7. Видеоадаптеры

В оригинальной модели IBM PC на экране монитора могла отображаться только алфавитно-цифровая информация. Первый видеоадаптер назывался Monochrome Display and Parallel Printer Adapter (MDPPA), или MDA. Разрешающая способность адаптера MDA позволяла отображать на мониторе 720 точек по ширине и 350 точек (пикселов) по высоте экрана. Графического режима в адаптере предусмотрено не было, а алфавитно-цифровая информация отображалась на экране в 25 строк по 80 символов в каждой.

Спустя всего несколько месяцев после выпуска первой модели PC с MDA фирма IBM разработала видеоадаптер, который поддерживал не только графическое изображение, но и цвета, что, кстати, особо подчеркивалось даже в его названии. Адаптер CGA (Color Graphics Adapter) обеспечивал отображение четырех цветов при разрешающей способности 320х200 пикселов.

Чуть позже стало понятно, что графика на CGA, даже цветная, не всегда удовлетворяет решаемым задачам, в частности, из-за низкой разрешающей способности. Первый видеоадаптер для IBM PC, в какой-то мере отвечавший этим нуждам, был создан на фирме Hercules в 1982 году. Этот адаптер HGC (Hercules Graphics Card) поддерживал на монохромном мониторе разрешение 720х350 точек.

Новой разработкой фирмы IBM стал улучшенный графический адаптер EGA (Enhanced Graphics Adapter), который появился на свет уже в 1984 году. Этот адаптер не только позволял полностью эмулировать все режимы работ предыдущих адаптеров (MDA, CGA), но и, разумеется, обладал другими дополнительными возможностями. Например, при разрешающей способности 640х350 пикселов он мог одновременно воспроизводить 16 Цветов из палитры в 64 цвета (именно для этого адаптера использовались сигналы RrGgBb).

Видеоадаптер VGA (Video Graphics Array) был объявлен фирмой IBM еще в 1987 году. При создании этого устройства была Испечена его полная совместимость сверху-вниз с адаптером ЕGА, что обеспечило преемственность существующего программного обеспечения. Немудрено поэтому, что вскоре VGA стал фактическим стандартом, включающим в себя все режимы предыдущих адаптеров и расширяющим их возможности по разрешающей способности и количеству воспроизводимых цветов. Так, при использовании адаптера VGA обеспечивается разрешение 640х480 пикселов и на экране монитора может воспроизводиться 16 цветов. При разрешении 320х200 видеоадаптер VGA воспроизводил 256 цветов — популярнейший режим игровых программ.

Все режимы VGA, исключая графические с разрешением 640 на 480 пикселов, используют вертикальную развертку с частотой 70 Гц, что существенно снижает ощущаемое пользователем мерцание экрана. Частота развертки для режима 640х480 точек составляет только 60 Гц. Основными узлами VGA-адаптера являются собственно видеоконтроллер (как правило, заказная БИС-ASIC), видео-BIOS, видеопамять, специальный цифре аналоговый преобразователь с небольшой собственной памятью (RAMDAC, Random Access Memory Digital to Analog Converter) кварцевый осциллятор (один или несколько) и микросхемы интерфейса с системной шиной.

После того, как стало ясно, что стандарт VGA практически полностью себя исчерпал, большинство независимых разработчиков начали его улучшать как за счет увеличения разрешающей способности и количества воспроизводимых цветов, так и введения новых дополнительных возможностей. Хотя все производители обеспечивали совместимость своих изделий с VGA, дополнительные видеорежимы и возможности адаптеров зачастую не совпадали, поскольку каждый считал нужным делать это по-своему.

Немудрено, что уже само понятие SVGA, не связанное жёстко с конкретными режимами работы адаптера, вносило серьёзную неразбериху.

Ассоциация VESA предложила свой стандарт на новые видео адаптеры, который в настоящее время начинает поддерживать большинство фирм-производителей. Сначала VESA рекомендовала использовать режим с разрешением 800 на 600 точек и поддержкой 16 цветов как стандартный. Затем последовали 256-цветные режимы с разрешением 640х480, 800х600 и 1024х768 точек, а также 16-цветный режим с разрешением 1024х768 пикселов и так далее.

Современные видео адаптеры позволяют использовать режим 1024х768 и выше используя при этом 24 и 32-битный цвет (TrueColor) Для этого они обладают большим объемом видео памяти от 4-16 Мбайт а также поддерживают спецификацию 3Dfx, что позволяет быстрее воспроизводить цветовые спецэффекты.

8. Sizes-Resolutions-Refresh Rate

Теперь логично перейти к размерам, разрешениям и частоте обновления. В случае с мониторами, размер один из ключевых параметров. Монитор требует пространства для своей установки, а пользователь хочет комфортно работать с требуемым разрешением. Кроме этого, необходимо, чтобы монитор поддерживал приемлемую частоту регенерации или обновления экрана (refresh rate). При этом все три параметра размер (size), разрешение (resolution) и частота регенерации (refresh rate) должны всегда рассматриваться вместе, если вы хотите убедиться в качестве монитора, который решили купить, потому что все эти параметры жестко связаны между собой и их значения должны соответствовать друг другу.

Разрешение монитора (или разрешающая способность) связана с размером отображаемого изображения и выражается в количестве точек по ширине (по горизонтали) и высоте (по вертикали) отображаемого изображения. Например, если говорят, что монитор имеет разрешение 640x480, это означает, что изображение состоит из 640x480=307200 точек в прямоугольнике, чьи стороны соответствуют 640 точкам по ширине и 480 точкам по высоте. Это объясняет, почему более высокое разрешение соответствует отображению более содержательного (детального) изображения на экране. Возможность использования конкретного разрешения зависит от различных факторов, среди которых возможности самого монитора, возможности видео карты и объем доступной видеопамяти, которая ограничивает число отображаемых цветов.

Выбор размера монитора жестко связан с тем, как вы используете свой компьютер, выбор зависит от того, какие приложения вы обычно используете, например, играете, используете текстовый процессор, занимаетесь анимацией, используете CAD и т.д., понятно, что в зависимости от того, какое приложение вы используете вам требуется отображение с большей или меньшей детализацией. На рынке традиционных CRT мониторов под размером обычно понимают размер диагонали монитора, при этом размер видимой пользователем области экрана обычно несколько меньше, в среднем на 1", чем размер трубки. Производители могут указывать в сопровождающей документации два размера диагонали, при этом видимый размер обычно обозначается в скобках или с пометкой "Viewable size", но иногда указывается только один размер, размер диагонали трубки.

8.1. Максимальная разрешающая способность.

На величину максимально поддерживаемого монитором разрешения напрямую влияет частота горизонтальной развертки электронного луча, измеряемая в kHz (Килогерцах, кГц). Значение горизонтальной развертки монитора показывает, какое предельное число горизонтальных строк на экране монитора может прочертить электронный луч за одну секунду. Соответственно, чем выше это значение (а именно оно, как правило, указывается на коробке для монитора) тем выше разрешение может поддерживать монитор при приемлемой частоте кадров. Предельная частота строк является критичным параметром при разработке CRT монитора. В таких мониторах используются магнитные системы отклонения электронного луча, представляющие собой обмотки с довольно большой индуктивностью. Амплитуда импульсов перенапряжения на катушках строчной развертки возрастает с частотой строк, поэтому этот узел оказывается одним из самых напряженных мест конструкции и одним из главных источников помех в широком диапазоне частот. Мощность, потребляемая узлами строчной развертки, также является одним из серьезных факторов учитываемых при проектировании мониторов.