КомпьютерМастер КомпьютерМастер
Программы

  Услуги   Цены   Гарантии Вызов мастера Всё о компьютерах   Полезные ссылки

Видеоадаптеры и мониторы


Информационную связь между пользователем и компьютером обеспечивает монитор. Можно обойтись без принтера, дисководов и плат расширения, но работа без монитора равносильна работе вслепую: не видны ни результаты, ни вводимые с клавиатуры команды.

Первые микрокомпьютеры представляли собой небольшие блоки, в которых практически не было средств индикации. Все, что имел в своем распоряжении пользователь, - это набор мигающих светодиодов или возможность распечатки результатов на принтере. Общение пользователя с компьютером осуществлялось через телетайп или пишущую машинку. С появлением монитора компьютер стал гораздо привлекательнее для широкой аудитории пользователей.

Система отображения компьютера состоит из двух главных компонентов:

  • монитора (дисплея);
  • видеоадаптера (называемого также видеоплатой или графической платой). В этой главе рассматриваются видеоадаптеры, используемые в PC-совместимых компьютерах, и мониторы, которые могут быть к ним подключены.

    Как работает электронно-лучевой монитор

    Информация на мониторе может отображаться несколькими способами. Самый распространенный - отображение на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), такой же, как в телевизоре. ЭЛТ представляет собой электронный вакуумный прибор в стеклянной колбе, в горловине которого находится электронная пушка, а на дне - экран, покрытый люминофором.

    Нагреваясь, электронная пушка испускает поток электронов, которые с большой скоростью движутся к экрану. Поток электронов (электронный луч) проходит через фокусирующую и отклоняющую катушки, которые направляют его в определенную точку покрытого люминофором экрана. Под воздействием ударов электронов люминофор излучает свет, который видит пользователь, сидящий перед экраном компьютера.

    Химическое вещество, используемое в качестве люминофора, характеризуется временем послесвечения, которое отображает длительность свечения люминофора после воздействия электронного пучка. Время послесвечения и частота обновления изображения должны соот­ветствовать друг другу, чтобы не было заметно мерцание изображения (если время послес­вечения очень мало) и отсутствовала размытость и удвоение контуров в результате наложе­ния последовательных кадров (если время послесвечения слишком велико).

    Электронный луч движется очень быстро, прочерчивая экран строками слева направо и сверху вниз по траектории, которая получила наименование растр. Период сканирования по горизонтали определяется скоростью перемещения луча поперек экрана.

    В процессе развертки (перемещения по экрану) луч воздействует на те элементарные участки люминофорного покрытия экрана, в которых должно появиться изображение. Интенсивность луча постоянно меняется, в результате чего изменяется яркость свечения соответствующих участков экрана. Поскольку свечение исчезает очень быстро, электронный луч должен вновь и вновь пробегать по экрану, возобновляя его. Этот процесс называется возобновлением (или регенерацией) изображения.

    В большинстве мониторов частота регенерации, которую также называют частотой вертикальной развертки, во многих режимах приблизительно равна 85 Гц, т.е. изображение на экране обновляется 85 раз в секунду. Снижение частоты регенерации приводит к мерцанию изображения, которое очень утомляет глаза. Следовательно, чем выше частота регенерации, тем комфортнее себя чувствует пользователь.

    Очень важно, чтобы частота регенерации, которую может обеспечить монитор, соответ­ствовала частоте, на которую настроен видеоадаптер. Если такого соответствия нет, изобра­жение на экране вообще не появится, а монитор может выйти из строя.

    Многочастотные мониторы

    В одних мониторах установлена фиксированная частота развертки. В других поддерживаются разные частоты в некотором диапазоне (такие мониторы называются многочастотными - multiple-frequency monitor). Большинство современных мониторов многочастотные, т.е. могут работать с разными стандартами видеосигнала, которые получили довольно широкое распространение. Фирмы-производители для обозначения мониторов такого типа используют различные термины: синхронизируемые (multisync), многочастотные (multifrequency), многорежимные (multiscan), автосинхронизирующиеся (autosynchronous) и с автонастройкой (autotracking).

    Тип экрана монитора

    Экраны мониторов могут быть двух типов: выпуклые и плоские. Экран типичного дисплея выпуклый. Такая конструкция характерна для большинства ЭЛТ (в том числе и телеви­зионных кинескопов).

    Обычно экран искривлен как по вертикали, так и по горизонтали. В некоторых моделях (Sony FD Trinitron и Mitsubishi DiamondTron NF) используется конструкция Trinitron, в которой поверхность экрана имеет небольшую кривизну только в горизонтальном сечении. Кривизна вертикального сечения экрана равна нулю. На таком экране возникает гораздо меньше бликов и улучшается качество изображения. Недостаток этой конструкции - высокая себестоимость производства, а следовательно, и более высокая цена.

    Цифровые сигналы для электронно-лучевых мониторов

    Последнее слово в технологии электронно-лучевых мониторов - это использование цифрового входа в соответствии со стандартом DVI (Digital Video Interface), применяемым в плоскопанельных дисплеях. Большинство производителей мониторов, например ViewSonic, NEC, ADC, Acer и Samsung, объявили о поддержке этого стандарта в своих электронно­лучевых моделях мониторов. При использовании этого интерфейса пользователь получает следующие преимущества: более точная передача цветового спектра, общее улучшение качества изображения, точная автонастройка и др. Поскольку большинство современных видеоадаптеров выпускаются с аналоговым разъемом VGA (DB-15), такие мониторы поддерживают оба интерфейса - аналоговый и 20-контактный DVI. Скорее всего, в ближайшее время вся компьютерная индустрия перейдет на цифровую передачу данных между видеоадаптером и монитором.

    Мониторы с электронно-лучевыми трубками

    Монитор необходимо подключать к источнику входной информации. Сигналы, которые управляют работой монитора, поступают от электронных схем, размещенных внутри компьютера. В некоторых компьютерах (чаще всего с платами LPX или NLX) эти схемы располагаются на системной плате. Однако в большинстве систем (с платами Baby-AT и ATX) используются отдельные платы, которые вставляются в разъемы системной платы. Такие платы расширения, вырабатывающие сигналы управления отображением, называются видеоадаптерами или видеоплатами. Независимо от типа исполнения - в виде отдельной платы или путем интеграции на системной плате, все видеоадаптеры работают по одним и тем же принципам.

    В некоторых компьютерах, например на основе микросхем Cyrix MediaGX, видеоадаптер (как и аудиоадаптер и контроллер памяти) встроен в процессор. Это позволяет избежать задержек при передаче данных между процессором и видеоадаптером, а также упрощает оптимизацию использования памяти. Аналогичными свойствами обладает интегрированный набор микросхем Intel 810, в который встроена поддержка трехмерной графики AGP и воспроизведения DVD, порты USB и другие компоненты. Этот набор микросхем применяется для создания системных плат для процессоров Pentium ll/lll/Celeron. Компания VIA Technologies также разработала собственный интегрированный набор микросхем Apollo MVP4, который предназначен для создания системных плат на базе процессоров Socket 7 фирм Intel, AMD и др. А в наборе микросхем Aladdin TNT2/M1535D фирмы Acer Labs интегрирована видеосистема RIVA TNT2 компании nVidia.

    Жидкокристаллические дисплеи

    Существуют альтернативные конструкции средств отображения, основанные на других физических явлениях. Позаимствовав технологию у изготовителей плоских индикационных панелей, некоторые компании разработали жидкокристаллические дисплеи, называемые также LCD-дисплеями (Liquid-Crystal Display). Для них характерен безбликовый плоский экран и низкая потребляемая мощность (некоторые модели таких дисплеев потребляют 5 Вт, в то время как мониторы с электронно-лучевой трубкой - порядка 100 Вт). По качеству цветопередачи жидкокристаллические панели с активной матрицей в настоящее время превосходят большинство моделей мониторов с электронно-лучевой трубкой.

    Следует отметить, что разрешающая способность жидкокристаллических экранов как правило ниже, чем у типичных электронно-лучевых трубок, и стоят устройства намного до­роже. Существует несколько разновидностей жидкокристаллических дисплеев: монохромный с пассивной матрицей, цветной с пассивной матрицей, цветной (аналоговый) с активной матрицей и самый современный цветной (цифровой) с активной матрицей.

    В жидкокристаллическом экране поляризационный светофильтр создает две раздельные световые волны и пропускает только ту, у которой плоскость поляризации параллельна его оси. Располагая в жидкокристаллическом мониторе второй светофильтр так, чтобы его ось была перпендикулярна оси первого, можно полностью предотвратить прохождение света (экран будет темным). Вращая ось поляризации второго фильтра, т.е. изменяя угол между осями светофильтров, можно изменить количество пропускаемой световой энергии, а значит, и яркость экрана. В цветном жидкокристаллическом экране есть еще один дополнительный светофильтр, который имеет три ячейки на каждый пиксель изображения - по одной для отображения красной, зеленой и синей точек.

    Световая волна проходит через жидкокристаллическую ячейку, причем каждый цвет имеет свою ячейку. Жидкие кристаллы представляют собой стержнеобразные молекулы, свойства которых подобны жидкости. Это вещество свободно пропускает свет, плоскость поляризации которого параллельна оптической оси, но под воздействием электрического заряда молекулы изменяют свою ориентацию. Одновременно меняется ориентация плоскости поляризации проходящей через нее световой волны. Хотя в монохромном жидкокристаллическом мониторе нет цветофильтров, в нем на один элемент разложения приходится несколько жидкокристаллических ячеек для передачи градаций серого цвета.

    В жидкокристаллических мониторах с пассивной матрицей яркостью каждой ячейки управляет электрический заряд (точнее, напряжение), протекающий через транзисторы, номера которых равны номерам строки и столбца данной ячейки в матрице экрана. Количество транзисторов (по строкам и столбцам) и определяет разрешение экрана. Например, экран с разрешением 800x600 содержит 800 транзисторов по горизонтали и 600 по вертикали. Ячейка реагирует на поступающий импульс напряжения таким образом, что поворачивается плоскость поляризации проходящей световой волны, причем угол поворота тем больше, чем выше напряжение. Полная переориентация всех кристаллов ячейки соответствует, например, состоянию включено и определяет максимальный контраст изображения - разницу яркости по отношению к соседней ячейке, которая находится в состоянии выключено. Таким образом, чем больше перепад в ориентации плоскостей поляризации соседних ячеек, тем выше контраст изображения.

    На ячейки жидкокристаллического монитора с пассивной матрицей подается пульсирующее напряжение, поэтому они уступают по яркости изображения жидкокристаллическим мониторам с активной матрицей, в каждую ячейку которых подается постоянное напряжение. Для повышения яркости изображения в некоторых конструкциях используется метод управления, получивший название двойное сканирование, и соответствующие ему устройства - жидкокристаллические мониторы с двойным сканированием (double-scan LCD). Экран разбивается на две половины (верхнюю и нижнюю), которые работают независимо, что приводит к сокращению интервала между импульсами, поступающими на ячейку. Двойное сканирование не только повышает яркость изображения, но и снижает время реакции экрана, поскольку сокращает время создания нового изображения. Поэтому жидкокристаллические мониторы с двойным сканированием больше подходят для создания быстро изменяющихся изображений, например телевизионных.

    В жидкокристаллических мониторах с активной матрицей каждой ячейкой управляет отдельный транзисторный ключ. Например, дисплей с активной матрицей 1 024x768 содержит 786 432 транзисторов. Это обеспечивает более высокую яркость изображения, чем в жидкокристаллических мониторах с пассивной матрицей, поскольку каждая ячейка оказывается под воздействием постоянного, а не импульсного электрического поля. При этом, естественно, активная матрица потребляет больше энергии. Кроме того, наличие отдельного транзисторного ключа для каждой ячейки усложняет производство таких приборов и делает их более дорогостоящими.

    В жидкокристаллическом мониторе установлено определенное количество транзисторов, и поэтому дисплеи такого типа не работают на нескольких частотах. Все пиксели на экране жидкокристаллического монитора имеют фиксированный размер, а в мониторах с электроннолучевой трубкой размер пикселей может изменяться. Таким образом, жидкокристаллические дисплеи разработаны так, что имеют определенную фиксированную разрешающую способность. Перед покупкой дисплея этого типа убедитесь, что ваш видеоадаптер поддерживает такую же разрешающую способность, как и экран, и что этой разрешающей способности будет вполне достаточно на протяжении всего срока службы вашего монитора.

    В жидкокристаллических мониторах как с активной, так и с пассивной матрицами, второй поляризационный светофильтр управляет количеством света, проходящим через ячейку. Ячейки поворачивают плоскость поляризации световой волны таким образом, чтобы она находилась как можно ближе к плоскости поляризации, пропускаемой светофильтром. Чем больше света проходит через светофильтр в каждой ячейке, тем ярче пиксель.

    В монохромных (черно-белых) жидкокристаллических мониторах градации серого цвета (вплоть до 64) создаются за счет изменения либо яркости ячейки, либо соотношения между количеством включенных и выключенных ячеек, соответствующих одному пикселю. В цветных жидкокристаллических мониторах на один пиксель приходится три ячейки, и, управляя их яркостью, можно добиться различного цвета изображения на экране. В настоящее время наибольшую популярность завоевали жидкокристаллические мониторы с пассивной матрицей и двойным сканированием, поскольку по качеству изображения они приблизились к экранам с активной матрицей, а стоят не намного дороже, чем обычные жидкокристаллические мониторы с пассивной матрицей.

    Серьезной проблемой, возникающей при производстве экранов с активной матрицей, является высокий процент отбраковки при выходном контроле: в панелях обнаруживается слишком много неработающих ячеек (в основном из-за неисправных транзисторов). Это делает их значительно дороже, так как стоимость отбракованной продукции входит в стоимость качественной. Лучшие цветные дисплеи - это дисплеи с активной матрицей, или тонкопленочные транзисторные (TFT), в которых каждым пикселем управляют три транзистора (для красного, зеленого и синего цвета). Мониторы с активной матрицей по яркости изображений намного превосходят пассивные дисплеи, и потому изображения на них легко видны под углом.

    В устаревших моделях портативных компьютеров фирмы Toshiba применялась плазменная технология. Некоторые компании, например Philips, применяют эту технологию для экранов настольных компьютеров и повышения четкости телевизионного изображения.

    Плоскопанельные жидкокристаллические мониторы

    В настоящее время жидкокристаллические мониторы стали активно применяться не только в портативных компьютерах, но и в настольных системах. Они обладают целым рядом достоинств, которые отличают их от мониторов с электронно-лучевыми трубками.

  • Для отображения информации используется вся поверхность экрана монитора. Например, видимая область жидкокристаллического 17-дюймового монитора- 17 дюймов, в то время как у монитора с электронно-лучевой трубкой - всего лишь 15 дюймов.
  • Меньшая глубина, что позволяет экономить рабочее пространство.
  • Более низкое энергопотребление и, как следствие, меньшее выделение тепла.
  • Жидкокристаллические мониторы не подвержены "выгоранию" люминофора.
  • Возможность поворота монитора на 90°, что особенно обрадует дизайнеров.

    Перед покупкой жидкокристаллического монитора следует оценить все его преимущества и недостатки. Обратитесь к местной компьютерной прессе, в которой обязательно найдете результаты тестирования и советы по выбору жидкокристаллических мониторов. Единственный фактор, который сдерживает повсеместное распространение этих мониторов, - это довольно высокая цена (правда, как и все цены на аппаратное обеспечение компьютера, она постоянно снижается).

    Компьютеры типа "все в одном"

    После появления популярной модели Apple iMac некоторые производители (NEC и Gateway) разработали аналогичные версии настольных PC типа "все в одном". В этих компьютерах монитор и системный блок выполнены в одном корпусе. Основное преимущество таких систем - небольшие размеры, т.е. к компьютеру размером с обычный монитор достаточно подключить клавиатуру и мышь. К сожалению, возможности обновления подобных компьютеров ограниченны, так что приобретайте их лишь в случае острой нехватки места на рабочем столе.

    Критерии выбора монитора

    Практически в каждом компьютерном магазине вам предложат несколько десятков моделей мониторов - от самого дешевого монохромного до суперсовременного. На чем же остановить свой выбор? Далее в рассматриваются критерии выбора монитора.

    Размер экрана

    Размеры экранов мониторов могут колебаться от 9 до 42 дюймов (или от 23 до 106 см) по диагонали. Чем больше размер экрана, тем дороже монитор. Самыми распространенными являются мониторы с экранами, у которых длина диагонали равна 15, 17, 19 или 21 дюйм. К сожалению, это не действительный размер активной области экрана, а диагональ электронно­лучевой трубки. При сравнении, например, 17-дюймовых мониторов, изготовленных разными фирмами, необходимо измерить активные области их экранов. Эти размеры варьируются от модели к модели, так что 17-дюймовый монитор одной фирмы может давать изображение размером 15 дюймов по диагонали, а монитор другой - 15,5 дюймов.

    Хотя размеры видимой области варьируются от модели к модели, приведенные цифры дают достаточно полное представление о большинстве мониторов. Размер видимой области представляет собой размер по диагонали той части экрана электронно-лучевой трубки, которая подсвечивается электронным лучом. Другими словами, при работе с Windows видимая область - это область, занимаемая главным окном (область рабочего стола).

    В большинстве случаев оптимальными для работы являются 17-дюймовые мониторы. Для новых систем рекомендуются 17-дюймовые мониторы, для систем широкого применения - 15-дюймовые, а для высококлассных систем - 19-21-дюймовые.

    Сравнение размеров электронно-лучевых трубок и соответствующей видимой области экрана

    Размер экрана ЭЛТ, дюймы         Видимая область, дюймы 
    12                                       10,5 
    14                                       12,5 
    15                                       13,5 
    16                                       14,5 
    17                                       15,5 
    18                                       16,5 
    19                                       17,5 
    20                                       18,5 
    21                                       19,5	
    

    Мониторы большего размера рекомендуется использовать для работы с такими приложениями, как, например, настольные издательские системы, где особенно важно видеть мельчайшие детали изображения. На более крупном экране монитора (17-дюймовом или больше) можно отобразить страницу формата А4 в натуральную величину, т.е. увидеть страницу точно в таком виде, в каком она будет напечатана. Это свойство получило название WYSIWYG (What You See Is What You Get - что видишь, то и получишь). Возможность увидеть страницу в натуральную величину позволяет пользователю обойтись без пробных распечаток.

    Многие Web-страницы разработаны с учетом разрешения 1 024x768, оптимального для 17-дюймовых мониторов. Если просматривать такие Web-страницы на мониторе меньшего разрешения, придется воспользоваться полосами прокрутки.

    Хотя во многих мониторах с диагональю меньше 17 дюймов допускается разрешение 1 024x768 и даже выше, большинство пользователей испытывают трудности при чтении документов, отображаемых в этом режиме.

    Разрешающая способность

    Разрешающая способность, или разрешение, монитора - это размер минимальной дета­ли изображения, которую можно различить на экране. Данный параметр характеризуется количеством элементов разложения - пикселей (pixel) - по горизонтали и вертикали экрана. Чем больше количество пикселей, тем более детальное изображение формируется на экране. Необходимое разрешение в значительной степени зависит от конкретного приложения. Символьные приложения (например, программы командной строки) требуют невысокого разрешения, в то время как приложения с большим объемом графики (например, настольная издательская система) нуждаются в более детальных изображениях.

    Видеоадаптеры компьютеров поддерживают несколько стандартных разрешений, приве­денных ниже вместе с общепринятыми наименованиями режимов.

    Разрешение, пиксели                      Наименование режима
    640x480                                VGA (Video Graphics Array) 
    800x600                                SVGA (Super VGA)
    1 024x768                              XGA (extended Graphics Array) 
    1 280x1 024                            UVGA (Ultra VGA)	
    

    Какое разрешение вам потребуется? При работе с изображением, разрешающая способность которого, например, 640x480 пикселей, приемлемое качество можно получить на 14-дюймовом экране. Многие пользователи считают, что обрабатывать изображение с разрешением 1 024x768 на 15-дюймовом мониторе невозможно; для такого разрешения больше подходит 17-дюймовый монитор. Чем больше размер экрана, тем лучше.

    Ниже приведены минимальные размеры экрана, рекомендуемые для самых распространенных форматов изображения.

    Разрешение, пиксели                Размер монитора, дюймы 
    640x480                               13 
    800x600                               15 
    1024x768                              17 
    1280x1 024                            21	
    

    Большинство 15-дюймовых мониторов может выводить изображение с разрешением 1 024x768 пикселей, но символы, пиктограммы и вся картинка будут меньше. Если вы планируете долго работать с мелкими изображениями с разрешением 1024x768 пикселей, приобретите 17-дюймовый монитор.

    Исключение из этого правила может быть сделано для жидкокристаллических мониторов портативных компьютеров. Они по своей физической природе гарантируют абсолютную четкость и стабильность изображения. Кроме того, размер экрана, указанный в документации, соответствует действительному размеру изображения. Так что жидкокристаллический монитор размером 12,1 дюйма на самом деле формирует изображение размером 12,1 дюйма по диагонали, что сравнимо с обычным 14-дюймовым монитором с электронно-лучевой трубкой. Помимо всего прочего, жидкокристаллический монитор обеспечивает такую четкость, которая позволяет работать с более высокими разрешениями, чем на мониторах с электронно-лучевой трубкой сравнимых размеров. Например, во многих высококачественных портативных системах используется жидкокристаллический монитор размером 13,3 дюйма, который обеспечивает разрешение 1 024x768 пикселей. Изображение просто превосходное, в то время как на 14- или 15-дюймовом мониторе с электронно-лучевой трубкой его качество оставляет желать лучшего.

    Шаг точки (размер пикселя)

    В монохромном мониторе разрешение соответствует размеру зерна люминофора, а в цветном - как минимум одной триаде разноцветных пятен. Это различие приводит к тому, что для цветных мониторов вводится еще один параметр, который называется расстоянием между точками (dot pitch) или зернистостью и равен расстоянию между соседними триадами в миллиметрах. Экраны, характеризуемые меньшим значением зернистости, имеют более тесно расположенные триады пятен люминофора и поэтому могут формировать более четкое изображение. И наоборот, экраны с большим значением зернистости формируют менее четкое изображение. Описываемый параметр не применим к жидкокристаллическим мониторам.

    Оригинальный цветной монитор IBM PC имел зернистость 0,43 мм - значение, которое теперь не соответствует практически ни одному стандарту. Представленные на рынке современные мониторы имеют зернистость 0,25 мм и меньше. Я бы не рекомендовал приобретать мониторы с зернистостью больше 0,28 мм. Если вы хотите сэкономить средства, то лучше приобретите монитор с меньшим экраном и меньшей зернистостью.

    В мониторах Sony Trinitron и Mitsubishi DiamondTron используется особый тип апертурной решетки: вертикальные полосы красного, зеленого и голубого люминофора. Этот тип электронно-лучевой трубки обеспечивает более яркое и качественное изображение. В таких мониторах зернистость представляет расстояние не между точками, а между полосами.

    Фирма NEC представила новый тип электронно-лучевой трубки с апертурной решеткой, в которой используются мозаичные ячейки из трех полос цветов люминофора. Естественно, что такой тип трубки обеспечивает еще более качественное изображение по сравнению с предыдущими типами электронно-лучевых трубок.

    Яркость и контрастность изображения (жидкокристаллические мониторы) Вместо зернистости в жидкокристаллических мониторах используются такие параметры, как яркость и контрастность. Яркость этих типов мониторов измеряется в канделах на квадратный метр, или нитах. Обычно яркость среднестатистического жидкокристаллического монитора составляет 150-250 нит. Наилучшее изображение достигается при большой яркости и контрастности.

    Режимы развертки

    Мониторы и видеоадаптеры могут поддерживать два режима развертки - чересстрочный (interlaced) и построчный (noninterlaced). Построчный режим используется в большинстве систем отображения. В этом режиме электронный луч сканирует экран построчно сверху вниз, формируя изображение за один проход. В чересстрочном режиме луч также сканирует экран сверху вниз, но за два прохода: сначала нечетные строки, а затем четные. Каждый проход при чересстрочной развертке занимает половину времени формирования полного кадра при построчной развертке. Таким образом, на полную регенерацию изображения в обоих режимах уходит одно и то же время.

    Мониторы с чересстрочной разверткой могут работать с меньшей частотой регенерации (частотой кадров), что снижает их стоимость. Ограничение возможностей этой развертки связано со способностью глаза "размазывать" две соседние, выведенные в текущем полукадре строки (например, четные) на зазор между ними (в нашем случае - на нечетную строку, по которой луч пробежит в следующем полукадре). Если вы хотите работать с изображениями высокой четкости, приобретите видеоадаптер и монитор, которые поддерживают построчный режим развертки с высоким разрешением.

    Бытует мнение, что у некоторых пользователей мониторы с низкой частотой регенерации при работе в чересстрочном режиме вызывают нежелательные расстройства.

    Энергопотребление и безопасность

    Правильно выбранный монитор может быть экономичным в смысле потребления электроэнергии. Многие фирмы-производители стремятся к тому, чтобы их продукция соответствовала требованиям стандарта Energy Star, предложенного агентством по охране окружающей среды ЕРА (Environmental Protection Agency). Любые компьютер и монитор, потребляющие при совместной работе во время простоя менее 60 Вт (по 30 Вт каждый), получают право на маркировку знаком Energy Star. Некоторые исследования показывают, что при использовании таких "зеленых" компьютеров можно ежегодно экономить до 70 долларов только на оплате электроэнергии.

    Управление питанием

    Самым известным стандартом является DPMS (Display Power-Management Signaling - сигналы управления питанием монитора) ассоциации VESA, который определяет состав сиг­налов, передаваемых компьютером в монитор, когда компьютер простаивает и находится в режиме пониженного потребления энергии.

    Управление энергопотреблением монитора осуществляется с помощью операционной системы. Такие системы, как Windows 9x поддерживают спецификацию расширенного управления питанием (Advanced Power Management - АРМ), согласно которой при длительном бездействии компьютер переходит в режим пониженного энергопотребления. В Windows 98/Ме и Windows 2000 система расширенного управления питанием получила даль­нейшее развитие. Она теперь называется ACPI (Advanced Configuration and Power Interface). Для активизации описанных функций необходима их поддержка на уровне BIOS, что и сделано в современных системных платах.

    Приобретя монитор, соответствующий стандарту DPMS, вы безо всякой модификации системы будете пользоваться преимуществами, которые появляются в результате снижения потребляемой от сети питания мощности. Если у вас нет видеоадаптера, совместимого с DPMS, не расстраивайтесь; некоторые модели адаптеров могут быть перенастроены на этот режим с помощью программ (как правило, бесплатных). Некоторые энергосберегающие модели мониторов комплектуются программами, работающими практически с любым видеоадаптером при формировании сигналов, специфицированных DPMS.

    Ниже перечислены режимы, предусмотренные стандартом DPMS.

  • On (включено). Это рабочее состояние дисплея.
  • Stand-By. Когда часть электроники монитора отключена, энергопотребление значительно снижено, но возвращение в рабочее состояние происходит быстро. Suspend. Дисплей практически полностью выключен, и энергопотребление снижено почти до минимума, но возвращение в рабочее состояние осуществляется дольше, чем из режима Stand-By.
  • Off (выключено). В этом состоянии дисплей выключен и не потребляет энергии. Что­бы вернуть его в рабочее состояние, пользователь должен нажать кнопку включения.
    Режим DPMSСигнал горизонтальной разверткиСигнал вертикальной разверткиЭкранЭнергосбережениеВремя "пробуждения"
    OnЕстьЕстьАктивныйОтсутствует-
    Stand-ByНетЕстьПогасшийМинимальноеБыстро
    SuspendЕстьНетПогасшийЗначительноеДолго
    OffНетНетПогасшийМаксимальноеЗависит от сис­темы


    Уровень электромагнитных излучений

    Другая тенденция в разработке "зеленых" мониторов связана со снижением уровня электромагнитных полей, потенциально вредных для пользователя. Медицинские исследования показали, что такое электромагнитное излучение может быть причиной нарушения нормального цикла беременности, появления дефектов у новорожденных детей и даже рака. При непродолжительном "общении" с монитором риск, может быть, невелик, но, если вы проводите треть суток (или более) за экраном монитора, он возрастает.

    Дело в том, что излучения в области очень низких (ОНЧ) и сверхнизких (СНЧ) частот могут влиять на организм человека. Некоторые исследования показали, что СНЧ-излучение даже более опасно, чем ОНЧ, поскольку этот частотный диапазон совпадает с диапазоном естественной электрической активности биологических клеток. Мониторы, правда, не являются единственным источником такого излучения - еще более мощное излучение генерируется электронагревателями, да и вообще любой электросетью.

    Излучения СНЧ и ОНЧ являются электромагнитными переменными полями с частотой, которая значительно ниже частот, используемых для радиосвязи. Нормы на излучение мониторов в указанных диапазонах частот установлены новым стандартом SWEDAC, названным по имени шведского ведомства стандартизации. В последнее время в правительственных учреждениях и частных фирмах многих европейских стран, как правило, устанавливаются мониторы с низким уровнем излучения. Шведский государственный стандарт MPRI, введенный в 1987 году, допускал определенные "вольности". Стандарт MPR П 1990 года стал значительно жестче (в нем установлены предельные нормы излучения в диапазонах ОНЧ и СНЧ), и большинство современных мониторов, аттестованных как мониторы с пониженным уровнем излучения (Low Radiation - LR), соответствуют его требованиям.

    Стандарт ТСО, принятый в 1992 году, устанавливает еще более жесткие требования, чем MPR П. В него включены нормы, связанные с охраной окружающей среды и касающиеся, в частности, энергосбережения и снижения уровня всех видов излучения. Описание последних версий стандартов ТСО 95 и ТСО 99 можно найти на Web-узле упомянутого выше шведского ведомства. Практически все современные мониторы соответствуют стандарту ТСО. Покупая монитор, вы должны поинтересоваться не только тем, какому из стандартов безопасности он соответствует, но и тем, защита от каких видов излучения предусмотрена в его конструкции. Изложенная выше информация о стандартах, устанавливающих нормы электромагнитного излучения, поможет вам в этом.

    При работе с любым монитором помните о некоторых мерах предосторожности. Самое главное - расстояние между экраном и вами должно быть не меньше 70 см! Отодвинувшись от монитора, вы снизите уровень вредного СНЧ-излучения до значений, сравнимых с воздействием обычных люминесцентных светильников. Кроме того, излучение оказывается наиболее слабым именно перед экраном, поэтому устраивайте свое рабочее место не ближе чем в метре от монитора коллеги. Не забывайте также о копировальных аппаратах, от которых следует располагаться минимум в полутора метрах.

    Электромагнитное излучение - не единственная причина для беспокойства. Обратите внимание и на блики на экране. Приобретя специальные антибликовые экраны, вы не только снизите утомляемость глаз, но и значительно уменьшите уровень излучения в СНЧ- и ОНЧ-диапазонах.

    Частота развертки по вертикали

    Монитор должен обязательно соответствовать выбранному видеоадаптеру. Если вы хотите иметь систему, которую в будущем можно модернизировать, приобретите многочастотный монитор: он будет работать в разных режимах, включая и те, которые еще не специфицированы.

    Имея такой монитор, вы сможете "вписаться" в довольно широкий диапазон частот строчной и кадровой разверток, поскольку синхронизация устанавливается видеоадаптером. Чем шире диапазон возможных частот развертки, тем монитор дороже и универсальнее. Частоты разверток по вертикали и горизонтали, определяемые режимом работы видеоадаптера, должны попадать в диапазон, поддерживаемый электроникой монитора. Частота развертки по вертикали (или частота регенерации) определяет стабильность изображения. Чем она выше, тем лучше. Типичные значения этой частоты находятся в диапазоне от 50 до 160 Гц. Частота развертки по горизонтали (или частота строк) колеблется от 31,5 до 90 кГц и выше.

    Частота развертки по вертикали не должна быть ниже 60 Гц, хотя даже при такой частоте можно заметить мерцание. Пониженная частота вызывает утомляемость глаз, особенно при больших размерах экрана. Если вы можете себе позволить приобрести монитор с частотой регенерации 72 Гц и выше, то вы (или гости) не будете видеть никакого мерцания. Современные мониторы спокойно работают при частоте вертикальной регенерации 85 Гц и выше, что значительно снижает утомляемость при длительной работе. Однако повышение частоты регенерации немного снижает ресурс работы монитора, поскольку каждая картинка должна выводиться на экран чаще. Рекомендую не устанавливать частоту регенерации выше той, при которой вы не испытываете дискомфорта.

    Частота развертки по горизонтали

    При покупке VGA-монитора убедитесь, что частота его развертки по горизонтали не ниже 31,5 кГц (это минимум, необходимый видеоадаптеру для формирования растра 640x480пикселей). В специфицированном VESA-режиме SuperVGA (SVGA- разрешение 800x600 пикселей) частота развертки по вертикали должна равняться 72 Гц, а по горизонтали - не меньше 48 кГц. Для получения более четкого изображения (разрешение 1 024x768 пикселей) частота развертки по вертикали должна достигать 60 Гц, а по горизонтали - 58 кГц. При повышении частоты регенерации до 72 Гц частота строк должна быть увеличена пропорционально. Для получения сверхчеткого изображения нужно искать монитор с частотой развертки по вертикали не меньше 75 Гц, а по горизонтали - не меньше 90 кГц.

    Почти все современные аналоговые мониторы являются многочастотными с внешней синхронизацией. Поскольку сотнями фирм производятся тысячи моделей мониторов, невозможно детально рассмотреть технические характеристики каждого из них. Однако, прежде чем выкладывать денежки, внимательно изучите технические характеристики и убедитесь, что это действительно тот монитор, который вы хотите приобрести. Для начала почитайте какой-нибудь из местных компьютерных журналов, которые периодически публикуют обзоры по мониторам. Если вы не хотите ждать очередного обзора, поищите необходимую информацию на Web-страницах фирм IBM, Sony, Mitsubishi, Viewsonic, NEC и др.

    Каждая из этих фирм выпускает мониторы, которые могут служить эталоном для сравне­ния с продукцией других производителей. Хотя, как правило, они стоят дороже, вы получите аппаратуру высокого качества, гарантированное сервисное обслуживание и консультации.

    Управление монитором

    В большинстве новейших мониторов используется не аналоговое управление, а цифровое (имеются в виду не сигналы, поступающие от видеоадаптера, а управление настройкой с передней панели). В мониторе с цифровым управлением обычно есть встроенное меню настройки яркости, контрастности, размера изображения, смещения по горизонтали и вертикали и даже меню фокусировки. Меню вызывается на экран с помощью специальной кнопки, после чего в нем можно выбрать режим настройки (яркость, контрастность и т.д.) и изменить значения установленных параметров. В некоторых моделях на корпусе монитора предусмотрена отдельная кнопка для каждого режима настройки. По завершении этой процедуры значения параметров сохраняются в энергонезависимой памяти монитора, так что для этого не требуется никакого питания, даже от батареек, но в любой момент (естественно, когда монитор включен) они могут быть изменены. Цифровое управление является переходом на новый уровень технологии отображения, поэтому, если у вас есть выбор, приобретите монитор именно такой конструкции.

    Выбирайте монитор, который позволяет задавать различные параметры изображения, и обратите внимание на то, чтобы органы управления были легко доступными. Не ограничивайтесь только стандартной настройкой контрастности и яркости - практически во всех моделях возможна также регулировка размера изображения по горизонтали и вертикали.

    Условия эксплуатации монитора

    Прежде чем покупать монитор с большим экраном (15 дюймов и больше), подумайте, достаточно ли для него места на вашем рабочем столе. Обычно 17-дюймовый монитор имеет глубину 45-60 см.

    Кроме размеров монитора, необходимо учесть тип освещения на рабочем месте. Чтобы источник света не отражался в экране, многие современные мониторы имеют антибликовое покрытие.

    Тестирование монитора

    Монитор - это настолько важный элемент системы, что знания только его основных технических параметров слишком мало. При покупке постарайтесь проверить его еще в магазине. Лучше всего выполнять тестирование с помощью специального программного обеспечения. Чтобы быстро протестировать монитор, выполните ряд действий.

  • С помощью какой-нибудь графической программы нарисуйте окружность. Если в результате получится овал, а не правильная окружность, значит, монитор сослужит вам плохую службу при работе с графическими или конструкторскими приложениями.
  • Наберите небольшой текст шрифтом 8-10 пунктов (1 пункт (point) равен 1/72 дюйма). Если буквы на экране расплывчатые или вокруг черных символов возникает цветной ореол, выбирайте другой монитор.
  • Попробуйте увеличивать и уменьшать яркость и следите за изображением в углах. Ес­ли изображение изменяет цвет или растягивается/сжимается, то, скорее всего, при из менении яркости нарушается фокусировка.
  • Загрузите Microsoft Windows и проверьте равномерность фокусировки по всему экрану. Сохраняется ли четкость мелких деталей изображения, например пиктограмм? Не становятся ли волнообразными или искривленными прямые линии в области заголовка окна? Мониторы всегда имеют лучшую фокусировку в центре экрана, а значительные искажения в углах свидетельствуют о плохом качестве (причем не отдельного экземпляра, а данной модели мониторов). Искажение формы линии может быть результатом плохой работы видеоадаптера, так что не пренебрегайте возможностью испытать этот монитор с другим видеоадаптером.

    Хороший монитор всегда настроен таким образом, чтобы лучи от красной, зеленой и синей электронных пушек точно попадали на свои пятна люминофора по всей активной области экрана. Если этого не происходит, значит, у вашего монитора плохое сведение лучей, т.е. по краям экрана линии, выводимые как одноцветные, имеют ореол из других цветов. Если же сведение обеспечено по всему экрану, заданные цвета будут чистыми (без примесей), четкими (без ореолов по краям) и именно такими, которые указаны в программе тестирования. Это произойдет, если электронные лучи нигде не задевают пятен другого цвета.

    Уход за монитором

    Чтобы только что купленный 17-дюймовый монитор выглядел через несколько лет как новенький, следуйте приведенным ниже советам.

  • Со временем люминофор выгорает, а значит, снижается качество изображения. Поэтому всегда используйте программы - хранители экрана. Эти средства поставляются с операционной системой, либо их можно найти в Internet.
  • Не забывайте постоянно использовать энергосберегающие функции, а не щелкайте выключателем питания на корпусе монитора. Выключать монитор необходимо раз в день - после окончания работы.
  • Обеспечьте нормальную вентиляцию монитора, не накладывайте на него папки, книги и т.д.
  • Регулярно протирайте экран монитора салфеткой, смоченной очищающим раствором.
  • Также не забывайте вытирать пыль с корпуса.
  • сли ваш монитор оснащен средством размагничивания, то периодически пользуйтесь им.

    Видеоадаптеры

    Видеоадаптер формирует сигналы управления монитором. С появлением в 1987 году компьютеров семейства PS/2 фирма IBM ввела новые стандарты на видеосистемы, которые практически сразу же вытеснили старые. Большинство видеоадаптеров поддерживают по крайней мере один из следующих стандартов:

    MDA (Monochrome Display Adapter);
    HOC (Hercules Graphics Card);
    CGA (Color Graphics Adapter);
    EGA (Enhanced Graphics Adapter);
    VGA (Video Graphics Array);
    SVGA (Super VGA);
    XGA (extended Graphics Array).

    В настоящее время на рынке можно найти адаптеры VGA, SVGA и XGA. Остальные типы видеоадаптеров уже можно считать реликтами компьютерной эры.

    Адаптеры и мониторы стандарта VGA

    В апреле 1987 года одновременно с выпуском компьютеров семейства PS/2 фирма IBM ввела в действие спецификацию VGA (Video Graphics Array), которая вскоре стала общепризнанным стандартом систем отображения компьютеров. Практически сразу же IBM обнародовала еще одну спецификацию для систем отображения с низким разрешением MCGA и выпустила на рынок видеоадаптер высокого разрешения IBM 8514. Адаптеры MCGA и 8514 не стали общепризнанными стандартами, подобно VGA, и вскоре "сошли со сцены".

    Цифровые или аналоговые сигналы

    В отличие от устаревших видеостандартов, ориентированных на передачу мониторам цифровых сигналов, в VGA используется передача аналоговых сигналов. Почему же предпочтение отдано именно аналоговым сигналам, в то время как вся остальная электроника переходит на цифровую технологию? Например, проигрыватели компакт-дисков (цифровые) вытеснили проигрыватели виниловых пластинок (аналоговые); в новейших видеомагнитофонах и видеокамерах используется хранение изображения в цифровом виде для стоп-кадров и медленных повторов; цифровой телевизор позволяет смотреть на одном экране несколько программ одновременно.

    Почему же все-таки IBM решила вернуться к аналоговому управлению монитором? Оказывается, все дело в передаче цвета.

    Большинство мониторов компьютеров, выпущенных до PS/2, принимали цифровые сигналы. При выводе цветного изображения поступавшие сигналы RGB включали/выключали электронные лучи красной, зеленой и синей электронных пушек электронно-лучевой трубки. Таким образом, в изображении на экране могло присутствовать до восьми цветов (23). В мониторах и адаптерах IBM количество цветовых комбинаций удваивалось за счет дополнительных сигналов яркости по каждому цвету. Технология их производства достаточно проста и хорошо освоена, а цветовая совместимость между различными моделями вполне приемлема. Наиболее существенный недостаток цифровых мониторов - ограниченное количество цветов.

    В PS/2 IBM перешла к аналоговой схемотехнике в системе отображения. Аналоговый монитор работает по тому же принципу, что и цифровой, т.е. передаются RGB-сигналы управления тремя основными цветами, но каждый сигнал имеет несколько уровней яркости (в стандарте VGA - 64). В результате число возможных комбинаций (цветов) возрастает до 262 144 (643). Для создания реалистичного изображения средствами компьютерной графики цвет часто оказывается важнее высокого разрешения, поскольку человеческий глаз воспринимает картинку с большим количеством цветовых оттенков как более правдоподобную.

    Адаптер VGA

    В компьютерах PS/2 большинство схем видеоадаптера расположено на системной плате. Эти схемы реализованы в виде специализированной интегральной микросхемы и выпускаются фирмой IBM. Для того чтобы приспособить новый стандарт к более ранним системам, IBM выпустила так называемый адаптер дисплея PS/2 (PS/2 Display Adapter), который чаще называют платой VGA. Этот видеоадаптер содержит все электронные схемы, необходимые для поддержки спецификации VGA, на одной полноразмерной плате с 8-битовым интерфейсом. Сама IBM давно прекратила производство плат VGA, но они еще встречаются в некоторых компьютерах.

    BIOS VGA - это программа, предназначенная для управления схемами VGA. Через BIOS программы могут инициировать некоторые процедуры и функции VGA, не обращаясь при этом непосредственно к адаптеру. Таким образом, программы становятся аппаратнонезависимыми и могут вызывать некоторые функции, хранящиеся в системной BIOS.

    Дальнейшее развитие и совершенствование VGA, связанное с модернизацией аппаратуры, приведет к появлению соответствующей модификации BIOS. При этом могут быть добавлены новые функции. Таким образом, адаптер VGA даже после модернизации будет выполнять все графические и текстовые функции, введенные в его спецификацию в момент создания. Используя адаптер VGA, можно работать со всеми программами, изначально разработанными для адаптеров MDA, CGA и EGA.

    В идеальном случае программисты должны пользоваться интерфейсом BIOS, а не обращаться к программно доступным компонентам видеоадаптера. Только в этом случае гарантируется совместимость программ со всеми нынешними и будущими моделями видеоадаптеров. Однако довольно часто программисты, полагая, что это улучшит качество продукта, обращаются к адаптеру напрямую, без посредничества BIOS. В результате создается высокопроизводительный программный продукт, прочно привязанный к одной-единственной модели аппаратуры.

    Многие производители подтверждают совместимость со стандартом только на уровне регистров, а это не означает соответствия спецификации на все сто процентов. Так что, даже если такая программа прекрасно работает на настоящей аппаратуре фирмы IBM, с адаптером другой фирмы она может не работать. Большинство производителей обеспечивают совместимость на уровне регистров, и программы, напрямую обращающиеся к регистрам видеоадаптера (и только к ним), с этими моделями будут работать корректно. В плате предусмотрена внутрисхемная эмуляция прежних адаптеров на уровне регистров, что обеспечивает абсолютную совместимость с прежними стандартами. Эта совместимость делает VGA действительно универсальным стандартом. Вся аппаратура VGA обеспечивает отображение до 256 оттенков на экране из палитры в 262 144 цвета (256 Кбайт). Естественно, для этого должен использоваться аналоговый монитор.

    Мониторы VGA бывают не только цветными, но и монохромными. Накладывая (суммируя) сигналы всех цветов, получают 64 градации серого вместо оттенков разных цветов, причем преобразование цвета в яркость выполняется программами BIOS. Программа суммирования инициализируется в том случае, если BIOS при загрузке системы обнаруживает монохромный монитор. В этой программе используется преобразование, в котором формула желаемого цвета переписывается таким образом, чтобы в нее были включены все три основных цвета, в результате чего образуется новая градация серого. Таким образом, выве­денный на экран цвет определенного участка изображения состоит, например, из 30% красного, 59% зеленого и 11% синего, а смотрится как серый. Пользователи, предпочитающие монохромный монитор, в этом режиме могут работать с приложениями, спроектированными для цветного отображения.

    В настоящее время основным адаптером VGA считается адаптер с 16-ю цветами и разрешением 640x480. Эти параметры должны поддерживаться всеми адаптерами, работающими под управлением операционной системы Windows. Если при загрузке системы возникают проблемы, то она загружается в так называемом безопасном режиме, где по умолчанию используется адаптер VGA в режиме 640x480, 16 цветов.

    Адаптеры SVGA

    С появлением видеоадаптеров XGA и 8514/А конкуренты IBM решили не копировать эти расширения VGA, а начать выпуск более дешевых адаптеров с разрешением, которое выше разрешения продуктов IBM. Эти видеоадаптеры образовали категорию Super VGA, или SVGA.

    SVGA обладают более широкими возможностями, чем платы VGA. Поначалу SVGA не являлся стандартом. Под этим термином подразумевались многочисленные и отличающиеся одна от другой разработки различных фирм, требования к параметрам которых были жестче, чем требования к VGA.

    Например, одни видеоадаптеры предлагали несколько форматов изображения (800x600 и 1024x768) с разрешением выше, чем у VGA, в то время как другие имели такое же или даже большее разрешение (но и более обширную палитру воспроизводимых оттенков в каждом формате). Несмотря на различия, все эти видеоадаптеры относятся к категории плат SVGA. Внешне платы SVGA мало чем отличаются от своих собратьев VGA. На них установлены такие же разъемы.

    Поскольку типовые спецификации плат SVGA разных производителей существенно различаются, подробно рассмотреть их невозможно.

    Назначение контактов стандартного 15-контактного разъема VGA

    Контакт    Сигнал                                  Направление передачи
    1          Красный                                           Выход 
    2          Зеленый                                           Выход 
    3          Синий                                             Выход 
    4          Монитор ID 2                                      Вход 
    5          Логический нуль (самотестирование монитора)         - 
    6          Общий для красного аналогового                      -
    7          Общий для зеленого аналогового                      -
    8          Общий для синего аналогового                        - 
    9          Ключ (контакт пропущен)                             - 
    10         Общий для синхронизации                             - 
    11         Монитор ID 0                                      Вход 
    12         Монитор ID 1                                      Вход 
    13         Синхронизация строк                               Выход 
    14         Синхронизация кадров                              Выход 
    15         Монитор ID 3                                      Вход	
    

    Стандарты SVGA ассоциации VESA

    В октябре 1989 года ассоциация VESA, учитывая сложность программирования множества выпускаемых модификаций плат SVGA, предложила стандарт для единого программного интерфейса с этими платами. В эту ассоциацию вошли представители большинства компаний, выпускающих аппаратуру для ПК, в том числе и аппаратуру отображения.

    Новый стандарт был назван VESA BIOS Extension. Если видеоадаптер удовлетворяет этому стандарту, программным путем легко определить ее специфические соответствия и использовать их в дальнейшем. Достоинство VESA BIOS заключается в том, что для работы с любым адаптером SVGA программист может использовать единый драйвер. С адаптерами SVGA различных моделей от разных производителей можно общаться через единый программный интерфейс VESA.

    Поначалу эта концепция не встретила особой поддержки. Некоторые производители адаптеров SVGA стали выпускать VESA BIOS Extension в виде отдельной резидентной программы, которую можно было загрузить при запуске компьютера. Однако через какое-то время отдельные фирмы начали включать VESA BIOS Extension в свои SVGA BIOS, что, конечно, удобнее: отпадает необходимость в загрузке дополнительной программы, если планируется работать с приложением, использующим этот интерфейс и предполагающим, что соответствующая программа находится в памяти.

    В настоящее время большинство выпускаемых адаптеров SVGA поддерживают спецификацию VESA BIOS Extension. Эта поддержка в основном необходима для DOS-приложений реального режима (в основном игр) и операционных систем, отличных от Windows. Для пользователей операционных систем Windows 9x и Windows NT/2000 эти расширения BIOS не нужны, поскольку для работы используется видеодрайвер установленного видеоадаптера.

    Существующий стандарт VESA на платы SVGA предусматривает использование практически всех распространенных вариантов форматов изображения и кодирования цветовых оттенков, вплоть до разрешения 1280x1 024 пикселей при 16777 216 оттенках (24-битовое кодирование цвета). Некоторые видеоадаптеры поддерживают разрешение 1 880x1 440. Однако иногда видеоадаптер SVGA, который рекламируется как VESA-совместимый, не работает с конкретным драйвером, например с драйвером на 800x600 пикселей с 256-ю цветами, который входит в Windows.

    Компоненты видеосистемы

    Для работы видеоадаптера необходимы следующие основные компоненты:

  • BIOS (Basic Input/Output System - базовая система ввода-вывода);
  • графический процессор, иногда называемый набором микросхем системной логики видеоадаптера;
  • видеопамять;
  • цифроаналоговый преобразователь, он же ВАС - Digital to Analog Converter;
  • разъем;
  • видеодрайвер.

    Многие популярные адаптеры сегодня имеют дополнительные модули, предназначенные для специальных целей, например для ускорения отображения трехмерных объектов. В следующих разделах эти компоненты рассматриваются более подробно.

    BIOS видеоадаптера

    Видеоадаптеры имеют свою BIOS, которая подобна системной BIOS, но полностью независима от нее. (Другие устройства в компьютере, такие как SCSI-адаптеры, могут также иметь собственную BIOS.) Если вы включите монитор первым и немедленно посмотрите на экран, то сможете увидеть опознавательный знак BIOS видеоадаптера в самом начале запуска системы.

    BIOS видеоадаптера, подобно системной BIOS, хранится в микросхеме ROM; она содержит основные команды, которые предоставляют интерфейс между оборудованием видеоадаптера и программным обеспечением. Программа, которая обращается к функциям BIOS видеоадаптера, может быть автономным приложением, операционной системой или системной BIOS. Обращение к функциям BIOS позволяет вывести информацию о мониторе во время выполнения процедуры POST и начать загрузку системы до начала загрузки с диска любых других программных драйверов.

    BIOS видеоадаптера, как и системную BIOS, можно модернизировать двумя способами. Если BIOS записана в микросхеме EEPROM, то ее содержимое можно модифицировать с помощью специальной программы, поставляемой изготовителем адаптера. В противном случае микросхему можно заменить новой, опять-таки поставляемой изготовителем. BIOS, которую можно модифицировать с помощью программного обеспечения, иногда называется flash BIOS.

    Обновление BIOS видеоадаптера может потребоваться в том случае, если старый адаптер используется в новой операционной системе или изготовитель обнаруживает существенный дефект в первоначальном коде программы. Но не впадайте в соблазн модернизировать BIOS видеоадаптера только потому, что появилась новая, пересмотренная версия. Старайтесь следовать правилу: не модернизируйте, если в этом нет необходимости.

    Графический процессорВ конструкции видеоадаптера может использоваться один из трех типов процессора или специализированного комплекта микросхем. Тип устройства, которое будет установлено в конкретной плате, практически не зависит от стандарта отображения, поддерживаемого видеоадаптером VGA, SVGA или XGA.

    Самая старая архитектура видеоадаптеров называется структурой с сохранением кадра изображения (frame-buffer technology). Она предполагает методику построения изображения, при которой видеоадаптер отвечает только за хранение и регенерацию статического кадра изображения. Сам же кадр строится исключительно усилиями программы и центрального процессора компьютера. Естественно, при такой методике на центральный процессор ложится огромная нагрузка, поскольку он должен практически полностью управлять построением всех деталей изображения.

    В современной компьютерной графике применяется также специализированный графический сопроцессор. Такая архитектура предполагает включение в состав видеоадаптера собственного процессора, который выполнял бы все вычисления, необходимые для построения изображения. При этом центральный процессор почти полностью освобождается для выполнения других задач (не связанных непосредственно с формированием картинки). Таким образом, отобрав практически все графические функции у центрального процессора компьютера и возложив их на специализированный (максимально для этого приспособленный) процессор видеоадаптера, эта архитектура обеспечивает минимальное время реакции системы.

    Существует промежуточный вариант архитектуры - видеоакселератор (accelerator chip) с ограниченным набором функций. Такая архитектура, применяемая во многих видеоадаптерах, представленных на современном компьютерном рынке, предполагает, что электронные схемы видеоадаптера решают алгоритмически простые, но отнимающие много времени задачи. В частности, электронные схемы видеоадаптера выполняют построение графических примитивов - прямых линий, окружностей и т.п., а за центральным процессором компьютера остается конструирование изображения, разложение его на составляющие и пересылка в видеоадаптер инструкций, например: нарисовать прямоугольник определенного размера и цвета.

    Поэтому при выборе видеоадаптера внимательно отнеситесь к подбору необходимого набора микросхем и обратите внимание на выполняемые им операции.

    Видеопамять

    При формировании изображения видеоадаптер обращается к памяти. Емкость памяти на видеоадаптере (видеопамяти) может быть разной: 1, 2, 4, 8, 16 или 32 Мбайт. Большинство современных плат имеет минимум 8 Мбайт, а во многих компьютерах установлена видеопамять объемом 16 Мбайт. Дополнительная память не увеличивает быстродействия видеоадаптера, но позволяет повысить разрешение изображения и/или количество воспроизводимых цветов.

    В качестве видеопамяти могут использоваться микросхемы памяти различных типов.

  • FPM DRAM (Fast Page-Mode RAM). Медленная. Используется в устаревшие ISA-видеоадаптеры.
  • VRAM (Video RAM). Очень быстрая, дорогая. Сейчас используется редко.
  • WRAM (Window RAM). Очень быстрая, дорогая; Сейчас используется редко.
  • EDO DRAM (Extended Data Out DRAM). Средняя по скорости. Используется в дешевых PCI-видеоадаптерах.
  • SDRAM (Synchronous DRAM). Быстрая. Используется в основном в видеоадаптерах PCI/AGP.
  • MDRAM (Multibank DRAM). Быстрая. Используется довольно редко.
  • SGRAM (Synchronous Graphics DRAM). Очень быстрая. Используется в высококачественных видеоадаптерах AGP.
  • DDR. Очень быстрая. Используется в высококачественных видеоадаптерах AGP.

    Вычисление необходимого объема видеопамяти

    Объем памяти, необходимый для создания режима с заданным разрешением и количеством цветов, вычисляется следующим образом. Для кодирования каждого пикселя изображения необходим определенный объем памяти, а общее количество пикселей определяется заданным разрешением. Например, при разрешении 1024x768 на экране отображается 786 432 пикселя.

    Если необходимо сформировать изображение в этом режиме, но только с двумя градациями яркости каждого пикселя (или с двумя цветами, один из которых черный), понадобится 1 бит на каждый пиксель. Если этот бит равен нулю, пиксель будет отображаться черным, а если единице - белым. Отведя на каждый пиксель по 4 бит, можно отобразить 16 цветов, поскольку четырехразрядное двоичное число имеет 16 различных комбинаций состояний отдельных разрядов. Перемножив количество пикселей при заданном разрешении и количество битов на один пиксель, исходя из заданного количества цветов, можно получить объем памяти, необходимый для формирования и хранения изображения в этом формате. Ниже приведен пример подобных вычислений:

    1024X768 = 786 432 пикселя X 4 бит/пиксель = 3 145 728 бит = 393 216 байт = 384 Кбайт

    Итак, для отображения картинки с 16-ю цветами и разрешением 1 024x768 пикселей потребуется 384 Кбайт видеопамяти на видеоадаптере. Поскольку объем модулей памяти "физически" кратен степеням двойки, т.е. можно установить на плату 256 либо 512 Кбайт, а также 1, 2 либо 4 Мбайт, для поддержки заданного режима необходимо хотя бы 512 Кбайт. Увеличив количество битов на пиксель до восьми, что равнозначно увеличению количества цветов до 256, получим при том же разрешении необходимый объем памяти - 786 432 байт, или 768 Кбайт. И опять-таки, учитывая существующую номенклатуру модулей, получим в результате 1 Мбайт памяти на видеоадаптере.

    Для того чтобы иметь еще более высокое разрешение и большее количество оттенков на плате SVGA, объем памяти должен существенно превышать 256 Кбайт, установленных на плате стандартного адаптера VGA. Объемы памяти, необходимые для различных форматов изображения SVGA, приведены в таблице.

    Минимальный объем памяти видеоадаптера для различных режимов отображения (двухмерная графика)

    Разрешение, Глубина 	Количество цветов Объем модуля Необходимый объем
    пикселей  	цвета, бит                                видеопамяти, байт
    
    640x480      4          	16           256 Кбайт      153600 
    640x480      8                256          512 Кбайт      307200 
    640x480     16               65536           1 Мбайт      614400 
    640x480     24               16777216        1 Мбайт      921600 
    800x600      4                16           256 Кбайт      240000 
    800x600      8                256          512 Кбайт      480000 
    800x600     16               65 536          1 Мбайт     960 000 
    800x600     24               16777216        2 Мбайт     1440000 
    1024x768     4                16           512 Кбайт      393216 
    1024x768     8                256            1 Мбайт     786 432 
    1024x768    16               65 536          2 Мбайт   1 572 864 
    1024x768    24               16777216        4 Мбайт     2359296 
    1280x1024    4                16             1 Мбайт      655360 
    1280x1024    8                256            2 Мбайт     1310720 
    1280x1024   16               65 536          4 Мбайт   2 621 440 
    1280x1024   24               16777216        4 Мбайт     3932160	
    

    Из таблицы видно, что видеоадаптер с памятью 2 Мбайт может формировать картинку с 65536 цветами при разрешении 1024x768 пикселей, но для получения качества, близкого к фотографическому (true color) - 16,8 млн цветовых оттенков, понадобится нарастить объем памяти до 4 Мбайт. В большинстве современных адаптеров устанавливается 8, 16 или 32 Мбайт памяти. Эта дополнительная память не используется в двухмерной графике, а предназначена для реализации различных типов буферов. В таблице приведены сведения о необходимых объемах памяти различных режимов в трехмерной графике.

    Минимальный объем памяти видеоадаптера для различных режимов отображения (двухмерная графика)

    Разрешение,   Глубина цвета,  Объем модуля, Необходимый объем видеопамяти,
    пикселей       бит              Мбайт                 Мбайт 
    640x480        16                       2                1,77 
    640x480        32                       4                2,93 
    800x600        16                       8                2,76 
    800x600        32                       8                4,58 
    1024x768       16                       8                4,50 
    1024x768       32                       8                7,50 
    1280x1024      16                       8                7,50
    

    Хотя некоторые адаптеры могут работать в 32-разрядном режиме, это не обязатель­но подразумевает, что они могут воспроизводить более 16277216 цветов, подобно дисплею при 24-разрядном режиме true color. Многие видеопроцессоры и шины видеопамяти оптимизированы для передачи данных в 32-разрядных словах и фактически отображают 24-разрядный цвет даже при работе в 32-разрядном режиме. Поэтому они отображают 16277216 цветов, а не 4294967296, как можно было ожидать при использовании 32-разрядного режима.

    Увеличение объема памяти не скажется на производительности видеоадаптера в двухмерной графике. Дополнительная память принесет пользу только в трехмерной графике.

    Видеоадаптер при глубине цвета 24 бит/пиксель обеспечивает почти 16,8 млн оттенков, в этом режиме он способен дать качество изображения, близкое к фотографическому. Если вам действительно нужно много работать с высококачественной графикой, приобретите такую плату.

    Некоторые типы видеоадаптеров можно модернизировать, устанавливая дополнительные модули видеопамяти. Чаще всего дополнительные модули необходимо приобретать у изготовителя видеоадаптера.

    Разрядность шины видеосистемы

    Рассматривая память в системе отображения, следует также остановиться на формате обращения к памяти со стороны схем обработки изображения. В современном видеоадаптере все схемы, необходимые для формирования и обработки изображения, реализованы в специализированной микросхеме - графическом процессоре, установленном на этой же плате. Графический процессор и память обмениваются данными по локальной шине. Большинство современных адаптеров имеют 64- или 128-разрядную шину. Кое-кого это может привести в замешательство: ведь с шиной сразу ассоциируются разъемы и т.п. Но здесь речь идет о локальной шине, к которой имеют доступ только микросхемы графического процессора и памяти адаптера. Другими словами, если в описании видеоадаптера указано, что он 64-разрядный, не пугайтесь - в действительности это плата с 32-разрядным интерфейсом PCI или AGP, но внутри нее обмен между памятью и графическим процессором выполняется по 64-разрядной локальной шине.

    Память DRAM

    Поначалу для хранения изображений использовались обычные микросхемы динамической памяти (Dynamic RAM - DRAM). Они довольно дешевые, но обладают невысоким быстродействием, что обусловлено необходимостью периодически восстанавливать (регенерировать) в них информацию, а кроме того, такие микросхемы не позволяют считывать информацию во время записи.

    Графические платы современных компьютеров требуют исключительно высокой скоро­сти обмена данными с памятью. При разрешении 786 432 (1024x768) пикселя и стандартной частоте регенерации 72 Гц все содержимое памяти (буфера кадра изображения) считывается цифроаналоговым преобразователем 72 раза в секунду. Это означает, что в режиме true color (24 бит/пиксель) скорость считывания данных из памяти должна быть около 170 Мбайт/с - практический предел для современных чипов DRAM. В последние годы, стремясь удовлетво­рить возрастающие требования к быстродействию памяти, разработчики стали применять модули памяти другого типа.

    Память EDO DRAM

    Один из новых типов видеопамяти - EDO (Extended Data Out - расширенный вывод данных). Повышение производительности модулей EDO RAM объясняется тем, что их элементы хранения подзаряжаются независимой электронной схемой так, что следующий цикл обращения может начинаться до того, как закончится предыдущий. В результате EDO RAM работают на 10% быстрее, чем DRAM, выполненные по той же микроэлектронной технологии. Впервые выпуск EDO RAM освоила фирма Micron Technologies. Микросхемы такого типа задумывались для использования в качестве основной памяти компьютера, но стали применяться в PCI-видеоадаптерах. Микросхемы EDO изготовлены по той же технологии, что и микросхемы DRAM, и на том же оборудовании, поэтому стоят они одинаково.

    Высокоскоростная видеопамять (устаревшие типы) Память VRAM

    VRAM (Video RAM) - еще один популярный тип модулей видеопамяти. Память этого типа также называют двухпортовой, поскольку к ней одновременно могут обращаться два "абонента". (Таковыми в случае использования видеоадаптера являются графический процессор (или акселератор, или даже процессор компьютера) и цифроаналоговый преобразователь.) Это позволяет повысить быстродействие как по сравнению с обычными DRAM, так и по сравнению с EDO RAM, но такое схемотехническое решение гораздо дороже.

    Память WRAM

    Дальнейшим развитием VRAM являются специализированные модули WRAM (Window RAM), разработанные фирмой Samsung. В них применяется тот же принцип двухпортового доступа, что и во VRAM, но технология производства и микросхемы оптимизированы с учетом конкретного применения в видеоадаптерах; к тому же стоимость их несколько ниже. WRAM вытеснили VRAM из большинства моделей видеоадаптеров.

    Память MDRAM

    MDRAM (Multibank DRAM) - это тип памяти, который также предназначен для использования в графических и видеосистемах. Разработанная фирмой MoSys, Inc., память MDRAM образуется из множества банков небольшого объема (32 Кбайт). Традиционно DRAM и VRAM имели логическую организацию в виде одного цельного банка. Поскольку MDRAM состоит из небольших банков по 32 Кбайт, нужный на плате объем не увеличивается до ближайшей степени двойки, как в видеоадаптерах. Именно благодаря этому технологическому решению стало возможным снизить стоимость аппаратуры, что имеет большое значение для рынка компьютеров, чувствительного к ценовой политике.

    Например, графическая система с разрешением 1024x768 пикселей класса true color (24 бит/пиксель) требует 2,3 Мбайт для хранения одного кадра изображения и еще некоторый объем для хранения данных, не связанных непосредственно с кадром. Если используются модули DRAM с организацией 16x256 Кбайт и 64-разрядная шина обмена, то необходимо создать буфер емкостью 4 Мбайт, который должен состоять из двух банков по четыре микросхемы в каждом. В то же время, если использовать MDRAM, можно организовать память общим объемом 2,5 Мбайт из двух или трех микросхем. В результате устраняется нагрузка в виде невостребованных 1,5 Мбайт, а это существенная часть стоимости адаптера.

    Кроме того, MDRAM можно организовать таким образом, что обращение к каждому банку будет независимым. А это путь к несомненному повышению производительности видеоадаптера в целом (по сравнению с моделями, использующими VRAM или WRAM).

    Высокоскоростная видеопамять (современные типы) Память SGRAM

    Память SGRAM (Synchronous Graphics RAM) предназначена для высококачественных моделей видеоадаптеров. Как и SDRAM, она может работать на частоте шины (до 200 МГц). По сравнению с обычными DRAM быстродействие SGRAM возросло более чем в четыре раза, и она может работать на частотах 133 МГц и выше. В настоящее время этот тип памяти используется в современных видеоадаптерах PCI и AGP.

    Память SDRAM

    SDRAM (Synchronous DRAM) используется в компьютерах с процессорами Pentium II/III в качестве основной памяти. Модули памяти DIMM могут быть установлены в видеоадаптер. Этот тип памяти может работать на частоте шины до 200 МГц, но по быстродействию уступает SGRAM. Память SDRAM используется в высококачественных видеоадаптерах PCI и AGP.

    Память DDR SDRAM

    Этот тип памяти позволяет работать на удвоенной частоте по сравнению с обычной памя­тью SDRAM. Разработан для современных системных плат с частотой шины 133 МГц.

    Память Direct RAMBUS DRAM (DRDRAM) и Sync Link DRAM (SLDRAM)

    Эти типы памяти появились сравнительно недавно и пока не получили широкого распро­странения. Это самые быстродействующие типы памяти по сравнению с остальными.

    Цифроаналоговый преобразователь

    Цифроаналоговый преобразователь видеоадаптера (обычно называемый RAMDAC) преобразует генерируемые компьютером цифровые изображения в аналоговые сигналы, которые может отображать монитор. Быстродействие цифроаналогового преобразователя измеряется в МГц; чем быстрее процесс преобразования, тем выше вертикальная частота регенерации. В современных высокоэффективных видеоадаптерах быстродействие может достигать 300 МГц и выше.

    Шина

    В этой главе уже шла речь о том, что модели видеоадаптеров предназначены для соответствующих типов шин. Например, адаптер VGA разрабатывался для шины МСА, то же самое относится к адаптерам XGA и XGA-2. Скорость обработки видеоинформации зависит от используемой в компьютере системной шины (ISA, EISA или МСА). Шина ISA 16-разрядная, с тактовой частотой 8,33 МГц. По шинам EISA и МСА можно одновременно передавать 32 бит данных, но их тактовая частота не превышает 10 МГц.

    Не путайте быстродействие шины с быстродействием процессора. Современные процессоры работают на частотах более 300 МГц, но тактовые частоты шин значительно ниже.

    Проблема отчасти была решена благодаря локальной шине VESA, или просто VL-Bus, которая использовалась как дополнение к основной шине. Например, в компьютере с шиной ISA могут быть установлены разъемы VL-Bus. Шина VL-Bus 32-разрядная, а ее быстродействие равно быстродействию процессора - до 40 МГц (без учета умножения тактовой частоты в самом микропроцессоре). Таким образом, используя в системе оптимально настроенную шину VL-Bus, можно достичь "умопомрачительной" скорости.

    В июле 1992 года Intel внедрила в свои разработки шину PCI, которая максимально приближала периферийные устройства к процессору. Вид полноценной системной шины она обрела во второй версии (1993 год). В шине PCI-2 сочетаются быстродействие локальной шины и определенная независимость от основного процессора. Видеоадаптеры, предназначенные для шины PCI, как и платы, ориентированные на VL-Bus, могут радикально повысить производительность видеосистемы: они спроектированы в соответствии с технологией Plug and Play и практически не требуют настройки.

    Самое современное системное новшество в области разработки шин - ускоренный графический порт (AGP). Это специально выделенная видеошина, разработанная Intel. Шина имеет максимальную пропускную способность, в четыре раза большую, чем у сопоставимой шины PCI. По существу, AGP является расширением шины PCI, причем предназначена она для использования только с видеоадаптерами. Указанная шина предоставляет им высокоскоростной доступ к оперативной памяти компьютера. Это позволяет адаптеру обрабатывать некоторые элементы трехмерных изображений, например текстурные карты, непосредственно в системной памяти, а не копировать их в память адаптера до начала обработки. При этом экономится время и не требуется увеличивать объем памяти видеоадаптера для улучшения поддержки функций обработки трехмерных изображений.

    Хотя AGP была разработана специально для процессоров Pentium П, она не зависит от процессора. Для нее требуется поддержка набора микросхем системной логики системной платы, т.е. для использования AGP вы не сможете модифицировать существующую систему, не заменив системную плату.

    Даже при наличии подходящего набора микросхем системной логики вы не сможете использовать все преимущества AGP без поддержки со стороны операционной системы. Средство Direct Memory Execute (DIME) использует оперативную память вместо памяти видеоадаптера для выполнения некоторых задач и тем самым уменьшает объем передаваемой информации от адаптера и к адаптеру. Windows 98 использует эту особенность точно так же, как и Windows 2000, a Windows 95 - нет.

    Быстродействие шины AGP

    В настоящее время существует три разновидности шины AGP - 1х, 2х и 4х. Оригинальная версия AGP 1х работает на частоте 66 МГц и обеспечивает максимальную скорость передачи данных 266 Мбайт/с, что приблизительно равно удвоенной скорости работы 32-разрядного видеоадаптера PCI. Следующая версия AGP, 2х, работает на частоте 133 МГц и обеспечивает скорость передачи данных 533 Мбайт/с. Самая последняя версия AGP поддерживает режим 4х и обеспечивает скорость передачи данных до 1 Гбайт/с.

    Какой же версии отдать предпочтение? В настоящее время применяется версия 4х. Она поддерживается на уровне операционных систем Windows 98 и Windows 2000/XP. Если вы собираетесь интенсивно использовать трехмерную графику, то лучше приобретайте видеоадаптер с AGP 4х. Обязательно перед покупкой нового видеоадаптера изучите документацию к системной плате, чтобы выяснить, совместим ли выбранный видеоадаптер и набор микросхем системной платы. Практически все производители видеоадаптеров выпускают как AGP - так PCI-версии этих устройств. Если ваша системная плата не поддерживает шину AGP, то можно найти аналогичный видеоадаптер PCI. В современных компьютерах различного уровня AGP стала промышленным стандартом шины для видеоадаптеров.

    Видеодрайвер

    Программный драйвер - существенный элемент видеосистемы, с помощью которого осуществляется связь программного обеспечения с видеоадаптером. Ваш видеоадаптер может быть оснащен самым быстрым процессором и наиболее эффективной памятью, но плохой драйвер способен свести на нет все эти преимущества.

    Приложения DOS непосредственно управляют оборудованием, и обычно в их состав входят собственные драйверы для различных типов видеоадаптеров. Все приложения для Windows используют единый драйвер, установленный в самой операционной системе (поскольку только в таком случае приложения могут использовать обращения к функциям операционной системы для управления видеоадаптером).

    Видеодрайверы используются для поддержки процессора видеоадаптера. Несмотря на то что видеоадаптеры поставляются изготовителем вместе с драйверами, иногда используются драйверы, поставляемые вместе с набором микросхем системной логики.

    Большинство производителей видеоадаптеров и наборов микросхем системной логики имеют свои Web-серверы, где можно найти информацию о самых последних версиях драйверов. Хотя может пригодиться драйвер, поставляемый вместе с набором микросхем системной логики, лучше использовать драйверы, поставляемые производителем адаптера. Перед покупкой видеоадаптера желательно посетить Web-сервер производителя и выяснить, какие драйверы предлагаются для данного конкретного адаптера. Частые модификации драйверов можно расценивать не только как реакцию производителя на жалобы пользователей, но и как признак ненадежности оборудования.

    Видеодрайвер также обеспечивает интерфейс, который используется для настройки мето­дов управления дисплеем, применяемых адаптером. Во вкладке Настройка (Settings) диалогового окна Свойства: Экран (Display: Properties) системы Windows 9x приведены параметры монитора и используемый режим видеоадаптера. В этой же вкладке можно выбрать глубину (разрядность) цвета и разрешающую способность экрана. Драйвер можно настроить так, чтобы никто не мог выбрать параметры, которые не поддерживаются оборудованием. Например, нельзя установить разрешающую способность 1 024x768 при глубине цвета 24-разряда, если адаптер имеет память объемом всего лишь 1 Мбайт. При щелчке на кнопке Дополнительно (Advanced) откроется диалоговое окно свойств вашего конкретного адаптера. Содержимое этого окна зависит от драйвера и возможностей оборудования. Обычно во вкладке Общие (General) этого диалогового окна вы можете установить размер шрифтов (большой или малый), наиболее подходящий, по вашему мнению, для выбранной разрешающей способности. Вы также можете поместить пиктограмму для открытия этого окна на панель задач Windows 9x. Тогда для изменения параметров не потребуется открывать панель управления.

    Во вкладке Адаптер (Adapter) приведена подробная информация об адаптере и драйвере, установленных в системе. В этой же вкладке можно настроить частоту регенерации для дисплея. Если адаптер имеет графический акселератор, то во вкладке Быстродействие (Performance) будет расположен бегунок для управления функцией аппаратного ускорения.

    Установка бегунка в крайнюю правую позицию полностью инициирует все аппаратные функции ускорения работы оборудования адаптера. Перемещение бегунка с помощью мыши на одну позицию влево отключает аппаратное управление курсором в драйвере дисплея. Это эквивалентно добавлению строки SWCursor=l в раздел [Display] файла System, ini.

    При перемещении бегунка еще на одну позицию влево (ко второй отметке справа) в адаптере отключаются аппаратные функции перемещения блока битов. В некоторых драйверах при таком положении также отключается возможность отображения памяти при операциях ввода-вывода. Это эквивалентно добавлению строки Mmio=0 в раздел [Display] файла System, ini и строки Saf eMode=l в раздел [Windows] файла Win. ini (и упомянутой выше строки SWCursor). Перемещение бегунка в позицию Нет (None) (самую крайнюю слева) эквивалентно добавлению строки Saf eMode=2 в раздел [Windows] файла Win. ini. Это отключает все аппаратные функции ускорения - при выводе изображений операционная система может использовать только не зависящий от устройства механизм DIB (device-independent bitmap), а не функции перемещения блоков битов. Этот режим следует использовать лишь в том случае, если компьютер часто зависает или вы часто получаете сообщения об ошибках страниц памяти.

    Видеоадаптеры для мультимедиа

    Изображения - один из важнейших компонентов мультимедиа. В этом разделе речь пой­дет об анимации, движущихся и неподвижных изображениях и их графической обработке.

    Цены на вычислительную технику снижаются, и то, что раньше делалось только на дорогостоящих графических рабочих станциях, стало доступным владельцам персональных компьютеров. Большинство пользователей предпочитают трехмерную анимацию. Возможность упорядочения элементов сцены в трехмерном пространстве (по глубине) делает такие платы уникальными в своем классе. Благодаря этому на персональном компьютере можно получить трехмерные изображения с фотографическим качеством, причем по быстродействию такая система не уступает специализированным рабочим станциям.

    Для расширения возможностей стандарта VGA были разработаны специальные спецификации (VFC, VAFC, VMC и VESA VIP). Но поскольку ни одна из них не стала промышленным стандартом внутренних видеоразъемов, некоторые изготовители вспомогательных видеоадаптеров, например ЗD-акселераторов и MPEG-декодеров, предусматривают возмож­ность подключения своих изделий к стандартному разъему VGA.

    Устройства формирования видеосигнала

    Первые попытки обработать изображения были предприняты на телевидении. Но телевизионные сигналы существенно отличаются от сигналов в компьютерах. В США стандарты для цветного телевидения были введены в действие в 1953 году Национальным комитетом по телевизионным системам - NTSC (National Television System Committee). Некоторые страны, например Япония, поддерживают этот стандарт, а в Европе были разработаны собственные стандарты: PAL (Phase Alternate Line) и SEC AM (SEquential Couleur Avec Memoire).

    Стандарты на телевизионные сигналы и видеосигналы в мониторах компьютеров
    СтандартГод ввода в действие Страна Количество строк Частота кадров, Гц
    Телевизионный NTSC1953США, Япония52560
    PAL1941Англия, Голландия, Германия62550
    SECAM1962Франция62525
    Компьютерный VGA1987США640x48072

    В данном случае под строками подразумевается количество точек по вертикали. Для преобразования VGA-изображения в телевизионный сигнал используются специальные схемы синхронизации.

    С помощью TV-адаптеров (конвертеров VGA/NTSC) можно просматривать созданные компьютером изображения на обычном телевизоре и записывать на видеомагнитофон. Подобные устройства делятся на две категории: с полной "привязкой" (для взаимной синхронизации многих источников видеосигналов или телевизионных устройств и компьютера) или без таковой. Первые обеспечивают высокую стабильность сигналов; они необходимы, например, для качественной записи на ленту, однако при обычной демонстрации можно обойтись более простыми конвертерами.

    Конвертеры выпускаются либо как встраиваемые платы, либо как отдельные устройства (для портативного компьютера). Такие внешние устройства не заменяют адаптер VGA, а под­ключаются к нему извне с помощью кабеля. Во встраиваемых конвертерах, помимо входного и выходного портов VGA, устанавливаются стандартные видеоразъемы.

    Как правило, конвертеры поддерживают телевизионные стандарты NTSC и PAL. Разрешение, отображаемое на экране телевизора и фиксируемое видеомагнитофоном, обычно не превышает 640x480 пикселей. На платах могут устанавливаться схемы, позволяющие избавиться от мерцания картинки, которое возникает из-за различия в частотах кадровой синхронизации в телевизионном и VGA-стандарте.

    Устройства перехвата изображения

    С помощью таких устройств можно сохранить отдельные кадры для дальнейшего просмотра и редактирования. Эти устройства подключаются через параллельный порт компьютера. Качество изображения довольно высокое, хотя и ограничено входным сигналом. Эти устройства работают с 8-, 16- и 24-разрядными VGA-платами и принимают видеоизображения от устройств форматов VHS, Super VHS и Hi-8. Естественно, изображение, полученное от видеоисточников форматов Super VHS и Hi-8, более качественное.

    Перехваченное изображение можно обработать в приложениях; они позволяют редактировать изображения, конвертировать файлы, вырезать фрагменты и пр.

    Использование нескольких мониторов

    В Macintosh такая возможность была предусмотрена еще несколько лет назад. Теперь она появилась в Windows 98 и Windows 2000. В Windows 98 эта система позволяет использовать до девяти мониторов и видеоадаптеров (в Windows 2000 десять), каждый из которых может отображать различное представление (вид) рабочего стола. Когда вы настраиваете Windows 98 или Windows 2000, операционная система создает в видеопамяти виртуальный рабочий стол (или дисплей), причем этот виртуальный дисплей может быть больше изображения, фактически отображаемого на одном мониторе. Вы можете использовать несколько мониторов, чтобы отобразить различные части виртуального рабочего стола, причем окна для различных приложений можно размещать на отдельных мониторах и перемещать по желанию.

    Конечно, для каждого монитора, подсоединяемого к системе, требуется собственный видеоадаптер. А поскольку вам едва ли удастся найти девять свободных разъемов системной платы, возможность подключения девяти мониторов к одному компьютеру реализовать практически нереально. Однако даже два монитора могут существенно повысить производительность.

    При работе компьютера с несколькими мониторами (под управлением Windows 98) один из них является первичным. Такой монитор может быть подключен практически к любому видеоадаптеру PCI или AGP VGA, который используется мини-драйвером Windows 98. Дополнительные мониторы называются вторичными, и их нельзя подключать к любому типу видеоадаптера. Более подробное описание данной проблемы и обновленный список подходящих видеоадаптеров можно найти в статье Q182/7/08 в Microsoft Knowledge Base.

    Важно, чтобы компьютер правильно определил, какой из видеоадаптеров является первичным. Это функция системной BIOS; если же BIOS компьютера не позволяет выбрать первичный монитор VGA, то это решается на основании приоритета (порядка) разъемов PCI. Необходимо установить первичный адаптер в разъем PCI с самым высоким приоритетом.

    После установки оборудования можно настроить каждый монитор с помощью средств операционной системы. Первичный монитор всегда отображает левый верхний угол виртуального рабочего стола, но дополнительные мониторы можно (виртуально!) перемещать так, чтобы была видна любая область рабочего стола. Можете также установить разрешающую способность экрана и глубину (количество разрядов) цвета для каждого монитора отдельно.

    Платы Desktop Video (DTV)

    Компьютер можно использовать для сохранения, редактирования и последующего воспроизведения телевизионных сигналов от какого-либо источника. Когда речь идет о таком использовании компьютера, приходится вновь возвращаться к цифровому и аналоговому способам передачи и хранения информации. Наибольшее достоинство аналогового телевизионного сигнала - максимальное сжатие частотного диапазона для его передачи. Недостаток же заключается в том, что из-за высокой плотности информации нельзя редактировать изображения в процессе воспроизведения.

    Для того чтобы записывать и сохранять телевизионные программы в виде файлов, нужны специальные устройства, называемые платами-преобразователями, TV-тюнерами или платами захвата кадров.

    С аналоговыми видеосигналами приходится иметь дело при использовании различных обучающих и развлекательных программ или энциклопедий, записанных на лазерных дисках. Во время работы такая программа подает управляющие команды на проигрыватель компакт-дисков. При этом с самого диска в компьютер поступают телевизионные сигналы, которые в соответствующем конвертере преобразуются в формат, совместимый с VGA, и воспроизводятся на мониторе. Для приложений такого типа необходимы специальные аппаратные конвертеры NTSC/VGA.

    При работе с телевизионными программами возникают определенные сложности. Во-первых, компьютер позволяет использовать более 16 млн цветов, а в стандарте NTSC их около 32 тыс. Невысокое качество цветопередачи до сих пор является недостатком мультимедиа. Во-вторых, изображения часто оказываются неустойчивыми или заполняют не весь экран.

    Это связано с тем, что отображаемые на экране телевизора движущиеся картинки формируются со скоростью 30 кадров в секунду, и компьютер просто не успевает их обрабатывать.

    Обычная система отображения компьютера разрабатывалась для вывода в основном статических изображений. Запись и считывание изображений связаны с обработкой файлов огромных размеров. Например, одна полноэкранная цветная картинка занимает около 2 Мбайт дискового пространства, а для записи телепрограммы продолжительностью всего в одну секунду потребуется 45 Мбайт (!). Кроме того, при передаче изображения в компьютер необхоимо предварительно преобразовать аналоговый сигнал NTSC в цифровую форму. Внутри компьютера видеосигналы должны передаваться со скоростью, в 10 раз превышающей возможности обычной шины ISA. Следовательно, нужны не только хорошие видеоадаптер и монитор, но и шина PCI или AGP.

    Поскольку файлы с телепрограммами (и изображениями) занимают на диске очень много места, их следует сжимать. Сжатие используется при обработке как видео-, так и аудиоинформации. Сжатый файл занимает меньше места на диске, и, кроме того, благодаря меньшему объему данных он проще в обработке. При воспроизведении телепрограммы файл распаковывается.

    Существует два вида систем сжатия:

  • с использованием аппаратных средств;
  • с использованием только программных методов (аппаратно-независимые).

    Быстродействие первых обычно выше, но их применение связано с установкой дополнительных устройств. Вторые представляют собой набор специализированных программ для сжатия и воспроизведения файлов, но их качество и коэффициент сжатия ниже. Существует два основных алгоритма работы систем сжатия. JPEG (Joint Photographic Experts Group). Изначально этот алгоритм был разработан для неподвижных изображений, но впоследствии оказалось, что он подходит для сжатия со скоростью, соответствующей телевизионной развертке (30 кадров в секунду).

    Согласно алгоритму JPEG исходный сигнал преобразуется в последовательность неподвижных изображений, которые затем можно отредактировать. При сжатии происходит частичная потеря информации, но этого можно избежать. Избыточные данные из каждого кадра удаляются (внутрикадровое сжатие). Средняя степень сжатия - 30:1 (от 20:1 до 40:1).

    MPEG (Motion Pictures Experts Group). Степень сжатия приблизительно равна 30:1, но с помощью отбора опорных кадров ее можно довести до 100:1 (а иногда даже 200:1); при этом скорость и качество изображения остаются высокими. При междукадровом сжатии записываются только различия между двумя последовательными кадрами (приращения - положительные или отрицательные). Данный алгоритм нельзя использовать при моделировании или редактировании отдельных фаз движения. Алгоритм MPEG можно успешно реализовать программно и затем использовать в компьютере на базе процессора Pentium.

    Для воспроизведения или записи изображения на специализированном компьютере для мультимедиа понадобятся дополнительные программные и аппаратные средства.

  • Пакет программ для обработки изображений, например QuickTime for Windows фирмы Apple или Video for Windows фирмы Microsoft.
  • Видеоплата для преобразования изображений в цифровую форму, сжатия и воспроизведения больших видеофайлов.
  • Адаптер NTSC/VGA, осуществляющий прямое и обратное преобразование телевизионных и компьютерных видеосигналов, с выходом для записи на видеомагнитофон.

    В качестве источников изображения может использоваться видеокамера, видеомагнито­фон, телевизор или лазерный проигрыватель. Файлы с анимацией можно сохранять в нескольких форматах: . avi (Audio Video Interleave), .mov (формат QuickTime) или .mpg (формат MPEG).

    Подключать видеоустройства рекомендуется через разъем S-Video (S-VHS). При этом обеспечивается более высокое качество изображения благодаря тому, что для сигналов цвета и яркости предусмотрены отдельные тракты. При подключении через разъем другого типа эти сигналы будут смешаны (для передачи по единому тракту), что снизит качество изображения. Получаемые файлы впоследствии можно будет вставить как объекты OLE в документы Word, Excel, Access и др. Недавно на рынке появились устройства, способные воспроизводить сигнал NTS С непосредственно на экране компьютера. На настольном компьютере, оснащенном соответствующим оборудованием, можно создать цифровое видео или многоцветное движущееся изображение, а также вставить титры или телевизионное изображение, сформированное программой.

    Ускорители трехмерной графики (3-D Accelerator)

    Изображения трехмерных объектов могут состоять из огромного количества элементов. В программах создания трехмерной графики используется технология хранения в памяти и обработки не самих изображений, а набора абстрактных графических элементов, составляющих эти изображения. До недавнего времени для преобразования этих абстрактных элементов в "живые" образы, помимо программ создания трехмерной графики, требовались специальные приложения. Они перегружали процессор, и, как следствие, замедлялась работа всех остальных приложений. Однако новое поколение микросхем графических ускорителей, установленных на большинстве современных видеоадаптеров, успешно решает эту проблему, беря на себя всю работу по расшифровке и выводу на экран изображений трехмерных объектов. Процессор теперь менее загружен, и производительность системы повысилась.

    Итак, главной функцией программ создания трехмерной графики является преобразование графических абстрактных объектов в изображения на экране компьютера. Обычно абстрактные объекты включают три составляющих.

  • Вершины. Задают местоположение объекта в трехмерном пространстве; само их по­ложение задается координатами X, Y и Z.
  • Примитивы. Это простые геометрические объекты, с помощью которых конструируются более сложные объекты. Их положение задается расположением определяющих точек (обычно вершин). Для конструирования изображений трехмерных объектов при построении примитивов учитывается также эффект перспективы.
  • Текстуры. Это двухмерные изображения, или поверхности, налагаемые на примитивы.

    Программное обеспечение усиливает эффект трехмерности, изменяя вид текстур в зависимости от положения примитива (т.е. расстояния до примитива и его наклона);этот процесс называется перспективной коррекцией. В некоторых приложениях используется другая процедура, называемая отображением MIP; в этом случае применяются различные версии одной и той же текстуры, которые содержат разное количество деталей (в зависимости от расстояния до объекта в трехмерном пространстве).При отображении удаляющихся объектов уменьшается насыщенность и яркость цветов текстуры.

    Эти абстрактные математические описания должны быть визуализированы, т.е. преобразованы в видимую форму. Процедура визуализации основывается на жестко стандартизированных функциях, предназначенных для составления выводимого на экран целостного изображения из отдельных абстракций. Ниже представлены две стандартные функции.

  • Геометризация. Определение размеров, ориентации и расположения примитивов в пространстве и расчет влияния источников света.
  • Растеризация. Преобразование примитивов в пиксели на экране с нанесением нужных затенений и текстур.

    В современные видеоадаптеры, в которых графический процессор может выполнять функции ускорения трехмерной графики, встраиваются специальные электронные схемы, выполняющие растеризацию гораздо быстрее, чем программное обеспечение. Ниже перечислены функции растеризации, осуществляемые большинством предназначенных для этого современных наборов микросхем.

  • Растровое преобразование. Определение того, какие пиксели экрана покрываются каждым из примитивов.
  • Обработка полутонов. Цветовое наполнение пикселей с плавными цветовыми переходами между объектами.
  • Образование текстуры. Наложение на примитивы двухмерных изображений и поверхностей.
  • Определение видимости поверхностей. Определение пикселей, покрываемых ближайшими к зрителю объектами.
  • Анимация. Быстрое и четкое переключение между последовательными кадрами движущегося изображения.

    Технология трехмерной графики

    Практически во всех ускорителях трехмерной графики применяются описанные ниже технологии.

  • Затуманивание. Имитация газа или тумана в играх.
  • Затенение Гуро. Интерполяция цветов для сглаживания неровностей окружности и сферы.
  • Альфа-смешивание. Одна из первых технологий трехмерной графики, используемая для создания реалистичных объектов, например "прозрачного" дыма, воды и стекла.

    Ниже перечислены технологии, наиболее часто используемые в современных ускорителях трехмерной графики.

  • Ускорители трехмерной графики (3-D Accelerator)
  • Буфер шаблонов. Активно используется в играх (особенно в жанре авиасимуляторов) при моделировании ландшафта, самолетов и других объектов вне стеклянной кабины летчика.
  • Z-буферизация. Изначально применялась в системах автоматизированного проектирования. Часть видеопамяти, отведенная под Z-буфер, содержит информацию о глубине сцены. При визуализации эта информация служит для построения законченного изображения: пиксели, которые располагаются "спереди", будут визуализированы, в отличие от пикселей, закрытых другими объектами.
  • Рельефное текстурирование. Предназначена для воспроизведения специальных световых эффектов, таких как водная рябь, камни и другие сложные поверхности. Это придает большую реалистичность игровым сценам и ландшафтам.
  • Улучшенные технологии наложения текстур. Для визуализации трехмерных сцен с высокой степенью детализации необходимо применять специальные методы наложения текстур, которые устраняют нежелательные эффекты и делают сцены более реалистичными.
  • Билинейная фильтрация. Улучшение качества изображения небольших текстур, помещенных на большие многоугольники. Эта технология устраняет эффект "блочности" текстур.
  • Трилинейная фильтрация. Комбинация билинейной фильтрации и так называемого наложения mip mapping (текстуры, имеющие разную степень детализации в зави­симости от расстояния до точки наблюдения).
  • Анизотропная фильтрация. Используемый в некоторых видеоадаптерах, этот тип фильтрации позволяет сделать сцену еще более реалистичной. Однако эта технология пока не получила должного распространения из-за высоких требований к аппаратной части видеоадаптера.
  • Однопроходная или мультипроходная визуализация. В различных видеоадаптерах применяются разные технологии визуализации. В настоящее время практически во всех видеоадаптерах фильтрация и основная визуализация выполняются за один проход, что позволяет увеличить частоту кадров.
  • Аппаратное или программное ускорение. При аппаратно выполняемой визуализации достигается гораздо лучшее качество изображений и скорость анимации, чем при программной. Используя специальные драйверы, новые видеоадаптеры выполняют все нужные вычисления с неслыханной ранее скоростью. Для работы с приложениями трехмерной графики, а также для современных игр это технологическое решение просто неоценимо.

    Чтобы обеспечить такую производительность, большинство видеоадаптеров работают на высоких частотах (иногда превышающих рабочую частоту микросхемы, т.е. разогнаны), а следовательно, выделяют большое количество тепла. Для устранения перегрева применяются вентиляторы и теплоотводы.

  • Программная оптимизация. Для применения всех свойств видеоадаптеров необходимо использовать специальное программное обеспечение, способное активизировать эти функции. Несмотря на то что в настоящее время существует несколько программных стандартов трехмерной графики (OpenGL, Glide и Direct 3D), производители видеоадаптеров создают видеодрайверы, которые поддерживают указанные стандарты.

    Графические API

    API (Application Programming Interface) предоставляют разработчикам аппаратного и программного обеспечения средства создания драйверов и программ, работающих быстрее на большом числе платформ. В настоящее время существует несколько графических API - OpenGL (фирма SGI), Glide (фирма 3Dfx) и Direct 3D (фирма Microsoft). Glide поддерживается только набором микросхем, выпускаемым фирмой 3Dfx. Остальные API поддерживаются большинством современных видеоадаптеров. Direct 3D является частью API, называемого DirectX.

    Microsoft DirectX

    Этот программный интерфейс был разработан для операционных систем Windows 95/98 и Windows NT/2000. С помощью этого API увеличивается быстродействие игр, деловой графики, трехмерного звука и т.д. Несмотря на то что DirectX предназначен для игр, он также используется в программах NetMeeting, ActiveMovie и NetShow.

    Поскольку DirectX относится к уровню аппаратных абстракций (Hardware Abstraction Layer - HAL), разработчикам программного обеспечения необходимо использовать функции DirectX, а не обращаться напрямую к видеоадаптеру, звуковой карте, джойстику и другому оборудованию. DirectX также относится к уровню аппаратной эмуляции (Hardware Emulation Layer - HEL), что позволяет разработчику программно эмулировать те функции, которые не реализованы аппаратным обеспечением. Уровень HEL "медленнее", чем HAL, но лучше иметь не реализованную аппаратно функцию (пусть даже медленную),чем не иметь ничего.

    Отношения между аппаратным, программным обеспечением и DirectX можно продемон­стрировать следующей схемой:

    Аппаратное обеспечение-DirectX-Программное обеспечение

    Обновление DirectX можно выполнять независимо от операционной системы. DirectX состоит из "основного" слоя, который обеспечивает доступ к звуковым устройствам, устройствам двухмерной и трехмерной графики, устройствам ввода и процедурам установки.

    Самая последняя версия DirectX доступна для бесплатной загрузки с Web-узла фирмы Microsoft. Кроме того, DirectX является частью таких продуктов, как Internet Explorer 4/5, Windows 95 OSR 2.x, Windows 98 и Windows 2000. Некоторые производители аппаратного обеспечения поставляют вместе со своими продуктами последнюю версию DirectX.

    Перед инсталляцией некоторые программы проверяют номер версии установленного программного интерфейса: если установленная версия устарела, то пользователю будет предложено установить последнюю версию. Программный интерфейс DirectX обратно совместим, т.е. последняя версия поддерживает функции всех предыдущих. Для корректной работы всех программ необходимо использовать последнюю версию программного интерфейса DirectX.

    Работа DirectX с конкретным аппаратным обеспечением описывается в его документации или на Web-узле этого производителя.

    Для определения номера версии программного интерфейса DirectX необходимо посмотреть номер версии файла Ddraw. dl 1. Для этого щелкните на кнопке Пуск (Start) и выберите команду Найти^Файлы и папки (Find^File and Folders). В поле Имя введите Ddraw.dll и щелкните на кнопке Найти (Find). После выполнения поиска щелкните правой кнопкой мыши на найденном файле и из контекстного меню выберите команду Свойства (Properties). Активизируйте вкладку Версия (Version) и выделите в левом столбце параметр Версия продукта (Product Version). В правом столбце появится номер версии описываемого файла.

    Устранение проблем DirectX

    При установке DirectX версии 6.1 и выше в папку \Windows\System копируется файл Dxdiag. ехе, с помощью которого можно узнать номер версии программного интерфейса, а также протестировать его основные функции. Чаще всего проблемы возникают с устаревшими версиями DirectX. He забывайте посещать Web-узел фирмы Microsoft и регулярно загружать и устанавливать новые версии DirectX. Также особое внимание обращайте на предложение заменить системные файлы при установке программ. Если установленная версия DirectX будет заменена устаревшей, многие программы и ваши любимые игры перестанут запускаться.

    Модернизация или установка нового видеоадаптера

    В настоящее время видеоадаптер можно модернизировать одним из следующих способов:

  • установить ускоритель трехмерной графики вместе с существующим видеоадаптером;
  • установить новый видеоадаптер;
  • добавить память;
  • установить TV-тюнер;
  • установить устройства видеозахвата.

    Можно приобрести только ускоритель трехмерной графики и установить его вместе с существующим видеоадаптером, но практически все современные модели видеоадаптеров поддерживают акселерацию трехмерной графики. Выбор видеоадаптера зависит от типа установленной модели: если она устаревшая, то лучше приобрести "полную" видеокарту, а не ускоритель трехмерной графики. Многие компании предлагают видеоадаптеры, оптимизированные для игр

    Модернизация видеопамяти

    До 1997 года многие производители видеоадаптеров оставляли свободные разъемы, в которые можно было устанавливать дополнительную память. Отсутствие возможностей расширения видеопамяти в современных видеоадаптерах объясняется следующим:

  • большинство видеоадаптеров не модернизируется, а просто обновляется; на рынке существует много типов памяти, и подобрать необходимый модуль довольно сложно;
  • снижение стоимости видеопамяти привело к тому, что в современные модели видеоадап­теров устанавливается достаточный объем памяти (как правило, 16 Мбайт и более).

    Модернизация TV-тюнеров или устройств захвата видеоизображения

    Практически во все современные видеоадаптеры нельзя установить TV-тюнер или устройство захвата видеоизображения. Поэтому их придется приобретать в виде отдельных плат, которые помещаются в разъемы системной платы.

    Программы тестирования видеоадаптеров

    В настоящее время существует множество программ тестирования видеоадаптеров. Кроме тестирования работоспособности, эти программы также позволяют измерить производительность видеоадаптера. Для получения достоверных результатов тестирования производительности всегда используйте несколько программ, так как некоторые из них "оптимизированы" под определенный набор микросхем и, следовательно, выдают недостоверные результаты. Практически все тестовые программы поддерживают существующие графические API: DirectX, Glide и OpenGL. Чаще всего измеряются такие параметры, как качество визуализации и частота кадров для популярных игр - Quake П (Glide и OpenGL), Forsaken (Direct 3D), Hexen II и Quake (OpenGL). Результаты тестирования можно найти в местной компьютерной прессе.

    Многие производители выпускают несколько моделей видеоадаптеров на основе одного и того же набора микросхем. Какую же модель приобретать?

    Быстродействие цифроаналогового преобразователя недорогих видеоадаптеров невысокое, т.е. получить качественное изображение на большом мониторе (например, 17-дюймовом) очень сложно. Выбирая видеоадаптер, в первую очередь обращайте внимание на этот критерий, особенно если собираетесь приобретать большой монитор.

    Объем видеопамяти

    Практически во всех современных видеоадаптерах устанавливается минимум 4 Мбайт видеопамяти. Этого объема памяти недостаточно для нормального функционирования современных игр. Старайтесь приобретать видеоадаптер с объемом памяти не менее 8 Мбайт

    Тип видеопамяти

    В высококачественных и дорогих видеоадаптерах чаще всего устанавливается видео­память SGRAM или DDR SDRAM; в видеоадаптерах среднего уровня - SDRAM. Видео­память типа EDO в настоящее время не применяется.

    Обратите внимание, что многие современные видеоадаптеры можно "разгонять". Перед выполнением этой небезопасной операции прочитайте документацию и не забудьте посетить Web-узел производителя видеоадаптера, чтобы узнать все "подводные камни" этого процесса. Кроме того, просмотрите местную компьютерную прессу: тема "разгона" - частый гость на ее страницах.

    Неисправности адаптеров и мониторов

    Большинство проблем, связанных с графическими адаптерами и мониторами, решается довольно просто, но стоит это дорого, поскольку приходится заменять адаптер или монитор.

    Прежде чем пойти на это, убедитесь, что других способов разрешить возникшую проблему нет. Как ни странно, очень часто пользователи забывают настроить монитор, например контрастность и яркость, и таким образом устранить одну из проблем. Кроме устройств для настройки контрастности и яркости, некоторые мониторы, например фирмы NEC, имеют регулировочный винт для настройки фокуса. Не забывайте также заглядывать в документацию и посещать Web-сервер изготовителя.

    Стоимость современных плат такова, что их дешевле заменить, чем ремонтировать, тем более что добыть документацию к адаптеру и монитору удается далеко не всегда. Для большинства адаптеров и мониторов принципиальные схемы, перечни элементов, монтажные схемы и тому подобное найти просто невозможно. Во многих платах используется печатный монтаж, и на соответствующие инструменты для самостоятельного ремонта, а также на подготовку рабочего места вы потратите много денег. Обычным паяльником тут не обойтись!

    Теперь поговорим о мониторах. Хотя иногда их и заменяют целиком, они слишком дорого стоят, чтобы их так просто выбрасывали. Сначала убедитесь в том, что неисправен именно монитор. Это можно сделать, подключив вместо него заведомо исправный. После этого свяжитесь с ближайшим сервисным центром фирмы-производителя. Ремонтом мониторов часто занимаются и небольшие специализированные фирмы, услуги которых обычно дешевле фирменного сервиса. Иногда источником проблем может стать кабель монитора. Согнутый контакт в разъеме DB-15, в который включается видеоадаптер, может привести к тому, что монитор не будет включаться. Согнутый контакт можно выправить пассатижами или пинцетом, но, если он сломан или разъем поврежден как-нибудь иначе, нужно заменить кабель. Практически у всех мониторов кабель легко отсоединяется.

    Самостоятельно отремонтировать монитор практически невозможно. Во-первых, вскрыв корпус цветного монитора, вы рискуете получить удар током (на некоторых участках схем внутри монитора напряжение достигает нескольких тысяч вольт). Во-вторых, необходимой документации у вас, скорее всего, не найдется. Без подробных электрических схем, монтажных схем отдельных плат и перечня элементов даже опытный техник не сможет найти неисправность и отремонтировать прибор.

    Не пытайтесь отремонтировать монитор самостоятельно. Прикосновение к высоковольтным цепям может оказаться смертельным. Иногда высокое напряжение на отдельных участках схемы сохраняется в течение нескольких часов и даже дней после отключения питания. Опытные техники сначала разряжают электронно­лучевую трубку и высоковольтные конденсаторы.

    В большинстве моделей мониторов можно выполнять простейшую настройку. Тонкая настройка цветного монитора - дело непростое, особенно если у вас нет соответствующего опыта. Даже персонал сервисных центров часто не имеет необходимой для этого документации. Обычно они заменяют неисправный аппарат, а ремонтируют его уже в специализиро­ванной мастерской или на заводе. Обращаться непосредственно к фирме-производителю стоит еще и потому, что там обычно собирают все сведения о неисправностях и отказах аппаратуры. Эти сведения затем используются для улучшения качества выпускаемой продукции.

    Запомните, что большинство неполадок в системе отображения связано не с неисправностью аппаратуры, а с неправильной настройкой программных драйверов. Поэтому первое, что нужно сделать при обнаружении сбоев в работе системы, - обратиться к производителю или его представителю и проверить, та ли версия драйвера установлена в системе и правильно ли он настроен.

    Устранение неисправностей мониторов

    Нет изображения.
    Проверьте разъем питания монитора, кабель и выключатель. Попробуйте заменить кабель питания и кабель данных. Если причина неисправности не найдена, то подключите заведомо исправный монитор для определения того, что неисправен именно монитор.

    Изображение на экране монитора "дрожит".
    Проверьте кабель данных. Попробуйте заменить его заведомо исправным. Выясните, не установлен ли вблизи монитора источник электромагнитного излучения, например микроволновая печь. Если проблема не исчезает, попробуйте изменить частоту развертки.

    Монитор работает только в режиме MS DOS.
    Если при загрузке системы до появления изображения рабочего стола монитор работает нормально, то проблема в драйвере видеоадаптера Windows 9x или Windows 2000. Чтобы удостовериться в том, что "виноват" во всем драйвер, загрузите компьютер в режиме защиты от сбоев - в этом режиме используется стандартный драйвер VGA. Если компьютер работает нормально, необходимо заново переустановить драйвер установленного видеоадаптера.

    Как заменить интегрированный на системной плате видеоадаптер?

    Производитель такой системной платы должен предусмотреть возможность отключения интегрированного видеоадаптера. Более подробное описание этой процедуры можно найти в документации или на Web-узле производителя.

    Программа Nokia Monitor Test

    Для тщательного тестирования монитора и видеоадаптера служит программа Nokia Monitor Test. Причем она мо­жет быть использована при тестировании не только монитора, но и видеосистемы в целом. С ее помощью можно проверить качество системы сведения лучей (фокусировку), систему центрирования, настройку яркости и контрастности, отсутствие искажений, а также качество отображения цветов. Поэтому при покупке монитора рекомендуется проверять его с помощью этой программы.

    Проверка видеоадаптера с помощью этой программы состоит в определении производительности, а также в его испытании во всех возможных режимах (при всех поддерживаемых разрешающих способностях).

    Подробнее о программе Nokia Monitor Test можно прочитать в этой статье.

    КомпьютерМастер computermaster.ru



  • [Услуги] [Цены] [Гарантии] [Вызов мастера] [Всё о компьютерах] [Полезные ссылки]

    © КомпьютерМастер, 2004.
    Rambler's Top100 Rambler's Top100