Эволюция мегапикселей

Мы говорили о разрешениях экрана, а в предыдущих разделах также обсуждали, как создаются компьютерные изображения. Очевидно, что если вам нужно изображение с мелкими деталями, потребуется огромное количество отдельных элементов изображения (пикселей), чтобы предоставить вам эту точную детальную информацию.
Большинство домашних пользователей не слишком заботятся о технических деталях своего экрана, пока они могут делать все, что хотят, и видеть. Но с тех пор, как цифровые камеры стали дешевым массовым продуктом, почти каждый, кто живет в развитой части мира, видел термин «мегапиксель».
Теперь, Мега, очевидно, является приставкой из метрической системы, означающей Миллион, поэтому нетрудно понять, что «Мегапиксель» относится к разрешению, которое измеряется в миллионах пикселей. Рассматриваемое разрешение, очевидно, является разрешением изображения, которое может захватить цифровая камера. Поскольку нет (химической) пленки для улавливания света, как в старых камерах, цифровая камера полагается на качество датчика для «записи» информации. Я не буду подробно описывать, как работают датчики цифровых камер, но позвольте мне кратко сказать, что сегодня на рынке есть в основном два типа датчиков. В более дешевых камерах используются датчики CMOS (дополнительный металлоксид-полупроводник), а в более дорогих камерах используются датчики CCD (устройство с зарядовой связью). CCD дороже, но дает лучшее качество с точки зрения светочувствительности и низкой зернистости. Тем не менее, КМОП-сенсоры становятся лучше, потому что существует большой рынок дешевых цифровых камер, а это означает, что в этой области проводится много исследований.
Если вы видели солнечные панели, то знаете, что свет может быть преобразован в электроны (электричество). Возможно, вы также знаете о светочувствительных диодах. Типичным примером может быть дверь, которая открывается, когда вы прерываете луч света, потому что датчик освещенности зафиксировал изменение условий освещения. Во всяком случае, это основной принцип датчиков, используемых в цифровых камерах. Они получают удары фотонами (светом) и преобразуют эту энергию в электрические сигналы, которые заканчиваются как 1 и 0, которые ваш компьютер может понять. Информация о цвете обычно получается с помощью красно-зеленого и синего фильтров (точный способ применения этих фильтров сильно различается в зависимости от производителя и ценового диапазона камер. Если вы видите камеру с этикеткой 3xCCD, это означает, что она имеет специальную ПЗС-матрицу. для каждого из 3 фильтров/цветов (красный, зеленый, синий), что обычно означает превосходные цвета и качество.

Теперь давайте перейдем к главному. Качество и дизайн сенсора — это верхний предел того, сколько световой информации можно собрать, а затем преобразовать в изображение. Итак, если ваш датчик будет состоять из сетки 4 на 4 блока, то общее разрешение этого изображения будет 16 пикселей (4x4=16). Очевидно, это было бы не очень полезно. Как мы уже обсуждали, термин «мегапиксель» описывает потенциал датчика изображения. Если ваша камера имеет маркировку «1 мегапиксель», то датчик в камере способен захватывать световую информацию для 1 миллиона пикселей. Если у вас есть более дорогая камера, вы можете снимать, например. 7-мегапиксельные изображения и т. д.

Ниже приведена таблица, в которой показаны разрешения экрана (Screen Res), соответствующие разным диапазонам мегапикселей (Cam Res). Он также показывает размер изображения, если вы решите распечатать его на принтере фотографического качества (а если вы печатаете с разрешением 600 точек на дюйм, просто сократите эту длину вдвое). Обратите внимание, однако, что разрешение экрана отличается от формата типичной фотографии в старом стиле. Типичный размер фотографии может быть 15x10 см, что означает, что соотношение ширины и высоты составляет 3/2 или 1,5 (15/10 = 1,5). Типичный экран ПК имеет соотношение 4/3 или 1,33 (например, 800/600 = 1,333). Все это означает, что разрешение экрана может не соответствовать, скажем, 1 мегапикселю, а скорее максимально возможному разрешению, соответствующему стандарту ПК с соотношением сторон 1,333 и стандартным доступным разрешениям ПК. Обычно разрешение ПК делится на 16 без остатка.

Между количеством цветов, придаваемых растровой точке, и количеством информации, которое необходимо выделить для хранения цвета точки, существует зависимость, определяемая соотношением (формула Р. Хартли):

где

I- количество информации

N – количество цветов, присвоенных точке.

Таким образом, если для точки изображения задано количество цветов N= 256, то количество информации, необходимой для ее хранения (глубина цвета) в соответствии с формулой Р. Хартли, будет равно до I= 8 бит.

Компьютеры используют различные режимы графического отображения для отображения графической информации.Здесь следует отметить, что помимо графического режима работы монитора существует еще и текстовый режим, при котором экран монитора условно разбит на 25 строк по 80 символов в строке. Эти графические режимы характеризуются разрешением экрана монитора и качеством цвета (глубиной цвета).

Для реализации каждого из графических режимов экрана монитора необходим определенный информационный объем видеопамяти компьютера (V), который определяется из соотношения

где

ТО- количество точек изображения на экране монитора (К=А Б)

НО- количество горизонтальных точек на экране монитора

IN- количество точек по вертикали на экране монитора

I– количество информации (глубина цвета), т.е. количество бит на пиксель.

Так, если экран монитора имеет разрешение 1024 на 768 пикселей и палитру, состоящую из 65536 цветов, то

глубина цвета будет равна I = log 2 65 538 = 16 бит,

количество пикселей изображения будет равно K = 1024 x 768 = 786432

Требуемый информационный объем видеопамяти в соответствии будет равен V = 786432 16 бит = 12582912 бит = 1572864 байт = 1536 КБ = 1,5 МБ.

Файлы, созданные на основе растровой графики, предполагают хранение данных о каждой отдельной точке изображения. Отображение растровой графики не требует сложных математических расчетов, достаточно получить данные о каждой точке изображения (ее координаты и цвет) и отобразить их на экране монитора компьютера.

Выбирая цветы, каждый человек задумывается о том, сколько цветов должно быть в букете. Ведь кроме вида и оттенка растений большую роль в букете играет их количество. С помощью специальных разработок ученым удалось выяснить, что уже в V-VI веках до нашей эры наблюдалась определенная числовая символика. Этот факт говорит о том, что цифры имеют давно проверенное значение, поэтому к количеству цветов для подарка стоит отнестись серьезно.

Четные и нечетные числа

Согласно древним славянским традициям, четное количество цветов в букете имеет траурное значение и заряжает букет негативной энергией.

Поэтому на похороны, на могилы или памятники везут парную сумму. А вот жители восточных, европейских стран и США имеют на этот счет совершенно иную точку зрения. Их четное количество является символом удачи, счастья и любви.

Самое счастливое число в немецком букете – восемь, несмотря на то, что оно четное.

В США чаще всего дарят вместе 12 цветов. Жители Токио спокойно отреагируют, если вы подарите им по 2 цветка, главное не 4 - эта цифра считается для них символом смерти.

У японцев вообще свой язык растений, и каждое число имеет свое значение. Например, одна роза — это знак внимания, три — уважения, пять — любви, семь — страсти и обожания, девять — преклонения. Японцы преподносят букет из 9 цветов своим кумирам, а из 7 – любимым женщинам. В нашей стране также можно дарить четное количество растений, если их больше 15 в одном наборе.

Язык цветов

Мало кто знает, что язык цветов определяет количество бутонов в букете. Этот язык нужно знать и учитывать тому, кто делает подарок, чтобы не жалеть о своих поступках в будущем. Неожиданно для получателя имеет значение количество цветов в букете.

О чем говорят цифры

Исключением из правила, запрещающего дарить четное количество цветов, являются розы, их может быть даже два.

Для этих красивых растений существует отдельный язык, определяющий значение каждого из их чисел:

Как подарить девушке розу

Конечно, каждая женщина мечтает хотя бы раз в жизни получить от любимого большое количество роз, которое будет даже сложно сосчитать.

Но не всегда композиция из сотен элитных растений важнее в плане любви к избраннику, чем одна прекрасная красная роза, особенно если ее правильно преподать.

Не стоит заворачивать цветок в обертку, а также добавлять к нему лишние ветки и растения, это только удешевит его внешний вид.

Намного лучше будет смотреться роза, украшенная бархатной или атласной лентой. Иногда можно упаковать в прозрачную обертку, но только без лишнего блеска. То же самое можно сказать и о букете из трех бутонов. Если в наборе более 7 цветов, то их необходимо упаковать и перевязать ленточками, чтобы букет смотрелся красиво и не осыпался.

При заказе печати на упаковках рекомендуется наносить простые изображения для исполнения не более чем в один-три цвета. Стоит отметить, что при создании макета хорошим дизайнером это никак не отразится на качестве и восприятии рекламной информации, предоставляемой потребителем, а кроме того, уменьшит стоимость и сроки изготовления заказа. Также следует учитывать возможность комбинирования цветов в технологическом плане и подбирать соответствующее оборудование. Ведь не все наносимые изображения геометрически независимы друг от друга, часто некоторые цвета жестко связаны между собой и их нужно стыковать.

Если вам все же нужен рисунок с большим количеством разных цветов, то лучше использовать специальное оборудование, позволяющее выполнять полноцветную печать на пакетах. Принцип таких машин – наличие УФ-сушки, так как для полноцветной печати можно использовать только УФ-отверждаемые краски. Конечно, эта технология подразумевает не только высокую стоимость нанесения полноцветных изображений на упаковку, но и печать более крупных точек, поэтому не стоит ожидать такого качества картинки, как на бумаге.

Зайдите практически на любой форум фотографии, и вы обязательно наткнетесь на обсуждение преимуществ файлов RAW и JPEG. Одной из причин, по которой некоторые фотографы предпочитают формат RAW, является большая битовая глубина (глубина цвета)*, содержащаяся в файле. Это позволяет делать фотографии более высокого технического качества, чем то, что вы можете получить из файла JPEG.

*Битглубина(разрядность), или цветглубина(глубина цвета, по-русски это определение чаще используется) — количество битов, используемых для представления цвета при кодировании одного пикселя растровой графики или видеоизображения. Часто выражается в битах на пиксель (bpp). Википедия

Что такое глубина цвета?

Компьютеры (и устройства, управляемые встроенными компьютерами, такие как цифровые зеркальные камеры) используют двоичную систему. Двоичная нумерация состоит из двух цифр — 1 и 0 (в отличие от десятичной системы, включающей 10 цифр). Одна цифра в двоичной системе называется «бит» (англ. «бит», сокращение от «двоичная цифра», «двоичная цифра»).

Максимально возможное восьмибитное число – 1 111 1111, или 255 в десятичном формате. Это важное число для фотографов, поскольку оно присутствует во многих программах обработки изображений, а также в старых дисплеях.

Цифровая съемка

Каждый из миллионов пикселей на цифровой фотографии соответствует элементу (также называемому "пикселем") на датчике (массиве датчиков) камеры. Эти элементы при воздействии света генерируют небольшой электрический ток, который измеряется камерой и записывается в файл JPEG или RAW.

Файлы JPEG

Файлы JPEG записывают информацию о цвете и яркости для каждого пикселя в виде трех восьмизначных чисел, по одному для красного, зеленого и синего каналов (это те же самые цветовые каналы, которые вы видите при построении цветовой гистограммы в Photoshop). или на камеру).

Этот градиент был сохранен в 24-битном файле (8 бит на канал), что достаточно для передачи мягких цветовых градаций.

Этот градиент был сохранен как 16-битный файл. Как видите, 16 бит недостаточно для передачи мягкого градиента.

RAW-файлы

Файлы RAW назначают больше битов каждому пикселю (большинство камер имеют 12- или 14-битные процессоры). Больше битов означает больше чисел и, следовательно, больше тонов на канал.

Это не означает большее количество цветов — файлы JPEG уже могут записывать больше цветов, чем может воспринять человеческий глаз. Но каждый цвет сохраняется с гораздо более тонкой градацией тонов. В этом случае говорят, что изображение имеет большую глубину цвета. В таблице ниже показано, как битовая глубина соотносится с количеством оттенков.

Обработка внутри камеры

постобработка

Файл RAW отличается от JPEG тем, что содержит все данные, полученные датчиком камеры в течение периода экспозиции. Когда вы обрабатываете файл RAW с помощью программного обеспечения для преобразования RAW, программное обеспечение выполняет преобразования, аналогичные действиям внутреннего процессора камеры при съемке в формате JPEG. Разница в том, что вы задаете параметры внутри используемой вами программы, а те, что заданы в меню камеры, игнорируются.

Преимущество дополнительной разрядности файла RAW становится очевидным при постобработке. Файл JPEG стоит использовать, если вы не собираетесь выполнять какую-либо постобработку, а вам нужно просто установить экспозицию и все остальные настройки во время съемки.

Однако на самом деле большинству из нас хочется внести хотя бы несколько корректировок, даже если это просто яркость и контрастность. И это как раз тот момент, когда файлы JPEG начинают уступать. Благодаря меньшему количеству информации на пиксель при настройке яркости, контрастности или цветового баланса оттенки можно визуально разделить.

Результат наиболее заметен в областях с плавными и длинными переходами оттенков, например на голубом небе. Вместо мягкого градиента от светлого к темному вы увидите наслоение цветных полос. Этот эффект также известен как постеризация. Чем больше вы настраиваете, тем больше это проявляется на изображении.

С файлом RAW вы можете значительно изменить цветовой оттенок, яркость и контрастность, прежде чем заметите ухудшение качества изображения. Он также позволяет выполнять некоторые функции конвертера RAW, такие как настройка баланса белого и восстановление «переэкспонированных» областей (восстановление засветки).

Эта фотография была взята из файла JPEG. Даже при таком размере видны полосы на небе в результате постобработки.

При ближайшем рассмотрении на небе виден эффект постеризации. Работа с 16-битным файлом TIFF может устранить или, по крайней мере, свести к минимуму эффект полос.

16-битные файлы TIFF

Однако, если вы планируете выполнять постобработку в Photoshop, рекомендуется сохранить изображение как 16-битный файл. В этом случае изображение, полученное с 12- или 14-битного сенсора, будет «растянуто», чтобы заполнить 16-битный файл. После этого вы можете поработать над ним в Photoshop, зная, что дополнительная глубина цвета поможет вам добиться максимального качества.

Это изображение, которое я сделал с настройкой RAW+JPEG на камеру EOS 350D. Камера сохранила две версии файла: файл JPEG, обработанный процессором камеры, и файл RAW, содержащий всю информацию, записанную 12-битным датчиком камеры.

Здесь вы можете увидеть сравнение правого верхнего угла обработанного файла JPEG и файла RAW. Оба файла были созданы камерой с одинаковыми настройками экспозиции, и единственная разница между ними — глубина цвета. Мне удалось «вытянуть» в JPEG «переэкспонированные» детали, которые не различимы в файле RAW. Если бы я хотел продолжить работу с этим изображением в Photoshop, я мог бы сохранить его как 16-битный файл TIFF, чтобы обеспечить наилучшее качество изображения во время обработки.

Почему фотографы используют JPEG?

Тот факт, что не все профессиональные фотографы постоянно используют формат RAW, ничего не значит. Например, свадебные и спортивные фотографы часто работают с форматом JPEG.

Для свадебных фотографов, которые могут сделать тысячи кадров на свадьбе, это экономит время на постобработке.

Спортивные фотографы используют файлы JPEG, чтобы отправлять фотографии в свои фоторедакторы во время мероприятия. В обоих случаях скорость, эффективность и меньший размер файла формата JPEG делают его логичным для использования.

Глубина цвета на экранах компьютеров

Битовая глубина также относится к глубине цвета, которую способны отображать компьютерные мониторы. Читателю, использующему современные дисплеи, может быть трудно поверить в это, но компьютеры, которыми я пользовался в школе, могли воспроизводить только 2 цвета — белый и черный. «Обязательный» компьютер того времени — Commodore 64, способный воспроизводить целых 16 цветов. По информации из Википедии, продано более 12 единиц этого компьютера.

Компьютер Commodore 64. Фото Билла Бертрама

Файлы HDR

Многие из вас знают, что изображения с расширенным динамическим диапазоном (HDR) создаются путем объединения нескольких версий одного и того же изображения, снятых с разными настройками экспозиции. Но знаете ли вы, что программное обеспечение генерирует 32-битное изображение с более чем 4 миллиардами тональных значений на канал на пиксель — всего лишь скачок по сравнению с 256 тонами в файле JPEG.

Файлы True HDR не могут правильно отображаться на мониторе компьютера или на печатной странице. Вместо этого они обрезаются до 8- или 16-битных файлов с помощью процесса, называемого тональной компрессией, который сохраняет характеристики исходного изображения с высоким динамическим диапазоном, но позволяет воспроизводить его на устройствах с узким динамическим диапазоном.

Заключение

Пиксели и биты — это основные элементы для создания цифрового изображения. Если вы хотите получить максимально возможное качество изображения с камеры, вам необходимо понимать концепцию глубины цвета и причины, по которым формат RAW обеспечивает наилучшее качество изображения.

Решение задач по кодированию графической информации.

Растровая графика.

Векторная графика.

Введение

Данное электронное пособие содержит группу заданий по теме «Кодирование графической информации». Коллекция заданий разделена на типы заданий по заданной теме. Каждый вид заданий рассматривается с учетом дифференцированного подхода, т. е. рассматриваются задания минимального уровня (оценка «3»), общего уровня (оценка «4»), продвинутого уровня (оценка «5»). Данные задания взяты из различных учебников (список прилагается). Подробно рассматриваются решения всех задач, даются методические рекомендации по каждому типу задач, дается краткий теоретический материал. Для удобства руководство содержит ссылки на закладки.

Растровая графика.

1. Определение объема видеопамяти

В задачах этого типа используются следующие понятия:

· объем видеопамяти

· графический режим,

· глубина цвета,

· разрешение экрана,

Во всех подобных задачах нужно найти ту или иную величину.

Видеопамять - это специальная оперативная память, в которой формируется графическое изображение. Другими словами, чтобы картинка попала на экран монитора, ее надо где-то хранить. Вот для чего нужна видеопамять. Чаще всего его значение составляет от 512 Кб до 4 Мб для лучших ПК с 16,7 млн ​​цветов.

Объем видеопамяти рассчитывается по формуле: V=I*X*Y, где I — глубина цвета одной точки, x,Y — размеры экрана по горизонтали и вертикали (произведение x и y — разрешение экрана) .

Экран дисплея может работать в двух основных режимах: текстовом и графическом.

В графическом режиме экран делится на отдельные светящиеся точки, количество которых зависит от типа дисплея, например 640 по горизонтали и 480 по вертикали. Светящиеся точки на экране обычно называют пикселями, их цвет и яркость могут различаться. Именно в графическом режиме все сложные графические изображения, созданные компьютером, появляются на экране компьютера. специальные программы, управляющие настройками каждого пикселя на экране. Графические режимы характеризуются такими показателями, как:

- разрешение (количество точек, с которым изображение воспроизводится на экране) - в настоящее время типовые уровни разрешения составляют 800*600 точек или 1024*768 точек. Однако для мониторов с большой диагональю можно использовать разрешение 1152*864 пикселей.

- глубина цвета (количество бит, используемое для кодирования цвета точки), например, 8, 16, 24, 32 бита. Каждый цвет можно рассматривать как возможное состояние точки, Тогда количество отображаемых на экране монитора цветов можно рассчитать по формуле K=2 I, где K- количество цветов I– глубина цвета или разрядность.

Кроме вышеперечисленных знаний, учащийся должен иметь представление о палитре:

- палитра (количество цветов, которые используются для воспроизведения изображения), например 4 цвета, 16 цветов, 256 цветов, 256 оттенков серого, 216 цветов в режиме High color или 224, 232 цвета в режиме True цветовой режим.

Учащийся также должен знать взаимосвязь между единицами информации, уметь переводить из мелких единиц в более крупные, Кбайты и Мбайты, пользоваться обычным калькулятором и Wise Calculator.

Уровень "3"

1. Определить необходимый объем видеопамяти для разных графических режимов экрана монитора, если известна глубина цвета на одну точку. (2.76)

Глубина цвета (бит на точку)

Изображения, которые вы видите на мониторе своего компьютера, состоят из крошечных точек, называемых пикселями. При наиболее распространенных настройках разрешения на экране отображается более 2 миллионов пикселей, и компьютер должен решить, что делать с каждым из них, чтобы создать изображение. Для этого ему нужен транслятор — что-то, что берет двоичные данные из процессора и превращает их в изображение, которое вы можете видеть. Этот транслятор известен как графический процессор или GPU.

Большинство потребительских ноутбуков и настольных компьютеров начального уровня теперь оснащены дополнительным графическим процессором, встроенным в основной процессор, который называется интегрированной графикой. Однако машины профессионального уровня или нестандартные машины часто также имеют место для выделенной видеокарты. Преимущество графической карты заключается в том, что она обычно может отображать более сложные изображения намного быстрее, чем встроенный чип.

Работа видеокарты сложна, но ее принципы и компоненты легко понять.В этой статье мы рассмотрим основные части видеокарты и то, что они делают. Мы также рассмотрим факторы, которые вместе создают быструю и эффективную видеокарту.

Подумайте о компьютере как о компании с собственным художественным отделом. Когда люди в компании хотят произведение искусства, они отправляют запрос в художественный отдел. Художественный отдел решает, как создать изображение, а затем переносит его на бумагу. Конечным результатом является то, что чья-то идея становится реальным изображением, которое можно увидеть.

Графическая карта работает по тому же принципу. Центральный процессор, работая совместно с программными приложениями, отправляет информацию об изображении на графическую карту. Видеокарта решает, как использовать пиксели на экране для создания изображения. Затем он отправляет эту информацию на монитор по кабелю.

Создание изображения из двоичных данных — сложный процесс. Чтобы создать трехмерное изображение, графическая карта сначала создает каркас из прямых линий. Затем он растрирует изображение (заполняет оставшиеся пиксели). Он также добавляет освещение, текстуру и цвет. Для динамичных игр компьютер должен проходить этот процесс от 60 до 120 раз в секунду. Без видеокарты для выполнения необходимых вычислений нагрузка на компьютер была бы слишком велика.

Видеокарта выполняет эту задачу, используя четыре основных компонента:

• Подключение материнской платы для передачи данных и питания.
• Графический процессор (GPU), решающий, что делать с каждым пикселем на экране.
• Видеопамять (VRAM) для хранения информации о каждом пикселе и временного хранения завершенных изображений.
• Подключение к монитору, чтобы вы могли видеть конечный результат.

Далее мы более подробно рассмотрим процессор и память.

Графический процессор — это электронная схема, которую ваш компьютер использует для ускорения процесса создания и рендеринга компьютерной графики. ЧАЛЕРМПХОН СРИСАНГ/Shutterstock

Как и материнская плата, видеокарта представляет собой печатную плату, на которой размещены процессор и видеопамять. Он также имеет микросхему системы ввода/вывода (BIOS), которая сохраняет настройки карты и выполняет диагностику памяти, ввода и вывода при запуске.

Процессор видеокарты, называемый графическим процессором (GPU), аналогичен процессору компьютера. Однако GPU разработан специально для выполнения сложных математических и геометрических вычислений, необходимых для рендеринга графики. Некоторые из самых быстрых графических процессоров имеют больше транзисторов, чем средний ЦП.

Графический процессор выделяет много тепла, поэтому его обычно размещают под радиатором или вентилятором. Интегрированные чипы немного отличаются тем, что у них нет собственной видеопамяти, и они должны использовать тот же запас ОЗУ, что и ЦП. Это различие может привести к нехватке памяти в вашей системе во время игры со встроенным графическим процессором.

Помимо своей вычислительной мощности, графический процессор использует специальное программирование, помогающее анализировать и использовать данные. AMD и nVidia производят подавляющее большинство графических процессоров на рынке, и обе компании разработали собственные усовершенствования для повышения производительности графических процессоров. Современные видеопроцессоры могут обеспечить:

• Сглаживание всей сцены (FSAA), которое сглаживает края трехмерных объектов.
• Анизотропная фильтрация (AF), которая делает изображения более четкими.
• Физика в реальном времени и эффекты частиц
• Многоэкранные дисплеи
• Видео с высокой частотой кадров
• Видео сверхвысокой четкости с миллионами пикселей.
• Вычисления с ускорением GPU

Каждая компания также разработала специальные методы, помогающие графическому процессору применять цвета, тени, текстуры и узоры.

Поскольку графический процессор создает изображения, ему нужно где-то хранить информацию и готовые изображения. Для этого он использует оперативную память карты, сохраняя данные о каждом пикселе, его цвете и расположении на экране. Часть видеопамяти также может выступать в качестве буфера кадров, что означает, что она хранит завершенные изображения до тех пор, пока не придет время их отображать. Как правило, видеопамять работает на очень высоких скоростях и является двухпортовой, что означает, что система может считывать из нее и записывать в нее одновременно.

Современные видеокарты подключаются к слоту расширения PCIe x16. Компьютеры малого форм-фактора со встроенной графикой, такие как ноутбуки и мини-настольные компьютеры, могут не иметь такого слота. Однако видеокарты по-прежнему можно подключать с помощью дорогостоящего обходного устройства, называемого внешним графическим процессором.

Графические карты прошли долгий путь с тех пор, как IBM представила первую из них в 1981 году. Эта карта, получившая название адаптера монохромного дисплея (MDA), обеспечивала отображение только текста зеленого или белого текста на черном экране. Теперь и видеокарты, и встроенные чипы могут легко передавать сигнал HD (1920 x 1080 пикселей) через кабель HDMI или DisplayPort. Автономные карты часто воспроизводят видео в формате Ultra HD 4K (3840 x 2160), а на более мощных графических процессорах доступно еще более высокое разрешение.

Что такое выделенная видеопамять? Сколько у вас видеопамяти? Как увеличить VRAM?Вот все, что вам нужно знать.

Обнаружили ошибки, связанные с выделенной видеопамятью на ПК с ОС Windows? Изо всех сил пытаетесь запускать программы с интенсивным использованием графики, такие как видеоредакторы и новые видеоигры? Вам может понадобиться больше видеопамяти (VRAM).

Но что это вообще такое и как можно увеличить VRAM? Прочтите все, что вам нужно знать о видеопамяти в Windows 10 и 11.

Что такое выделенная видеопамять (VRAM)?

Видео RAM (или VRAM, произносится как "VEE-ram") – это особый тип RAM, который работает с графическим процессором вашего компьютера или GPU.

Графический процессор — это микросхема графической карты вашего компьютера (также называемая видеокартой), которая отвечает за отображение изображений на экране. Хотя это технически неверно, термины GPU и видеокарта часто используются как синонимы.

В вашей видеопамяти хранится информация, необходимая графическому процессору, включая игровые текстуры и световые эффекты. Это позволяет графическому процессору быстро получать доступ к информации и выводить видео на ваш монитор.

Использование видеопамяти для этой задачи намного быстрее, чем использование вашей системной памяти, потому что видеопамять находится рядом с графическим процессором в видеокарте. Видеопамять предназначена для этой высокоинтенсивной работы и поэтому является «специальной».

Как проверить видеопамять в Windows 10 и Windows 11

Вы можете легко просмотреть объем видеопамяти в Windows 10, выполнив следующие действия:

1. Откройте меню настроек, нажав Win + I.
2. Выберите запись «Система», затем нажмите «Показать» на левой боковой панели.
3. Прокрутите вниз и нажмите внизу текст "Дополнительные параметры экрана".
4. В появившемся меню выберите монитор, для которого вы хотите просмотреть настройки (при необходимости). Затем щелкните текст свойств адаптера дисплея внизу.
5. В новом окне вы увидите текущую видеопамять, указанную рядом с выделенной видеопамятью.

Чтобы попасть в это меню в Windows 11, выберите «Настройки» > «Система» > «Экран» > «Расширенный дисплей». Затем выберите дисплей и щелкните Свойства адаптера дисплея.

В разделе "Тип адаптера" вы увидите название вашей видеокарты Nvidia или AMD, в зависимости от того, какое у вас устройство. Если вы видите AMD Accelerated Processing Unit или Intel HD Graphics (более вероятно), вы используете интегрированную графику. Подробнее об этом мы расскажем ниже.

Как увеличить видеопамять

Лучший способ увеличить объем видеопамяти — приобрести новую видеокарту или видеокарту более высокого качества. Если вы используете встроенную графику и страдаете от низкой производительности, обновление до выделенной карты (даже одной из лучших бюджетных видеокарт) сотворит чудеса с вашим видео.

Однако, если это не вариант для вас (например, на ноутбуках), вы можете увеличить объем выделенной видеопамяти двумя способами.

Как увеличить VRAM в BIOS

Первый способ — настроить распределение видеопамяти в UEFI или BIOS вашего компьютера. Войдите в BIOS и найдите параметр в меню «Дополнительные функции», «Расширенные функции набора микросхем» или аналогичный. Внутри этой категории найдите дополнительную категорию, которая называется «Настройки графики», «Настройки видео» или «Размер общей памяти VGA».

Они должны содержать параметр для настройки объема памяти, выделяемой графическому процессору. По умолчанию обычно 128 МБ; попробуйте увеличить его до 256 МБ или 512 МБ, если у вас достаточно свободного места.

Однако не каждый процессор или BIOS имеют эту опцию. Если вы не можете изменить его, есть обходной путь, который может вам помочь.

Имитация увеличения VRAM в Windows

Поскольку большинство интегрированных графических решений автоматически подстраиваются под требуемый объем системной оперативной памяти, сведения, отображаемые в окне свойств адаптера, не имеют большого значения. На самом деле для встроенной графики значение Dedicated Video Memory полностью вымышленное. Система сообщает об этом фиктивном значении просто для того, чтобы игры что-то видели, когда проверяли, сколько у вас видеопамяти.

Таким образом, вы можете изменить значение реестра, чтобы изменить объем VRAM, который ваша система сообщает играм. На самом деле это не увеличивает вашу VRAM; он просто изменяет это фиктивное значение. Если игра отказывается запускаться из-за того, что у вас «недостаточно видеопамяти», увеличение этого значения может исправить ситуацию.

Откройте окно редактора реестра, введя regedit в меню «Пуск». Помните, что вы можете испортить свою систему в реестре, если измените неправильные значения, поэтому будьте осторожны, находясь здесь.

Перейдите по следующему адресу:

Щелкните правой кнопкой мыши папку Intel на левой панели и выберите «Создать» > «Ключ». Назовите этот ключ GMM. Сделав это, выберите новую папку GMM слева и щелкните правой кнопкой мыши внутри правой стороны.

Выберите «Создать» > «Значение DWORD (32-разрядное)». Назовите этот DedicatedSegmentSize и присвойте ему значение, обязательно выбрав опцию Decimal. В мегабайтах минимальное значение равно 0 (отключение записи), а максимальное — 512. Установите это значение, перезагрузите компьютер и посмотрите, улучшит ли это работу игры.

Не гарантируется, что эти методы решат проблемы с видеопамятью, но их стоит попробовать, если у вас возникнут проблемы.Если у вас недостаточно оперативной памяти и у вас возникают проблемы с запуском игр с интегрированной графикой, попробуйте добавить дополнительную оперативную память или освободить ее для использования встроенной графикой. Со встроенной графикой ваша система будет использовать стандартную оперативную память, а не выделенную видеопамять на видеокарте, поэтому для бесперебойной работы игр вам потребуется много памяти.

Как и в случае с большинством задач, связанных с оборудованием, обновление оперативной памяти или видеокарты часто бывает сложно выполнить на ноутбуке, но легко сделать на настольном компьютере.

Для каких задач требуется видеопамять?

Прежде чем мы поговорим о конкретных значениях видеопамяти, мы должны упомянуть, какие аспекты игр и других приложений с интенсивным использованием графики используют больше всего видеопамяти.

Существенным фактором, влияющим на потребление видеопамяти, является разрешение вашего монитора (точнее, разрешение, в котором вы запускаете игру). В видеопамяти хранится буфер кадров, в котором хранится изображение до и во время его отображения графическим процессором на экране. Дисплеи более высокого качества (например, монитор 4K HDR) используют больше видеопамяти, поскольку для отображения изображений с более высоким разрешением требуется больше пикселей.

Помимо изображения на мониторе, текстуры в игре могут существенно повлиять на объем необходимой видеопамяти. В большинстве современных компьютерных игр можно точно настроить графические параметры для повышения производительности или визуального качества.

Возможно, вы сможете играть в игру, выпущенную несколько лет назад, на низких или средних настройках с более дешевой картой (или даже со встроенной графикой). Но качество High или Ultra или пользовательские моды, которые делают текстуры в игре еще лучше, чем обычно, потребуют много видеопамяти.

Функции украшения, такие как сглаживание (сглаживание неровных краев), также используют больше видеопамяти из-за дополнительных пикселей. Если вы играете на двух мониторах одновременно, это еще сложнее.

Для некоторых игр также может потребоваться разный объем видеопамяти в зависимости от качества графики. Старая мультяшная игра, такая как Overwatch, не слишком требовательна к графике, но игра с большим количеством продвинутых световых эффектов и детализированных текстур, такая как Cyberpunk 2077, требует больше ресурсов.

И наоборот, дешевой карты с 2 ГБ видеопамяти (или даже встроенной видеокарты с 8 ГБ и более оперативной памяти) достаточно для игры в компьютерные игры 20-летней давности. В играх того времени не было и близкого современного объема оперативной памяти.

Даже если вы не интересуетесь играми, для некоторых популярных программ также требуется значительный объем видеопамяти. Программное обеспечение для 3D-дизайна, такое как AutoCAD, особенно интенсивное редактирование в Photoshop и редактирование высококачественного видео — все это пострадает, если у вас недостаточно видеопамяти.

Сколько видеопамяти мне нужно?

Понятно, что идеального объема видеопамяти для всех не существует. Тем не менее, мы можем дать некоторые основные рекомендации относительно того, какой объем видеопамяти вы должны использовать для видеокарты.

• 1–2 ГБ видеопамяти. Стоимость таких карт обычно не превышает 100 долларов США. Они предлагают лучшую производительность, чем встроенная графика, но не могут справиться с большинством современных игр при настройках выше среднего. Приобретайте карту с таким объемом видеопамяти только в том случае, если вы хотите играть в старые игры, которые не будут работать со встроенной графикой. Не рекомендуется для редактирования видео или работы с 3D.
• 3–6 ГБ видеопамяти. Эти карты среднего класса подходят для умеренных игр или интенсивного редактирования видео. Вы не сможете использовать ультра-безумные пакеты текстур, но вы можете рассчитывать на то, что сможете играть в современные игры с разрешением 1080p без особых проблем. 6 ГБ — более перспективный вариант, чем 4 ГБ.
• 8 ГБ–12 ГБ видеопамяти и выше. Видеокарты высокого класса с таким объемом ОЗУ предназначены для серьезных геймеров. Если вы хотите играть в новейшие игры с разрешением 4K, вам понадобится карта с большим объемом видеопамяти.

Однако к вышеприведенным обобщениям следует относиться с недоверием. Производители видеокарт добавляют соответствующий объем видеопамяти в зависимости от мощности графического процессора.

Таким образом, дешевая видеокарта за 75 долларов будет иметь небольшой объем видеопамяти, а видеокарта за 500 долларов — гораздо больше. Если слабый графический процессор недостаточно мощный для рендеринга видео, для хранения которого требуется 8 ГБ видеопамяти, то такой объем видеопамяти на карте — пустая трата времени.

Экстремальность не является проблемой для VRAM. Вам не нужна первоклассная карта стоимостью 800 долларов с 12 ГБ видеопамяти, чтобы играть в 2D-инди-платформеры. На самом деле вам нужно беспокоиться только о том, сколько VRAM нужно получить, когда карта, которую вы хотите купить, доступна в нескольких конфигурациях VRAM. VRAM — не единственный фактор, который должен учитываться при выборе графического процессора.

Общие проблемы с видеопамятью

Помните, что, как и в случае с обычной оперативной памятью, больший объем видеопамяти не всегда означает более высокую производительность. Если ваша карта имеет 4 ГБ видеопамяти, а вы играете в игру, которая использует только 2 ГБ, переход на карту на 8 ГБ не принесет ничего заметного.

И наоборот, нехватка видеопамяти — это огромная проблема. Если VRAM заполнится, система будет полагаться на стандартную оперативную память, и производительность сильно пострадает. Вы будете страдать от более низкой частоты кадров, всплывающих окон текстур и других побочных эффектов. В крайних случаях игра может замедлиться и стать неиграбельной (все, что ниже 30 кадров в секунду).

Помните, что VRAM — это только один из факторов производительности. Если у вас недостаточно мощный процессор, рендеринг 4K-видео будет длиться вечно. Недостаток системной оперативной памяти не позволяет запускать множество программ одновременно, а использование механического жесткого диска также серьезно ограничивает производительность вашей системы. А некоторые более дешевые видеокарты используют медленную видеопамять DDR3, которая уступает используемым в современных картах DDR6 и DDR5.

Лучший способ узнать, какая видеокарта и объем видеопамяти вам подходят, — это поговорить со знающим человеком. Спросите друга, который знает о новейших видеокартах, или напишите на форуме, таком как Reddit или Tom's Hardware, с вопросом, подойдет ли конкретная карта для ваших нужд.

Понимание VRAM со встроенной графикой

До сих пор в нашем обсуждении предполагалось, что на вашем ПК установлена ​​выделенная видеокарта. Большинство людей, которые собирают свой собственный компьютер или покупают готовый игровой ПК, имеют настольный компьютер с видеокартой. Некоторые более мощные ноутбуки даже оснащены дискретной видеокартой.

Но бюджетные настольные компьютеры или стандартные ноутбуки не включают видеокарты — вместо них используется встроенная графика.

Интегрированное графическое решение означает, что графический процессор находится на том же кристалле, что и ЦП, и использует общую системную оперативную память вместо использования собственной выделенной видеопамяти. Это экономичное решение, которое позволяет ноутбукам выводить базовую графику без необходимости использования места и энергозатратной видеокарты. Но встроенная графика плохо подходит для игр и графически интенсивных задач.

Насколько производительность вы получите от встроенной графики, зависит от вашего процессора. Новые процессоры Intel с графикой Intel Iris Xe более мощные, чем их более дешевые и старые аналоги, но по-прежнему бледнеют по сравнению с выделенной графикой.

Если вашему компьютеру не более нескольких лет, у вас не должно возникнуть проблем с просмотром видео, играми в ненапряженные игры и работой в основных приложениях для редактирования фотографий и видео со встроенной графикой. Однако играть в новейшие графически впечатляющие игры с комфортной частотой кадров со встроенной графикой невозможно.

Теперь вы понимаете видеопамять

Теперь вы знаете, что такое видеопамять, сколько вам нужно и как ее увеличить. В конце концов, однако, помните, что видеопамять — это небольшой аспект общей производительности вашего компьютера. Слабый графический процессор не будет работать хорошо даже с большим количеством видеопамяти.

Поэтому, если вы хотите повысить игровую и графическую производительность, вам, вероятно, потребуется сначала обновить видеокарту, процессор и/или оперативную память — видеопамять должна разобраться сама, когда вы все это сделаете.

Читайте также:

  
• Как установить Vray в Sketchup
  
• Вычесть одну фигуру из другого иллюстратора
  
• Как выключить iphone, если не работает дисплей
  
• Какое соотношение сторон у телевизора
  
• Что такое dwpd ssd