Эволюция мегапикселей

Мы говорили о разрешениях экрана, а в первых 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 захвата 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 два основных 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.

Растровое изображение сохраняется так же, как содержимое монитора компьютера хранится в видеопамяти. Изображение на экране монитора состоит из пикселей, подобно точкам на фотографии в газете. Количество пикселей, составляющих изображение на мониторе, определяет качество изображения (разрешение). Чем больше пикселей (например, 640 X 480; указано как число по горизонтали X по вертикали), тем выше разрешение. Пиксели изображения на экране представлены по-разному в зависимости от типа изображения/дисплея монитора.

Растровые монохромные изображения

В монохромном (черно-белом) изображении (как в примере слева) обычно требуется, чтобы каждый пиксель сохранялся как значение от 0 до 255 (байт). Где значение представляет оттенок серого пикселя. Для изображения в градациях серого 640 x 480 потребуется 307,2 КБ дискового пространства.

Артефакты растрового изображения

Одна из главных проблем представления растрового изображения заключается в том, что изображение нельзя легко масштабировать без появления артефактов изображения. Наиболее заметным артефактом является зубчатый эффект «вырезания печенья» или «ступенчатости» по краям объектов на изображениях. Этот побочный эффект, возникающий при масштабировании растровых изображений, называется алиасингом или ступенчатостью.

Чтобы увидеть применение этих эффектов (зубчатость, сглаживание и дизеринг), щелкните правой кнопкой мыши изображение в градациях серого выше и выберите "Сохранить изображение как" из всплывающее меню для сохранения изображения на жесткий диск.

[Загрузите и установите условно-бесплатную программу Paint Shop Pro, если она у вас еще не установлена.] Найдите приложение для обработки изображений Paint Shop Pro в меню Программа. Откройте сохраненный файл изображения в градациях серого в Paint Shop Pro. В меню Масштаб (расположенном под меню Файл) выберите коэффициент масштабирования 3:1. Изучите края, чтобы увидеть влияние неровностей, сглаживания и дизеринга, которое произошло из-за масштабирования. (Если вы не можете найти Paint Shop Pro, нажмите здесь, чтобы просмотреть изображение в масштабе 250% в новом окне браузера.)

Растровые изображения в градациях серого

В цветном изображении каждый пиксель представлен тремя значениями, по одному для каждого из основных цветов (красного, зеленого и синего — R G B ). На самом деле это аддитивные основные цвета; в то время как другие системы представления цвета действительно существуют, это обсуждение будет касаться только системы RGB.> Размер цветного изображения зависит от количества сохраненных оттенков каждого основного цвета.

24-битные растровые цветные изображения

Еще один полустандарт, обеспечивающий фотографическое качество цвета, — это 24-битный цвет. Каждое значение пикселя представлено тремя байтами (по одному для каждого основного цвета RGB). Таким образом, для каждого пикселя возможно 256 различных оттенков красного, зеленого и синего; что дает 256 X 256 X 256 возможных комбинированных цветов (16 777 216). Для 24-битного цветного изображения с разрешением 640 X 480 потребуется 921,6 КБ памяти. (На самом деле большинство 24-битных изображений являются 32-битными. Дополнительный байт данных для каждого пикселя используется для хранения значения альфа-канала, представляющего информацию о специальном эффекте.)

24-битный бит цвета -Пример изображения карты

Независимо от того, на каком устройстве вы работаете, будь то настольный компьютер, ноутбук, планшет или смартфон, все они оснащены экраном или монитором, основной задачей которого является отображение текста, изображений, видео и т. д. Когда вы покупаете устройство, вас часто беспокоит разрешение его экрана, сколько цветов оно поддерживает и насколько быстро устройство способно обрабатывать изображение. Задумывались ли вы когда-нибудь, что стоит за технологией, обеспечивающей плавный рендеринг изображений на устройстве отображения, что делает работу на устройстве комфортной для вас?

Это подводит нас к теме адаптеров дисплея. Видеоадаптер, также известный как видеокарта / видеоплата / видеоплата / видеокарта, представляет собой карта, которая подключается к компьютеру, чтобы обеспечить его возможности отображения. Это аппаратное обеспечение, отвечающее за создание изображений, которые появляются на вашем визуальном устройстве отображения — мониторе.

1. Поддержка монохромного/цветного режима
2. Поддержка текста/графики
3. Разрешение
4. Специальные свойства, такие как ускорение графики.

Отображение изображений с высоким разрешением и миллионов цветов требует обработки огромного объема данных. Это требует значительных вычислительных мощностей и памяти компьютера. Чтобы оценить это, давайте рассмотрим пример базового разрешения экрана 1024 x 768 пикселей. Это очень просто по сегодняшним стандартам. Теперь 1024 x 768 пикселей дают вам матрицу размером 786 432 пикселя. Если экран использует глубину цвета 32 бита на пиксель, что довольно просто по современным стандартам, память, необходимая для хранения одного кадра данных, будет = 786 432 x 32 = 25 165 824 бита = 3 МБ. И когда мы рендерим видео, типичный экран может отображать 100-200 кадров в секунду. Представьте себе весь спектр необходимой обработки и, следовательно, количество ресурсов, необходимых для ее обработки. Следовательно, адаптер дисплея, также известный сегодня как графический адаптер, является обязательным для каждого вычислительного устройства. Обычно он устанавливается в компьютерную систему в виде дополнительной карты с собственным графическим процессором (GPU) и собственной выделенной памятью объемом 4–64 ГБ. По сути, они представляют собой компьютерную систему в вашей основной компьютерной системе и помогают освободить ваш основной процессор от нагрузки по обработке графики.

В первых персональных компьютерах видеоадаптер представлял собой плату расширения, которая устанавливалась в один из разъемов ISA (архитектура промышленного стандарта) на материнской плате компьютера. Он использовал стандарт Monochrome Display Adapter (MDA) и мог отображать текст только при разрешении экрана 720 x 350 пикселей.

Современные видеоадаптеры имеют форму отдельной платы или даже интегрированы в материнскую плату. Они предназначены для работы с очень высоким разрешением и отображения миллионов цветов. Возможности адаптера со временем настолько улучшились, что сегодня даже базовый видеоадаптер способен обрабатывать сложную графическую обработку, такую ​​как компьютерная анимация, воспроизведение видео и 3D-игры. Эти расширенные возможности также способствовали быстрому развитию индустрии компьютерных игр.

Типы видеоадаптеров

Вот краткий список различных типов видеоадаптеров, расположенных в хронологическом порядке их разработки.

Адаптер монохромного дисплея (MDA)

Старый стандарт монохромного видео для ПК. Адаптер монохромного дисплея (MDA) был первым доступным адаптером дисплея. Он был представлен IBM в 1981 году. MDA поддерживает разрешение 720 x 350 для монохромного текста. Он не поддерживает графику или цвет. Он предназначен для работы с монохромным монитором с транзисторно-транзисторной логикой (TTL). Это текстовая система, которая не может отображать графику или цвет. MDA использует поле символов 9 x 14 точек, которое обеспечивает четкие четкие символы. Поскольку большинство программных пакетов, разработанных сегодня, даже текстовые процессоры и электронные таблицы, в той или иной степени используют графику, MDA сейчас считается устаревшим.

Адаптер цветной графики (CGA)

Цветной графический адаптер (CGA) когда-то был самым распространенным доступным графическим адаптером — первой системой цветной графики для IBM PC. Он поддерживает монитор RGB с максимальным разрешением 640 x 200 пикселей и 2 цветами. Карта CGA имеет два режима работы: буквенно-цифровой (A/N) и все адресуемые точки (APA). В обоих режимах базовый набор символов формируется с разрешением 8 х 8 пикселей. Карта CGA отображает 40 или 80 столбцов с 25 строками текста. В режиме A/N карта CGA может отображать до 16 цветов. Режим работы с адресацией по всем точкам может адресовать каждый пиксель отдельно. Режим CGA APA поддерживает два разрешения экрана: среднее и высокое. Среднее разрешение способно обрабатывать 320 x 200 пикселей с 4 цветами. Высокое разрешение позволяет отображать 640 x 200 с использованием 2 цветов. Из-за этих ограничений адаптер CGA обычно считается устаревшим.

Графический адаптер Hercules (HGA)

Разработана Ван Суваннукулом в 1982 году. Старая система графического отображения, которая воспроизводит текст и графику с высоким разрешением (720 x 350 пикселей) для монохромных мониторов.

Многоцветный графический массив или массив контроллеров памяти (MCGA)

Система была встроена в некоторые старые ПК. Он обеспечивает графические возможности, равные или превосходящие возможности MDA и CGA, но не такие мощные, как EGA или VGA.

Расширенный графический адаптер (EGA)

Улучшенный графический адаптер (EGA) заменил адаптер CGA и управляет монитором RGB. IBM представила это в 1984 году. EGA обеспечивает 16 цветов при разрешении 320 x 200 или 640 x 200. Поле символов для текста имеет размер 8 x 14 вместо 8 x 8, используемого с картой CGA. Карта EGA поставляется с 64 КБ видеопамяти, которую можно расширить до 256 КБ с помощью карты расширения графической памяти. Эта карта добавляет дополнительные 64 КБ видеопамяти. Карта EGA также использует 128 КБ ОЗУ из ОЗУ компьютера. Видео хранится чуть выше границы 640K. Видеопамять используется для обновления дисплея, освобождая чип ЦП для других операций.

Видеографический массив (VGA)

Вновь разработан IBM в 1987 году и стал стандартом де-факто для ПК в те дни. Плата адаптера видеографического массива (VGA) преодолела ограничения, которые были у более ранних адаптеров в отображении высококачественного цвета. Более ранние адаптеры использовали цифровые сигналы для управления тремя электронными пушками ЭЛТ. Каждое орудие либо включалось, либо выключалось этими сигналами и ограничивало отображение до 8 цветов. Путем добавления сигнала высокой и низкой интенсивности количество отображаемых цветов было удвоено до 16. Карта VGA генерирует аналоговые сигналы для управления электронными пушками и, следовательно, может управлять интенсивностью каждой пушки на различных уровнях.< /p>

В текстовом режиме VGA обеспечивает разрешение 720x400; а в графическом режиме — 640 x 480 с 16 цветами и 320 x 200 с 256 цветами.

8514/А

Стандарт видео высокого разрешения, разработанный IBM в 1987 году. Обеспечивает разрешение 1024 x 768, что соответствует 2,5 x VGA.

Супервидеографический адаптер (SVGA)

Супервидеографический массив (SVGA) — это термин, используемый для описания графических адаптеров, которые превосходят возможности системы VGA. Этот стандарт был разработан консорциумом производителей мониторов и графики под названием VESA (Ассоциация стандартов видеоэлектроники). SVGA появился в конце 1980-х. Разрешения для SVGA различаются в зависимости от производителя, но обычно используются 800x600, 1024x768, 1280x1024, 1600x1200. Некоторые карты SVGA работают с частотой вертикальной развертки 60 Гц, а некоторые — с частотой 70 Гц. После установки карты SVGA необходимо установить программный драйвер, описывающий характеристики этой карты.

Расширенный графический массив (XGA)

Стандарт графики с высоким разрешением, представленный в 1990 году. Он был разработан для замены старого видеостандарта 8514/A. Он обеспечивает то же разрешение, что и 8514/A, но поддерживает больше цветов.

Расширенный графический массив (XGA) — это усовершенствование стандарта VGA. Система XGA обеспечивает 32-битную мастер-шину для систем на основе микроканалов. Мастер шины имеет собственный процессор, что позволяет ему работать независимо от материнской платы, освобождая основной процессор. Система XGA также обеспечивает более высокое разрешение и больше цветов, чем система VGA. XGA может содержать до 1 МБ видеопамяти. Разрешение варьируется в зависимости от выбранного режима. Максимальное разрешение 1024 x 768 с возможностью отображения 256 цветов из палитры 262 144 цветов. XGA также может отображать 65 536 цветов при разрешении 640 x 480, что обеспечивает цветопередачу почти фотографического качества.

Текущие стандарты видеоадаптеров

В связи с ростом спроса на графику с высоким разрешением и разнообразием пользовательских приложений появилось несколько стандартов адаптеров. Потребность в широкоэкранных форматах, дающих возможность отображать две страницы документа рядом, а также отображать широкоэкранные фильмы, привела к разработке нескольких новых улучшенных типов адаптеров, некоторые из которых перечислены ниже.

Широкоэкранный расширенный графический массив (WXGA)

EXGA — это расширение XGA, используемое в современных ноутбуках. Он обеспечивает разрешение 1280 x 800, 1366 x 768 и 1300 x 768 пикселей. В зависимости от X и Y разрешений пикселей вы получаете различные соотношения сторон экрана. Например: 1280 x 800 дает соотношение сторон 16:10, тогда как 1366 x 768 дает соотношение сторон 16:9. Разрешение 1300 x 768 пикселей обеспечивает соотношение сторон 17:10, что является более узким соотношением сторон и часто используется в 26-дюймовых ЖК-телевизорах.

Супер XGA (SXGA)

SXGA также называется XVGA (Extended VGA). SXGA обеспечивает разрешение экрана 1280 x 1024 пикселей (соотношение сторон 5:4). Это обычно встречается в 17-дюймовых и 19-дюймовых ЖК-мониторах.

Супер XGA Plus (SXGA+)

SXGA+ обычно используется в экранах с диагональю 14 и 15 дюймов, которые обычно используются в ноутбуках/ноутбуках. SXGA+ обеспечивает разрешение 1400 x 1050 при соотношении сторон 4:3.

Широкоэкранный расширенный графический массив Plus (WXGA+ или WSXGA)

WXGA+ — нестандартная технология адаптера, обеспечивающая разрешение дисплея 1440 x 900 пикселей при соотношении сторон 16:10. Он обычно встречается в 19-дюймовых широкоэкранных ЖК-мониторах.

Ультра XGA (UXGA)

Стандарт UXGA обеспечивает разрешение 1600 x 1200 пикселей при соотношении сторон 4:3 4:3. Это стандартное разрешение для ЖК-мониторов с диагональю 20 и 23 дюйма.

Широкоэкранный SXGA (WSXGA)

WSXGA обеспечивает разрешение экрана 1680 x 1050 пикселей при соотношении сторон 16:10 и обычно используется в 22-дюймовых мониторах.

Широкоэкранный UXGA (WUXGA)

Стандарт WUXGA обеспечивает разрешение 1920 x 1200 пикселей при соотношении сторон 16:10. Этот стандарт адаптера используется в ноутбуках высокого класса и, как правило, в широкоэкранных ЖК-мониторах с диагональю от 23 до 27 дюймов.

Расширенный графический массив Quad Wide (QWXGA)

Адаптеры QWXGA поддерживают разрешение экрана 2048 x 1152 пикселей (соотношение сторон 16:9) и используются в 23-дюймовых ЖК-мониторах производства Samsung и Dell.

Широкоэкранный четырехъядерный расширенный графический массив (WQXGA)

WQXGA поддерживает разрешение 2560 x 1600 пикселей при соотношении сторон 16:10. Этот стандарт адаптера используется для 30-дюймовых широкоэкранных ЖК-мониторов.

У меня Windows 10 Pro, видеокарта Nvidia GTX 980 и пара мониторов Dell U2414. Все мои драйверы BIOS и видеокарты обновлены. Мониторы считываются как общие мониторы PnP, что является рекомендуемой настройкой Microsoft и Dell. Я использую или пытаюсь использовать входы Display Port на мониторах от видеокарты.

Windows 10 не позволяет установить разрешение выше 640 x 480.

Вот что я получаю в диалоговом окне разрешения. (обратите внимание, что это относится даже к панели управления NVidia)

Некоторое время после установки он работал, затем перешел в этот испорченный режим и больше не восстанавливается. Я пробовал:

• Обновление драйверов видеокарты
• Обновление драйверов монитора и даже использование специальных драйверов Dell U2414
• Использование встроенного видео
• Полностью чистая переустановка Windows 10. (обратите внимание, что сразу после установки все работало нормально, а через несколько минут перестало работать и снова заблокировалось на 640 x 480)
• Удаление различных компонентов в цепочке из диспетчера устройств и повторное обнаружение их и переустановка драйверов.
• Переключение с Display Port 1.2 и обратно на Display Port 1 на мониторах
• Отключите абсолютно все остальное, включая другие жесткие драйверы и все периферийные USB-устройства.
• Переустановка всех драйверов материнской платы, включая набор микросхем, ОЗУ, контроллеры дисков и т. д.

Единственное, что сработало, это переключение на HDMI, но на видеокарте только один порт HDMI, а у меня два монитора. Кроме того, это просто глупо, учитывая, что все это прекрасно работало в Windows 8.1, а когда я впервые установил Windows 10, все отлично работало пару часов.

Я начинаю думать, что Windows 10 не справляется с портами дисплея. Поскольку я не могу поверить, что это так, может ли кто-нибудь сказать мне, видел ли он это или как это исправить?

Эта тема заблокирована. Вы можете подписаться на вопрос или проголосовать за него как полезный, но вы не можете отвечать в этой теме.

Читайте также:

  
• Как играть на клавиатуре Contra rogue corp
  
• Как включить подсветку клавиатуры на ноутбуке lenovo
  
• Как узнать диагональ монитора
  
• Клавиатура Solaris Dragon War, как изменить цвет
  
• Как изменить формат фильма на флешке для просмотра по телевизору