По конструкции механизма движения

Рис. 2.17. Классификация сканеров.

Настольные сканеры подразделяются на планшетные, рулонные и проекционные. В планшетных сканерах головка перемещается относительно бумаги с помощью шагового двигателя.

В рулонном сканере санирующая головка остается без движения, а относительно нее перемещается бумага со сканируемым изображением.

Проекционные сканеры отличаются тем. что сканируемый документ кладется на по­верхность сканирования изображением вверх, блок сканирования находится сверху и пе­ремещается только сканирующее устройство (напоминает фотоувеличитель). При этом можно сканировать проекции трехмерных объектов (основная отличительная черта этих сканеров).

Принцип сканирования изображения в цветном сканере показан на рисунке 2.18.

CC.D (ПЗС) матрица Цветовые фильтры

Рис. 2.18 Сканирование изображений.

К основным характеристикам сканеров можно отнести битовую насыщенность (цве­товую интенсивность) и разрешающую способность.

Битовая насыщенность характеризует количество битов данных, которое сканер ис­пользует для представления каждого пикселя изображения. Для создания «реального цве­та», сканер должен обладать 24 разрядной битовой насыщенностью (16.7 млн. цветов). Современные сканеры могут обладать битовой насыщенностью в 30 36, 48 и выше бит.

Разрешающая способность, измеряется в точках на дюйм (dpi) и характеризует раз­мер сетки пикселей, которая будет использоваться для сканирования изображения. Со­временные сканеры обладают разрешающей способность 600, 1200, 2400 и выше dpi. Чем большей разрешающей способностью обладает сканер, тем более мелкие детали будут различимы на результирующем изображении. Различают оптическое и интерполирован­ное разрешение. Последнее означает, что программное обеспечение сканера создает до­полнительные биты между теми, которые сканируются, искусственно увеличивая разре­шение таким образом, что не всегда дает положительный результат. При этом качество сканирования зависит не только от DPI, но и от качества оптики сканера и яркости и каче­ства светового источника,

Скорость сканирования изображения различных сканеров зависит от ряда причин и может составлять от нескольких секунд до нескольких минут.

Для сканирования прозрачных носителей (негативов или позитивов) сканеры долж­ны быть оснащены слайд-адаптерами, что увеличивает их стоимость. При этом разре­шающая способность для сканирования слайдов должна быть не мене 3000 dpi.

Наиболее распространенный интерфейс для подключения сканеров на данный мо­мент - это USB, реже встречаются SCSI (более старые) и Fire Wire интерфейсы.

2.8.4 Видеосистема

Видеосистема состоит из двух компонент: видеоадаптер (видеокарта) и монитор (дисплей). Видеокарта является устройством, осуществляющим интерфейс с ПК, монитор же соединен с видеокартой (см. рис. 2.19).

Имеются два режима работы видеосистемы; графический и текстовый. Графический режим отличается тем, что при этом видеокарта может управлять каждым отдельным пик­селем экрана, при этом могут изменяться такие атрибуты отдельных точек, как цвет и мерцание. Текстовый режим отличается тем, что на экране отображаются только тексто-

вые символы. В этом режиме число пикселей обычно не устанавливается, а вместо него указывается число символов и строк (80x25),

Рис. 2,19. Видеосистема ПК

Видеоадаптеры

Видеоадаптер служит для программного формирования графических и текстовых видеоизображений и является промежуточным элементом между монитором и шиной ЭВМ. Изображение строится по программе, исполняемой ЦП, в чем ему могут помогать графические акселераторы и сопроцессоры. Существует ряд классов адаптеров (MDA, CGA, EGA, VGA и т.д.). В монитор адаптер посылает сигналы управления яркостью лучей RGB и синхросигналы строчной и кадровой разверток, т.е. адаптер является задающим устройством, а монитор со своими генераторами разверток должен вписываться в задан­ные параметры синхронизации.

Все компоненты видеоадаптера могут размещаться на одной плате расширения, или устанавливаться прямо на системной плате (встроенный видеоадаптер). Второй вариант менее эффективен, поскольку в этом случае для передачи видеоданных используется сис­темная шина.

Стандартизацией в области видеосистем занимается международная организация VESA, благодаря чему обеспечивается совместимость как на уровне аппаратных средств, так и на уровне программного обеспечения.

Положение видеоадаптера обязывает его иметь по крайней мере два интерфейса -один для связи с монитором, другой для связи с процессором и памятью ЭВМ. Большин­ство адаптеров имеют интерфейс VGA (15 контактный RGB Analog применяется с адапте­ров VGA очевидно отсюда и название), кроме того в настоящее наметилась тенденция ис­пользования телевизионных интерфейсов. В качестве магистральных интерфейсов снача­ла использовались шины ISA/EISA и МСА, но их производительности оказалось недоста­точно. Для увеличения производительности была стандартизирована локальная шина VLB, но она использовалась лишь с процессорами i486. Затем для подключения видео­адаптеров на широком спектре процессоров использовалась шина PCI. Однако и ее произ­водительности оказалось недостаточно. Поэтому на базе шины PCI для процессоров клас­са Pentium и старше был разработан специальный интерфейс AGP, имеющий производи­тельность в 2, 4 и даже 8 раз выше чем PCI.

Ниже дана кратка характеристика видеоадаптеров в хронологическом порядке их появления:

MDA (Monochrome Display Adapter) - монохромный четырехцветный (цвета: обыч­ный, подсвеченный, подчеркнутый, инверсный) адаптер, используемый для вывода только текстовой информации;

HOC (Hercules Graphic Controller) - графическое расширение MDA, обеспечиваю­щий режим 720*350 с двумя битами на пиксель;

CGA (Color Graphic Adapter) - цветной графический адаптер. Режимы текстовый и графический, разрешение низкое особенной по вертикали.

EGA (Enhanced Graphic Adapter) - расширенны графический адаптер. Режимы тек­стовый и графический, кроме собственных видеорежимов поддерживал режимы адапте­ров MDA и CGA.

PGA (Professional Graphic Adapter) - профессиональный графический адаптер с про­цессором трехмерной графики (1984 г.), исчез из-за высокой стоимости.

MCGA (Multi Color Graphic Array) - появился как встроенный графический адаптер на системной плате, поддерживал режимы CGA и др.

VGA (Video Graphic Adapter) - появился как встроенный графический адаптер на системной плате, затем сформировался как самостоятельный адаптер. Режимы текстовый и графический. Поддерживает режимы MDA, CGA, EGA и дополнительный (640*480). Обеспечивает на экране 256 цветов.

SVGA (SuperVGA) - группа видеоадаптеров, превосходящих VGA по количеству цветов и разрешению. Наиболее популярные режимы: 800*600, 1024*768 и 1280*1024 при

*\rf -Л

количестве цветов 256, 2

Мониторы

Упрощенно структуру монитора можно описать следующим образом. Он состоит из вакуумной стеклянной трубки, передняя часть (экран) которой изнутри покрыта люмино­фором. В цветном мониторе непосредственно за экраном находится еще маска, представ­ляющая собой пластину с рядом отверстий. Тыльная часть трубки содержит электронные пушки и управляющие схемы (модулятор и др.)

Обратный ход луча по горизонтали

Рис.2.20. Путь электронного луча.

Электронный луч периодически сканирует весь экран (см. рис. 2.20), образуя на нем близко расположенные строки развертки (это называется растром)По мере движения лу­ча по строкам экрана подаваемый на модулятор видеосигнал изменяет соответствующим образом яркость определенных люминофорных точек (пикселов), в результате чего обра­зуется некоторое видеоизображение.

Наиболее важными параметрами монитора являются частота кадровой развертки(поддерживается на уровне 75-85 Гц в соответствии с современными медико-психологическими оценками нормального восприятия изображений человеком), частота строчной развертки(определяется произведением частоты кадровой развертки на коли­чество выводимых строк в одном кадре, измеряется в килогерцах), полоса пропускания видеосигналаизмеряется в мегагерцах (приблизительное значение этой величины может быть определено путем произведения количества точек в строке на частоту строчной раз­вертки)

Чем выше значение кадровой развертки, тем устойчивее изображение. Как известно, человеческий глаз воспринимает смену изображений с частотой выше 20-25 Гц практиче-

ски как непрерывное движение В мониторах используются два способа формирования изображения сплошная развертка (все строки кадра выводятся в течение одного периода кадровой развертки); чересстрочный (за одну половину периода кадровой развертки вы­водятся четные строки изображения, а за следующую—нечетные, т. е. один кадр делится на два поля). Последний способ позволяет увеличить разрешающую способность монито­ра в ущерб качеству изображения, но он больше подходит для отображения быстро дви­жущихся образов.

В основу способа формирования цветного изображения положено свойство трех-компонентности цветового восприятия (получение всех цветов путем аддитивного смеше­ния трех цветовых потоков — красного, синего, зеленого). Цветовой оттенок результи­рующей смеси всегда зависит только от соотношения интенсивностеи смешиваемых цве­тов (см рис. 2.21). Если цветные детали расположены близко, то с большого расстояния цвета отдельных деталей не различаются (пространственное усреднение цвета). Вся груп­па будет видна как окрашенная в один цвет, полученный в соответствии с законами сме­шения цветов. В электронно-лучевой трубке монитора цвет одного элемента (пикселя) формируется именно так из трех цветов, рядом расположенных люминофорных зерен (см, рис. 2.21).

На внутреннюю поверхность экрана нанесен люминофор трех основных цветов, а теневая маска (или апертурная решетка) обеспечивает попадание луча каждого цвета на свое зерно.

^Зеленый
Желтый ф / " \ ^Пурпурный

^к

Белый

Рис.2.21. Модель аддитивного смещения цветов

В последнее время все большую и большую популярность приобретают жидко­кристаллические дисплеи (LCD — Liqid Cryctal Display). Такой монитор состоит из двух стеклянных пластин, между которыми находится масса, содержащая жидкие кристаллы, изменяющие свою оптическую структуру и свойства в зависимости от приложенного к ним электрического заряда. При этом кристаллы под воздействием электрического поля изменяют свою ориентацию, тем самым по разному отражая свет и делая возможным ото­бражение информации. Жидкие кристаллы сами не светятся и поэтому подобные монито­ры нуждаются в подсветке или во внешнем освещении. Имеются дисплеи, разработанные на основе технологии TFT (Thik Film Transistor), которая применяется в ПК типа Laptop фирмы Toshiba.

Общие параметры видеосистемы

В самом общем смысле видеосистему характеризуют:

1 .Ттип адаптера (MDA, CGA и т.д.) и тип шины (ISA, PSI, AGP).

2. Поддерживаемый режим отображения: текстовый или графический.

3. Разрешающая способность, в графическом режиме определяется количеством то­чек, именуемых пикселями (Picture Element),отображаемых по горизонтали и вертикали. В текстовом режиме - количеством знакомест по горизонтали и вертикали и форматом знакоместа (количеством точек для формирования одного символа).

4. Количество цветов - максимальное количество одновременно присутствующих на экране цветов. Ограничивается количеством бит видеопамяти, задающих цвет элемента изображения.

5. Объем видеопамяти - определяет соотношение разрешения, количества цветов и видеостраниц.

6. Тип видеопамяти - обычная (DRAM [200 Мбайт/с]) или специальная (SGRAM-Synchronous Graphic RAM [530 Мбайт/с], VRAM - Video RAM [600 Мбайт/с], WRAM -Window RAM [800 Мбайт/с], RDRAM - Rambus RAM [1000 Мбайт/с], MBRAM - Multi-bank RAM [800 Мбайт/с]), что определяет производительность и предельную частоту ре­генерации.

7. Частота регенерации (Refresh Rate), или частота санирования и режим сканирова­ния определяет качество (устойчивость ) выводимого изображения. Частота регенерации является частотой кадровой (вертикальной) развертки. Режим развертки: прогрессивный (построчный) или черезстрочный. Во втором варианте изображение менее стабильно.

8. Производительность видеоадаптера, определяется большим количеством факторов и зависит от типа адаптера, выбранного разрешения, количества цветов, частоты и режима развертки и т.д.

Поиск по сайту: