Формирование изображения на экране монитора
Мониторы, с которыми может столкнуться современный пользователь, могут быть двух типов:
- ЭЛТ (или CRT)— монитор на основе электронно-лучевой трубки.
- ЖК (или LCD)— жидкокристаллический монитор .
ЭЛТ-мониторы считаются на сегодняшний день устаревшими, но с ними по-прежнему можно столкнуться, поэтому полезно знать особенности настройки изображения на обоих типах мониторов.
Пространственное разрешение монитора
Изображение на экране монитора любого типа формируется из отдельных окрашенных точек – пикселов. Размер пиксела примерно равен 0.2-0.3мм. Качество изображения, которое пользователь видит на экране, зависит от параметров видеоадаптера и от пространственного разрешения монитора. Пространственным разрешением монитора называется число пикселов, из которых складывается изображение. Пространственное разрешение задается двумя числами: количеством пикселов, расположенных по горизонтали и количеством пикселов, расположенных по вертикали.
Статья: Формирование изображения на экране монитора
Мониторы могут отображать изображение с различными пространственными разрешениями (800х600, 1280х1024, 1400х1050) Изображение с высоким разрешением состоит из большого числа мелких точек. Изображение с низким разрешением состоит из малого числа более крупных точек.
Для настройки разрешения экрана нужно:
- Вызвать контекстное меню рабочего стола и выбрать в нем пункт «Разрешение экрана».
- В открывшемся окне выбрать при помощи регулятора нужное разрешение.
- Нажать кнопку «Применить».
Важно понимать, что современные жидкокристаллические мониторы имеют высокое качество изображения только при одном разрешении. Такое разрешение называется физическим. Оно определяется количеством ячеек на LCD-матрице монитора. Все разрешения, которые меньше физического, могут быть установлены на мониторе путем интерполяции. При интерполяции изображение растягивается, объединяя соседние ячейки матрицы, при этом контуры изображений и текста становятся несколько расплывчатыми.
Глубина цвета
Каждый пиксел характеризуется определенным цветом в формате RGB и глубиной цвета. Глубина цвета (качество цветопередачи, битность изображения) это длина двоичного кода, который используется для кодирования цвета пиксела. Таким образом, получается, что число цветов в палитре N и глубина цвета d связаны между собой формулой $N=2^d$.
Глубину цвета, установленную на компьютере, можно узнать, если в окне «Разрешение экрана» перейти по ссылке «Дополнительные параметры». В открывшемся окне на вкладке «Монитор» есть поле со списком «Качество цветопередачи». Для современных мониторов обычно есть выбор из двух вариантов:
- HighColor.
- TrueColor.
Представление HighColor отображает оттенки «реальной жизни», то есть, такие оттенки, которые наиболее удобны для восприятия человеческим глазом. Цвета HighColor могут быть:
- 15-битными;
- 16-битными;
- 18-битными.
В 15-битном представлении цвета по 5 бит отводится на представление красной, зеленой и синей составляющей цвета. Таким образом, каждый цвет может иметь $2^5=32 оттенка$. Всего можно закодировать $32×32×32=32768$ цветов.
16-битное представление основано на том, что человеческий глаз более всего чувствителен к зеленой составляющей. Потому на красную и синюю составляющую отводится по 5 бит, а на зеленую – 6 бит. Таким образом, оттенков красного и синего возможно по 32, а зеленого – 64. Общее число цветов в этом представлении будет $32×64×32=65536$.
18-битное представление отводит по 6 битов на каждый цвет и дает в сумме $64×64×64=262144$ цветов.
Представление TrueColor может быть:
- 24-битным;
- 32-битным.
24-битное представление отображает 16,7 миллионов различных оттенков. На кодирование красного, зеленого и синего цветов это представление отводит по 8 бит. Таким образом, получается по 256 оттенков каждого основного цвета. Общее число цветов будет 256×256×256.
32-битный TrueColor полноценно используется в палитре CMYK, которая состоит не из трех (как RGB), а их четырех основных цветов. Под кодирование каждого цвета отводится 8 бит. Но изображения, выполненные в CMYK, не рассчитаны на показ на мониторе. Палитра CMYK используется для печати полиграфической продукции. Для обычной RGB-палитры 32-битное представление означает, что на кодирование основных цветов отводятся все те же 24 бита. Но есть еще 8 дополнительных битов, которые отводятся под кодирования степени прозрачности каждого пиксела.
Частота обновления экрана
Этот параметр имеет смысл только для ЭЛТ-монитора. Видеоконтроллер считывает из видеопамяти информацию о цвете каждого пиксела и с определенной частотой передает ее на монитор. Монитор согласно полученной информации каждый раз заново выводит изображение. Частота, с которой это происходит, называется частотой обновления экрана. Чем выше этот параметр, тем меньше устают глаза. Для жидкокристаллических мониторов этот параметр не имеет значения, потому что у них принципиально иная технология смены изображения. Изображение меняется только там, где происходит его изменение.
Какое изображение на экране монитора
Пространственное разрешение монитора
Изображение на экране монитора формируется из отдельных точек — пикселей, образующих строки; всё изображение состоит из определённого количества таких строк.
Пространственное разрешение монитора — это количество пикселей, из которых складывается изображение на его экране. Оно определяется как произведение количества строк изображения на количество точек в строке.
Разрешение монитора 1280 ´ 1024 означает, что изображение на его экране будет состоять из 1024 строк, каждая из которых содержит 1280 пикселей
Изображение высокого разрешения состоит из большого количества мелких точек и имеет хорошую чёткость. Изображение низкого разрешения состоит из меньшего количества более крупных точек и может быть недостаточно чётким
Компьютерное представление цвета
Человеческий глаз воспринимает каждый из многочисленных цветов и оттенков окружающего мира как сумму взятых в различных пропорциях трёх базовых цветов — красного, зелёного и синего. Такая модель цветопередачи называется RGB ( red – красный, green –зеленый, bluy – синий).
У первых цветных мониторов базовые цвета имели всего две градации яркости, т. е. каждый из трёх базовых цветов либо участвовал в образовании цвета пикселя (1), либо нет (0).
Палитра таких мониторов состояла из восьми цветов. При этом каждый цвет можно было закодировать цепочкой из трёх нулей и единиц — трёхразрядным двоичным кодом.
Современные компьютеры обладают необычайно богатыми палитрами, количество цветов в которых зависит от того, сколько двоичных разрядов отводится для кодирования цвета пикселя.
Глубина цвета — длина двоичного кода, который используется для кодирования цвета пикселя. Количество N цветов в палитре и глубина i цвета связаны между собой соотношением: N = 2 i .
Видеосистема персонального компьютера
Качество изображения на экране компьютера зависит как от пространственного разрешения монитора, так и от характеристик видеокарты (видеоадаптера), состоящей из видеопамяти и видеопроцессора.
Рассмотрим работу видеосистемы в упрощённом виде:
Под управлением процессора информация о цвете каждого пикселя экрана компьютера заносится для хранения в видеопамяти.
Видеопамять – это электронное энергозависимое запоминающее устройство. Глубина цвета, а значит, количество цветов в палитре компьютера, зависит от размера видеопамяти.
Видеопроцессор – несколько десятков раз в секунду считывает содержимое видеопамяти и передает его на монитор, который превращает полученные данные в изображение.
Частота обновления экрана измеряется в герцах (Гц). Комфортная работа пользователя, при которой он не замечает мерцания экрана, возможна при частоте обновления не менее 75Гц.
Пространственное разрешение монитора , глубина цвета и частота обновления экрана — основные параметры, определяющие качество компьютерного изображения. В операционных системах предусмотрена возможность выбора необходимого пользователю и технически возможного графического режима
Задача.
Рассчитайте объём видеопамяти, необходимой для хранения графического изображения, занимающего весь экран монитора с разрешением 640 x 480 и палитрой из 65 536 цветов.
Решение .
N = 65 536
K = 640 x 480 N = 2 i, I = K x i
65 536 = 2 i , i = 16,
I = 640 x 480 x 16 = 2 6 x 10 x 2 4 x 30 x 2 4 = 300 x 2 14 (битов)
Из чего состоит изображение? Формирование изображения на экране монитора.
Что общего между, мозаикой, светофором, радугой, человеческим глазом и экраном монитора?
Всем добрый день, вы на канале УчиУрок и с вами я, Алексей. Когда меня спрашивают: как изображения появляется на экране? То я отвечаю просто: Это Магия!
Но все же как это просиходит, каким удивительным, пусть и магическим образом нолики и единички формируют столь прекрасные и приятные глазу образы.
Для ответа на этот вопрос мы проведем небольшой эксперимент, для которого нам понадобятся: небольшая мозайка, увеличительное стекло, смартфон и наше любопытство
Если мы с вами возьмем увеличительное стекло и внимательно посмотрим на экран монитора, мы сможем заметить что все излбражение разбито на маленькие квадратики, одинакового размера
То есть на экране монитора изображение формируется в виде мозаики, в которой каждый элемент изображения имеет одинаковую форму и окрашен в определенный цвет. А как будет по английский элемент изображения. ХМ. кажется picture element. Ух ты, да это же пиксель! Space Invaders
Интересненько, а давайте рассмотрим эти пиксели покрупнее, и для этого мы используем микроскоп и экран смарфона.
А для того чтобы у нас не мелькало перед глазами огромное кол-во разноцветных пикселей, давайте посмортим на одноцветные изображения. Вот к примеру синий квадрат. смотрите, это множество маленьких синих пикселей.
Теперь проверим на красном изображении
И на зеленом изображении
И на последок проверим желтое изображение
Но СТОП что это такое? где желтые пискелии почему мы видим вместо желтых квадратов пары зеленых и красных прямоугольников?
Все дело в том что инжененры, создавшие цветной экран, Знали, что внутренняя поверхность нашего глазного яблока покрыта фоторецепторами: одни называются палочки, благодаря которым мы видим ночью, а вторые колбочки, благодаря которым мы различаем цвета. Колбочки бывают трех типов: чувствительные к красному цвету, к синему и зеленому.
Из курса физики инженеры так же знали что белый свет можно разложить на спектр от красного к фиолетовому, каждому из которых соответсвует некоторая длинна волны электромагнитного колебания. Желтый цвет находится на пересечении красного и зеленого и когда мы видим желтый цвет, то в глазном яблоке возбуждаются красные и зеленые рецепторы в определенном соотношении. То есть если включить две лампочки зеленую и красную, поставить их рядом и отойти на большое расстояние, то мы увидим желтый свет? МАГИЯ
То что мы увидели в качестве прямоугольников в микроскопе — называется субпиксели и их всегда 3 в каждом пикселе (красный, зеленый и синий). И если включить их все сразу, то мы получим белый цвет
А если вы мне не верите, то попросите подобный микроскоп в вашей школе и проведите собственный эксперимент, результаты своих опытов описывайте в коментариях, АААА у меня на этов все. Ставьте палец вверх, подписывайтесь на мой канал. Всем хорошего настроения и добра.