دانلود مقاله گرافیک

در نتیجه بازشناسی گسترده توان واستفاده از گرافیک های، کامپیوتری از لحاظ مجازی در تمامی فیلرها، طیف وسیعی از سخت افزارهای گرافیکی وسیستم های نرم افزاری هم اکنون در دستری است.

ظرفیت های گرافیکی برای هم نرم افزارهای دوبعدی وهم سه بعدی هم اکنون در کامپیوترهای همه منظوره ، من جمله بسیاری از ماشین حساب های دستی بتداوال می باشد، با کامپیوترهای شخصی ، ما می توانیم از گونه های مختلفی از دستگاههای ورودی برهم کنشی وبسته های نرم افزارهای گرافیکی استفاده کنیم.

برای نرم افزارهای کیفیت بالاتر، ما می توانیم تعدادی از سیستم ها وفناوری های سیستم های سخت افزاری پیچیده تک منظوره گرافیکی را انتخاب نماییم.

دراین فصل، ماخصوصیات اصلی قطعات سخت افزار گرافیکی وسیستم های نرم افزار گرافیکی را بررسی می نماییم.
1-2- دستگاههای نمایشگر ویدئویی معمولا، نخستین دستگاه خروجی در سیستم گرافیکی مونیتور ویدئویی است {شکل 1-2}.

فعالیت اکثر مونیتورهای ویدئویی براساس طراحی لامپ پرتوکاتودی {لامپ تصویر} [ CRT] قرار گرفته است.

اما چندین فناوری دیگر نیز وجوددارند ودر نهایت ممکن است که مونیتورهای حالت جامد، چشمگیروغالب باشند.

لامپ های پرتوکاتودی بازنیرودهی شکل 2-2 عملکرد اصلی CRT را نشان می دهد.

شکل 2-2
پرتو {باریکه} الکتروه ها {پرتوهای کاتودی}، که از طریق تفنگ الکترونی منتشر شده است، از طریق سیستم های کانونی وانحراف عبور می کند که پرتو رادر موفقیت های خاص در صحنه پوشش فسفری هدایت می کند.

پس فسفر بخش کوچکی از نور رادر هر مکان پخش می کند که از طریق پرتو الکترونی ساطع شده است.

چون نور منتشر شده به وسیله فسفر به سرعت محو می شود، برای حفظ تصویر سحنه بعضی از متدها مورد نیاز هستند.

یک روش برای حفظ نمودن افروزش فسفر، ترسیم نمودن مجدد تصویر به طور مکرر از طریق جهت دهی سریع پرتو الکترونی در همان نقاط می باشد.

این نوع نمایشگر، CRT ، کاتو وفلزی حرارت دیده وشبکه کنترل می باشند {شکل 3-2} .

شکل 2-3
گرما در کاتود از طریق هدایت کردن جریان از طریق پیچک سیم ، که فیلامان نامیده شده است، در ساختار کاتود استوانه ای تامین شده است.

این عمل موجب می شود که الکترون ها سطح کاتود گرم خنک شود.

در خلاء داخل پوش CRT .

الکترون های باردار آزاد منفی به طرف فسفر شتاب پیدا می کنند که به وسیله ولتاژ بالای مثبت روکش شده اند.

ولتاژ شتاب دهی را می توان با روکش دهی فلز باردار مثبت در داخل پوش CRT نزدیک صفحه فسفر بوجود آورد یااز آنود شتاب دهی می توان استفاده کرد.

مثلا در شکل 3-2 گاهی اوقات تفنگ الکترونی ساخته می شود که دارای آنود شتاب دهی وسیستم کانونی در همان دستگاه است.

شدت پرتو الکترونی از طریق تنظیم عنوان مقادیر ولتاژ در شبکه کنترل شده است، که استوانه فلزی است که با کاتود انطباق دارد.

ولتاژ بالای منفی که در شبکه کنترل استفاده می شود پرتورااز طریق دفع کردن الکترون های ومتوقف کردن آنها از عبور کردن از حفره کوچکی در انتهای ساختار شبکه کنترل قطع خواهد نمود.

ولتاژ منفی کوچکتر در شبکه کنترل تعداد الکترون های درحال عبور را کاهش می دهد.

چون مقدار نور منتشر شده از طریق فسفر روکش دار بستگی به تعداد برخورد کردن الکترون ها باصحنه دارد، ما روشنی نمایشگر را از طریق تغییر دادن ولتاژ در شبکه کنترل، کنترل می نماییم.

ما سطح شدت رابرای موقعیتهای خاص صحنه بافرمانهای نرم افزاری گرافیکی تصریح می کنیم، همانطور که در فصل 3 بحث می شود.سیستم کانونی در CRT مورد نیاز است، تاباعث شود تا پرتو الکترونی در نقطه کوچکی به هم برسد همانطور که با فسفر برخورد می کند.

در غیر این صروت ، الکترونها یکدیگر را دفع خواهند کرد وپرتو وقتی که به صحنه نزدیک می شود، پخش خواهد شد.

کانونی یابا فیله های الکترونی یا مغناطیسی صورت می گیرد.

کانونی الکترواستاتیکی معمولا در تلویزیون ومونیتورهای گرافیکی کامپیوتر استفاده می شود.

با کانونی الکترواستاتیکی، پرتوالکترونی در استوانه فلزی باردار مثبت عبور می کند که لنزهای الکترواستاتیکی را بوجود می آورد، همانطور که در شکل 3-2 نشان داده شده است.

کنش لنزهای الکترواستاتیکی ، پرتو الکترونی رادر مرکز صحنه دقیقا به همان روشی متمرکز می کند که لنزهای نوری پرتو نور رادر فاصله کانونی خاص متمرکز می نمایند.

لنزهای مشابه که برروی افکت ها متمرکز می کنند را می توان با تنظیم نمودن پیچک لقب شده در اطراف محیط خارجی پوشش CRT فیلدمغناطیسی بوجود آورد.

متمرکز نمودن لنزهای مغناطیسی کوچکترین نقطه رابرروی صفحه بوجود می آورد ودر دستگاههای تک منظوره استفاده می شود.

سخت افزار اضافی کانونی در سیستم های بسیار دقیق استفاده می شود تادر تمامی جهات صحنه پرتو رادر مرکز نگهدارد.

فاصله ای که پرتو الکترونی باید در نقاط مختلف در صحنه حرکت می کند، متفاوت است چون شعاع انحنا برای اکثر CRT ها بیش از مسافت سیستم کانونی در مرکز صحنه است، از این پرتو الکترونی به درستی فقط در مرکز صحنه متمرکز خواهد شد.

همانطور که پرتو به طرف لبه های خارجی صحنه حرکت می کند، تصاویر نمایان شده مبهم وتار می شوند.

برای تعدیل نمودن این همل، سیستم می تواند مطابق با موقعیت سحنه پرتو، متمرکز نمودن را تنظیم نماید.

به همراه متمرکز شدن به انحراف پرتوالکترونی را می توان یابای میدان های الکرتیکی یابا میدان های مغناطیسی کنترل نمود.

هم اکنون لامپ های پرتو کاتودی معمولا با پیچک های انحراف مغناطیسی نصب شده در خارج پوش C RT ساخته می شوند، همانطور که در شکل 2-2 نشان داده شده است.

دوجفت پیچک، به همراه پیچک هایی در هر جفت نصب شده برروی طرفین مخالف دهانه پوش C R Tاستفاده می شوند.

یک جفت در بالا وپایین دهانه نصب شده است وجفت دیگر در طرفین مخالف دهانه قرار گرفته است.

میدان مغناطیسی بوجود آمده از طریق هر جفت از پیچک ها موجب نیروی انحراف عرضی می شود که هم عمود به جهت میدان مغناطیسی وهم عمود به جهت حرکت پرتو الکترونی است.

انحراف افقی بایک جفت از پیچک ها، و انحراف عمودی به وسیله جفت دیگر صورت می گیرد.

مقادیر صحیح انحراف از طریق تنظیم نمودن جریان در پیچک ها بدست می آیند.

زمانی که انحراف الکترواستاتیکی استفاده شود.

دو جفت از صفحات موازی در داخل پوش CRT نصب می شوند.یک جفت از صفحات از لحاظ افقی نصب نصب شده است تا انحراف عمودی را کنترل نماید وجفت دیگر ازطریق عمودی نصب شده است تا انحراف افقی را کنترل کند.

{شکل 4-2}، لکه های نور برروی صحنه از طریق انتقال انرژی پرتو CRT در فسفر بوجود می آیند.
گرما در کاتود از طریق هدایت کردن جریان از طریق پیچک سیم ، که فیلامان نامیده شده است، در ساختار کاتود استوانه ای تامین شده است.

{شکل 4-2}، لکه های نور برروی صحنه از طریق انتقال انرژی پرتو CRT در فسفر بوجود می آیند.

شکل 2-4 زمانی که الکترون ها در پرتو با روکش فسفری برخورد کنند، آنها متوقف می شوند .انرژی سینماتیک آنها ازطریق فسفر جذب می شود .مابقی انرژی موجب می شود تا الکترون ها در اتم های فسفر به سوی مقادیر بیشتر انرژی کوآنتوم حرکت کنند.

بعداز مدت کوتاهی الکترون های فسفری تحریک شده شروع به عقب نشینی به حالت زین ثابت خود می کنند، انرژی فوق العاده زیاد خود رابه شکل کوآنتوم های کوچک انرژی نور نشان می دهند.

آنچه که ما برروی پرده می بینیم تاثیر ترکیبی کل نشرهای نورالکترونی است: نقطه افروزشی که به سرعت محو می شود بعداز این که تمامی الکترون های تحریک شده فسفر به سطح انرژی زمینی خود برمی گردند.

فرکانس{ یا رنگ} نور ساطع شده به وسیله فسفر شاب یا اختلاف انرژی بین حالت کوآنتومی تحریک شده وحالت زمین است.

انواع مختلف فسفرها برای استفاده در C RT موجود هستند.

علاوه بررنگ، اختلاف مهم بین فسفرها استمرار آنها است: چقدر آنها به پخش کردن نور ادامه می دهند {یعنی ، الکترون های تحریک شده به حالت زمینی برگردانده می شوند} بعداز اینکه پرتو CRT ازبین می رود.

استمرار به عنوان زمانی تعریف شده استکه به آن نیاز دارد تانور پخش شده از پرده تایک دهم شدت اصلی آن کاهش یابد.

فسفرهای استمرار کمتر به مثبت های بالاتر باز نیرودهی نیاز دارند تا تصویر رابرروی پرده بدون لرزش تصویر حفظ نمایند.

فسفر با استمرار کم برای انیمیشن مفید می باشد.

هرچند که بعضی از فسفرها استمرار بیش از 1 ثانیه دارند، مونیتورهای گرافیکی معمولا با استمراری در حدود 10تا 60 میکرو ثانیه ساخته شده اند.

شکل 2-5 توزیع شدت نقطه رابرروی پرده نشان می دهد.

شکل 2-5 شدت در مرکز نقطه بسیار بیشتر است وبا توزیع گاوسی تا لبه های نقطه کاهش می یابد.

این توزیع متناظر با توزیع چگالی مقطع برشی الکترونی پرتو CRT است.

حداکثر تعداد نقاطی که می توانند بدون تداخل برروی CRT نمایان شوند به عنوان وضوح تلقی شده است، تعریف دقیق تر وضوح عبارت از تعداد نقاط در سانتیمتر که می توان آن را از لحاظ افقی وعمودی روی نمودار ترسیم نمود، هرچند که اغلب به عنوان کل تعداد نقاط درهر جهت بیان و تعریف شده است .

شدت نقطه توزیع گاوسی دارد.

شکل 5-2از این رو دوبخش مجاور متفاوت از یکدیگر به نظر می رسند مادامی که جداسازی آنها بیش از قطر باشد در حالی که هر نقطه شدتی در حدود 60% در مرکز آن بخش دارد.

این حالت تداخل در شکل 6-2 نشان داده شده است.

شکل 2-6 سایز نقطه نیز بستگی به شدت دارد.

همانطور که اکثر الکترونها به طرف فسفر در ثانیه شتاب پیدا می کنند، قطر پرتو CRT وبخش روشن شده افزایش می یابند.

علاوه براین ، انرژی افزایش یافته تهییج نه مستقیما در مسیر پرتو در اتم های مجاور فسفر بخش می شود، که بیشتر قطر نقطه را افزایش می دهد.

ازاین رو وضوح CRT وابسته به نوع فسفر، شدت نمایان شده ، و سیستم های تمرکز و انحراف می باشد.

وضوح معمولی در سیستم ها است.

اغلب از سیستم های وضوح بالا به عنوان سیستم های تعریف بالا یادشده است، سایز فیزیکی مونیتور گرافیکی به عنوان طول ضلع پرده، با سایزهای مختلف در حدود 12اینچ تا 27اینچ یا بیشتر ذکر شده است.

مونیتور CRT را می توان به انواع سیستم های کامپیوتری متصل نمود، از اینرو تعداد نقاط پرده را که می توان واقعا ترسیم نمود، بستگی به ظرفیت های سیستمی که به آن متصل شده استؤ دارد.

خصوصیت دیگرمونیتورهای ویدئویی نسبت سیما است.

این عدد نسبت نقاط عمودی به نقاط افقی لازم برای تولید خطوط طول مساوی در دوجهت برروی پرده را نشان می دهد.

{گاهی اوقات نسبت سیما برحسب نسبت نقاط افقی به عمودی بیان شده است}.

نسبت سیمای 4/3 به این معنا است که خط عمودی ترسیم شده باسر نقطه همان طول را دارد همانطور که خط افقی با مجاور نقطه برروی نمودار ترسیم شده است.

نمایشگرهای پویش نمایی:معمولی ترین نوع مونیتور گرافیکی که از CRT استفاده می کند، براساس تکنولوژی تلویزیون، نمایشگر پویش ، نمایی است.

در سیستم پویش نمایی پرتو الکترونی دریک ردیف دریک آن از بالا به پایین برروی پرده عبور می کند.

همانطور که پرتو الکترونی درهر ردیف حرکت می کند، شدت پرتو کم و زیاد می شود تاطرح لکه های روشنی را بوجود آورد.

تعریف تصویر در نقطه حافظه ذخیره شده است که میانگین باز نیرودهی یا میانگین قاب کار اکتر نامیده شده است.

محوطه حافظه دارای مجموعه ای از مقادیر شدت برای تمامی نقاط پرده است.

سپس مقادیرذخیره شده شدت از میانگین بازنیرودهی بازیابی وبرروی پدره دریک ردیف {خط پویش} دریک آن ترسیم ورنگ می شود.

شکل 7-2.هر نقطه پدره به عنوان عنصر تصویری یا پیکسل اشکال کوتاه شده عنصر تصویری تلقی شده است.

گنجایش سیستم پویش نمایی برای ذخیره نمودن اطلاعات شدت برای هر نقطه پرده آن را برای نمایشگر حقیقی صحنه هایی که دارای تصاویر سایه دار ورنگی است، مناسب می سازد.

دستگاه های تلویزیون منازل وپرینترها نمونه هایی از سیستم های دیگر بااستفاده از متدهای پویش نمایی می باشند.

طیف شدت برای جایگاه های پیکسل بستگی به ظرفیت سیستم پویش نمایی دارد.

در سیستم ساده سیاه وسفید ، هر نقطه پرده یا روشن یا خاموش است، ازاین رو برای کنترل شدت وضعیت های پرده، فقط یک بیت در پیکسل لازم است.

برای سیستم دوسطحی ، مقدار بیت 6نشان می دهد که پرتو الکترونی باید دریک وضعیت افزایش یابد ومقدار 0 نشان می دهد که شدت پرتو، کاهش می یابد.

بیت های اضاقی زمانی لازم هستند که اختلافات رنگ وشدت را بتوان نمایان نمود.

تا بیش از 24بیت در پیکسل در سیستم های کیفیت بالا گنجانده شده اند که نیاز به چندین حکایات ذخیره سازی برای میانگین قاب کاراکتر، بسته به وضوح سیستم دارند.سیستم با 24بیت در پیکسل ووضوح پرده 1024در1024 نیاز به 3مگابایت ذخیره سازی برای میانگین قاب کاراکتر دارد.

در سیستم سفید وسیاه بایک بیت در پیکسل.

معمولا میانگین کاراکتر بیت نگاشت نامیده شده است.

برای سیستم هایی با چندین بیت در پیکسل از میانگین قاب کاراکتر اغلب به عنوان پیکسل نگاشت یادشده است.

بازنیرودهی در نمایشگرهای پویش نمایی در ثبت 60به 80 قاب کاراکتر در ثانیه صورت گرفته است، گرچه که بعضی از سیستم ها برای نسبت های بالاتر باز نیرودهی طراحی شده اند.

گاهی اوقات نسبت های بازنیرودهی در واحدهای چرخه ها در ثانیه یاهرتز [ HZ] شرح داده شده اند، که چرخه شاظر بایک قاب کاراکتر است.

بااستفاده ازاین واحدها، ما نسبت بازنیرودهی 60قاب کاراکتر رادر ثانیه به شکل ساده 60HZ توصیف خواهیم نمود.

در انتهای هرخط پویش ، پرتو الکترونی به طرف چپ پرده برمی گرددتانمایشگری خط پویش بعدی را شروع کند.

برگشت به سمت چپ پرده بعداز بازنیرودهی هرخط پویش، ردگیری افقی پرتو الکترونی نامیده شده است.

ودر انتهای هرقاب کاراکتر نمایان شده در 1/80Th تا 1/60 Th ثانیه، پرتو الکترونی ردگیری عمودی به طرف گوشه سمت چپ بالای پرده برمی گردد تا قاب کاراکتر بعدی شروع شود.

در بعضی از سیستم های پویش نمایی ودر دستگاه های تلویزیونی هر قاب کاراکتر دردو گذر با استفاده ازروش بازنیرودهی درهم بافته نمایان شده است.

شکل 2-7 در گذر نخست پرتو در هرخط پویش دیگر از بالا با پایین عبور می کند.

سپس بعداز ردگیری عمودی ، پرتو در مابقی خطوط پویش عبور می کند {شکل 8.2}.

در هم بافتگی خطوط پویش دراین روش به ما اجازه می دهد تاکل پرده نمایان شده دریک نیمه زمانی را ببیینیم زمانی که طول می کشد تادرتمامی خطوط دریک آن از بالا به پایین عبور نماید.

در هم بافتگی درابتدا با نسبت های کندتر بازنیرودهی استفاده شده است.

برای مثال، در نمایشگر قدیمی تر، 30 قاب کاراکتر در ثانیه، غیر درهم بافته، کمی لرزش تصویر محسوس است، امابادرهم بافتگی، هریک از دوگذر را می توان در 1 /60Th ثانیه انجام داد، که نست بازنیرودهی را نزدیکتر به 60 قاب کاراکتر در ثانیه می کند، این شیوه تکنیک مفیدی برای اجتناب نمودن از لرزش تصویر است، به شرط اینکه خطوط مجاور پویش دارای اطلاعات نمایشگر مشابهی باشند.

نمایشگرهای پویش – تصادفی :زمانی که به عنوان واحد نمایشگرپویش – تصادفی عمل کند، CRT پرتوی الکترونی دارد که فقط به سوی بخش هایی از صفحه هدایت می شود که تصویر باید ترسیم شود.

شکل 2-8 مونیتورهای پویش – تصادفی تصویر یک خطی رادریک آن رسم می کنند وبه همین دلیل از آن به عنوان نمایشگرهای برداری یا نگارش ضربه ای یا نمایشگر فراخوانی گرافیکی یادشده است.

خطوط بخش های تصویر را می توان بوسیله سیستم پویش – تصادفی به ترتیبی خاص ترسیم وبازنیرودهی نمود شکل 9-2 قلم ترسیم به همین روش عمل می کندو نمونه ای از وسایل پویش – تصادفی ، نسخه هایی است .

نسبت بازنیرودهی در سیستم پویش – تصادفی بستگی به تعداد خطوطی دارد که باید نمایان شوند هم اکنون تعریف تصویر به عنوان مجموعه ای از خطوط خط کشی در محوطه حافظه ذخیره شده است که فایل نمایشگر بازنیرودهی نامیده شده است.

گاهی اوقات فایل نمایشگر باز نیرودهی، لیست نمایشگر، برنامه نمایشگر یا به عبارت ساده تر، میانگین بازنیرودهی نامیده شده است.

برای نمایش دادن تصویر خاص، چرخه های سیستم از طریق مجموعه ای از فرمان ها در فایل نمایشگر، به نوبت هرخط را ترسیم می کنند.

بعداز اینکه تمامی فرمان های خط کشی پردازش شدند، چرخه های سیستم به سوی فرمان خط نخست در لیست برمی گردند.

نمایشگرهای پویش- تصادفی طراحی شده اند تا تمامی خطوط اجزای تصویر را 30تا60 مرتبه در ثانیه رسم کنند.

سیستم های برداری کیفیت بالا تقریبا قارد به کنترل 100000 خط کوتاه درنسبت بازنیرودهی هستند.

زمانی که مجموعه کوچکی از خطوط نمایان می شود، هرچرخه بازنیرودهی به تاخیر می افتد تامانع نسبت های بازنیرودهی بیش از 60قاب کاراکتر در ثانیه شود.

در غیراین صورت بازنیردهی سریعتر مجموعه ای از خطوط ، فسفر را می سوزاند.

سیستم های پویش – تصادفی برای نرم افزارهای خط کشی طراحی شده اند ونمی تواند تصاویر سایه روشن حقیقی را نمایش بدهند.

چون تعریف تصویر به عنوان مجموعه ای از دستورالعمل های خط کشی ذخیره شده است ونه به عنوان مجموعه ای از مقادیر شدت برای تمامی نقاط پرده، معمولا نمایشگرهای برداری نسبت به سیستم های پویش نمایی، وضوح بیشتری دارند.

همینطور ، نمایشگرهای برداری تصاویر خط مستقیم را بوجود می آورند چون مستقیما پرتو CRT در مسیر خط حرکت می کند.

در قیاس، سیستم پویش نمایی خطوط ناصافی را بوجود می آورد که به شکل مجموعه های نقطه گسسته روی نمودار ترسیم شده اند.

شکل 2-9 مونیتورهای رنگی CRT : مونیتور CRT با استفاده از ترکیبی از فسفرها تصاویر رنگی را نمایان می سازد که نور رنگی را پخش می کند.

در نتیجه ترکیب نمودن نور پخش شده از فسفرهای مختلف، طیفی از رنگها به وجود می آیند دو تکنیک اصلی برای بوجود آوردن نمایشگرهای رنگی با C RT عبارتند از مترنفوذ – پرتو ومتوپوشش – سایه.

متد نفوذ – پرتو برای نمایان ساختن تصاویر رنگی با مونیتورهای پویش- تصادفی استفاده شده است.

دو لایه فسفر، معمولا قرمز و سبز، در داخل پرده CRT روکش می شوند ورنگ نمایان شده بستگی به این دارد که چقدر پرتو الکترونی در لایه های فسفر نفوذ می کند.

پرتوی الکترون های کند تنها لایه بیرونی قرمز را ترکیب می کند.

پرتو الکترون های بسیار سریع در لایه قرمز نفوذ می کند ولایه درونی سبز را تحریک می نماید .

در سرعت های متوسط پرتو، ترکیبات نور قرمز وسبز ساطع می شوند تادورنگ اضافی، پرتغالی وزرد را نشان بدهند.

سرعت الکترون وازاین رهگذر ، رنگ پرده در هر نقطه ای ازطریق ولتاژ شتاب اهرم کنترل شده است.

نفوذ پرتو روشی ارزان برای تولید نمودن رنک در مونیتورهای پویش- تصادفی بوده است، اما فقط چهاررنگ ممکن هستند وکیفیت تصاویر به خوبی کیفیت تصاویر در مترهای دیگرنیست.

متدهای پوشش – سایه معمولا در سیستم های پویش نمایی از جمله TV رنگی استفاده می شوند چون آنها نسبت به متد نفوذ پرتو ، طیف وسیع تری از رنگ ها را بوجود می آورند.

CRTپوشش- سایه سه نقطه رنگ فسفری در هرجای پیکسل دارد.

یک نقطه فسفری نورقرمز را گسیل می کند.

دیگری نورسبز ونقطه دیگر نورآبی را ساطع می نماید.

این نوع C RTسه تفنگ الکترونی یکی برای هر نقطه رنگی، شبکه پوشش- سایه دقیقا پشت پرده فسفر-روکشی دارد.

شکل 2-10پوشش – سایه دلتا-دلتا را نشان می دهد.

که معمولا در سیستم های رنگی CRT استفاده می شود.

سه پرتوی الکترونی منحرف می شوند وبه شکل یک گروه درپوشش- سایه متمرکز می شوند.

که دارای مجموعه ای از حفره هایی است که در امتداد الگوهای نقطه-فسفر ردیف می شوند.

شکل 2-10 زمانی که سه پرتو دریک حفره در پوشش سایه عبور می کنند، آنها مثلث نقطه ای را فعال می نمایند، که به شکل لک رنگی کوچکی برروی پرده نمایان می شود.

نقاط فسفری در مثلث ها به گونه ای آرایش می شوند که هر پرتوی الکترونی می تواند تنها رنگ مشابه آن خودرا فعال کند زمانی که در پوشش سایه عبور می کند.

پیکره بندی دیگر برای سه تفنگ الکترونی آرایش خطی است که سه تفنگ الکترونی ونقاط متناظر رنگی قرمز-سبز –ابی برروی پرده در امتداد یک خط پویش به جای الگوی مستطیلی ارایش می شوند.

حفظ نمودن آرایش خطی تفنگ های الکترونی به این ترتیب ساده تر است ومعمولا در CRT های رنگی وضوح بالا استفاده شده است.

مااز طریق تغییردادن سطوح شدت سه پرتوی الکترونی ، اختلافات رنگی رادر C RT سایه روشن بدست می آوریم.

با منتقل کردن تفنگ های قرمز وسبز ما تنها رنگی را بدسه می آوریم که ناشی از فسفر آبی است.

ترکیبات دیگر شدت های پرتو لکه روشن کوچکی رابرای هر موقعیت پیکسل بوجود می آورند، چون چشمهان ماسه رنگ رادیک ترکیب ادغام می کنند.

رنگی که می بینیم بستگی به مقدار تحریک فسفرهای قرمز، سبز وآبی دارد.منطقه سفید یا خاکستری نتیجه فعال کردن تمامی سه نقطه باشدت مساوی است.

رنگ زرد فقط با نقطه های سبز وقرمز بوجود آمده است، قرمز مایل به زرشکی با نقاط آبی وقرمز حاصل شده است و c gan زمانی نمایان می شود که آبی وسبز بطور مساوی فعال می شوند.دربعضی از سیستم های کم هزینه، فقط پرتوی الکترونی روی خاموش یا روشن تنظیم می شوند، که نمایشگرهای تا هشت رنگ محدود می کنند.

سیستم های پیچیده تر می توانند سطوح متوسط شدت را برای پرتوهای الکترونی تنظیم نمایند، که باعث می شود تاچند میلیون رنگ مختلف بوجود آیند.

می توان سیستم های گرافیکی رنگی را طراحی نمود تاباانواع مختلف دستگاه های نمایشگر CRT استفاده شوند.

بعضی از سیستم های ارزان قیمت کامپیوترهای خانگی و بازی های ویدیویی برای استفاده با تلویزیون رنگی ومدولاتور R F فرکانس – رادیویی طراحی شده اند وهدف از مدولاتور R F ، شبیه سازی نمودن سیگنال از ایستگاه پخش تلویزیون است.

بدین معنا که اطلاعات مربوط به رنگ وشدت تصویر باید ترکیب وبا سیگنال حامل پخش فرکانس منطبق شوند که لازم است که TV یک ورودی داشته باشد.

چون مدارها در TV این سیگنال رااز مدولاتور R F بدست می آورد، اطلاعات تصویری را استخراج وآنرا برروی پرده رنگ می کند.

همانطور که ما پیش بینی می کنیم، کنترل فوق العاده اطلاعات تصویر از طریق مدولاتور R F ومدارهای TV کیفیت تصاویر نمایان شده را کاهش می دهد.

مونیتورهای پیچیده گونه های دستگاههای تلویزیون هستند که باعث پهلوگذری مدارهای پخش می شوند.

این دستگاه های نمایشگر نیاز به ترکیب تصویری دارند، اما سیگنال حامل لازم نیست.

اطلاعات تصویری در سیگنال پیچیده ترکیب سپس از طریق مونیتور جداشده است.

ازاینرو کیفیت تصویر برآیند به بهترین نحو قابل دستیابی نیست.

CRT های رنگی در سیستم های گرافیکی به شکل مونیتورهای RGB طراحی شده اند.

این مونیتورها از مترهای پوشش سایه استفاده می کنند وسطح شدت رابرای هر تفنگ الکترونی قرمز، سبز،آبی ، مستقیما از سیستم کامپیوتری بدون پردازش میانی بدست می آورند.

سیستم های گرافیکی –پویش نمایی کیفیت بالا 25 بیت در پیکسل در میانگین قاب کارارکتر دارند، که موجب 256 تنظیم ولتاژ برای هر تفنگ الکترونی می شوند و تقریبا 17میلیون رنگ برای هر پیکسل انتخاب می شود.

سیستم رنگی RGB رنگی با 24 بیت ذخیره سازی در پیکسل معمولا به عنوان سیستم تمام رنگی یا سیستم رنگ حقیقی عنوان شده است.

لامپ های حافظه دار تصویر- مستقیم : متددیگر برای حفظ نمودن تصویر پرده ذخیره نمودن اطلاعات تصویری در داخل CRT به جای بازنیرودهی نمودن پرده می باشد.

لامپ حافظه دار تصویر مستقیم [ DVST] اطلاعات تصویری را همانند توزیع باردر پشت پرده روکش دار فسفری ذخیره می کند.

دوتفنگ الکترونی درDVST استفاده می شوند.

نخست، تفنگ اول برای ذخیره نمودن طرح تصویر استفاده می شوند، دوما تفنگ سیلی، نمایشگر تصویری را حفظ می نماید.

مونیتور DVST در قیاس با CRT بازنیرودهی هم معایب وهم محاسنی دارد.

چون هیچ بازنیرودهی لازم نیست، تصاویر پیچیده تر را می توان در وضوح های بسیار بالا بدون لرزش تصویر نمایان نموده معایب سیستم DVST این موارد هستند که آنها اساسا رنگ را نمایان نمی کنند وبخش های انتخابی تصویر را نمی توان پاک کرد.

برای حفظ نمودن بخش مصور ، کل پرده باید پاک وتوصیر اصلاح شده دوباره ترسیم شود.

فرآیند پاک کردن وترسیم مجدد تصویر پیچیده وشکل چندثانیه طول می کشند.

به همین دلایل نمایشگرهای ذخیره سازی عمدتا ازطریق سیستم های پویش نمایی جایگزین شده اند.

نمایشگرهای صفحه –مسطح:هرچند که اکثر مونیتورهای گرافیکی تاکنون با CRT ها ساخته شده اند، تکنولوژیهای دیگر بوجود می آیند که بزودی جایگزین مونیتورهای CRT می شوند.

اصطلاح نمایشگر صفحه –مسطح به گروهی از دستگاه های ویدیوئی اشاره می کند که در قیاس با CRT شرایط حجم ، وزن ونیرو را کاهش داده اند.

ویژگی مهم نمایشگرهای صفحه- مسطح این است که آنهااز CRT ها ظریف تر ونازکتر هستند وما می توانیم آنها را برروی دیوار آویزان کنیم یا آنهارا برروی مچ دست ببندیم.

چون مامی توانیم حتی برروی بعضی از نمایشگرهای صفحه – سطح بنویسیم.

آنها به زودی به شکل دفترهای یادداشت جیبی در دسترس خواهند بود.

مصارف فعلی برای نمایشگرهای صفحه – مسطح عبارتند از مونیتورهای کوچک تلویزیون ، ماشین حساب ها، بازیهای ویدیوئی جیبی، کامپیوتهرای کیفی، تصویربرداری armrest فیلم ها فرودگاه ها، بردهای تبلیغاتی در آسانسورها، ونمایشگرهای گرافیکی در نرم افزارها نیاز به مونیتورهای هموار پرتابل دارند.

ما می توانیم نمایشگرهای صفحه – مسطح رادر دوگروه تفکیک نماییم : نمایشگرهای گسیلی ونمایشگرهای غیر گسیلی – نمایشگرهای گسیلی یا گسیل کننده ها دستگاههایی هستند که انرژی الکتریکی رابه نور تبدیل می کنند.

صفحات پلاسما، نمایشگرهای الکترولو مینسان لابه نازک ودیودهای پخش –نور نمونه هایی از نمایشگرهای گسیلی هستند.

CRT های مسطح نیز اختراع وساخته شده اند، در حالی که پرتوهای الکترونی موازی با پرده شتاب پیدا می کنند.

سپس 90درجه به وسی پرده منحرف می شوند.

اما ثابت نشده است که CRT های مسطح همانند دیگر وسایل گسیلی مفید وموفق باشند.

نمایشگرهای غیر گسیلی یا گسیل نکننده ها از اثرات نوری برای تبدیل کردن نور خورشید یانور از بعضی از منابع نور به طرح های گرافیکی استفاده می کنند.

مهمترین نمونه نمایشگر صفحه- مسطح غیر گسیلی، دستگاه کریستال – مایع است.

صفحات پلاسما، که نمایشگرهای تخلیه گازی نامیده شده اند.

در نتیجه پرکردن منطقه بین دوصفحه شیشه ای با مخلوطی از گازها ساخته شده اند که معمولا شامل نئون است.

مجموعه ای از روبان های رسانای عمودی دریک صفحه شیشه ای قرار داده شده است ومجموعه ای از روبان های افقی در صفحه شیشه ای دیگر شاخته شده است {شکل 11-2}.

ولتاژهای فایری که در یک جفت از رسانهای افقی وعمودی استفاده می شوند باعث می گردند که گاز در تقاطع دورسانا در پلاسمای افروزشی الکترون ها ویون ها تجزیه شوند.

تعریف تصویر در میانگین بازنیرودهی ذخیره شده است و ولتاژهای فایری استفاده می شوند تا موقعیت های پیکسل مجددا نیرودهی نمایند در مقطع های رساناها 60باردرثانیه .

متدهای شارب.

جریان استفاده می شوند تانرم افزار سریع تر ولتاژهای فایری وازاینرو نمایشگرهای روشن تر را تهیه نمایند.

جداسازی بین پیکسل ها ازطریق میدان الکتریکی رساناها بوجود آمده است شکل 12-2 صفحه پلاسمایی تعریف – بالا را نشان می دهد .

یک عیب صفحات پلاسما این بوده است که نمایان ساختن رنگ ومقیاس گری هستندو نمایشگرهای لایه – نازک الکترولو مینسان از لحاظ ساختار شبیه به صفحه پلاسما می باشند.

اختلاف این است که منطقه بین صفحات شیشه ای بافسفر پرشده است، مانند سولفید روی که به جای گاز با منگنز تحریک شده است.

شکل 13-2.زمانی که ولتاژ نسبتا بالا دریک جفت از الکترودهای متقاطع استفاده شود، فسفر در منطقه مقاطع در الکترود ، رسانا می شود.

پس انرژی الکتریکی ازطریق اتم های منگنز جذب می شود، که سپس انرژی رابه شکل تکه ای نور شبیه به اثر پلاسمای افروزشی در صفحه پلاسما آزاد می کند.

نمایشگرهای الکترولومینسان از صفحات پلاسما به نیروی بیشتری نیاز دارند ودستیابی به نمایشگرهای خوب رنگی ومقیاس گری مشکل می باشد.

شکل2-11 شکل 2-12 شکل 2-13 نوع سوم دستگاه گسیلی ، دیودپخش-نور [ LED] است.

ماتریس دیودها آرایش شده است تاموفقیت های پیکسل رادر نمایشگر آرایش کند وتعریف تصویر در میانگین بازنیرودهی ذخیره شده است.

همینطور در بازنیرودهی خط-پویش CRT ، اطلاعات از میانگین بازنیرودهی خوانده شده وبه سطوح ولتاژ تبدیل می شوند که در دیودهایی استفاده می شوند تا الگوهای نور رادر نمایشگر بوجود آورند.

نمایشگرهای کریستال – مایع [ LCD] ها معمولا در سیستم های کوچک ، مانند ماشین حساب ها(شکل 2-14) وکامپیوتر های متحرک ، کیفی استفاده می شوند.

(شکل 2-15) شکل 2-15 شکل 2-14 این دستگاههای غیرگسیلی ازطریق عبور دادن نور قطبی از محیط اطراف یااز منبع نورداخلی در مواد کریستال – مایع ، تصویر را بوجود می آورند که می توان آنها را آرایش کرد که یانور را مسدود یانور را منتقل کنند.

اصطلاح کریستال مایع به این حقیقت اشاره می کند که این کامپاندها آرایش کریستالی از مولکول ها دارند، مع هذا آنها به شکل مایع جاری هستند.

معمولا نمایشگرهای صفحه-مسطح از کامپاندهای کریستال – مایع نماتیک رشته مانند استفاده می کنند که محورهای طولانی مولکول های میله ای شکل آرایش داده شده را حفظ می کنند.

سپس می توان نمایشگر صفحه – مسطح رابا کریستال مایع نماتیک ساخت.

همانطور که در شکل16-2 نشان داده شده است.

دوصفحه شیشه ای، که هر یک درای یک قطبی ساز نور در زوایای راست در صفحه دیگر دارند، مادر کریستال مایع را به شکل ساندویچ به هم می پیچند.

ردیف های رسانهای شفاف افقی دریک صفحه شیشه ای ساخته می شوند وستون های رساناهای عمودی در صفحه دیگر قرار داده می شوند.

مقطع دو رسانا وضعیت پیکسل رادر مشخص می کند.

طبیعتا، مولکول ها همانطور که در وضعیت شکل 16-2 نشان داده شده اند، آرایش می گردند.

شکل 2-16 نورقطبی درحال عبور از ماده به هم پیچیده می شود ازاینرو از قطبی ساز مخالف عبور خواهد کرد.

سپس نور به سوی مشاهده گر منعکس می شود.

برای قطع کردن پیکسل ، مااز ولتاژ در دورسانای متفاطع استفاده می کنیم تامولکول ها را ترتبیت کند ازاین رو نوردرهم برهم نمی شود.

ازاین نوع دستگاه صفحه –مسطح به عنوان LCD ماتریس- غیر فعال یادشده است.

تعاریف تصویر در میانگین بازنیرودهی ذخیره می شود وپرده در سرعت 60 قاب کاراکتر در ثانیه همانند دستگاه های گسیلی بازنیرودهی می شود.

معمولا انعکاس نور با استفاده از دستگاه های الکترونیکی حالت –جامد استفاده می شود، ازاین رو سیستم کاملا وابسته به منابع نور خارجی نیست.

بااستفاده از مواد یارنگدانه های مختلف واز طریق قرار دادن پیکسل های رنگی سه گانه در هرجای پرده ، رنگ ها را می توان نمایش داده متددیگر برای ساختن L CD ها ، قرار دادن ترانزیستور درهر جای پیکسل، بااستفاده از فناوری ترانزیستور لایه نازک است.

ترانزیستورها برای کنترل ولتاژ در همه جای پیکسل وبرای جلوگیری از شارژ در نتیجه به تدریج نشت کردن سلول های کریستال مایع استفاده می شوند .

این دستگاه ها، نمایشگرهای ماتریس فعال نامیده شده اند.

دستگاه های تصویری سه بعدی: مونیتورهای گرافیکی برای نمایش صحنه های سه بعدی بااستفاده از تکنیکی ساخته شده اند که تصویر CRT رادر نتیجه آیینه ازنقاشی ، انعطاف پذیر منعکس می کند.

فعالیت چنین سیستمی در شکل 17-2 نشان داده شده است.

همانطور که آیینه Varifocou مرتعش می شود، فاصله کانونی را بیشتر می دهد.

این ارتعاشات بانمایش شی برروی CRTهمگام سازی می شوند ازاین رو هر نقطه برروی شی از آیینه در موقعیت فضایی متناظر با فاصله آن نقطه از موقعیت خاص تصویر برداری منعکس شده است.

این امر به ما اجازه می دهد تادر اطراف شی یا صحنه قدم بزنیم وآن را از جهات مختلف مشاهده کنیم.

شکل 18-2 سیستم گراف فاصله ژینسکو را نشان می دهد، که از آیینه ارتعاشی برای منعکس نمودن اشیای سه بعدی درحجم 25-cm در 25-cn استفاده می کند.