گرافيك

در نتيجه بازشناسي گسترده توان واستفاده از گرافيك هاي، كامپيوتري از لحاظ مجازي در تمامي فيلرها، طيف وسيعي از سخت افزارهاي گرافيكي وسيستم هاي نرم افزاري هم اكنون در دستري است. ظرفيت هاي گرافيكي براي هم نرم افزارهاي دوبعدي وهم سه بعدي هم اكنون در كامپيوترهاي همه منظوره ، من جمله بسياري از ماشين حساب هاي دستي بتداوال مي باشد، با كامپيوترهاي شخصي ، ما مي توانيم از گونه هاي مختلفي از دستگاههاي ورودي برهم كنشي وبسته هاي نرم افزارهاي گرافيكي استفاده كنيم. براي نرم افزارهاي كيفيت بالاتر، ما مي توانيم تعدادي از سيستم ها وفناوري هاي سيستم هاي سخت افزاري پيچيده تك منظوره گرافيكي را انتخاب نماييم. دراين فصل، ماخصوصيات اصلي قطعات سخت افزار گرافيكي وسيستم هاي نرم افزار گرافيكي را بررسي مي نماييم.

۱-۲- دستگاههاي نمايشگر ويدئويي معمولا، نخستين دستگاه خروجي در سيستم گرافيكي مونيتور ويدئويي است {شكل ۱-۲}.

فعاليت اكثر مونيتورهاي ويدئويي براساس طراحي لامپ پرتوكاتودي {لامپ تصوير} [ CRT] قرار گرفته است. اما چندين فناوري ديگر نيز وجوددارند ودر نهايت ممكن است كه مونيتورهاي حالت جامد، چشمگيروغالب باشند. لامپ هاي پرتوكاتودي بازنيرودهي شكل ۲-۲ عملكرد اصلي CRT را نشان مي دهد.

شكل ۲-۲
پرتو {باريكه} الكتروه ها {پرتوهاي كاتودي}، كه از طريق تفنگ الكتروني منتشر شده است، از طريق سيستم هاي كانوني وانحراف عبور مي كند كه پرتو رادر موفقيت هاي خاص در صحنه پوشش فسفري هدايت مي كند. پس فسفر بخش كوچكي از نور رادر هر مكان پخش مي كند كه از طريق پرتو الكتروني ساطع شده است. چون نور منتشر شده به وسيله فسفر به سرعت محو مي شود، براي حفظ تصوير سحنه بعضي از متدها مورد نياز هستند. يك روش براي حفظ نمودن افروزش فسفر، ترسيم نمودن مجدد تصوير به طور مكرر از طريق جهت دهي سريع پرتو الكتروني در همان نقاط مي باشد. اين نوع نمايشگر، CRT ، كاتو وفلزي حرارت ديده وشبكه كنترل مي باشند {شكل ۳-۲} .

شكل ۲-۳
گرما در كاتود از طريق هدايت كردن جريان از طريق پيچك سيم ، كه فيلامان ناميده شده است، در ساختار كاتود استوانه اي تامين شده است. اين عمل موجب مي شود كه الكترون ها سطح كاتود گرم خنك شود. در خلاء داخل پوش CRT . الكترون هاي باردار آزاد منفي به طرف فسفر شتاب پيدا مي كنند كه به وسيله ولتاژ بالاي مثبت روكش شده اند. ولتاژ شتاب دهي را مي توان با روكش دهي فلز باردار مثبت در داخل پوش CRT نزديك صفحه فسفر بوجود آورد يااز آنود شتاب دهي مي توان استفاده كرد. مثلا در شكل ۳-۲ گاهي اوقات تفنگ الكتروني ساخته مي شود كه داراي آنود شتاب دهي وسيستم كانوني در همان دستگاه

است. شدت پرتو الكتروني از طريق تنظيم عنوان مقادير ولتاژ در شبكه كنترل شده است، كه استوانه فلزي است كه با كاتود انطباق دارد. ولتاژ بالاي منفي كه در شبكه كنترل استفاده مي شود پرتورااز طريق دفع كردن الكترون هاي ومتوقف كردن آنها از عبور كردن از حفره كوچكي در انتهاي ساختار شبكه كنترل قطع خواهد نمود. ولتاژ منفي كوچكتر در شبكه كنترل تعداد الكترون هاي درحال عبور را كاهش مي دهد. چون مقدار نور منتشر شده از طريق فسفر روكش دار

بستگي به تعداد برخورد كردن الكترون ها باصحنه دارد، ما روشني نمايشگر را از طريق تغيير دادن ولتاژ در شبكه كنترل، كنترل مي نماييم. ما سطح شدت رابراي موقعيتهاي خاص صحنه بافرمانهاي نرم افزاري گرافيكي تصريح مي كنيم، همانطور كه در فصل ۳ بحث مي شود.سيستم كانوني در CRT مورد نياز است، تاباعث شود تا پرتو الكتروني در نقطه كوچكي به هم برسد همانطور كه با فسفر برخورد مي كند. در غير اين صروت ، الكترونها يكديگر را دفع خواهند كرد وپرتو وقتي كه به صحنه نزديك مي شود، پخش خواهد شد. كانوني يابا فيله هاي الكتروني يا مغناطيسي صورت مي گيرد. كانوني الكترواستاتيكي معمولا در

تلويزيون ومونيتورهاي گرافيكي كامپيوتر استفاده مي شود. با كانوني الكترواستاتيكي، پرتوالكتروني در استوانه فلزي باردار مثبت عبور مي كند كه لنزهاي الكترواستاتيكي را بوجود مي آورد، همانطور كه در شكل ۳-۲ نشان داده شده است. كنش لنزهاي الكترواستاتيكي ، پرتو الكتروني رادر مركز صحنه دقيقا به همان روشي متمركز مي كند كه لنزهاي نوري پرتو نور رادر فاصله كانوني خاص متمركز مي نمايند. لنزهاي مشابه كه برروي افكت ها متمركز مي كنند را مي

توان با تنظيم نمودن پيچك لقب شده در اطراف محيط خارجي پوشش CRT فيلدمغناطيسي بوجود آورد. متمركز نمودن لنزهاي مغناطيسي كوچكترين نقطه رابرروي صفحه بوجود مي آورد ودر دستگاههاي تك منظوره استفاده مي شود. سخت افزار اضافي كانوني در سيستم هاي بسيار دقيق استفاده مي شود تادر تمامي جهات صحنه پرتو رادر مركز نگهدارد. فاصله اي كه پرتو الكتروني بايد در نقاط مختلف در صحنه حركت مي كند، متفاوت است چون شعاع انحنا براي اكثر

CRT ها بيش از مسافت سيستم كانوني در مركز صحنه است، از اين پرتو الكتروني به درستي فقط در مركز صحنه متمركز خواهد شد. همانطور كه پرتو به طرف لبه هاي خارجي صحنه حركت مي كند، تصاوير نمايان شده مبهم وتار مي شوند. براي تعديل نمودن اين همل، سيستم مي تواند مطابق با موقعيت سحنه پرتو، متمركز نمودن را تنظيم نمايد. به همراه متمركز شدن به انحراف پرتوالكتروني را مي توان ياباي ميدان هاي الكرتيكي يابا ميدان هاي مغناطيسي كنترل نمود. هم اكنون لامپ هاي پرتو كاتودي معمولا با پيچك هاي انحراف مغناطيسي نصب شده در خارج پوش C RT ساخته مي شوند، همانطور كه در شكل ۲-۲ نشان داده شده است. دوجفت پيچك، به همراه پيچك هايي در هر جفت نصب شده برروي طرفين مخالف دهانه پوش C R Tاستفاده مي شوند. يك جفت در

بالا وپايين دهانه نصب شده است وجفت ديگر در طرفين مخالف دهانه قرار گرفته است. ميدان مغناطيسي بوجود آمده از طريق هر جفت از پيچك ها موجب نيروي انحراف عرضي مي شود كه هم عمود به جهت ميدان مغناطيسي وهم عمود به جهت حركت پرتو الكتروني است. انحراف افقي بايك جفت از پيچك ها، و انحراف عمودي به وسيله جفت ديگر صورت مي گيرد. مقادير صحيح انحراف از طريق تنظيم نمودن جريان در پيچك ها بدست مي آيند. زماني كه انحراف الكترواستاتيكي استفاده شود. دو جفت از صفحات موازي در داخل پوش CRT نصب مي شوند.يك جفت از صفحات از لحاظ افقي نصب نصب شده است تا انحراف عمودي را كنترل نمايد وجفت ديگر ازطريق عمودي نصب شده است تا انحراف افقي را كنترل كند. {شكل ۴-۲}، لكه هاي نور برروي صحنه از طريق انتقال انرژي پرتو CRT در فسفر بوجود مي آيند.

شكل ۲-۴
زماني كه الكترون ها در پرتو با روكش فسفري برخورد كنند، آنها متوقف مي شوند .انرژي سينماتيك آنها ازطريق فسفر جذب مي شود .مابقي انرژي موجب مي شود تا الكترون ها در اتم هاي فسفر به سوي مقادير بيشتر انرژي كوآنتوم حركت كنند. بعداز مدت كوتاهي الكترون هاي فسفري تحريك شده شروع به عقب نشيني به حالت زين ثابت خود مي كنند، انرژي فوق العاده زياد خود رابه شكل كوآنتوم هاي كوچك انرژي نور نشان مي دهند. آنچه كه ما برروي پرده مي بينيم تاثير تركيبي كل نشرهاي نورالكتروني است: نقطه افروزشي كه به سرعت محو مي شود بعداز اين كه تمامي الكترون هاي تحريك شده فسفر به سطح انرژي

زميني خود برمي گردند. فركانس{ يا رنگ} نور ساطع شده به وسيله فسفر شاب يا اختلاف انرژي بين حالت كوآنتومي تحريك شده وحالت زمين است. انواع مختلف فسفرها براي استفاده در C RT موجود هستند. علاوه بررنگ، اختلاف مهم بين فسفرها استمرار آنها است: چقدر آنها به پخش كردن نور ادامه مي دهند {يعني ، الكترون هاي تحريك شده به حالت زميني برگردانده مي شوند} بعداز اينكه پرتو CRT ازبين مي رود. استمرار به عنوان زماني تعريف شده استكه به آن

نياز دارد تانور پخش شده از پرده تايك دهم شدت اصلي آن كاهش يابد. فسفرهاي استمرار كمتر به مثبت هاي بالاتر باز نيرودهي نياز دارند تا تصوير رابرروي پرده بدون لرزش تصوير حفظ نمايند. فسفر با استمرار كم براي انيميشن مفيد مي باشد. هرچند كه بعضي از فسفرها استمرار بيش از ۱ ثانيه دارند، مونيتورهاي گرافيكي معمولا با استمراري در حدود ۱۰تا ۶۰ ميكرو ثانيه ساخته شده اند. شكل ۲-۵ توزيع شدت نقطه رابرروي پرده نشان مي دهد.

شكل ۲-۵
شدت در مركز نقطه بسيار بيشتر است وبا توزيع گاوسي تا لبه هاي نقطه كاهش مي يابد. اين توزيع متناظر با توزيع چگالي مقطع برشي الكتروني پرتو CRT است. حداكثر تعداد نقاطي كه مي توانند بدون تداخل برروي CRT نمايان شوند به عنوان وضوح تلقي شده است، تعريف دقيق تر وضوح عبارت از تعداد نقاط در سانتيمتر كه مي توان آن را از لحاظ افقي وعمودي روي نمودار ترسيم نمود، هرچند كه اغلب به عنوان كل تعداد نقاط درهر جهت بيان و تعريف شده است . شدت نقطه توزيع گاوسي دارد. شكل ۵-۲از اين رو دوبخش مجاور متفاوت از يكديگر به نظر مي رسند مادامي كه جداسازي آنها بيش از قطر باشد در حالي كه هر نقطه شدتي در حدود ۶۰% در مركز آن بخش دارد. اين حالت تداخل در شكل ۶-۲ نشان داده شده
است.

شكل ۲-۶
سايز نقطه نيز بستگي به شدت دارد. همانطور كه اكثر الكترونها به طرف فسفر در ثانيه شتاب پيدا مي كنند، قطر پرتو CRT وبخش روشن شده افزايش مي يابند. علاوه براين ، انرژي افزايش يافته تهييج نه مستقيما در مسير پرتو در اتم هاي مجاور فسفر بخش مي شود، كه بيشتر قطر نقطه را افزايش مي دهد. ازاين رو وضوح CRT وابسته به نوع فسفر، شدت نمايان شده ، و سيستم هاي تمركز و انحراف مي باشد. وضوح معمولي در سيستم ها است. اغلب از سيستم هاي وضوح بالا به عنوان سيستم هاي تعريف بالا يادشده است، سايز فيزيكي مونيتور گرافيكي به عنوان طول ضلع پرده، با سايزهاي مختلف در حدود ۱۲اينچ تا ۲۷اينچ يا بيشتر ذكر شده است. مونيتور CRT را مي توان به انواع سيستم هاي كامپيوتري متصل نمود، از اينرو تعداد نقاط پرده را كه مي توان واقعا ترسيم

نمود، بستگي به ظرفيت هاي سيستمي كه به آن متصل شده استؤ دارد. خصوصيت ديگرمونيتورهاي ويدئويي نسبت سيما است. اين عدد نسبت نقاط عمودي به نقاط افقي لازم براي توليد خطوط طول مساوي در دوجهت برروي پرده را نشان مي دهد. {گاهي اوقات نسبت سيما برحسب نسبت نقاط افقي به عمودي بيان شده است}. نسبت سيماي ۴/۳ به اين معنا است كه خط عمودي ترسيم شده باسر نقطه همان طول را دارد همانطور كه خط افقي با مجاور نقطه برروي نمودار ترسيم شده است.

نمايشگرهاي پويش نمايي:معمولي ترين نوع مونيتور گرافيكي كه از CRT استفاده مي كند، براساس تكنولوژي تلويزيون، نمايشگر پويش ، نمايي است. در سيستم پويش نمايي پرتو الكتروني دريك رديف دريك آن از بالا به پايين برروي پرده عبور مي كند. همانطور كه پرتو الكتروني درهر رديف حركت مي كند، شدت پرتو كم و زياد مي شود تاطرح لكه هاي روشني را بوجود آورد. تعريف تصوير در نقطه حافظه ذخيره شده است كه ميانگين باز نيرودهي يا ميانگين قاب كار اكتر ناميده شده است. محوطه حافظه داراي مجموعه اي از مقادير شدت براي تمامي نقاط پرده است. سپس مقاديرذخيره شده شدت از ميانگين بازنيرودهي

بازيابي وبرروي پدره دريك رديف {خط پويش} دريك آن ترسيم ورنگ مي شود. شكل ۷-۲٫هر نقطه پدره به عنوان عنصر تصويري يا پيكسل اشكال كوتاه شده عنصر تصويري تلقي شده است. گنجايش سيستم پويش نمايي براي ذخيره نمودن اطلاعات شدت براي هر نقطه پرده آن را براي نمايشگر حقيقي صحنه هايي كه داراي تصاوير سايه دار ورنگي است، مناسب مي سازد. دستگاه هاي تلويزيون منازل وپرينترها نمونه هايي از سيستم هاي ديگر بااستفاده از متدهاي پويش نمايي مي باشند.

طيف شدت براي جايگاه هاي پيكسل بستگي به ظرفيت سيستم پويش نمايي دارد. در سيستم ساده سياه وسفيد ، هر نقطه پرده يا روشن يا خاموش است، ازاين رو براي كنترل شدت وضعيت هاي پرده، فقط يك بيت در پيكسل لازم است. براي سيستم دوسطحي ، مقدار بيت ۶نشان مي دهد كه پرتو الكتروني بايد دريك وضعيت افزايش يابد ومقدار ۰ نشان مي دهد كه شدت پرتو، كاهش مي يابد. بيت هاي اضاقي زماني لازم هستند كه اختلافات رنگ وشدت را بتوان نمايان نمود. تا بيش از ۲۴بيت در پيكسل در سيستم هاي كيفيت بالا گنجانده شده اند كه نياز به چندين حكايات ذخيره سازي براي ميانگين قاب كاراكتر، بسته به

وضوح سيستم دارند.سيستم با ۲۴بيت در پيكسل ووضوح پرده ۱۰۲۴در۱۰۲۴ نياز به ۳مگابايت ذخيره سازي براي ميانگين قاب كاراكتر دارد. در سيستم سفيد وسياه بايك بيت در پيكسل. معمولا ميانگين كاراكتر بيت نگاشت ناميده شده است. براي سيستم هايي با چندين بيت در پيكسل از ميانگين قاب كاراكتر اغلب به عنوان پيكسل نگاشت يادشده است. بازنيرودهي در نمايشگرهاي پويش نمايي در ثبت ۶۰به ۸۰ قاب كاراكتر در ثانيه صورت گرفته است، گرچه كه بعضي از سيستم ها براي نسبت هاي بالاتر باز نيرودهي طراحي شده اند. گاهي اوقات نسبت هاي بازنيرودهي در واحدهاي چرخه ها در ثانيه ياهرتز [ HZ] شرح داده

شده اند، كه چرخه شاظر بايك قاب كاراكتر است. بااستفاده ازاين واحدها، ما نسبت بازنيرودهي ۶۰قاب كاراكتر رادر ثانيه به شكل ساده ۶۰HZ توصيف خواهيم نمود. در انتهاي هرخط پويش ، پرتو الكتروني به طرف چپ پرده برمي گرددتانمايشگري خط پويش بعدي را شروع كند. برگشت به سمت چپ پرده بعداز بازنيرودهي هرخط پويش، ردگيري افقي پرتو الكتروني ناميده شده است. ودر انتهاي هرقاب كاراكتر نمايان شده در ۱/۸۰Th تا ۱/۶۰ Th ثانيه، پرتو الكتروني ردگيري عمودي به طرف گوشه سمت چپ بالاي پرده برمي گردد تا قاب كاراكتر بعدي شروع شود. در بعضي از سيستم هاي پويش نمايي ودر دستگاه هاي تلويزيوني هر قاب كاراكتر دردو گذر با استفاده ازروش بازنيرودهي درهم بافته نمايان شده است.

شكل ۲-۷
در گذر نخست پرتو در هرخط پويش ديگر از بالا با پايين عبور مي كند. سپس بعداز ردگيري عمودي ، پرتو در مابقي خطوط پويش عبور مي كند {شكل ۸٫۲}. در هم بافتگي خطوط پويش دراين روش به ما اجازه مي دهد تاكل پرده نمايان شده دريك نيمه زماني را ببيينيم زماني كه طول مي كشد تادرتمامي خطوط دريك آن از بالا به پايين عبور نمايد. در هم بافتگي درابتدا با نسبت هاي كندتر بازنيرودهي استفاده شده است. براي مثال، در نمايشگر قديمي تر، ۳۰ قاب كاراكتر در ثانيه، غير درهم بافته، كمي لرزش تصوير محسوس است، امابادرهم بافتگي، هريك از دوگذر را مي توان در ۱ /۶۰Th ثانيه انجام داد، كه نست بازنيرودهي را نزديكتر به ۶۰ قاب كاراكتر در ثانيه مي كند، اين شيوه تكنيك مفيدي براي اجتناب نمودن از لرزش تصوير است، به شرط اينكه خطوط مجاور پويش داراي اطلاعات نمايشگر مشابهي باشند.

نمايشگرهاي پويش – تصادفي :زماني كه به عنوان واحد نمايشگرپويش – تصادفي عمل كند، CRT پرتوي الكتروني دارد كه فقط به سوي بخش هايي از صفحه هدايت مي شود كه تصوير بايد ترسيم شود.

شكل ۲-۸
مونيتورهاي پويش – تصادفي تصوير يك خطي رادريك آن رسم مي كنند وبه همين دليل از آن به عنوان نمايشگرهاي برداري يا نگارش ضربه اي يا نمايشگر فراخواني گرافيكي يادشده است.

خطوط بخش هاي تصوير را مي توان بوسيله سيستم پويش – تصادفي به ترتيبي خاص ترسيم وبازنيرودهي نمود شكل ۹-۲ قلم ترسيم به همين روش عمل مي كندو نمونه اي از وسايل پويش – تصادفي ، نسخه هايي است . نسبت بازنيرودهي در سيستم پويش – تصادفي بستگي به تعداد خطوطي دارد كه بايد نمايان شوند هم اكنون تعريف تصوير به عنوان مجموعه اي از خطوط خط كشي در محوطه حافظه ذخيره شده است كه فايل نمايشگر بازنيرودهي ناميده شده

است. گاهي اوقات فايل نمايشگر باز نيرودهي، ليست نمايشگر، برنامه نمايشگر يا به عبارت ساده تر، ميانگين بازنيرودهي ناميده شده است. براي نمايش دادن تصوير خاص، چرخه هاي سيستم از طريق مجموعه اي از فرمان ها در فايل نمايشگر، به نوبت هرخط را ترسيم مي كنند. بعداز اينكه تمامي فرمان هاي خط كشي پردازش شدند، چرخه هاي سيستم به سوي فرمان خط نخست در ليست برمي گردند. نمايشگرهاي پويش- تصادفي طراحي شده اند تا تمامي

خطوط اجزاي تصوير را ۳۰تا۶۰ مرتبه در ثانيه رسم كنند. سيستم هاي برداري كيفيت بالا تقريبا قارد به كنترل ۱۰۰۰۰۰ خط كوتاه درنسبت بازنيرودهي هستند. زماني كه مجموعه كوچكي از خطوط نمايان مي شود، هرچرخه بازنيرودهي به تاخير مي افتد تامانع نسبت هاي بازنيرودهي بيش از ۶۰قاب كاراكتر در ثانيه شود. در غيراين صورت بازنيردهي سريعتر مجموعه اي از خطوط ، فسفر را مي سوزاند. سيستم هاي پويش – تصادفي براي نرم افزارهاي خط كشي طراحي

شده اند ونمي تواند تصاوير سايه روشن حقيقي را نمايش بدهند. چون تعريف تصوير به عنوان مجموعه اي از دستورالعمل هاي خط كشي ذخيره شده است ونه به عنوان مجموعه اي از مقادير شدت براي تمامي نقاط پرده، معمولا نمايشگرهاي برداري نسبت به سيستم هاي پويش نمايي، وضوح بيشتري دارند. همينطور ، نمايشگرهاي برداري تصاوير خط مستقيم را بوجود مي آورند چون مستقيما پرتو CRT در مسير خط حركت مي كند. در قياس، سيستم پويش نمايي خطوط ناصافي را بوجود مي آورد كه به شكل مجموعه هاي نقطه گسسته روي نمودار ترسيم شده اند.

شكل ۲-۹
مونيتورهاي رنگي CRT : مونيتور CRT با استفاده از تركيبي از فسفرها تصاوير رنگي را نمايان مي سازد كه نور رنگي را پخش مي كند. در نتيجه تركيب نمودن نور پخش شده از فسفرهاي مختلف، طيفي از رنگها به وجود مي آيند دو تكنيك اصلي براي بوجود آوردن نمايشگرهاي رنگي با C RT عبارتند از مترنفوذ – پرتو ومتوپوشش – سايه. متد نفوذ – پرتو براي نمايان ساختن تصاوير رنگي با مونيتورهاي پويش- تصادفي استفاده شده است. دو لايه فسفر، معمولا قرمز و سبز،

در داخل پرده CRT روكش مي شوند ورنگ نمايان شده بستگي به اين دارد كه چقدر پرتو الكتروني در لايه هاي فسفر نفوذ مي كند. پرتوي الكترون هاي كند تنها لايه بيروني قرمز را تركيب مي كند. پرتو الكترون هاي بسيار سريع در لايه قرمز نفوذ مي كند ولايه دروني سبز را تحريك مي نمايد . در سرعت هاي متوسط پرتو، تركيبات نور قرمز وسبز ساطع مي شوند تادورنگ اضافي، پرتغالي وزرد را نشان بدهند. سرعت الكترون وازاين رهگذر ، رنگ پرده در هر نقطه اي ازطريق ولتاژ

شتاب اهرم كنترل شده است. نفوذ پرتو روشي ارزان براي توليد نمودن رنك در مونيتورهاي پويش- تصادفي بوده است، اما فقط چهاررنگ ممكن هستند وكيفيت تصاوير به خوبي كيفيت تصاوير در مترهاي ديگرنيست. متدهاي پوشش – سايه معمولا در سيستم هاي پويش نمايي از جمله TV رنگي استفاده مي شوند چون آنها نسبت به متد نفوذ پرتو ، طيف وسيع تري از رنگ ها را بوجود مي آورند. CRTپوشش- سايه سه نقطه رنگ فسفري در هرجاي پيكسل دارد.

يك نقطه فسفري نورقرمز را گسيل مي كند. ديگري نورسبز ونقطه ديگر نورآبي را ساطع مي نمايد. اين نوع C RTسه تفنگ الكتروني يكي براي هر نقطه رنگي، شبكه پوشش- سايه دقيقا پشت پرده فسفر-روكشي دارد. شكل ۲-۱۰پوشش – سايه دلتا-دلتا را نشان مي دهد. كه معمولا در سيستم هاي رنگي CRT استفاده مي شود. سه پرتوي الكتروني منحرف مي شوند وبه شكل يك گروه درپوشش- سايه متمركز مي شوند. كه داراي مجموعه اي از حفره هايي است كه در امتداد الگوهاي نقطه-فسفر رديف مي شوند.

شكل ۲-۱۰

زماني كه سه پرتو دريك حفره در پوشش سايه عبور مي كنند، آنها مثلث نقطه اي را فعال مي نمايند، كه به شكل لك رنگي كوچكي برروي پرده نمايان مي شود. نقاط فسفري در مثلث ها به گونه اي آرايش مي شوند كه هر پرتوي الكتروني مي تواند تنها رنگ مشابه آن خودرا فعال كند زماني كه در پوشش سايه عبور مي كند. پيكره بندي ديگر براي سه تفنگ الكتروني آرايش خطي است كه سه تفنگ الكتروني ونقاط متناظر رنگي قرمز-سبز –ابي برروي پرده در امتداد يك خط پويش به جاي الگوي مستطيلي ارايش مي شوند.

حفظ نمودن آرايش خطي تفنگ هاي الكتروني به اين ترتيب ساده تر است ومعمولا در CRT هاي رنگي وضوح بالا استفاده شده است. مااز طريق تغييردادن سطوح شدت سه پرتوي الكتروني ، اختلافات رنگي رادر C RT سايه روشن بدست مي آوريم. با منتقل كردن تفنگ هاي قرمز وسبز ما تنها رنگي را بدسه مي آوريم كه ناشي از فسفر آبي است. تركيبات ديگر شدت هاي پرتو لكه روشن كوچكي رابراي هر موقعيت پيكسل بوجود مي آورند، چون چشمهان ماسه رنگ

راديك تركيب ادغام مي كنند. رنگي كه مي بينيم بستگي به مقدار تحريك فسفرهاي قرمز، سبز وآبي دارد.منطقه سفيد يا خاكستري نتيجه فعال كردن تمامي سه نقطه باشدت مساوي است. رنگ زرد فقط با نقطه هاي سبز وقرمز بوجود آمده است، قرمز مايل به زرشكي با نقاط آبي وقرمز حاصل شده است و c gan زماني نمايان مي شود كه آبي وسبز بطور مساوي فعال مي شوند.دربعضي از سيستم هاي كم هزينه، فقط پرتوي الكتروني روي خاموش يا روشن تنظيم مي شوند، كه نمايشگرهاي تا هشت رنگ محدود مي كنند. سيستم هاي پيچيده تر مي توانند سطوح متوسط شدت را براي پرتوهاي الكتروني تنظيم نمايند، كه باعث مي شود تاچند ميليون رنگ مختلف بوجود آيند. مي توان سيستم هاي گرافيكي رنگي را طراحي نمود تاباانواع مختلف دستگاه هاي نمايشگر CRT

استفاده شوند. بعضي از سيستم هاي ارزان قيمت كامپيوترهاي خانگي و بازي هاي ويديويي براي استفاده با تلويزيون رنگي ومدولاتور R F فركانس – راديويي طراحي شده اند وهدف از مدولاتور R F ، شبيه سازي نمودن سيگنال از ايستگاه پخش تلويزيون است. بدين معنا كه اطلاعات مربوط به رنگ وشدت تصوير بايد تركيب وبا سيگنال حامل پخش فركانس منطبق شوند كه لازم است كه TV يك ورودي داشته باشد. چون مدارها در TV اين سيگنال رااز مدولاتور R F بدست مي آورد، اطلاعات تصويري را استخراج وآنرا برروي پرده رنگ مي كند. همانطور كه ما پيش بيني مي كنيم، كنترل فوق العاده اطلاعات تصوير از طريق مدولاتور R F

ومدارهاي TV كيفيت تصاوير نمايان شده را كاهش مي دهد. مونيتورهاي پيچيده گونه هاي دستگاههاي تلويزيون هستند كه باعث پهلوگذري مدارهاي پخش مي شوند. اين دستگاه هاي نمايشگر نياز به تركيب تصويري دارند، اما سيگنال حامل لازم نيست. اطلاعات تصويري در سيگنال پيچيده تركيب سپس از طريق مونيتور جداشده است. ازاينرو كيفيت تصوير برآيند به بهترين نحو قابل دستيابي نيست.

CRT هاي رنگي در سيستم هاي گرافيكي به شكل مونيتورهاي RGB طراحي شده اند. اين مونيتورها از مترهاي پوشش سايه استفاده مي كنند وسطح شدت رابراي هر تفنگ الكتروني قرمز، سبز،آبي ، مستقيما از سيستم كامپيوتري بدون پردازش مياني بدست مي آورند. سيستم هاي گرافيكي –پويش نمايي كيفيت بالا ۲۵ بيت در پيكسل در ميانگين قاب كاراركتر دارند، كه موجب ۲۵۶ تنظيم ولتاژ براي هر تفنگ الكتروني مي شوند و تقريبا ۱۷ميليون رنگ براي هر پيكسل انتخاب مي شود. سيستم رنگي RGB رنگي با ۲۴ بيت ذخيره سازي در پيكسل معمولا به عنوان سيستم تمام رنگي يا سيستم رنگ حقيقي عنوان شده است.

لامپ هاي حافظه دار تصوير- مستقيم : متدديگر براي حفظ نمودن تصوير پرده ذخيره نمودن اطلاعات تصويري در داخل CRT به جاي بازنيرودهي نمودن پرده مي باشد. لامپ حافظه دار تصوير مستقيم [ DVST] اطلاعات تصويري را همانند توزيع باردر پشت پرده روكش دار فسفري ذخيره مي كند. دوتفنگ الكتروني درDVST استفاده مي شوند. نخست، تفنگ اول براي ذخيره نمودن طرح تصوير استفاده مي شوند، دوما تفنگ سيلي، نمايشگر تصويري را حفظ مي نمايد. مونيتور DVST در قياس با CRT بازنيرودهي هم معايب وهم محاسني دارد. چون هيچ بازنيرودهي لازم نيست، تصاوير پيچيده تر را مي توان در وضوح هاي بسيار بالا بدون لرزش تصوير نمايان نموده معايب سيستم DVST اين موارد هستند كه آنها اساسا رنگ را نمايان نمي كنند وبخش هاي انتخابي تصوير را نمي توان پاك كرد. براي حفظ نمودن بخش مصور ، كل پرده بايد پاك وتوصير اصلاح شده دوباره ترسيم شود. فرآيند پاك كردن وترسيم مجدد تصوير پيچيده وشكل چندثانيه طول مي كشند. به همين دلايل نمايشگرهاي ذخيره سازي عمدتا ازطريق سيستم هاي پويش نمايي جايگزين شده اند.

نمايشگرهاي صفحه –مسطح:هرچند كه اكثر مونيتورهاي گرافيكي تاكنون با CRT ها ساخته شده اند، تكنولوژيهاي ديگر بوجود مي آيند كه بزودي جايگزين مونيتورهاي CRT مي شوند. اصطلاح نمايشگر صفحه –مسطح به گروهي از دستگاه هاي ويديوئي اشاره مي كند كه در قياس با CRT شرايط حجم ، وزن ونيرو را كاهش داده اند. ويژگي مهم نمايشگرهاي صفحه- مسطح اين است كه آنهااز CRT ها ظريف تر ونازكتر هستند وما مي توانيم آنها را برروي ديوار آويزان كنيم يا آنهارا برروي مچ دست ببنديم. چون مامي توانيم حتي برروي بعضي از نمايشگرهاي صفحه – سطح بنويسيم. آنها به زودي به شكل دفترهاي يادداشت جيبي

در دسترس خواهند بود. مصارف فعلي براي نمايشگرهاي صفحه – مسطح عبارتند از مونيتورهاي كوچك تلويزيون ، ماشين حساب ها، بازيهاي ويديوئي جيبي، كامپيوتهراي كيفي، تصويربرداري armrest فيلم ها فرودگاه ها، بردهاي تبليغاتي در آسانسورها، ونمايشگرهاي گرافيكي در نرم افزارها نياز به مونيتورهاي هموار پرتابل دارند. ما مي توانيم نمايشگرهاي صفحه – مسطح رادر دوگروه تفكيك نماييم : نمايشگرهاي گسيلي ونمايشگرهاي غير گسيلي – نمايشگرهاي گسيلي يا گسيل كننده ها دستگاههايي هستند كه انرژي الكتريكي رابه نور تبديل مي كنند. صفحات پلاسما، نمايشگرهاي الكترولو مينسان لابه نازك وديودهاي پخش –نور نمونه هايي از نمايشگرهاي گسيلي هستند. CRT هاي مسطح نيز اختراع وساخته شده اند، در حالي كه پرتوهاي الكتروني موازي با پرده شتاب پيدا مي كنند. سپس ۹۰درجه به وسي پرده منحرف مي شوند. اما ثابت نشده است كه CRT هاي مسطح همانند ديگر وسايل گسيلي مفيد وموفق باشند.

نمايشگرهاي غير گسيلي يا گسيل نكننده ها از اثرات نوري براي تبديل كردن نور خورشيد يانور از بعضي از منابع نور به طرح هاي گرافيكي استفاده مي كنند. مهمترين نمونه نمايشگر صفحه- مسطح غير گسيلي، دستگاه كريستال – مايع است. صفحات پلاسما، كه نمايشگرهاي تخليه گازي ناميده شده اند. در نتيجه پركردن منطقه بين دوصفحه شيشه اي با مخلوطي از گازها ساخته شده اند كه معمولا شامل نئون است.