Формирование изображение на экране монитора.


Сегодня мы поговорим о том, как формируется изображение на экране. Узнаем что такое пиксель, пространственное разрешение, глубина цвета. Познакомимся с цветовой моделью rgb.

Как при этом взаимодействует видеокарта, память и процессор.

Каково представлении цвета в компьютере, какая частота обновления экрана и что собой представляет видео система персонального компьютера.

Изображение на экране монитора формируется из отдельных точек пикселей. От английского «picture element» что значит элемент изображения.

Пиксели или точки так как они очень малы образуют строки, а все изображение состоит из определенного количества таких строк.

 Вертикальных и горизонтальных как мелкая, мелкая сеточка, чем меньше пиксель в этой сеточки, тем качественнее изображения на экране монитора.

Количество пикселей, которое можно посчитать по формуле нахождение площади прямоугольника, то есть произведение длины и ширины из которых складывается изображение как из пазлов изображения или мозаика из цветных стеклышек в калейдоскопе называется пространственным разрешением монитора

Мониторы могут отображать информацию с различными пространственными разрешениями.

Например, разрешение монитора 1280 на 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 четкость.

Изображение низкого разрешения состоит из меньшего количества более крупных точек и может быть недостаточно четким.

Как же компьютер представляет цвет?

На уроках ИЗО нас изучали что человеческий глаз воспринимает каждый из многочисленных цветов и оттенков окружающего мира как сумму взятых в различных пропорциях трех базовых цветов красного зеленого и синего.

 Например, пурпурный цвет — это сумма красного и синего

желтый сумма красного и зеленого.

Голубой представляет собой сумму зеленого и синего цветов

Сумма красного зеленого и синего цветов воспринимается человеком как белый цвет, а их отсутствие как черный цвет.

Такая модель цветопередачи называется rgb по первым буквам английских названий цветов red красный, green зеленый, blue синий.

Такая особенность восприятия цвета человеческим глазом и положено в основу окрашивания каждого пикселя на экране компьютера в тот или иной цвет,

На самом деле пиксель — это три крошечные точки красного зеленого и синего цветов расположены так близко друг к другу что человек их воспринимает как единое целое.

Пиксель принимает тот или иной цвет в зависимости от яркости базовых цветов. У самых первых цветных мониторов базовые цвета имели всего две градации яркости — это значит, что каждый из трех базовых красный зеленый синий цветов либо участвовал в образовании цвета пикселя — это состояние 1 либо нет это состояние 0.

Палитра таких мониторов состояла из восьми цветов при этом каждый цвет можно было закодировать цепочкой из трех нулей и единиц 3 разрядным двоичным кодом.

Современные же компьютеры обладают очень богатыми палитрами количество цветов в которых зависит от того сколько двоичных разрядов отводится для кодирования цвета пикселя.

Глубина цвета (I) — это длина двоичного кода, который используется для кодирования цвета пикселя.

Количество цветов в палитре обозначим буквой N и глубину цвета буквой I они связаны между собой соотношением или формулой:

N=2i

В настоящее время наиболее распространенными значениями глубины цвета являются 8 16 и 24 бита которым соответствует палитры из 256 16536 и 16 миллионов 777 тысяч 216 цветов.

Давайте еще раз вернемся к качеству изображения на экране. Качество изображения на экране компьютера зависит как от пространственного разрешения монитора, так и от характеристик видеокарты или ее называют видеоадаптером которая состоит из видеопамяти и видеопроцессора.

 Монитор и видеокарта образует видеосистему персонального компьютера. Познакомимся с работой видео системы персонального компьютера в упрощенном виде.

видеосистема персонального компьютера

Под управлением процессора информация о цвете каждого пикселя экрана компьютера заносится для хранения видеопамять.

Видеопамять это электронная энергозависимая запоминающие устройства. Глубина цвета, а значит количество цветов в палитре компьютера зависит от размера видеопамяти.

В современных компьютерах видеопамять составляет 2, 4, 6, и 8 и более гигабайтов.

Видеопроцессор несколько десятков раз в секунду считывает содержимое видеопамяти и передает его на монитор, который превращает полученные данные видимое человеком изображение.

Количество обновлений экрана за секунду называется частотой обновления экрана и измеряется в герцах.

Комфортная работа пользователя при которой он не замечает мерцание экрана возможно при частоте обновления экрана не менее 75 герц.

Назовем основные параметры, определяющие качество компьютерного изображения пространственное разрешение монитора глубина цвета и частота обновления экрана.

В операционной системе предусмотрена возможность выбора необходимого пользователю и технически возможного графического режима.