Видеокарта (видеоадаптер)

Чтобы подключить к компьютеру монитор, необходим специальный видеоадаптер. Задача видеоадаптера – сформировать сигнал, отображающий на мониторе определенную область памяти, в которой хранятся данные об изображении, а также выдать сигналы синхронизации – горизонтальную (строчную) и вертикальную (кадровую) развертки.

Видеокарта не всегда была компонентом ПК. Для первых компьютеров IBM PC в оперативной памяти выделялась специальная область (экранная область памяти), в которую процессор заносил данные об изображении. Специальный контроллер экрана считывал данные об яркости отдельных точек из ячеек памяти этой области и в соответствии с ними управлял разверткой горизонтального луча электронной пушки монитора.

С переходом от черно-белых мониторов к цветным и с увеличением разрешения экрана (количества точек по вертикали и горизонтали) области видео-памяти стало недостаточно для хранения графических данных, а процессор перестал справляться с построением и обновлением изображения. Тогда и произошло выделение всех операций, связанных с построением изображения, в отдельный блок, получивший название видеоадаптер. В современных компьютерах основную память для хранения изображений не используют – все работает гораздо быстрее, если на плате видеоадаптера разместить специальные микро-схемы памяти, работающие с более высокой скоростью.

Физически видеоадаптер выполнен в виде отдельной дочерней платы, которая вставляется в один из слотов материнской платы и называется видеокартой. Видеоадаптер взял на себя функции видеоконтроллера, видеопроцессора и видеопамяти.

В настоящее время применяются видеоадаптеры SVGA, обеспечивающие по выбору воспроизведение до 16,7 миллионов цветов с возможностью произвольного выбора разрешения экрана из стандартного ряда значений (640х480, 800х600, 1024х768, 1152х864; 1280х1024, 1600 х1200 точек и далее).

Разрешение экрана является одним из важнейших параметров видеоподсистемы. Чем оно выше, тем больше информации можно отобразить на экране, но тем меньше размер каждой отдельной точки и, тем самым, тем меньше видимый размер элементов изображения. Использование завышенного разрешения на мониторе малого размера приводит к тому, что элементы изображения становятся неразборчивыми и работа с документами и программами вызывает утомление органов зрения. Использование заниженного разрешения приводит к тому, что элементы изображения становятся крупными, но на экране их располагается очень мало. Если программа имеет сложную систему управления и большое число экранных элементов, то они не полностью помещаются на экране. Это приводит к снижению производительности труда и неэффективной работе.

Таким образом, для каждого размера монитора существует свое оптимальное разрешение экрана, которое должен обеспечивать видеоадаптер (табл. 5.1).

Таблица 5.1

Разрешение экрана монитора

Цветовое разрешение (глубина цвета) определяет количество различных оттенков, которые может принимать отдельная точка экрана. Максимально возможное цветовое разрешение зависит от свойств видеоадаптера и, в первую очередь, от количества установленной на нем видеопамяти. Кроме того, оно зависит и от установленного разрешения экрана. При высоком разрешении экрана на каждую точку изображения приходится отводить меньше места в видеопамяти, так что информация о цветах вынужденно оказывается более ограниченной.

Минимальное требование по глубине цвета на сегодняшний день – 256 цветов, хотя большинство программ требуют не менее 65 тыс. цветов (ре-жим High Color). Наиболее комфортная работа достигается при глубине цвета 16,7 млн. цветов (режим True Color).

Типовой размер видеопамяти для современных компьютеров зависит от назначения компьютера. Если планируется работа с документами, вполне достаточно 2-4 Мбайт, если ожидается работа с графикой, желательно иметь 8–16 Мбайт, но самые высокие требования к видеоадаптеру предъявляют мультимедийные приложения, особенно компьютерные игры. Графика в них – это все. Медленный видеоадаптер способен затормозить игровую программу даже на компьютере с весьма передовым процессором. Поэтому если компьютер предполагается использовать для компьютерных игр, желательно иметь видеоадаптер с памятью 16-32 Мбайт.

Видеоускорение – одно из свойств видеоадаптера, которое заключается в том, что часть операций по построению изображений может происходить без выполнения математических вычислений в основном процессоре компьютера, а чисто аппаратным путем – преобразованием данных в микросхемах видеоускорителя. Видеоускорители могут входить в состав видеоадаптера (в таких случаях говорят о том, что видеокарта обладает функциями аппаратного ускорения), но могут поставляться в виде отдельной платы, устанавливаемой на материнской плате и подключаемой к видеоадаптеру.

При выборе видеокарты надо обязательно выяснить, какую частоту обновления экрана она обеспечивает. Минимальная частота обновления экрана (монитора), с которой разрешается работать – 75 Гц, рекомендуемая – 85 Гц, а комфортная – 100 Гц и более. Разумеется, способен ли монитор держать такую частоту, зависит от него, но выдает изображение на экран все-таки видеокарта. В разных графических режимах эта частота может быть разной. Чем больше разрешающая способность экрана, тем меньше частота обновления. Обязательно найдите в документации к видеокарте табличку, в которой указано, какую частоту обновления экрана обеспечивает видеокарта для каждого из разрешений. Допустим, вам говорят, что данная видеокарта обеспечивает разрешение экрана 1024 х768, чего вполне достаточно для работы с монитором размером 15 или 17 дюймов. Но если при этом увидите, что частота обновления экрана равна 60 Гц, то считайте, что такого режима у видеокарты нет, потому что работать в нем нельзя! Нам нужны видеокарты, которые не утомляют глаза, не повышают давление крови и не вызывают головную боль.