Видеосистема ПК

Под видеосистемой понимается комбинация дисплея и адаптера. Монитор (дисплей) компьютера IBM PC предназначен для вывода на экран текстовой и графической информации. Адаптер управляет дисплеем с платы в одном из разъемов расширения (в некоторых компьютерах адаптер находится на основной схемной плате). Мониторы могут быть цветными и монохромными. Они могут работать в одном из двух режимов: текстовом или графическом.

Текстовой режим. В текстовом режиме экран монитора условно разбивается на отдельные участки – знакоместа, чаще всего на 25 строк по 80 символов (знакомест). В каждое знакоместо может быть выведен один из 256 заранее заданных символов. В число этих символов входят большие и малые латинские буквы, цифры, а также псевдографические символы, используемые для вывода на экран таблиц и диаграмм, построения рамок вокруг участков экрана, и т. д.

В число символов, изображаемых на экране в текстовом режиме, могут входить и символы кириллицы (буквы русского алфавита).

На цветных мониторах каждому знакоместу может соответствовать свой цвет символа и свой цвет фона, что позволяет выводить красивые цветные надписи на экран.

На монохромных мониторах для выделения отдельных частей текста и участков экрана используются повышенная яркость символов, подчеркивание и инверсное изображение (темные символы на светлом фоне).

Графический режим. Графический режим монитора предназначен для вывода на экран графиков, рисунков и т.д. Разумеется, в этом режиме можно выводить также и текстовую информацию в виде различных надписей, причем эти надписи могут иметь произвольный шрифт, размер букв и т.д.

В графическом режиме экран монитора состоит из точек, каждая из которых может быть темной или светлой на монохромных мониторах или одного из нескольких цветов – на цветном. Количество точек по горизонтали и вертикали называется разрешающей способностью монитора в данном режиме. Например, выражение “разрешающая способность 640´200” означает, что монитор в данном режиме выводит 640 точек по горизонтали и 200 точек по вертикали. Следует заметить, что разрешающая способность не зависит от размера экрана монитора, подобно тому как и большой, и маленький телевизоры имеют на экране 625 строк развертки изображения.

Зачем нужна калибровка. Использование в мониторах электронно-лучевых трубок (ЭЛТ) порождает серьезные проблемы при отображении цветов. Видимое изображение формируется лучами электронов, пробегающими по группам красного, зеленого и синего люминофоров, нанесенных на внутреннюю поверхность стеклянного экрана. Когда луч попадает на люминофор, он загорается красным, зеленым или синим светом – в зависимости от типа. Но это довольно тонкий процесс: чтобы гарантировать хорошую цветопередачу, электронные лучи, пронизывающие трубку, должны очень точно контролироваться сложным набором электромагнитов. Кроме того, со временем изменяются и характеристики самого люминофора, что также приводит к изменению точности отображения цветов.

Существуют некалибруемые мониторы и более дорогие калибруемые мониторы, содержащие специальные схемы, обеспечивающие обратную связь на уровне схем управления электронными лучами. Например, для того чтобы добиться точного отображения белого цвета, необходимо постоянное сведение трех лучей электронов, причем на всех участках экрана. Освещенные люминофоры красного, зеленого и синего цветов всегда дают один и тот же цвет. Поэтому для отображения различных цветов и оттенков должна изменяться интенсивность потока электронов, определяющая яркость свечения люминофора. Это означает, что для получения на экране цветов (включая все оттенки, от самого яркого до самого темного), совпадающих с цветовыми значениями реального цифрового файла изображения, необходимо обеспечить точное управление усилителями для красной, зеленой и синей пушек.

Колориметр. Для надежной обработки цветов калибруемый монитор должен иметь способ «видеть» изображение на экране, что позволит ему выполнить самонастройку внутренних схем для достижения правильных цветовых значений. Именно для этого предназначен подключаемый к монитору колориметр. Колориметр – это устройство, измеряющее цвет с точки зрения значений красного, зеленого и синего цветов. Не следует путать колориметр с денситометром, который измеряет общий уровень поглощения света печатным оттиском, а также со спектрофотометром, измеряющим длины волн светового излучения. Колориметр калибруемого монитора – с его трехкомпонентными (красным, зеленым и синим) сенсорами – обычно подключается при помощи присоски к участку монитора, где выводится эталонное изображение. Программный пакет для калибровки последовательно отображает в этом месте различные оттенки серого, красного, зеленого и синего цветов. Колориметр измеряет цвета и передает результаты по кабелю в компьютер. На платформе Macintosh чаще всего для этого используется интерфейс ADB, а на PC или рабочей станции Unix – последовательный порт. Еще один провод, через последовательный порт, соединяет компьютер и монитор. С его помощью можно непосредственно управлять цепями видеоусилителей красной, зеленой и синей электронных пушек. Такая схема калибровки требует наличия специального порта, которых нет на обычных мониторах.

Программа калибровки принимает значения RGB от колориметра, сравнивает их с эталонными значениями и посылает специальные команды на управляющие цепи монитора. Эти команды настраивают видеоусилители таким образом, чтобы добиться как можно более точного совпадения входных и выходных значений цветов. После того как все настроено, новые параметры фиксируются, а программа создает откорректированный профиль ICC, либо в другом формате, который используется в одной из систем управления цветом. Чтобы убедиться, что цвета не «ушли», либо исправить появившиеся изменения цветопередачи, процедура калибровки обычно выполняется каждые две недели.

Следует помнить, что калибровка и управление цветом – это два связанных, но решаемых по отдельности вопроса. Калибровка – это настройка режима работы определенного устройства, такого как монитор, в соответствии с заданными характеристиками. Если видеоадаптер компьютера посылает сигнал для вывода определенного цвета (который находится в пределах цветового охвата монитора), то монитор должен в течение всего дня и всех последующих дней отображать правильный цвет. С этой точки зрения калибровка является зависимым от устройства процессом. С другой стороны, управление цветом ориентировано на получение одинакового цвета с нескольких устройств, таких как принтеры, мониторы и сканеры. Калибруя монитор, пользователь добивается того, что цветовой профиль, который затем будет использоваться системой управления цветом, остается точным

Методы калибровки. В менее дорогих продуктах для калибровки мониторов (таких как Optical компании Color Partnership), которые работают с обычными, некалибруемыми мониторами, также используются колориметры, но они не взаимодействуют с внутренними электронными схемами мониторов. Вместо этого они изменяют значения цветов, выдаваемые видеоадаптерами компьютеров, корректируя таблицы замены цветов (color lookup table, СLUT) адаптеров. По методу CLUT некоторые цветовые сигналы, передаваемые на монитор, уменьшаются. Например, программный калибратор, ориентированный на CLUT, не может увеличить уровень красного цвета (этого можно добиться только при помощи органов управления монитора), чтобы сделать цветовую температуру монитора более «теплой». Вместо этого калибрующая программа слегка приглушает величины синего и зеленого сигналов, выходящие из видеоадаптера. Обычно программа в состоянии изменять эти значения только в пределах фиксированного количества шагов, а не плавно, как выполняется внутренняя настройка усилителей монитора. Поэтому калибровка через CLUT может привести к снижению яркости изображения и, следовательно, недостаточной проработке деталей в тенях, а также к появлению более заметных, чем в калибруемых мониторах, переходов от цвета к цвету

Однако такие продукты, как Optical (695 долл. для Macintosh и Windows; 995 долл. для SGI), поставляемые в комплекте с колориметром, могут работать с любым монитором и значительно улучшить цветопередачу. К подобным программно-аппаратным комплектам для калибровки относятся также Color Ecore for Monitors (для Macintosh, 844 долл.) компании SouthWest Software, новый калибратор SuperPress (для Macintosh и Windows, 649 долл.) и Color Monitor Optimizer (для Macintosh и Windows, 895 долл.) компании X-Rite.

Если в распоряжении верстальщика или художника имеется монитор с возможностью ручной настройки уровней красного, зеленого и синего цветов, цветовой температуры или точки белого, то ничто не мешает ему настроить цветопередачу монитора вручную, то есть сделать то, что калибруемые мониторы выполняют автоматически. На практике компания Optical даже поставляет в комплекте с калибратором утилиту для ручной калибровки, которая облегчает этот процесс.