Sistema Grafico (Monitor – Tarjeta de Video

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ARQUITECTURA DEL COMPUTADOR TI – PI
Sistema Grafico (Monitor – Tarjeta de Video
Se refiere a una de las partes mas significativas de los computadores modernos, ya que es el
componente clave para la comunicación entre el equipo y sus usuarios, ganando mayor importancia con
la generalización de los sistema operativos con Interfaz grafica de Usuario.
Está conformado por dos componentes: Tarjeta de Video y Monitor. Estos componentes se condicionan
mutuamente. Por ejemplo, un computador con un Monitor a color pero con una Tarjeta de Video
monocroma, solo podrá visualizar caracteres en blanco y negro. Recíprocamente, una computadora con
la mejor Tarjeta de Video en color, pero con un Monitor monocromo, solo mostrará letras y figuras en
blanco y negro. Por lo tanto, debe procurarse que ambos den prestaciones similares, ya que el
rendimiento del sistema grafico en general depende tanto de la tarjeta de video como del monitor.
Tarjeta de Video
Placa adicional que se conecta a la Tarjeta Madre a través de alguna de las ranuras de expansión, y
cuya función consiste en el procesamiento y representación de gráficos e imágenes.
Tarjeta de expansión para una computadora, encargada de procesar los datos provenientes de la
CPU y transformarlos en información comprensible y representable en un dispositivo de salida.
Componentes
→ GPU (graphics processing unit - unidad de procesamiento gráfico): es un procesador dedicado
exclusivamente al procesamiento de gráficos, para de esta forma aligerar la carga de trabajo del
procesador central.
→ RAMDAC (RAM Digital Digital – Analog Converter - conversor de señal digital a analógico de
memoria RAM). Posee una función vital, la cual es transformar las señales digitales producidas en el
ordenador en una señal analógica que sea interpretable por el monitor.
→ Memoria o Búfer de Video: permite almacenar temporalmente los datos que serán visualizados
posteriormente a través del monitor.
→ Interfaz: se refiere al tipo de zócalos disponibles para hacer la conexión en la Tarjeta Madre
Evolución de las Tarjetas de Video
→ Tarjeta MDA (Monochrome Display Adapter): desarrollada por IBM, fue la primera tarjeta de vídeo,
que se presentó junto al primer PC en 1980. Sólo era capaz de trabajar en modo texto,
representando 25x80 líneas en pantalla. Apenas disponía de una pequeña capacidad de memoria
de vídeo (4 Kbytes) por lo que sólo podía trabajar con una página en memoria. Para este tipo de
tarjetas se usaban monitores monocromo (de ahí el nombre que recibe esta tarjeta).
→ Tarjeta CGA (Color Graphics Adapter): comercializada en 1981, fue la primera tarjeta gráfica en
color de IBM, y el primer estándar gráfico en color para el IBM PC. La CGA permitía usar dos modos
de texto: 40×25 caracteres con hasta 16 colores y 80×25 caracteres con hasta 16 colores. También
ofrecía dos modos gráficos 320×200 píxeles y 640×200 píxeles
→ Tarjeta EGA (Enchanced Graphics Adapter): se trata de una tarjeta gráfica superiora la CGA. En el
modo texto ofrece una resolución de 14x18 puntos y en el modo gráfico dos resoluciones diferentes
de 640x200 y 640x350 a 4 bits, lo que da como resultado una paleta de 16 colores, siempre y
cuando la tarjeta esté equipada con 256KB de memoria de video RAM. Este tipo de tarjetas hicieron
posible que los entornos gráficos se extendieran a las computadoras.
→ Tarjeta VGA (Video Graphics Array): supusieron un nuevo paso en la consecución de gráficos de
alta calidad, al representar 256 colores a escoger de una paleta de 262.144 tonalidades, con una
resolución de 640 x 480 puntos en modo gráfico y 720x400 puntos en modo texto. Esta tarjeta es
compatible con las tarjetas gráficas anteriores (MDA, CGA y EGA) de forma que el software
desarrollado para estas puede ser utilizado sin problemas por un ordenador con tarjeta VGA.
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→ Tarjeta SVGA (Super Video Graphics Array): El éxito del estándar VGA llevó, a principios de los
años 90, a numerosas compañías a crear sus propias ampliaciones del mismo, siempre
centrándose en aumentar la resolución y/o el número de colores disponibles, surgiendo de esta
forma el estándar SVGA. Con esta tarjeta se consiguen resoluciones de 1.024 x 768 puntos. El
número de colores que puede representar depende de la cantidad de memoria RAM que se tenga
instalada. Con 512 KBytes se pueden conseguir 16 colores con resolución 1.024 x 768, mientras
que con 1 MByte el número de colores es de 256 con esa misma resolución.
→ Tarjeta Aceleradora Gráfica (2D y 3D): con la llegada de aplicaciones gráficas que funcionaban bajo
Windows, se hizo necesario acelerar de alguna forma las funciones gráficas más usadas que se
dibujan en la pantalla. La función de este tipo de tarjetas entonces, es la de representar en la
pantalla objetos en 2 y 3 dimensiones, liberando al microprocesador de esta tarea. Ya que este tipo
de gráficos requieren una potencia de cálculo elevada para ser representados, este tipo de tareas
poseen chips un conjunto de chips dedicados a la realización de estos cálculos.
Monitor
Dispositivo de salida que, mediante una interfaz, muestra los resultados del procesamiento de una
computadora.
Pantalla de alta resolución que sirve para visualizar la salida de la información de una computadora.
Parámetros
→ Píxel: Unidad mínima representable en un monitor. Surge de la contracción abreviada del término
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inglés 'picture element'. Se define como la superficie homogénea más pequeña, y equivale al
significado de un punto. Este término se utiliza, generalmente, para definir las características de la
alta resolución en pantalla. Así, en el TRC (tubo de rayos catódicos) de un monitor, los píxeles son
los puntos diminutos que componen la imagen. En un Monitor CRT cuadriculado por caracteres,
cada letra o símbolo ocupa un píxel.
Tamaño de punto o (dot pitch): es el espacio o distancia entre dos entre los puntos de fósforo que
forman un píxel. Tres puntos (rojo, verde, y azul) forman cada píxel.
Resolución: es el grado de agudeza o definición de un carácter o imagen exhibida o impresa. Se
expresa como el resultado de la cantidad de puntos por línea, por el número de líneas. Una
resolución de 800x600 significa 800 puntos a lo largo de cada una de las 600 líneas.
Tamaño de la pantalla: Es la distancia en diagonal de un vértice de la pantalla al opuesto, que
puede ser distinto del área visible.
Persistencia: magnitud o cantidad de tiempo que dura la excitación de los fósforos en los que se
produce la imagen.
Frecuencia de Refresco: cantidad de veces que aparece la imagen en la pantalla por segundo.
Cuanto mayor sea esta frecuencia mejor, ya que en caso contrario el ojo humano percibiría un
pequeño parpadeo en la pantalla.
Funcionamiento de un Monitor
Un monitor esta formado por un tubo de vacío denominado Tubo de Rayos Catódicos (CRT), el cual no
es mas que una ampolla de vidrio, en cuya parte mas externa se encuentra una base mas o menos
amplia, que es lo que se conoce como Pantalla. En el otro extremo que va hacia el interior del monitor,
la ampolla se va afinando hacia el lugar donde están los cañones de electrones. Estos cumplen la
función de excitar una capa de fósforo (que según con que cañón sea bombardeada, reacciona con los
colores azul, rojo y verde) que tiene la pantalla, la cual al recibir electrones, se ilumina. Hay tres
cañones, y cada uno de ellos excita un color; a partir de allí, se forman los diferentes tonos. Antes de la
pantalla se encuentra la llamada Mascara de Sombra, compuesta por una malla con pequeños orificios
que permiten el paso de de los electrones a la pantalla de fósforo. A su vez, en el exterior del tubo
existen Bobinas que se ocupan de dirigir los electrones para que barran la pantalla entera.
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Tipos de Monitor
Con base en la tecnología que utilizan:
→ Monitores de Rayos Catódicos: monitor en el que una serie de rayos de electrones son disparados
hacia puntos fosforescentes en la Pantalla. Estos puntos se agrupan en píxeles, los cuales brillan al
ser alcanzados por el rayo de electrones. Cada píxel contiene un punto rojo, verde y azul. Éstos
brillan con intensidades variables para producir imágenes a color.
→ Monitores LCD (Liquid Cristal Display o Pantalla de Cristal Liquido): Tipo de pantalla usada en los
monitores, que es delgada y plana, formada por un número de píxeles en color o monocromos
colocados delante de una fuente de luz o reflectora. En este tipo de monitor, los cristales líquidos
son sustancias transparentes que se encuentran parcialmente como líquidos y parcialmente como
sólidos, y que se alteran al recibir corriente eléctrica. En su estado normal son transparentes, pero a
lo que reciben una carga eléctrica se convierten en opacas, impidiendo el paso de la luz. En los
visores de cristal liquido mas primitivos, solo se poseen los estados transparente y opaco, es decir,
o el punto esta encendido o esta apagado. En los más sofisticados existen estados intermedios que
forman las distintas tonalidades de gris o los colores. Para formar la pantalla de un monitor se
coloca una fina capa de cristal líquido entre dos capas de vidrio. Estas finas placas poseen
pequeños surcos asilados entre si. Cada uno de estos surcos representa uno de los puntos de la
imagen. Detrás del conjunto de capa se instalan una fuente de luz y que son las responsables de la
iluminación de la pantalla. En los monitores de LCD cada píxel de la imagen esta formado por un
grupo de 3 puntos, uno verde, uno rojo y otro azul. Los colores son obtenidos a través de diferentes
combinaciones de tonalidades de los 3 puntos.
→ Monitor TFT (Thin Film Transistor o Transistores de Película Fina): son una variante de los
monitores LCD, que incorporan los transistores TFT consiguiendo de esta forma una mejor calidad
de imagen.
Por la forma de desplegar los colores
→ Monocromático: Un solo color sobre fondo contrastante
→ Escala de Grises: Intensidades variables de gris contra un fondo blanco; o de color
→ De Color: Desde 16 a 16 millones de colores únicos
Por la Resolución
→ Monitor MDA: Este tipo de monitores se caracterizaban por tener un único color principalmente
verde, solo ofrecían textos y no incorporaban modos gráficos. Su resolución era de 720x350 píxeles.
→ Monitor CGA: fueron comercializados a partir del año 1981, cuando se desarrollo la primera tarjeta
gráfica conjuntamente con un estándar de IBM. Poseía resoluciones de 160x200, 320×200,
640×200 píxeles y soportaba gráficos a color.
→ Monitor EGA: incorporaba una mayor amplitud de colores y resolución con respecto a los monitores
CGA. Su máxima resolución era de 640x350 píxeles y tenia soporte para 16 colores.
→ Monitor VGA: fue lanzado en 1987 por IBM. → Monitor SVGA: lanzado en 1989 con el propósito de
A partir su lanzamiento, los monitores
eliminar incompatibilidades y crear nuevas mejoras
anteriores empezaban a quedar obsoletos.
de su antecesor VGA. Este estándar cuenta con
Presentaban las siguientes características:
varias versiones, los cuales soportan diferentes
resoluciones tales como 800×600, 1024x768
Resolución Modo
Colores
píxeles y superiores.
720x400
640x480
320x200
Texto
Grafico
Grafico
16
256
Por el Tipo de Señal
→ Digitales: monitor que solo es capaz de presentar un numero fijo de colores o tonalidades de gris.
→ Analógicos: tipo de monitor que admite señales analógicas (voltaje o corriente que varía en forma
continua) con lo que puede exhibir un número infinito de colores o tonalidades grises.
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