Формирование изображений на экране монитора

ФОРМИРОВАНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ НА ЭКРАНЕ МОНИТОРА

ОБРАБОТКА ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Ключевые слова

• пиксель
• пространственное разрешение монитора
• цветовая модель RGB
• глубина цвета
• видеокарта
• видеопамять
• видеопроцессор
• частота обновления экрана

Пространственное разрешение монитора

Изображение на экране монитора формируется из отдельных точек - пикселей , образующих строки; всё изображение состоит из определённого количества таких строк.

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.

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 .

Изображения высокого и низкого разрешения

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.

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 .

Яркость базовых цветов

Красный

0

Зелёный

0

Синий

0

Цвет

0

Код

0

0

чёрный

1

0

1

1

синий

000

0

1

1

001

0

зелёный

1

голубой

1

0

010

0

011

красный

1

1

1

100

пурпурный

0

1

101

1

жёлтый

110

белый

111

Глубина цвета

8

Количество цветов в палитре

16

2 8 = 256

2 16 = 65 536

24

2 24 = 16 777 216

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.

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

Видеосистема

Видеоадаптер

Монитор

Видеопроцессор

Видеопамять

Размер 256, 512 Мб

и более

Частота обновления

экрана не менее 75 Гц

Задача

Рассчитайте объём видеопамяти, необходимой для хранения графического изображения, занимающего весь экран монитора с разрешением 640  480 и палитрой из 65 536 цветов.

Решение:

N = 65 536

K = 640  480

I — ?

N = 2 i ,

I = K  i

65 536 = 2 i , i = 16,

I = 640  480  16 = 2 6  10  2 4  30  2 4 =

= 300  2 14 (битов) = 300  2 11 (байтов) = 600 (Кбайт).

Ответ : 600 Кбайт.

Самое главное

Изображение на экране монитора формируется из отдельных точек - пикселей.

Пространственное разрешение монитора - это количество пикселей, из которых складывается изображение.

Каждый пиксель имеет определённый цвет, который получается комбинацией трёх базовых цветов - красного, зелёного и синего ( цветовая модель RGB ).

Глубина цвета - длина двоичного кода, который используется для кодирования цвета пикселя. Количество цветов N в палитре и глубина i цвета связаны между собой соотношением: N = 2 i .

Монитор и видеокарта (видеопамять + видеопроцессор) образуют видеосистему персонального компьютера.

Вопросы и задания

Что общего между пуантилизмом (техника живописи), созданием мозаичных изображений и формированием изображения на экране монитора?

Вопросы и задания

Подсчитайте объём данных, передаваемых в секунду от видеопамяти к монитору в режиме 1024  768 пикселей с глубиной цвета 16 битов и частотой обновления экрана 75 Гц.

Установите соответствие между понятиями и их описаниями

Заполните таблицу, вычислив количество цветов в палитре N при известной глубине цвета i :

Выберите (отметьте галочкой) основные параметры монитора, определяющие качество компьютерного изображения:

Как вы понимаете смысл фразы «В операционных системах предусмотрена возможность выбора необходимого пользователю и технически возможного графического режима»?

Какие особенности нашего зрения положены в основу формирования изображений на экране компьютера?

Опишите в общих чертах работу видеосистемы персонального компьютера.

Какие функции выполняет видеопроцессор?

Опишите цветовую модель RGB.

Для чего нужна видеопамять?

Основное устройство вывода

видеоинформации

Рассчитайте объём видеопамяти, необходимой для хранения графического изображения, занимающего весь экран монитора с разрешением 1024 x 768 и количеством отображаемых цветов, равным 16 777 216.

Вы хотите работать с разрешением монитора 1600  1200 пикселей, используя 16 777 216 цветов. В магазине продаются видеокарты с памятью 512 Кбайт, 2 Мбайт, 4 Мбайт и 64 Мбайт. Какую из них можно купить для вашей работы?

Глубина цвета ( i )

1

Количество цветов в палитре ( N )

2

3

4

8

16

24

Пиксель





размер по диагонали

пространственное разрешение



глубина цвета



тактовая частота



потребляемая мощность



разрядность



вес



быстродействие



частота обновления экрана

Количество пикселей, из которых

складывается изображение

Глубина цвета

Точечный элемент экрана монитора

Монитор

Длина двоичного кода, который

используется для кодирования

цвета пикселя

Палитра

Пространственное

разрешение монитора

Набор цветов, которые могут быть

воспроизведены при выводе

изображения на монитор

Частота обновления

экрана

Количество обновлений изображения

на экране монитора в секунду

Опорный конспект

Пиксель – отдельная точка изображение на экране монитора.

Количество пикселей, из которых складывается изображение

на экране монитора – пространственное разрешение

монитора.

Цветовая модель RGB – комбинация трёх базовых цветов –

Красного ( R ) , зелёного ( G ) и синего ( B ) .

N = 2 i ,

где N – количество цветов в палитре , i – глубина цвета

Монитор

Видеосистема

Видеопамять

Видеокарта

Видеопроцессор