| Primer di computer grafica | |||
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| Il monitor utilizzato con il personal computer è, come tutte le altre periferiche, un dispositivo raster: lo schermo cioè consiste di una matrice rettangolare di pixel (picture element). Ogni pixel del monitor può assumere un colore tra quelli disponibili.
Esistono in realtà anche monitor non raster, ma oggi sono scarsamente utilizzati, e solo per applicazioni particolari. |
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Il pixel occupa una zona quadrata, il cui lato varia da monitor a monitor. Il numero di pixel di base e il numero di pixel in altezza sono le dimensioni in pixel del monitor (per esempio 1024 x 768 pixel). Dimensioni comuni di questa matrice rettangolare di pixel sono le seguenti
Un monitor multisync consente di modificare la dimensione del pixel (per esempio passando da 640 x 480 su tutto lo schermo a 800 x 600: in tal modo il singolo pixel diventa più piccolo). |
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| I monitor meno recenti hanno dimensioni fisse e non modificabili, per esempio 640 x 480 pixel. Un monitor multisync può invece essere regolato indifferentemente su una qualunque delle dimensioni in pixel che supporta (e che sono supportate anche dalla scheda grafica). Poichè le dimensioni fisiche del monitor naturalmente non variano, modificare le dimensioni in pixel del monitor significa in realtà modificare il lato del pixel; per esempio passando da 640 x 480 pixel a 800 x 600 pixel, il lato del pixel diminuisce (perché nella stesso spazio in cui prima c'erano 640 pixel, ora ce ne sono 800). La risoluzione (resolution) del monitor è il numero di pixel per unità di misura (pollice o centimetro):
Normalmente nei monitor e nella televisione il rapporto di forma è di 4:3, cioè posta a 4 la base l'altezza è 3. La televisione ad alta definizione (HDTV, High Definition TV) ha un rapporto di forma di 16:9. |
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Riporto qui la domanda che ha posto Domenico Ruggiero della Pieffe Grafica di Caserta (11 agosto 2002).
Poichè si tratta di una domanda molto frequente, pubblico la mia risposta che è apparsa sul sito della rivista Il Poligrafico:
Partiamo dall'inizio, e cioè dal fatto che il monitor è costituito da un certo numero di pixel. Per esempio il monitor Studio Display che sto usando è regolato in questo momento a 1280 pixel in orizzontale e 1024 pixel in verticale (per un totale di 1.310.720 pixel). Ogni monitor moderno (multiscanning) può essere regolato su diverse dimensioni in pixel. Per esempio il mio anche su 1024 x 768 e altre dimensioni. Ricordo ancora che il pixel è quadrato (o così dovrebbe essere nei buoni monitor). Riprendiamo poi la definizione di risoluzione: è il numero di pixel per pollice (in generale per unità di misura, quindi anche per cm per esempio, ma il pollice è entrato nell'uso; 1 pollice = 2.54 cm). Misuro la larghezza (in pollici) dell'area di visualizzazione (cioè dell'area in cui ci sono i pixel) del mio monitor e vedo che sono 13,3 pollici. Quindi la risoluzione attuale del mio monitor è 1280 pixel / 13,3 pollici = 96,2 pixel per pollice. Se invece lo regolo a 1024 x 768 la risoluzione diventa 1024 pixel / 13,3 pollici = 77 pixel per pollice. Non occorre fare lo stesso calcolo in verticale perché il pixel è quadrato. Quindi la risoluzione di un monitor dipende dalla dimensione in pixel (che nei vecchi monitor era fissa, ma ora con i monitor multiscanning è regolabile) e dalle dimensioni fisiche dell'area di visualizzazione. C'è da chiedersi: perché è così diffusa l'idea che la risoluzione dei monitor sia 72 pixel per pollice? Perché in un monitor a 72 pixel per pollice il pixel ha la stessa dimensione del punto tipografico (entrambi 1/72 di pollice), e dunque le dimensioni di visualizzazione corrispondono esattamente alle dimensioni di stampa (per esempio un foglio A4 che è largo 21 cm, anche su monitor è largo 21 cm). I monitor a 72 pixel sono in un certo senso monitor "ideali" per quanto riguarda le dimensioni di visualizzazione. I primi monitor a colori della Apple erano fissi su 72 pixel per pollice, dunque visualizzavano le immagini esattamente al 100% dell'originale, e questa cosa era stata ampiamente pubblicizzata. Successivamente Apple non si è più curata di questo fatto, anche perchè i monitor erano ormai multiscanning e potevano essere regolati su diverse risoluzioni (oggi un foglio A4 visualizzato su monitor non ha quasi mai le stesse dimensioni di un A4 originale, il che equivale a dire che la risoluzione del monitor non è quasi mai 72 pixel per pollice). Tuttavia la fantasia popolare continua a credere che la risoluzione sia rimasta a 72 pixel per pollice. |
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| In memoria, ogni pixel del monitor è rappresentato con un certo numero di bit. Questo numero viene detto profondità di colore. Per esempio se ad ogni pixel sono riservati 8 bit (quindi 256 livelli) per il rosso e altrettanti per il verde e il blu, la profondità di colore è di 24 bit (e quindi ogni pixel può assumere un colore tra 16.777.216 colori). | |||
Le principali tecnologie con le quali sono realizzati i monitor sono:
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La video RAM è una memoria riservata al video. Ogni posizione di memoria della video RAM indica il colore di un pixel. Poiché il colore del pixel di un monitor si forma in sintesi additiva a partire da tre primari R, G e B, ogni posizione sarà à divisa in tre zone per i tre valori R, G e B. Se per ogni primario sono riservati otto bit (1 byte), ogni pixel richiede 24 bit (3 byte) e, per esempio, un monitor di 1024 x 768 pixel richiede 1024 x 768 x 3 byte = 768 x 3 Kbyte = 2304 Kbyte = 2.25 Mbyte di video RAM. In questo esempio il valore di luminosità di un primario può variare da 0 (quantità nulla di luce) a 255 (quantità massima di luce). Quindi ci sono 256 possibili livelli di rosso, 256 possibili livelli di verde e 256 possibili livelli di blu, e quindi in totale 256 x 256 x 256 = 16.777.216 possibili colori (chiamati per brevità "16 milioni di colori") che un pixel può assumere. |
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Se il monitor è digitale può essere controllato da numeri, ma se è analogico deve essere controllato da livelli di potenziale. Consideriamo per esempio un monitor CRT. Se il potenziale è 0 mV, il fosforo è spento (nero), se il potenziale è al massimo voltaggio, per esempio 700 mV, il fosforo è acceso al massimo della luminosità (per esempio il rosso più intenso). Quando il computer deve visualizzare un pixel con determinati colori RGB, per esempio 20, 220, 130 (i valori possono andare da 0 a 255), il computer passa questi valori alla scheda video che li inserisce nella video RAM e mediante un convertitore digitale analogico (DAC) li converte in tre segnali di ampiezza, per esempio 55, 604, 358 mV. A questo punto, se il monitor è CRT, al fosforo rosso di quel pixel viene spedito un segnale di 55 mV, al fosforo verde un segnale di 604 mV e al fosforo blu un segnale di 358 mV. I fosfori del monitor emettono luce colorata in funzione di tali valori di ampiezza. Il fosforo rosso per esempio (ma anche quelli verde e blu si comportano nello stesso modo) non emette luce se il segnale è 0. Se anche i fosfori verde e blu non emettono luce, il pixel è nero. Se il segnale è al massimo, diciamo 700 mV, il fosforo rosso emette il massimo della luce rossa, e se anche gli altri due fosfori emettono il massimo di luce (verde e blu), il pixel sarà bianco. |
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