более улучшить качество изображения. Таким образом, для пользователей, ограниченных в средствах, DSTN-дисплей может оказаться хорошим компромиссным решением. Нынешним летом Arithmos надеется выпустить в продажу 15-дюйм DSTN ЖК-дисплей (построенный с применением ее технологии) по цене около 1000 долл.
В ЖК-дисплеях угол обзора не только мал, но и асимметричен: обычно он составляет 45 o по горизонтали и +15. -30 по вертикали. Излучающие дисплеи, такие как электролюминесцентные, плазменные и на базе ЭЛТ, как правило, имеют конус обзора от 80 до 90 по обеим осям. Хотя в последнее время на рынке появились модели ЖК-дисплеев с увеличенным углом обзора 50-60 o .
Представитель Hitachi Тим Паттон (Tim Patton) считает, что в традиционных ЖК-дисплеях наблюдается зависимость контрастности и цвета изображения от угла зрения. Эта проблема обострялась по мере увеличения размеров ЖК-дисплеев и приобретения ими способности воспроизводить больше цветов.
Hitachi при создании своего нового дисплея SuperTFT воспользовалась иной технологией - IPS. Как известно, в обычных ЖК-дисплеях молекулы жидкого кристалла меняют свою ориентацию с горизонтальной на вертикальную под воздействием электрического поля, а адресующие электроды помещаются на две расположенные друг против друга стеклянные подложки. В IPS(in-plane switching)-дисплеях, наоборот, происходит чередование двух углов в горизонтальной плоскости, причем оба электрода находятся на одной из подложек. В результате угол обзора как по горизонтальной, так и по вертикальной оси достигает 70 o .
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.
Размер по диагонали (обычно от 14" до 21") и размер зерна(обычно от 0.25 до 0.31 мм).
Цветность:
Частота кадров (обычно от 50 до 100 Гц).
-
1. с фиксированной частотой развертки;
2. с несколькими фиксированными частотами;
3. и многочастотные (мультичастотные).
Мультичастотные 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. Разработчиками мониторов данного типа является фирма NEC. В названии таких мониторов присутствует слово Multisync. Эти мониторы относятся к наиболее распространенному типу мониторов с электронно-лучевой трубкой.
Видеодиапазон (обычно от 65 до 200 МГц).
Видеосигнал:
Под цифровыми мониторами понимаются устройства отображения зрительной информации на основе электронно-лучевой трубки, управляемой цифровыми схемами. К цифровым относятся монохромные мониторы, снабженные видеоадаптерами стандартов MDA и Hercules, цветные RGB-мониторы, предназначенные для подключения к видеоадаптеру стандарта EGA. Монохромные мониторы способны отображать на экране только темные и светлые точки, иногда точки могут различаться интенсивностью. Hercules-мониторы имеют разрешение до 728*348 пикселов, небольшие габариты и вес. Блок развертки монитора получает синхроимпульсы от соответствующего видеоадаптера. RGB-мониторы способны отображать 16 цветов, однако разрешение экрана у них меньше, чем у Hercules-мониторов.
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*480) пикселов и выше.
Подобные документы
Понятие дисплея, его назначение и виды. Принципы работы видеокарты и видеоадаптера. Пользовательские характеристики дисплеев. Взаимосвязь размера и разрешения экрана. Монитор как специализированный дисплей, контролирующий процесс отображения информации.
творческая работа [311,4 K], добавлен 27.06.2009
Массовые технологии производства электронных дисплеев. Современные методы изготовления дисплеев, принципы их работы, преимущества и недостатки. Сферы применения дисплеев, объемы использования в современных устройствах, тенденции развития отрасли.
реферат [1,1 M], добавлен 23.05.2010
Устройства и этапы преобразования графической информации в цифровую: СУБД, MapInfo. Сканеры и их типы. Устройства отображения информации, принцип их работы. Преимущества и недостатки жидкокристаллических дисплеев. Системы управления базами данных.
контрольная работа [25,8 K], добавлен 28.02.2011
Конструктивные элементы LCD-дисплеев. Особенности изготовления и использования LCD(жидкокристаллических) матриц TN-TFT, VA\MVA\PVA, IPS\SFT, PLS. Список и примеры неисправностей LCD-дисплеев по частоте их появления, описание методов их исправления.
реферат [4,8 M], добавлен 29.06.2015
Стандартное устройство вывода графической информации в компьютере IBM - система из монитора и видеокарты. Основные компоненты видеокарты. Графическое и цветовое разрешение экрана. Виды мониторов и видеокарт. Мультимедиа-проекторы, плазменные панели.
Читайте также: