CEFET-RS Curso de Eletrônica 7 - Vídeo Profs. Roberta Nobre & Sandro Silva robertacnobre@gmail.com e sandro@cefetrs.tche.br Unidade 07.1
Vídeo Principal periférico de saída desde o final da década de 70; Objetivo: Criar, por emissão de luz em uma tela, uma imagem; originalmente esta imagem deveria ser uma réplica de uma cena do mundo real; Unidade 07.2
Olho Humano Unidade 07.3
Sensibilidade do Olho Humano sensibilidade relativa do olho humano 100% 75% 50% 25% 0 visão à noite visão normal à luz do dia 350 400 450 500 550 600 650 700 750 nm Pouca luminosidade: somente bastonetes (visão monocromática) Luminosidade normal: cones e bastonetes (visão colorida) Unidade 07.4
Sensibilidade do Olho Humano sensibilidade relativa do olho humano 100% 75% 50% 25% 0 visão à noite visão normal à luz do dia 350 400 450 500 550 600 650 700 750 nm Pouca luminosidade: somente bastonetes (visão monocromática) Luminosidade normal: cones e bastonetes (visão colorida) Unidade 07.5
Sensibilidade do Olho Humano sensibilidade relativa do olho humano 100% 75% 50% 25% 0 cones verdes cones azuis cones vermelhos 350 400 450 500 550 600 650 700 750 nm Pouca luminosidade: somente bastonetes (visão monocromática) Luminosidade normal: cones e bastonetes (visão colorida) Unidade 07.6
Imagem As cores percebidas pelo olho humano podem ser produzidas por: Emissão de luz Qualquer cor é obtida pela soma entre as cores primárias Vermelho, Verde e Azul (RGB) Branco = 30% vermelho + 59% verde + 11% azul Absorção de luz Qualquer cor é obtida pela soma entre as cores complementares Ciano, Magenta e Amarelo (CMYK) Unidade 07.7
Monitor de Vídeo Tecnologias: Emissores de Luz: Tubo de raios catódicos Refletores de Luz LCD Liquid Crystal Display PMLCD Passive-Matrix LCD AMLCD Active-Matrix LCD FLCD Ferroeletric LCD PALC Plasma Addressed LC TNLCD Twisted Nematic LCD ACPDP AC Plasma Display Panel ACTFEL AC Thin-Film Electroluminescent FED Field Emission Display VFD Vacuum Fluorescent Display LED Light Emission Diode Unidade 07.8
Tubo de Raios Catódicos (TRC ou CRT) 1 Bobinas de deflexão vertical 2 Bobinas de deflexão horizontal 3 superfície interna do tubo 4 grade de foco 5 grade aceleradora 6 catodo 7 anodo (MAT) 8 camada de fósforo Unidade 07.9
Formação da Imagem Proporção da tela: 4x3 (1,33) mesmo padrão da TV Proporção 5x3 (1,67) HDTV Cinema: 9x5 (1,8) cada linha é composta por pixels. Pixel: ponto de luz na tela; Unidade 07.10
Formação da Imagem Varredura Horizontal cada linha é produzida pelo deslocamento do feixe de elétrons, da esquerda para a direita Unidade 07.11
Formação da Imagem Varredura Vertical após cada linha ser produzida, o feixe deve produzir a linha imediatamente abaixo Unidade 07.12
Formação da Imagem Retraço Horizontal: a cada troca de linha, o feixe de elétrons deve se deslocar apagado para o inicio da linha (entre 8% e 16% do período total). Retraço Vertical: ao chegar ao fim da última linha, o feixe de elétrons deve se deslocar apagado para o inicio da tela (entre 5% e 10% do período total). Unidade 07.13
Formação da Imagem Uma imagem em movimento é formada por seqüências de imagens paradas; Cada imagem parada é chamada de quadro ou frame; O olho humano consegue perceber a mudanças de quadros, quando a taxa de troca de quadro for de até ±50Hz; Unidade 07.14
Formação da Imagem Sistemas em que a taxa de mudança de quadros resultar menor que 50Hz, utiliza-se a técnica de imagem entrelaçada; Imagem entrelaçada consiste em formar apenas metade das linhas de cada quadro. Uma varredura para as linhas pares e a varredura seguinte para as linhas ímpares; Freqüência horizontal: 15KHz a 60KHz; Quantidade de traços e retraços horizontais por segundo; Freqüência vertical: 48Hz a 90Hz; Quantidade de quadros (considerando o retraço vertical) por segundo; Unidade 07.15
Pixel e Dot Pitch Pixel: é o menor ponto que pode existir na tela, de acordo com a resolução utilizada. Dot Pitch: é o menor ponto que pode existir na tela, independente da resolução utilizada (limite físico do dispositivo). O tamanho do pixel deve ser sempre maior que o tamanho do dot pitch. Monitor de 14 polegadas 284mm x 213mm Resolução 640x480 tam_pixel = 284/640 = 0,44375 mm Dot pitch = 0,34mm 284/0,34 = 835 pixels (máximo para monitor de 14 pol) Dot pitch = 0,28mm 284/0,28 = 1014 pixels Dot pitch = 0,26mm 284/0,26 = 1092 pixels Unidade 07.16
Grade de cores Dot Pitch RGB Red Green Blue (cores primárias) Unidade 07.17
Modo de operação do Sistema de Vídeo Alfanumérico ou texto: cada unidade a ser mostrada no vídeo é um caracter e a resolução é determinada em linhas e colunas; Gráfico: cada unidade a ser mostrada no vídeo é um pixel e a resolução é determinada pela quantidade de pixels na horizontal e na vertical; Unidade 07.18
Placas Controladoras MDA (Monochome Display Adapter): opera apenas em modo texto; CGA (Color Graphics Adapter): opera em modo texto e modo gráfico; EGA (Enhanced Graphics Adapter): sucessor das placas MDA e CGA; MCGA (Multi-Color Graphics Array): utilizada originalmente no PS/2; VGA (Video Graphics Array): utilizada originalmente no PS/2; sucessora da placa EGA; se tornou o padrão mínimo atualmente; Unidade 07.19
Placas Controladoras HGC (Hercules Graphics Card): suporta modo gráfico monocromático; emula modo texto do MDA; não é padrão da IBM; SVGA (Super Video Graphics Array): não é padrão da IBM; compatível com VGA; permite modos de resolução maiores (requer driver próprio) XGA (extended Graphics Array): padrão IBM para SuperVGA; Unidade 07.20
Memória de Vídeo É uma memória que está: Fisicamente localizada na placa controladora de vídeo; Seus dados são continuamente lidos e mostrados na tela; É parte do espaço de endereçamento do processador: endereço inicial: A000 H :0000 H endereço final: B000 H :FFFF H A quantidade de memória utilizada varia de acordo com o modo de vídeo utilizado. Modo texto (bytes): colunas*linhas*2 dado+atributo Modo gráfico (bits): res_horizontal*res_vertical*log 2 (num_cores) Unidade 07.21
Modos de Operação modo Tipo resolução cores 0,1 texto 40x25 endereço inicial controladora memória utilizada bits/ unidade 16 B800 CGA, EGA, MCGA, VGA H 2000 16/carac 2,3 4,5 6 7 13 14 15 16 17 18 19 texto gráfico gráfico texto gráfico gráfico gráfico gráfico gráfico gráfico gráfico 80x25 320x200 640x200 80x25 320x200 640x200 640x350 640x350 640x480 640x480 320x200 16 4 2 mono 16 16 mono 16 2 16 256 B800 H B800 H B800 H B800 H A000 H A000 H A000 H A000 H A000 H A000 H A000 H CGA, EGA, MCGA, VGA CGA, EGA, MCGA, VGA CGA, EGA, MCGA, VGA MDA, EGA, VGA EGA, VGA EGA, VGA EGA, VGA EGA, VGA MCGA, VGA VGA MCGA, VGA 4000 16000 16000 4000 32000 64000 56000 112000 38400 153600 64000 16/carac 2/pixel 1/pixel 16/carac 4/pixel 4/pixel 2/pixel 4/pixel 1/pixel 4/pixel 8/pixel Unidade 07.22
Modos SVGA Resoluções: 640x480 800x600 960x600 1024x768 1280x800 1280x1024 1400x1050 1600x1200 1920x1440 2048x1536 Quantidade de cores: 1bit - 2 2bits - 4 4bits - 16 8bits - 256 12bits - 4096 16bits - 65.536 (high color) 24bits - 16.777.216 (true color) 32bits - 4.294.967.296 Unidade 07.23
Placas Controladoras de Vídeo Placas VGA: Suporte mínimo atual; Possuem 256KB ou 512KB de memória; Suporta somente os modos IBM; Placas SVGA: Permitem utilização de funções básicas definidas pelo BIOS (leitura e escrita de pixels); Possuem tipicamente 1MB de memória; Unidade 07.24
Placas Controladoras de Vídeo Placas Aceleradoras: Possuem modos gráficos de alta resolução; Hardware adicional; Rotinas de BIOS extras (que não seguem nenhum padrão) para realizar desenhos de segmentos de reta, retângulos, círculos, elipses e preenchimento de área; Bit Block Transfer: mover áreas na memória de vídeo; Sprites: pequenas imagens na tela que se comportam como um único elemento; Windowing: tratamento, superposição, movimentação, etc... de janelas no ambiente gráfico; Panning: permitir operação com área gráfica maior que a área visível na tela; Unidade 07.25
Placas Controladoras de Vídeo Placas 3D: Possuem funções específicas para tratamento de modelos tridimensionais: Tesselização: modelagem como polígonos elementares (retângulos e triângulos); Mapeamento de texturas; Remoção de objetos ocultos; Adição de sombras e outros efeitos luminosos; Adição de efeitos atmosféricos; Transparência; Tratamento de arestas: eliminar o efeito de escada; Tratamento de múltiplas texturas; Tratamento de efeitos de ambiente; Tratamento de profundidade e elementos estáticos; Unidade 07.26
Sincronismo sistema PAL-M linhas horizontais 525 frames por segundo *30 /2 *92% freqüência horizontal = 15.750Hz = 483 linhas por frame 262,5 *60 15.750Hz freqüência vertical 8% = tempo de retraço vertical Quantidade de linhas visíveis Unidade 07.27
Sincronismo sistema PAL-M 4,2MHz *2 8,4M pixels/s /15.750 Canal de vídeo freqüência horizontal =533,33 pixels *84% =448pixels Pixels por linha 16% = tempo de retraço horizontal Pixels visíveis em cada linha Unidade 07.28
Sincronismo 640x480 480 linhas +9,3% = 525 linhas *60 = 31.500 Hz linhas visíveis tempo de retraço vertical (5% a 10%) freqüência vertical freqüência horizontal 1024x768 768 linhas 768 linhas +4,8% = 805 linhas *60 = 48.300 Hz +4,8% = 805 linhas *44 = 35.500 Hz Unidade 07.29
Sincronismo 800x600 600 linhas +5% = linhas * = 35.500 Hz 600 linhas +5% = linhas * = 49.500 Hz Unidade 07.30
Lúmen quantidade de luz emitida por um corpo luminoso. Simplificando: vela acesa no centro de uma esfera oca ilumina a superfície interna com 12,6 lúmens 1 vela = 12 lúmens É independente do diâmetro da esfera quanto maior for a esfera mais dispersos os raios emitidos pela vela área maior mesma quantidade total de luz projetada A unidade vela (candela em inglês) é às vezes utilizada. Unidade 07.31
Lux equivale a 1 lúmen / m 2 valores típicos: luz do luar = 1 lux vela acesa a 30cm de distância = 10 lux isqueiro aceso a 30cm de distância = 15 lux vela acesa a 5cm de distância = 100 lux lâmpada incandescente de 100W em um ambiente de 9m 2 = 100 lux flash comum a 1 metro de distância = 250 lux dia claro, uma hora após o pôr do Sol = 1000 lux dia nublado, uma hora depois do nascer do Sol = 2000 lux refletores de uma sala cirúrgica = 10.000 lux dia nublado às 10 horas da manhã = 25.000 lux luz do Sol em dia claro = 100.000 lux Unidade 07.32