Видеосистема персонального компьютера (8 класс)
Качество изображения на экране компьютера зависит как от пространственного разрешения монитора, так и от характеристик видеокарты (видеоадаптера), состоящей из видеопамяти и видеопроцессора.
Монитор и видеокарта образуют видеосистему персонального компьютера. Рассмотрим работу видеосистемы персонального компьютера в упрощённом виде.
- Под управлением процессора информация о цвете каждого пикселя экрана компьютера заносится для хранения в видеопамять. Видеопамять — это электронное энергозависимое запоминающее устройство. Глубина цвета, а значит, количество цветов в палитре компьютера, зависит от размера видеопамяти. Видеопамять современных компьютеров составляет 256, 512 и более мегабайтов.
- Видеопроцессор несколько десятков раз в секунду считывает содержимое видеопамяти и передаёт его на монитор, который превращает полученные данные в видимое человеком изображение. Частота обновления экрана (количество обновлений экрана в секунду) измеряется в герцах (Гц). Комфортная работа пользователя, при которой он не замечает мерцания экрана, возможна при частоте обновления экрана не менее 75 Гц.
Пространственное разрешение монитора, глубина цвета и частота обновления экрана — основные параметры, определяющие качество компьютерного изображения. В операционных системах предусмотрена возможность выбора необходимого пользователю и технически возможного графического режима.
Задача
Рассчитайте объём видеопамяти, необходимой для хранения графического изображения, занимающего весь экран монитора с разрешением 640 х 480 и палитрой из 65 536 цветов.
Решение:
N=65536
К= 640 • 480
I -?
N=2i, I=K • i
65 536 = 2i, i = 16, I = 640 • 480 • 16 = 26 • 10 • 24 • 30 • 24 = 300 • 214 (битов) = 300 • 211 (байтов) = 600 (Кбайт).
Ответ: 600 Кбайт.
Самое главное:
- Монитор и видеокарта, включающая в себя видеопамять и видеопроцессор, образуют видеосистему персонального компьютера.
Вопросы и задания:
- Для чего нужна видеопамять?
(Для хранения данных, которые используются графическим процессором (видеопроцессором) для формирования изображения на экране монитора) - Какие функции выполняет видеопроцессор?
(Обрабатывает информацию из видеопамяти и передает ее на экран монитора) - Опишите в общих чертах работу видеосистемы персонального компьютера.
(Видеосистема ПК включает в себя видеокарту и монитор. В видеокарте содержатся видеопамять и видеопроцессор. Видеопроцессор берет из видеопамяти информацию о цвете каждого пикселя и передает ее в монитор. Так на экране монитора формируется изображение) - Как вы понимаете смысл фразы «В операционных системах предусмотрена возможность выбора необходимого пользователю и технически возможного графического режима»?
(Пользователь в зависимости от размера монитора, объема видеокарты и наличия установленных драйверов к видеокарте может выбрать для себя подходящие параметры экрана: разрешение, глубину цвета и частоту обновления) - Рассчитайте объём видеопамяти, необходимой для хранения графического изображения, занимающего весь экран монитора с разрешением 1024 х 768 и количеством отображаемых цветов, равным 16 777 216.
(Решение:
N=16777216
К= 1024 • 768
I -?
N=2i, I=K • i
16777216 = 2i, i = 24, I = 1024 • 768 • 24 = 210 • 3 • 28 • 3 • 24 = 9 • 221 (бит) = 9 • 218 (байт) = 9 • 28 (Кбайт) = 2,25 • 210 (Кбайт) = 2,25 (Мбайт).
Ответ: 2,25 Мбайт) - Вы хотите работать с разрешением монитора 1600 х 1200 пикселей, используя 16 777 216 цветов. В магазине продаются видеокарты с памятью 512 Кбайт, 2 Мбайт, 4 Мбайт и 64 Мбайт. Какую из них можно купить для вашей работы?
(Решение:
N=16777216
К= 1600 • 1200
I -?
N=2i, I=K • i
16777216 = 2i, i = 24, I = 1600 • 1200 • 24 = 25 • 26 • 75 • 24 • 3 • 23 = 5625 • 213 (битов) = 5625 • 210 (байтов) = 5625 (Кбайт) ≈ 5,5 (Мбайт).
Ответ: Необходимо купить видеокарту объемом 64 Мбайт) - Подсчитайте объём данных, передаваемых в секунду от видеопамяти к монитору в режиме 1024 х 768 пикселей с глубиной цвета 16 битов и частотой обновления экрана 75 Гц.
(Решение:
К = 1024 • 768
i = 16 бит
t = 1 сек
ν = 75 Гц
I=?
I = K • i • ν • t
I = 1024 • 768 • 16 • 75 • 1 = 210 • 3 • 28 • 24 • 75 = 225 • 222 (бит) = 225 • 219 (байт) = 225 • 29 (Кбайт) = 112,5 • 210 (Кбайт) = 112,5 (Мбайт)
Ответ: 112,5 Мбайт)