Hình 1.6 – Cấu tạo của CRT Có nhiều loại phosphor được dùng trong một CRT. Ngoài màu sắc ra, điểm khác nhau chính giữa các loại phosphor là độ bền” (persistent), đó là khoảng thời gian phát sáng sau khi tia CRT không còn tác động. Lớp phosphor có độ bền thấp cần tốc độ làm tươi cao hơn để giữ cho hình ảnh trên màn hình khỏi nhòe. Loại này thường rất tốt cho hoạt hình, rất cần thay đổi hình ảnh liên tục. ...
Hình 1.6 – Cấu tạo CRT Có nhiều loại phosphor dùng CRT Ngoài màu sắc ra, điểm khác loại phosphor "độ bền” (persistent), khoảng thời gian phát sáng sau tia CRT khơng cịn tác động Lớp phosphor có độ bền thấp cần tốc độ làm tươi cao để giữ cho hình ảnh hình khỏi nhịe Loại thường tốt cho hoạt hình, cần thay đổi hình ảnh liên tục Lớp phosphor có độ bền cao thường dùng cho việc hiển thị ảnh tĩnh, độ phức tạp cao Mặc dù số loại phosphor có độ bền lớn giây, nhiên hình đồ họa thường xây dựng với độ bền dao động từ 10 đến 60 micro giây Số lượng tối đa điểm hiển thị CRT gọi độ phân giải (resolution) Một định nghĩa xác độ phân giải số lượng điểm centimet mà vẽ theo chiều ngang chiều dọc, thường xem tổng số điểm theo hướng Kích thước vật lí hình đồ họa tính từ độ dài đường chéo hình, thường dao động từ 12 đến 27 inch lớn Một hình CRT kết hợp với nhiều loại máy khác nhau, số lượng điểm hình vẽ thật tùy thuộc vào khả hệ thống mà kết hợp vào Một thuộc tính khác hình tỉ số phương (aspect ratio) Tỉ số phương tỉ lệ điểm dọc điểm ngang cần để phát sinh đoạn thẳng có độ dài đơn vị theo hai hướng hình (trong số trường hợp người ta thường dùng tỉ số phương tỉ số điểm theo chiều ngang so với điểm theo chiều dọc) Với hình có tỉ số phương khác 1, dễ dàng nhận thấy hình vng hiển thị có dạng hình chữ nhật, hình trịn có dạng hình ellipse Thực khái niệm tỉ số phương xuất phát từ chất khoảng cách (nếu tính đơn vị độ dài) điểm dọc không khoảng cách điểm ngang Một tỉ số phương có giá trị ¾ có nghĩa vẽ điểm theo chiều dọc có độ dài với việc vẽ điểm theo chiều ngang Màn hình dạng điểm (raster - scan display): Màn hình dạng điểm dạng thường gặp số dạng hình sử dụng CRT dựa cơng nghệ truyền hình Trong hệ thống này, chùm tia điện tử quét ngang qua hình, lần dịng qt từ xuống Sự bật tắt điểm sáng hình phụ thuộc vào cường độ tia điện tử sở việc tạo hình ảnh hình của tia điện tử sở việc tạo hình ảnh hình Mỗi điểm hình gọi pixel pel (viết tắt picture element) Các thơng tin hình ảnh hiển thị hình lưu trữ vùng nhớ gọi vùng đệm làm tươi (refresh buffer) vùng đệm khung (frame buffer) Vùng nhớ lưu trữ tập giá trị cường độ sáng tồn điểm hình luôn tồn song ánh điểm hình phần tử vùng Hình 1.7 – Quá trình tạo hình ảnh tia quét Để thay đổi hình ảnh cần hiển thị, giá trị tương ứng với vị trí độ sáng phải đặt vào vùng đệm khung Hình 1.8 minh họa giá trị tương ứng vùng đệm khung để hiển thị hình ảnh chữ A hình Đối với hình đen trắng, vùng đệm khung gọi bitmap, với hình khác vùng đệm khung thường gọi pixmap Để tạo ảnh đen trắng, đơn giản cần lưu thông tin pixel bit (các giá trị 0, tượng trưng cho việc tắt (tối), bật (sáng) pixel hình) Trong trường hợp ảnh nhiều màu, người ta cần nhiều bit hơn, thông tin pixel lưu b bit, ta có 2b giá trị màu phân biệt cho pixel Hình 1.8 – Song ánh vùng đệm khung hình Trong hình màu, người ta định nghĩa tập màu làm việc bảng tra (LookUp Table - LUT) Mỗi phần tử LUT định nghĩa ba giá trị R (Red), G (Green), B (Blue) mô tả màu Khi cần sử dụng màu, ta cần định số thứ tự (index) tương ứng màu LUT Bảng LUT thay đổi ứng dụng người lập trình can thiệp điều khiển Với cách làm tiết kiệm khơng gian lưu trữ cho phần tử vùng đệm khung Số phần tử LUT xác định từ số lượng bits/pixel Nếu phần tử vùng đệm khung dùng b bits để lưu thơng tin pixel, bảng LUT có 2b phần tử Nếu b=8, LUT có 28=256 phần tử, số màu hiển thị lúc hình Việc làm tươi hình dạng thực tốc độ 60 đến 80 frame/giây Đôi tốc độ làm tươi biểu diễn đơn vị Hertz (Hz – số chu kì/ giây), chu kì tương ứng với frame Sử dụng đơn vị này, mơ tả tốc độ làm tươi 60 frame/giây đơn giản 60Hz Khi đạt đến cuối dòng quét, tia điện tử quay trở lại bên trái hình để bắt đầu dịng qt Việc quay trở lại phía trái hình sau làm tươi dịng qt gọi tia hồi ngang (horizontal retrace) Và tới cuối frame, tia điện tử (tia hồi dọc – vertical retrace) quay trở lại góc bên trái hình để chuẩn bị bắt đầu frame Trong số hình, frame hiển thị thành hai giai đoạn sử dụng kĩ thuật làm tươi đan xen (interlaced refesh) Ở giai đoạn đầu tiên, tia quét quét số dòng từ xuống dưới, sau tia hồi dọc, dòng lại quét Việc đan xen dòng quét cho phép thấy tồn hình hiển thị nửa thời gian so với dùng để quét tất dòng lần từ xuống Kĩ thuật thường dùng cho loại hình có tốc độ làm tươi thấp Hình 1.9 – Hoạt động hình interlaced Các hệ màu Việc nghiên cứu màu sắc bao gồm nhiều lĩnh vực : quang học, sinh lí học, tâm lí học nhân tố khác thuộc người Vì thế, có nhiều quan niệm thành ngữ khoa học màu sắc Đối với người làm tin học, vấn đề mà họ quan tâm mối tương tác qua lại cảm nhận màu sắc người với phận phần cứng hiển thị màu sắc hình máy tính, với phần mềm thiết kế Bảng trình bày mối quan hệ : Sự cảm nhận Đặc điểm phần Đặc điểm phần người cứng mềm Màu sắc Các màu hiển thị gốc Thuật tốn khơng gian màu Sắc độ màu (Hue) Bước sóng (WaveLength) Độ bão hịa (Saturation) Sự màu Độ sáng hay độ chói Cường độ sáng Hiệu chỉnh gamma Sự "rung" hình Tốc độ làm tươi (refresh) Khơng gian màu (color space) đưa để định màu hiển thị máy tính chúng làm đơn giản hóa thao tác tính tốn cần thiết cho việc chuyển đổi màu sắc (color transformation) Khơng gian màu thiết kế dựa sở phát sinh màu phần cứng (hardware color generation) (ví dụ không gian RGB) dựa cảm nhận màu sắc mắt (như không gian HSL) Với ứng dụng, việc chọn không gian màu để sử dụng tùy thuộc vào số nhân tố sau : độ xác mà nhà thiết kế cần kiểm soát màu sắc (color control); yêu cầu tương tác màu sắc tốc độ tính tốn cho ứng dụng Khơng gian RGB (RGB space) Không gian RGB mô tả màu sắc ba thành phần Red, Green, Blue Không gian minh họa khối lập phương với trục R, G, B Mỗi màu không gian RGB biểu diễn vector thông qua ba vector sở Red, Green, Blue Do đó, ứng với tổ hợp khác ba màu cho ta màu Hình 1.10 - Mơ hình khơng gian RGB Trong hình lập phương màu gốc (Red, Green, Blue) đặt vào góc đối diện với màu bù (Hai màu bù hai màu mà kết hợp tạo thành màu trắng hay xám (grey)) Như Red đối diện với Cyan, Green đối diện với Magenta, Blue đối diện với Yellow Giá trị xám nằm đường chéo nối đỉnh hình lập phương Thường thường trục R, G, B chuẩn hóa Khi kết hợp hai màu lại với màu sinh có vector tổng vector thành phần Một số thuận lợi dùng không gian RGB : Không gian RGB chuẩn công nghiệp cho thao tác đồ họa máy tính Các thao tác màu sắc tính tốn không gian màu khác cuối cần phải chuyển khơng gian RGB để hiển thị hình (do thiết kế phần cứng dựa mơ hình RGB) Có thể chuyển đổi qua lại không gian RGB với không gian màu khác CIE, CMY, HSL, HSV, Các thao tác tính tốn khơng gian RGB thường đơn giản Một số bất lợi : Các giá trị RGB màu khác hình khác : Nghĩa giá trị RGB màu tiùm hình màu khơng sinh màu hình khác Sự mơ tả màu giới thực không gian RGB cịn nhiều hạn chế khơng gian RGB khơng hồn tồn phù hợp với cảm nhận màu sắc người Hai điểm phân biệt khơng gian RGB, với mắt người khơng thể thể hai màu khác Chính điều mà khơng gian RGB khơng thể ánh xạ trực tiếp đến chiều cảm nhận khác (như hue, saturation, lightness) ngồi hue (sắc độ) Khơng gian HSL Khơng gian có trọng khơng gian RGB đến thành phần cảm nhận màu sắc mắt (Hue, Saturation, Lightness) Tuy nhiên, không gian HSL thực phép biến đổi gần không gian RGB mà Không giống không gian màu khác xây dựng cảm nhận màu sắc mắt, không gian HSL bị lệ thuộc vào phần cứng CRT Không gian HSL biểu diễn hệ tọa độ trụ, hình minh họa hai hình nón úp vào H (Hue) toạ độ ứng với góc quay, S (Saturation) tọa độ gốc, L trục thẳng đứng Hầu hết màu đạt bão hòa S = L = 0.5 ... vector thành phần Một số thuận lợi dùng không gian RGB : Không gian RGB chuẩn công nghiệp cho thao tác đồ họa máy tính Các thao tác màu sắc tính tốn khơng gian màu khác cuối cần phải chuyển khơng... Các thao tác tính tốn khơng gian RGB thường đơn giản Một số bất lợi : Các giá trị RGB màu khác hình khác : Nghĩa giá trị RGB màu tiùm hình màu khơng sinh màu hình khác Sự mô tả màu giới thực khơng... độ làm tươi (refresh) Không gian màu (color space) đưa để định màu hiển thị máy tính chúng làm đơn giản hóa thao tác tính tốn cần thiết cho việc chuyển đổi màu sắc (color transformation) Khơng