Читать «Архитектура компьютера» онлайн - страница 114

До сих пор мы описывали, как работают монохромные мониторы. Что касается цветных мониторов, достаточно сказать, что они работают на основе тех же общих принципов, что и монохромные, но детали гораздо сложнее. Чтобы разделить белый цвет на красный, зеленый и синий, в каждой позиции пиксела используются оптические фильтры, поэтому эти цвета могут отображаться независимо друг от друга. Из сочетания этих трех основных цветов можно получить любой цвет.

В ближайшем будущем появятся и другие экранные технологии. Весьма перспективна технология органических светодиодов OLED (Organic Light Emitting Diode). Такие экраны состоят из слоев электрически заряженных органических молекул, помещенных между двумя электродами. Изменения напряжения заставляют молекулы переходить на более высокие энергетические состояния. При возвращении к нормальному состоянию они излучают свет. Более подробное описание выходит за рамки книги (и познаний авторов).

Видеопамять

Обновление картинки на экранах ЭЛТ- и TFT-мониторов производится от 60 до 100 раз в секунду; для этого используется видеопамять, размещенная на плате контроллера дисплея. Видеопамять содержит одну или несколько битовых карт, представляющих выводимое на экран изображение. Если, скажем, на экране умещается 1920 X 1080 элементов изображения (пикселов), значит, в видеопамяти содержится 1920 X 1080 значений, по одному на каждый пиксел. В целях быстрого переключения с одного изображения на другое в памяти может размещаться несколько таких карт.

В современных дисплеях каждый пиксел представлен 3-байтным значением RGB, которое определяет интенсивность красного (Red), зеленого (Green) и синего (Blue) компонентов изображения (мощные профессиональные мониторы используют 10 и более бит на цвет). Как известно, любой цвет можно представить путем линейной суперпозиции трех упомянутых базовых цветов.

Если в видеопамяти хранится информация о 1920 X 1080 пикселах, причем на каждый из них выделяется по 3 байта, общий объем этих данных составляет около 6,2 Мбайт; поэтому на любые манипуляции таким изображением уходит довольно много процессорного времени. По этой причине в некоторых компьютерах для определения цвета используются 8-разрядные числа. Такое число представляет собой индекс аппаратной таблицы (так называемой цветовой палитры), состоящей из 256 значений RGB (24-разрядных). Это решение, известное под названием индексированного цвета, позволяет на 2/3 сократить объем данных, хранящихся в видеопамяти. В то же время, при применении индексированного цвета в каждый конкретный момент на экран не может выводиться более 256 цветов. Как правило, для каждого окна формируется индивидуальная битовая карта, а это значит, что при наличии одной аппаратной палитры из всех присутствующих на экране окон корректно визуализируется только одно. Также применяются палитры с 2¹⁶ элементами, но в этом случае выигрыш по занимаемой памяти составляет всего 1/3.