I.MONITORES 1.1 VISIÓN GLOBAL El monitor tiene una importancia vital, pues en conjunto con la tarjeta gráfica forman el principal medio de comunicación entre el equipo y el usuario. Los factores que diferencian los incontables modelos de monitores son, básicamente, el tamaño, el Dot Pitch, o el tamaño de los puntos que lo componen, las resoluciones admitidas y la frecuencia máxima de actualización de la imagen. En cuanto al tamaño, es la medida en pulgadas entre las diagonales de la pantalla. Actualmente, los más usados aún son los monitores de 14 y 15 pulgadas, pero en caso de querer trabajar con aplicaciones gráficas es mucho más recomendable un monitor de 17 o 20 pulgadas. Además del tamaño físico, la ventaja delos monitores de mayor tamaño, es que soportan mayores resoluciones, así como unas mayores frecuencias de actualización. Otra cosa importante con relación a los monitores es el tamaño de los puntos que componen la pantalla, conocido por Dot Pitch. Si cogemos una buena lupa y examinamos la pantalla del monitor, veremos que la imagen está formada por puntos verdes, azules y rojos. Cada conjunto de tres puntos es llamado triada, y la distancia diagonal entre dos puntos del mismo color, lo que compone la medida de una triada es llamada Dot Pitch. Lo más común es que encontremos monitores con un Dot Pitch de 0.29 milímetros cuadrados. Algunos monitores más recientes, sin embargo, utilizan unos Dot Pitch menores, de 0.22 o 0.19 mm, lo que garantiza una imagen de mejor calidad.
F igura ig ura 1. Representación de la medida del Dot Pitch.
Fuente: http://images.bittech.net/content_image http://images.bittech.net/content_images/2006/03/how_crt_a s/2006/03/how_crt_and_lcd_monitors_wor nd_lcd_monitors_wor k/pitch.jpg Un buen monitor de 15 pulgadas debe soportar resoluciones de hasta, corno mínimo, 1024 x 768. Los monitores de un mayor tamaño también deben ser capaces de mostrar resoluciones de 1280 x 1024, o 1600 x 1200 en el caso de los monitores de 20 pulgadas. Lo más común por parte de los usuarios que usan monitores de 14/15 pulgadas es el uso de una resolución de 800 x 600. En el caso de monitores más grandes, sin embargo, el uso de resoluciones mayores es muy recomendable.
La última característica, y tal vez de más importante en los monitores, es la frecuencia de actualización de la imagen, o refresh rate. En un monitor, un grupo de electrones bombardea continuamente la pantalla formando la imagen. La cantidad de veces por segundo que este grupo actualiza la imagen es llamada la frecuencia de actualización. Un buen monitor debe ser ser capaz de actualizar la imagen por por lo menos 75 veces veces por segundo (75 Hz). Sin embargo, monitores de menor calidad sólo son capaces de mantener una frecuencia de refresco de 60 Hz, lo que causa un centelleo en las imágenes, también conocido por flicker. El flícker ocurre debido a la pérdida de luminosidad de las células de fósforo del monitor.
Usando una tasa de refresco de menos de 75 Hz el tiempo que tarda el grupo de electrones para pasar es muy largo, haciendo que las células pierdan parte de su brillo, siendo reencendidas bruscamente bruscamente en el próximo p róximo paso del grupo de electrones. Esto hace que las células centelleen, volviendo la imagen inestable. i nestable. La tasa de actualización del monitor también depende de la resolución utilizada. En el monitor, la imagen es actualizada línea a línea, de arriba hacia abajo. La cantidad de líneas que el monitor es capaz de barrer por segundo es llamada frecuencia horizontal, que es medida en KHz. Los monitores de 14/15 pulgadas tienen una frecuencia horizontal de 49 KHz generalmente, o sea, son capaces de actualizar 49.000 líneas por segundo. Es decir, suficiente cuando usamos una resolución resolución de 640 x 480 o de 800 x 600, pues 49 KHz son suficientes para una frecuencia de actualización de 75 Hz, lo l o que ya es un buen valor. Podríamos preguntarnos por qué 75 Hz es un buen valor si 49.000/600 resulta 81.6. La respuesta es el retraso vertical y horizontal, que corresponde al tiempo que tarda el grupo de electrones, cuando llega al final de una línea o a la última línea de la pantalla, para volver al inicio y reiniciar el barrido. El tiempo perdido con el retraso varía de monitor a otro, pero consume un 5 o 6% del tiempo total en general. Lo monitores mayores, sin embargo, poseen frecuencias horizontales horizontales que pueden llegar a ser de más de 135 KHz, lo que nos proporciona unas buenas frecuencias de actualización, incluso con las resoluciones más elevadas. Una curiosidad sobre los monitores es que los utilizados actualmente son en mayoría monitores analógicos, mientras que los antiguos monitores CCA y EGA eran digitales. En realidad, los antiguos monitores CCA y EGA trabajaban con una cantidad muy limitada de colores, haciendo que fuese muy fácil usar señales digitales para formar la imagen. A partir de los monitores VGA se pasó a usar señales analógicas para formar el color de los puntos del monitor, permitiendo generar una cantidad, en teoría, ilimitada de colores, así como existen ilimitadas frecuencias posibles para una señal analógica. En la práctica, sin embargo, teníamos 256 colores colores en los monitores VGA y 16 millones en los monitores Super VGA, valores nada modestos comparados con los de los monitores más antiguos. Evidentemente, la imagen que va a mostrarse es grabada en la memoria de la tarjeta gráfica en formato digital. Sin embargo, en la tarjeta gráfica, existe un circuito especial llamado DAC (Digital Analog Converter) que convierte las señales digitales en las señales analógicas que pueden ser entendidas por el monitor. La función del circuito es la de sólo leer los datos de la memoria de vídeo, convertirlos en señales analógicas y enviarlos al monitor. Al decir que los monitores actuales son analógicos, nos referimos al
hecho de que las señales que van desde la tarjeta gráfica al monitor son señales analógicas en lugar de señales digitales. 1
.
F igura 2. Ubicación circuito DAC.
Fuente: http://img.tomshardware.com/us/2004/11/29/the_tft_connection/analogconversion.jpg 1.2 HISTORIA Las primeras computadoras se comunicaban con el operador mediante unas pequeñas luces, que se encendían o se apagaban al acceder a determinadas posiciones de memoria o ejecutar ciertas instrucciones. Años más tarde aparecieron ordenadores que funcionaban con tarjeta perforada, que permitían introducir programas en el computador. Durante los años 60, la forma más común de interactuar con un computador era mediante un teletipo, que se conectaba directamente a este e imprimía todos los datos de una sesión informática. Fue la forma más barata de visualizar los resultados hasta la década de los 70, cuando empezaron a aparecer los primeros monitores de CRT (tubo de rayos catódicos). Seguían el estándar MDA (Monochrome Display Adapter), y eran monitores monocromáticos (de un solo color) de IBM. Estaban expresamente diseñados para modo texto y soportaban subrayado, negrita, cursiva, normal e invisibilidad para textos. Poco después y en el mismo año salieron los monitores CGA (Color Graphics Adapter – gráficos adaptados a color – ) fueron comercializados en 1981 al desarrollarse la primera tarjeta gráfica a partir del estándar CGA de IBM. Al comercializarse a la vez que los MDA los usuarios de PC optaban por comprar el monitor monocromático por su costo. 1
DURÁN RODRÍGUEZ,2007. El gran libro del PC interno. México D.F.: ALFAOMEGA GRUPO EDITOR.
Tres años más tarde surgió el monitor EGA (Enhanced Graphics Adapter - adaptador de gráficos mejorados) estándar desarrollado por IBM para la visualización de gráficos, este monitor aportaba más colores (16) y una mayor resolución. En 1987 surgió el estándar VGA (Video Graphics Array - Matriz gráfica de video) fue un estándar muy acogido y dos años más tarde se mejoró y rediseñó para solucionar ciertos problemas que surgieron, desarrollando así SVGA (Super VGA), que también aumentaba colores y resoluciones, para este nuevo estándar se desarrollaron tarjetas gráficas de fabricantes hasta el día de hoy conocidos como S3 Graphics, NVIDIA o ATI entre otros. 2
1.3 PARAMETROS DE UN MONITOR 1.3.1 PIXEL Ampliando lo suficiente una imagen ( zoom ) en la pantalla de una computadora, pueden observarse los píxeles que la componen. Los píxeles son los puntos de color (siendo la escala de grises una gama de color monocromática). Las imágenes se forman como una sucesión de píxeles. La sucesión marca la coherencia de la información presentada, siendo su conjunto una matriz coherente de información para el uso digital. El área donde se proyectan estas matrices suele ser rectangular. La representación del píxel en pantalla, al punto de ser accesible a la vista por unidad, forma un área homogénea en cuanto a la variación del color y densidad por pulgada, siendo esta variación nula, y definiendo cada punto sobre la base de la densidad, en lo referente al área. En las imágenes de mapa de bits, o en los dispositivos gráficos, cada píxel se codifica mediante un conjunto de bits de longitud determinada (la profundidad de color); por ejemplo, puede codificarse un píxel con un byte (8 bits), de manera que cada píxel admite hasta 256 variaciones de color (2 8 posibilidades binarias), de 0 a 255. En las imágenes llamadas de color verdadero, normalmente se usan tres bytes (24 bits) para definir el color de un píxel; es decir, en total se pueden representar unos 2 24 colores, esto es 16.777.216 variaciones de color. Una imagen en la que se utilicen 32 bits para representar un píxel tiene la misma cantidad de colores que la de 24 bits, ya que los otros 8 bits son usados para efectos de transparencia. Para poder visualizar, almacenar y procesar la información numérica representada en cada píxel, se debe conocer, además de la profundidad y brillo del color, el modelo de color que se utiliza. Por ejemplo, el modelo de color RGB ( Red-Green-Blue) permite crear un color compuesto por los tres colores primarios según el sistema de mezcla aditiva. De esta forma, según la cantidad de cada uno de ellos que se use en cada píxel será el resultado del color final del mismo. Por ejemplo, el color magenta se logra mezclando el rojo y el azul, sin componente verde (este byte se pone en 0). Las distintas tonalidades del mismo color se logran variando la proporción en que intervienen ambas componentes (se altera el valor de esos dos bytes de color del píxel). En el modelo RGB lo más frecuente es usar 8 bits al representar la proporción de cada una de las tres componentes de color primarias. Así, cuando una de las componentes vale 0, significa que ella no interviene en la mezcla 2
https://es.wikipedia.org/wiki/Monitor_de_computadora
y cuando vale 255 (2 8 – 1) significa que interviene dando el máximo de ese tono, valores intermedios proveen la intensidad correspondiente. La mayor parte de los dispositivos que se usan con una computadora (monitor, escáner, etc.) usan el modelo RGB (modelo de reflexión o aditivo), excepto los que aportan tintes, como las impresoras, que suelen usar el modelo CMYK (modelo sustractivo).3
Figura 3. Píxeles observados a través de un microscopio Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/35/Pixeles_de_telefono.jpg/ 220px-Pixeles_de_telefono.jpg 1.3.2 DOT PITCH El dot pitch se utiliza para poder dar una idea de la definición de una pantalla. Un dot pitch más pequeño implica normalmente una imagen más nítida, ya qué significa que contiene un número más grande de puntos en un área dada. Tradicionalmente, el dot pitch se mide a lo largo de la diagonal del monitor, para poder tener una estimación lo más realista posible. A partir de la mitad de los años noventa, algunas marcas han introducido un dot pitch horizontal que dan unas cifras más bajas que las medidas en el modo tradicional, con el resultado de que el cliente puede quedar engañado, puesto que medido de este modo un monitor económico y de baja calidad puede mostrar un dot pitch bajo. La diferencia exacta entre un dot pitch horizontal y uno de diagonal cambia a según la geometría del monitor. Como línea general, un monitor económico típico tiene un dot pitch de 0,28 mm (diagonal) o bien de 0,24/0,25 mm (horizontal). 4
3 https://es.wikipedia.org/wiki/P%C3%ADxel 4
https://es.wikipedia.org/wiki/Dot_pitch
Figura 4. Diferentes formas de medir el Dot Pitch Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/69/CRT_mask_types_ende.svg/290px-CRT_mask_types_en-de.svg.png 1.3.3 ÁREA ÚTIL El tamaño de un monitor (dimensión del tubo), que se mide en pulgadas, no coincide con el tamaño real que utiliza para mostrar la imagen. El área útil de un monitor es el tamaño en pulgadas reales que utiliza para mostrar la imagen. Especialmente en los monitores de rayos catódicos, una buena parte del tubo queda oculta en la carcasa desperdiciándose todo el borde. En cambio, en los monitores LCD suele utilizarse casi toda la pantalla siendo su área útil prácticamente del mismo tamaño que el monitor.5
F igura 5. Área útil monitor LCD Fuente: http://www.alegsa.com.ar/Imagen/area_util_monitor.png
1.3.4 TASA DE REFRESCO La tasa de refresco de un monitor indica el número de veces por segundo que la imagen en pantalla se actualiza. Se mide en hercios (Hz), una unidad que indica la frecuencia con 5
http://www.alegsa.com.ar/Dic/area_util.php
la que ocurre algo en un segundo. Es decir, si nuestro monitor es de 30 hercios, la imagen se actualizará 30 veces cada segundo .6
1.3.5 ÁNGULO DE VISIÓN El ángulo de visión determina el ángulo máximo desde el que un usuario puede mirar el monitor desplazado de su centro, sin que se pierda calidad de imagen. Es decir, en una vista "lateral" del monitor, la pantalla no pierde intensidad de color o claridad en la imagen hasta que se alcance cierto número de grados. 7
F igura 6. Ángulo de visión de un monitor LED
Fuente: http://skp.samsungcsportal.com/upload/namo/FAQ/es/20130327/20130327182546720_ BBGNYBSZ.jpg 1.3.6 TIEMPO DE RESPUESTA (LATENCIA) El “tiempo de respuesta” de un monitor LCD, también llamado “relación de respuesta” o “latencia”, es el tiempo que tarda en mostrar las imágenes. Lo que en realidad se mide es la rapidez en que los píxeles individuales del monitor pueden cambiar de color, lo cual se indica en milisegundos (ms); a menor cantidad de milisegundos, mayor velocidad en la relación de cambio de los píxeles. Formalmente, el “tiempo de respuesta” es el tiempo que le toma a un píxel LCD para cambiar de un estado de negro absoluto, a un estado de blanco inactivo, y viceversa. Sin embargo, en el mundo real, los píxeles muy rara vez se encuentran en un estado todo blanco o todo negro, por lo que los fabricantes con frecuencia reportarán la velocidad en la que los píxeles cambian de un color a otro (llamado velocidad de “gris a gris”). Sin dudas, más rápido es mejor cuando se refiere a la experiencia de visión; y la diferencia se nota fácilmente en el uso diario. Si el tiempo de respuesta de un LCD es demasiado lento, los píxeles en pantalla no podrán mantener el ritmo de la información enviada desde la tarjeta gráfica de la computadora y, como consecuencia, se verán fantasmas, rayas y “ruido” digital. Esto sucede en juegos, películas y otras aplicaciones gráficas. Mientras que la mayoría de los fabricantes de monitores recomiendan un tiempo de respuesta entre 12 y 15ms para un uso promedio, los tiempos de respuesta están
6 https://www.elgrupoinformatico.com/que-tasa-refresco-monitor-t20803.html 7
http://www.samsung.com/es/support/skp/faq/866127
volviéndose más rápidos a medida que la tecnología LCD continúa avanzando cada vez más.8
Figura 7. Diferencia entre la velocidad de latencia
Fuente: http://mylg.com.ar/blog/wp-content/uploads/2012/05/tiemporespuesta2.jpg 1.3.7 OTROS PARAMETROS Tenemos:
8
Luminancia: es la medida de luminosidad, medida en Candela. Contraste: es la proporción de brillo entre un píxel negro a un píxel blanco que el monitor es capaz de reproducir. Algo así como cuantos tonos de brillo tiene el monitor. Coeficiente de contraste de imagen : se refiere a lo vivo que resultan los colores por la proporción de brillo empleada. A mayor coeficiente, mayor es la intensidad de los colores (30000:1 mostraría un colorido menos vivo que 50000:1). Consumo : cantidad de energía consumida por el monitor, se mide en Vatio. Ancho de banda : frecuencia máxima que es capaz de soportar el monitor. Hz o frecuencia de refresco vertical : son 2 valores entre los cuales el monitor es capaz de mostrar imágenes estables en la pantalla. Hz o frecuencia de refresco horizontal : similar al anterior, pero en sentido horizontal, para dibujar cada una de las líneas de la pantalla. Blindaje: un monitor puede o no estar blindando ante interferencias eléctricas externas y ser más o menos sensible a ellas, por lo que, en caso de estar blindando, o semi-blindado por la parte trasera llevara cubriendo prácticamente la totalidad del tubo una plancha metálica en contacto con tierra o masa.
http://mylg.com.ar/blog/2012/05/que-significa-el-tiempo-de-respuesta-de-un-monitor/
Tipo de monitor: en los CRT pueden existir 2 tipos, de apertura de rejilla o de máscara de sombra. Líneas de tensión : son unas líneas horizontales, que tienen los monitores de apertura de rejilla para mantener las líneas que permiten mostrar los colores perfectamente alineadas; en 19 pulgadas lo habitual suelen ser 2, aunque también los hay con 3 líneas, algunos monitores pequeños incluso tienen una sola. 9
1.4 CLASIFICACIÓN SEGÚN LOS ESTÁNDARES 1.4.1 MDA (MONOCHROME DISPLAY ADAPTER) 10 El Monochrome Display Adapter (MDA), también tarjeta MDA ó Monochrome Display and Printer Adapter (MDPA), fue introducido en 1981. Junto con la tarjeta CGA, fueron los primeros estándares de tarjetas de exhibición de vídeo para el computadora IBM PC y los clones. El MDA no tenía modos gráficos, ofrecía solamente un solo modo de texto monocromático (el modo de vídeo 7), que podía exhibir 80 columnas por 25 líneas de caracteres de texto de alta resolución en un monitor TTL que mostraba la imagen en verde y negro. La tarjeta MDA, al igual que la CGA, usaba el controlador Motorola 6845 para generar la imagen.
F igura 8. IBM Monochrome Display Adapter (MDA).
Fuente: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:IBM_PC_Original_Monochrome_Display_an d_Parallel_Printer_Adapter.jpg 1.4.1.1 CARACTERÍSTICAS La tarjeta IBM MDA estándar estaba equipada con 4 KB de memoria de video. La alta resolución de los caracteres del MDA era una característica para facilitar el uso en los negocios y en el procesamiento de palabras. La pantalla estaba conformada por 80x25 caracteres. Cada carácter era dibujado en una matriz de 9x14 píxeles, de los cuales 7×11 pixeles del centro conformaban el carácter en sí mismo (los otros pixeles eran usados como espacio alrededor de los caracteres). La resolución total de la pantalla del MDA era de 720×350 pixeles, es decir, 80 caracteres a lo ancho con 9 pixeles de ancho cada uno, y 25 caracteres a lo alto con 14 pixeles de alto cada uno. Sin embargo, el MDA no podía tratar los pixeles individualmente; solo 9 https://es.wikipedia.org/wiki/Monitor_de_computadora 10
https://es.wikipedia.org/wiki/Monochrome_Display_Adapter
podía trabajar en el modo texto, mostrando en cada posición de la pantalla uno de un conjunto de 256 caracteres. Los primeros 128 caracteres eran los caracteres estándar ASCII y los siguientes 128 eran conocidos como ASCII extendido, conformados por una ampliación del conjunto de caracteres ASCII normales, agregando letras acentuadas, caracteres romanos y matemáticos, y algunos caracteres semigráficos. Su conjunto de caracteres era conocido como el Code page 437. Los patrones de pixeles de los caracteres estaban almacenados en 8 KB de ROM que residían en la propia tarjeta y no podían ser cambiados por software. La única manera de producir una exhibición "gráfica" era a través de arte ANSI.
1.4.1.2 ATRIBUTOS DE LOS CARACTERES Los caracteres producidos por el MDA podían tener los siguientes tributos: invisible, subrayado, normal, brillante (negritas), vídeo inverso, y parpadeo. Algunos de esos atributos podían combinarse, así, por ejemplo, se podía producir texto brillante y subrayado.
Atributo
Representación
Invisible
Invisible
Normal
Normal
Subrayado
Subrayado
Brillante
Brillante
Brillante subrayado Brillante subrayado Video inverso
Video inverso
Invisible inverso
Invisible inverso
Tabla 1. Representación caracteres MDA.
Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Monochrome_Display_Adapter
F igura 9. Pantalla verde controlada por un Monochrome Display Adapter.
Fuente: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:IBM_PC_5150.jpg 1.4.1.3 PUERTO PARALELO El MDA original de IBM incluyó un puerto paralelo para la impresora, de allí su nombre original, "Monochrome Display and Printer Adapter" (Adaptador de Pantalla Monocromático y de Impresora). Al tener un puerto paralelo incorporado, evitaba la necesidad de una tarjeta adicional con una interface paralela.
1.4.1.4 ESPECIFICACIONES 1.4.1.4.1 CONECTOR Números de los pines (Mirando al conector):
F igura 10. Conector SVG
Fuente: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:DE9_Diagram.svg En el conector, los pines se numeran de derecha a izquierda, comenzando con el 1 arriba a la derecha y siguiendo hacia la izquierda hasta el 5, y luego abajo, del 6 al 9, también de derecha a izquierda.
Asignación de pines Pin Función 1
Tierra
2
Tierra
3
No usado
4
No usado
5
No usado
6
Intensidad
7
Video
8
Sincronización horizontal
9
Sincronización vertical
Tabla 2. Función pines MDA
Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Monochrome_Display_Adapter
En la tarjeta MDA original, Los pines 3, 4 y 5 emitían señales TTL para los colores rojo, verde y azul respectivamente. En algunas tarjetas MDA, al conectarse a un monitor en color TTL podía desplegar colores en el texto de una manera similar a la tarjeta CGA.
1.4.1.4.2 SEÑAL Tipo
Digital, TTL
Resolución
720h × 350v
Frecuencia Horizontal 18.432kHz Frecuencia Vertical
50Hz
Colores
2 (Blanco y negro) más intensidad Tabla 3. Tabla señal MDA
Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Monochrome_Display_Adapter 1.4.1.5 ADAPTADORES COMPETIDORES Había disponibles comúnmente dos adaptadores de pantalla que competían con el MDA:
Para los usuarios de PC que requerían gráficos de bitmap y/o color, la IBM ofreció su Color Graphics Adapter (CGA), lanzada al mismo tiempo que el MDA. El CGA fue originalmente más costoso y previsto como una solución de nivel más alto, sin embargo, la resolución más baja de sus caracteres en el modo de texto, comparado con el MDA, hizo a las tarjetas CGA menos atractivas para el uso en negocios. Introducido en 1982, la tarjeta de gráficos Hercules Graphics Card (HGC), de Hercules Computer Technology, Inc, ofreció un modo de texto de alta resolución compatible con el del MDA y también un modo gráfico monocromático donde se podían direccionar 720 x 348 pixeles individualmente. Esta resolución era mejor que la más alta resolución monocromática de 640 x 200 pixeles que las tarjetas CGA podían ofrecer. Así que, incluso sin una capacidad de color, la oferta del adaptador de Hércules, con compatibilidad con el modo de texto de la tarjeta MDA y agregando el modo gráfico monocromático de 720 x 348 pixeles, la hizo una opción más deseable para muchos.
1.4.2 CGA (COLOR GRAPHICS ADAPTER) 11 La Color Graphics Adapter (Adaptador de Gráficos de Color ) o CGA, comercializada en 1981, fue la primera tarjeta gráfica en color de IBM (originalmente
11
https://es.wikipedia.org/wiki/Color_Graphics_Adapter
llamada Color/Graphics Adapter or IBM Color/Graphics Monitor Adapter ,1 ), y el primer estándar gráfico en color para el IBM PC. Cuando IBM introdujo en el mercado su PC en 1981, el estándar CGA, a pesar de haber aparecido al mismo tiempo, era poco usado al principio, ya que la mayoría de los compradores adquirían un PC para uso profesional. Para juegos había otros ordenadores mucho más populares, y en aquella época no se consideraba que los gráficos en color tuvieran otro uso que el puramente lúdico. En consecuencia, muchos de los primeros compradores del PC optaron por la Monochrome Display Adapter (MDA), que sólo permitía la visualización de texto. En 1982 se comercializó la Hercules Graphics Card, que permitía mostrar gráficos monocromáticos a una resolución mucho mayor que la CGA, además de ser compatible con la MDA, lo que perjudicó todavía más a las ventas de la CGA. Todo cambió en 1984 cuando IBM introdujo el IBM Personal Computer/AT y la Enhanced Graphics Adapter (EGA). Con ello, el precio de la antigua tarjeta CGA bajó considerablemente y se convirtió en una interesante alternativa de bajo coste, por lo que las nuevas empresas dedicadas a la fabricación de PC clónicos la adoptaron rápidamente. Los PC no-AT de bajo coste con tarjetas CGA se vendieron muy bien en los años siguientes, y como consecuencia muchos juegos fueron editados para ellos a pesar de sus limitaciones. La popularidad de la CGA comenzó a desaparecer cuando en 1987 la tarjeta VGA se convirtió en la nueva solución de alto nivel, relegando la EGA a los PC de bajo coste. La tarjeta estándar CGA de IBM incorporaba 16 kilobytes de VRAM, y podía conectarse a un monitor de vídeo compuesto NTSC o a una televisión mediante un conector RCA, o a un monitor de 4-bit "RGBI"2 como el IBM 5153 mediante un conector DE-9. Permitía mostrar varios modos gráficos y de texto. La resolución máxima era 640×200, y la mayor profundidad de color soportada era de 2 bits (4 colores). El modo más conocido, usado en la mayoría de los juegos CGA, mostraba 4 colores a una resolución de 320×200. Aunque los 4 colores estaban considerados generalmente como el límite para la tarjeta CGA, era posible aumentar esa cantidad mediante varios métodos (algunos oficiales, otros no).
Figura 11. Modo 640×200 2 colores con su color por defecto — Navegador web
Arachne. Fuente:
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Arachne_CGA_Mode.png 1.4.2 .1 LA PALETA DE COLORES DE LA CGA
'''Paleta completa de 16 colores CGA''' 0 — negro #000000
8 — gris (oscuro) #555555
1 — azul #0000AA
9 — azul intenso #5555FF
2 — verde #00AA00
10 — verde intenso #55FF55
3 — cian #00AAAA
11 — cian intenso #55FFFF
4 — rojo #AA0000
12 — rojo intenso #FF5555
5 — magenta #AA00AA
13 — magenta intenso #FF55FF
6 — marrón #AA5500
14 — amarillo #FFFF55
7 — blanco (gris claro) 15 — blanco intenso #AAAAAA #FFFFFF Tabla 4. Paleta de colores CGA
Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Color_Graphics_Adapter La tarjeta CGA funcionaba con monitores en color CRT RGBI. Estaba basada en el controlador de vídeo Motorola 6845 y tenía una paleta de 16 colores. El rojo, el verde y el azul correspondían a cada uno de los tres rayos catódicos y el negro significaba que todos los rayos estaban casi apagados. El cian era una mezcla de los rayos verde y azul, el magenta de azul y rojo, y el marrón de verde y rojo. El blanco (o gris claro) era una mezcla de los tres rayos. Los 8 colores restantes se conseguían mediante la activación de un bit de intensificación, consiguiendo una versión más brillante de cada color, aunque el gris oscuro no se podía distinguir del negro en muchos monitores. El diseño RGB + bit de intensificación de la CGA se denominaba RGBI. El Commodore 128 utilizaba el mismo método para transmitir colores por su salida RGBI, por lo que se podían conectar los mismos monitores y mostrar los mismos 16 colores.
Existe cierta confusión respecto al color #6 en los monitores RGBI: siguiendo estrictamente el modelo de color RGBI, el color #6 debería ser amarillo oscuro (#AAAA00) (ver más abajo). Sin embargo, IBM optó por incluir circuitería adicional en el monitor de color 5153 para detectar el color #6 y rebajar el componente verde para convertirlo en un tono marrón más agradable (#AA5500), así que la mayoría de monitores "compatibles con CGA" imitan este comportamiento. La teoría predominante sobre esta decisión es que IBM pretendía que los colores se aproximaran a los del terminal del mainframe3270, concretamente el 3279, pero esta información no está comprobada.
1.4.2 .2 MODOS DE TEXTO ESTÁNDAR La CGA permitía usar dos modos de texto:
40×25 caracteres con 16 colores para el texto y 8 de fondo. Cada carácter está formado por un patrón de 8×8 pixeles. La resolución efectiva de este modo es de 320×200 píxeles (con una relación de aspecto de 1:1.2), aunque no es posible acceder a los píxeles individuales. Por lo tanto, los patrones estaban limitados a uno de los 256 caracteres almacenados en un chip de ROM en la propia tarjeta, por lo que la tipografía de los modos de texto era fija y no se podía cambiar (aunque en una tarjeta IBM CGA original del IBM PC era posible seleccionar entre dos tipografías diferentes, normal o delgada, cambiando un jumper no presente en la mayoría de los clones). En este modo cada carácter podía tener un color primario y otro de fondo que podían ser escogidos libremente de la paleta CGA completa (ver tabla); por ejemplo, texto amarillo para un carácter, blanco sobre negro para el siguiente y cian sobre gris para otro. La tarjeta tenía suficiente VRAM para 8 páginas de texto diferentes en este modo. 80×25 caracteres con 16 colores para el texto y 8 de fondo. Nuevamente cada carácter era un patrón de puntos de 8×8 (con el mismo juego de caracteres del modo de 40×25), con una relación de aspecto de 1:2.4. La resolución efectiva era de 640×200 píxeles, que al igual que en el otro modo de texto no eran accesibles individualmente. Debido a que la cantidad de caracteres en pantalla de este modo era el doble, sólo 4 páginas de texto podían ser almacenadas en la VRAM.
1.4.2 .3 MODOS GRÁFICOS ESTÁNDAR La CGA ofrecía dos modos gráficos usados habitualmente:
320×200 píxeles , como en el modo de texto de 40×25. Sin embargo, en el modo gráfico era posible acceder a cada píxel individualmente, aunque sólo 4 colores podían ser mostrados simultáneamente. Esos 4 colores no se podían elegir libremente de entre los 16 totales, ya que sólo había dos paletas oficiales para este modo: 1. Magenta, cian, blanco y el color de fondo (negro por defecto). 2. Rojo, verde, marrón/amarillo y el color de fondo (negro por defecto).
Activando el bit de intensificación era posible conseguir versiones más brillantes de estos colores.
La relación de aspecto de 1:1.2 debía ser tenida en cuenta a la hora de dibujar grandes formas geométricas en la pantalla.
640×200 píxeles, como en el modo de texto de 80×25. Todos los píxeles podían ser accedidos libremente. Este modo era monocromo, permitiendo solamente los colores blanco y negro (aunque esto podía ser cambiado), con una relación de aspecto de 1:2.4.
En el modo de texto, los mapa de bits de las tipografías provenían de la ROM de caracteres, que sólo era accesible para la propia tarjeta. En los modos gráficos, en cambio, la salida de texto usaba dos tablas diferentes: los primeros 128 caracteres del conjunto eran obtenidos de una tabla en la BIOS en la dirección F000:FA6E, y los 128 restantes provenían de la dirección indicada por la interrupción 1F (0000:007C). Esta segunda mitad aparecía como espacios en blanco (o como caracteres sin sentido, depende de la implementación) a menos que fueran definidos explícitamente, normalmente por una utilidad como GRAFTABL o por el programa ejecutado. Paleta CGA fija de 4 colores #1 color por defecto
5 — magenta
3 — cian
7 — blanco (gris claro)
Paleta CGA fija de 4 colores #2 color por defecto 2 — verde
4 — rojo 6 — marrón (naranja)
Tabla 5.Paleta CGA fija
Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Color_Graphics_Adapter 1.4.2 .4 EL MODO DE VÍDEO COMPUESTO Aunque desconocido para muchos, existía un modo gráfico adicional de video compuesto de 160×200 (con relación de aspecto de 1.67:1), en el que se podían utilizar 16 colores diferentes. Este modo no utilizaba la tabla de colores CGA, sino que era más parecido al modo de "alta resolución duplicada" del Apple II, ya que ambos utilizaban una técnica similar. El modo compuesto fue raramente utilizado; la falta de soporte en la BIOS impidió que muchos programadores lo adoptaran, y el coste de un sistema IBM era tan alto que la mayoría de los compradores podían permitirse también el costoso monitor RGB. Sólo unos pocos títulos de software (la mayoría juegos) utilizaron este modo. Una equivocación común es que el modo compuesto era soportado por algunas máquinas con monitor RGB, pero esto sería una contradicción teniendo en cuenta el funcionamiento de este modo. La explicación más probable es la creencia de que los modos de 160×200 del IBM PCjr / Tandy 1000 o el Amstrad CPC son lo mismo (son iguales en cuanto a resolución, pero no en cuanto a color y organización de memoria). Cualquier intento de activar el modo compuesto en un monitor RGB producía un resultado idéntico al modo gráfico de 640×200.
1.4.2 .5 OTROS MODOS GRÁFICOS Y TRUCOS Existía una serie de posibilidades oficiales y no oficiales que podían ser utilizadas para conseguir mejores gráficos.
En el modo de 320×200, el color de fondo, que por defecto era el negro después de la inicialización, podía ser cambiado para cualquiera de los 16 colores de la paleta CGA. Esto permitía introducir cierta variedad y algunos efectos de destellos, ya que era posible cambiar el color sin tener que redibujar la pantalla. En el modo de 640×200, el color principal podía ser cambiado para cualquiera de los 16 colores básicos. En los modos de texto, el color del borde (mostrado fuera del área de visualización, y normalmente negro) podía ser cambiado a cualquiera de los 16 colores. Existía una tercera paleta de 4 colores para el modo de 320×200 que podía ser utilizada activando el bit de monocromo con el modo de color activado. Esto cambiaba los colores de paleta a rojo, cian, blanco, más el color de fondo. Mediante una sincronización precisa, era posible cambiar de paleta mientras el contenido de la pantalla todavía se estaba dibujando, permitiendo usar cualquiera de las 3 en cada línea de escaneo. El mejor ejemplo de uso de esta técnica es el juego California Games cuando se ejecuta en un 8088 a 4.77 MHz (en un ordenador más rápido no se obtendría el efecto, ya que se perdería la sincronización necesaria para cambiar las paletas en el momento adecuado) Lo mismo se puede hacer con el color de fondo, para crear el río y la carretera en Frogger. Otro ejemplo documentado de esta técnica es la conversión realizada por Atarisoft de Jungle Hunt al IBM PC. Se podían aproximar colores adicionales mediante tramado. Si la imagen era desplegada en un televisor convencional (que tenían en ese entonces una baja resolución), se podían ver 16 colores sólidos cuando se trabajaba con la resolución estándar de 320×200, pero si la imagen era vista en un monitor de color (de alta resolución) no aparecían los 16 colores, sino que se notaba el tramado.
Algunas de estas técnicas se podían combinar. Se pueden encontrar algunos ejemplos en juegos. La mayoría de los títulos no utilizaron estas posibilidades, pero hay algunas excepciones sorprendentes.
1.4.3 EGA (ENHANCED GRAPHICS ADAPTER) 12 EGA es el acrónimo inglés de Enhanced Graphics Adapter, la especificación estándar de IBM PC para visualización de gráficos, situada entre CGA y VGA en términos de rendimiento gráfico (es decir, amplitud de colores y resolución). Introducida en 1984 por IBM para sus nuevos IBM Personal Computer/AT, EGA tenía una profundidad de color de 16 colores y una resolución de hasta 640×350 píxels. La tarjeta 12
https://es.wikipedia.org/wiki/Enhanced_Graphics_Adapter
EGA tenía 16 kilobytes de ROM para ampliar la de la BIOS con funciones adicionales e incluía el generador de direcciones de vídeo Motorola 6845. A cada uno de los 16 colores se les podía asignar un color RGB de una paleta en el modo de alta resolución 640×350; EGA permitía escoger los colores de una paleta de 64 diferentes (dos bits por píxel para rojo, verde y azul). EGA también incluía la función completa de 16 colores de CGA en los modos gráficos de 640×200 y 320×200; sólo los colores 16 CGA/RGBI estaban disponibles en este modo. Los modos CGA originales estaban presentes, pero EGA no era 100% compatible con CGA. EGA también podía controlar un monitor MDA ajustando los jumpers de la placa; sólo a 640×350. La tarjeta IBM EGA básica incluía 64 KiB de memoria de vídeo, suficiente para controlar un monitor monocromo de alta resolución (y permitiendo todos los colores a 640×200 y 320×200), si bien la mayoría de las tarjetas EGA y sus clones incluían 256 KiB de memoria. Algunos clones de EGA de terceros fabricantes (principalmente las tarjetas de ATI Technologies y Paradise) incluían un rango de gráficos ampliado (por ejemplo, 640×400, 640×480 y 720×540), así como detección automática del monitor, y algunas un modo especial de 400 líneas para usar con monitores CGA. El estándar EGA quedó obsoleto con la introducción del VGA por IBM en abril de 1987 con los IBM Personal System/2.
F igura 12.Tarjeta EGA Paradise
Fuente: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:EGA_card.jpg 1.4.4 VGA (VIDEO GRAPHICS ARRAY) 13 VGA fue el último estándar de video introducido por Gaijin Corp al que se atuvieron la mayoría de los fabricantes de computadoras compatibles IBM, convirtiéndolo en el mínimo que todo el hardware gráfico soporta antes de cargar un dispositivo específico. Por ejemplo, la pantalla de Microsoft Windows aparece mientras la máquina sigue
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https://es.wikipedia.org/wiki/Video_Graphics_Array
funcionando en modo silencioso pero cauto, razón por la que esta pantalla aparecerá siempre con reducción de la resolución y profundidad de color. La norma VGA fue oficialmente reemplazada por Extended Graphics Array (XGA) de IBM, pero en realidad ha sido sustituida por numerosas extensiones clónicas ligeramente distintas a VGA realizadas por los fabricantes y que llegaron a ser conocidas en conjunto como Super VGA.
1.4.4.1 DETALLLES TÉCNICOS VGA es conocido como un "arreglo" en lugar de un "adaptador", ya que se implementó desde el principio como un solo circuito integrado, en sustitución del controlador de tubo de rayos catódicos Motorola 6845 y docenas de circuitos de lógica discreta que cubren una longitud total de una tarjeta ISA que los sistemas MDA, CGA y EGA utilizaban. Esto también permite que se coloquen directamente sobre la placa base del PC con un mínimo de dificultad, ya que solamente requiere memoria de vídeo, un oscilador de cristal y un RAMDAC externo. Los primeros modelos de la línea de computadores IBM Personal System/2 estaban equipados con VGA en su placa madre. Las especificaciones originales de VGA son las siguientes:
256 KiB de VRAM Modos de imagen con paletas de 16 y 256 colores Paleta global de 262144 colores (6 bits y por tanto 64 bits para cada uno de los canales rojo, verde y azul mediante el RAMDAC) Reloj maestro seleccionable de 25,2 MHz o 28,3 Máximo de 800 píxeles horizontales Máximo de 600 líneas Tasa de refresco de hasta 70 Hz Interrupción de blanqueo vertical (No todas las tarjetas lo soportan) Modo plano: máximo de 16 colores Modo píxel empaquetado: en modo 256 colores (Modo 13h) Soporte para desplazamiento suave de la imagen. Algunas operaciones para mapas de bits Desplazador "en barril" Soporte para pantalla dividida 0,7 V pico a pico 75 ohmios de impedancia de doble terminación (18,7 mA - 13 mW)
VGA soporta tanto los modos de todos los puntos direccionables como modos de texto alfanuméricos. Los modos estándar de gráficos son: 640×480 en 16 colores 640×350 en 16 colores 320×200 en 16 de colores 320×200 en 256 colores (Modo 13h) Tanto como los modos estándar, VGA puede ser configurado para emular a cualquiera de sus modos predecesores (EGA, CGA y MDA).
1.4.4.3 CONECTOR VGA Un conector VGA como se le conoce comúnmente (otros nombres incluyen conector RGBHV, D-sub 15, sub mini mini D15 y D15), de tres hileras de 5 pines DE-15 para un total de 15 pines. Hay cuatro versiones: original, DDC2, el más antiguo y menos flexible DE-9, y un Mini-VGA utilizados para computadoras portátiles. El conector común de 15 pines se encuentra en la mayoría de las tarjetas gráficas, monitores de computadoras, y otros dispositivos, es casi universalmente llamado "HD-15". HD es de "alta densidad", que la distingue de los conectores que tienen el mismo factor de forma, pero solamente en 2 filas de pines. Sin embargo, este conector es a menudo erróneamente denominado DB-15 o HDB-15. Los conectores VGA y su correspondiente cableado casi siempre son utilizados exclusivamente para transportar componentes analógicos RGBHV (rojo - verde - azul - sincronización horizontal - sincronización vertical), junto con señales de vídeo DDC2 reloj digital y datos. En caso de que el tamaño sea una limitación (como portátiles) un puerto mini-VGA puede figurar en ocasiones en lugar de las de tamaño completo conector VGA. Con la revolución digital, a partir de 2009 se comienza a reemplazar estos conectores VGA por conectores HDMI que, debido a sus características avanzadas en tarjetas gráficas, pantallas y monitores actuales.
F igura 13. Conector VGA
Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/92/SVGA_port.jpg/300pxSVGA_port.jpg
F igura 14.Disposición de pines VGA Fuente:
https://es.wikipedia.org/wiki/Video_Graphics_Array
1.4.4.4 MODOS DE TEXTO ESTÁNDAR Los modos estándar de texto alfanumérico para VGA usan 80 × 25 o 40 × 25 celdas de texto. Cada celda puede elegir entre uno de los 16 colores disponibles para su primer plano y 8 colores para el fondo; los 8 colores de fondo son los permitidos sin el bit de alta intensidad. Cada carácter también podrá parpadear, y todos los que se configuren para parpadear parpadearán al unísono. La opción de parpadeo para toda la pantalla puede ser cambiada por la capacidad de elegir el color de fondo para cada una de las celdas de entre todos los 16 colores. Todas estas opciones son las mismas que las del adaptador CGA presentado por IBM. Por lo general los adaptadores VGA soportan el modo texto tanto en blanco y negro como en color, aunque el modo monocromo, casi nunca es utilizado. En blanco y negro en casi todos los adaptadores VGA modernos lo hacen con texto en color gris sobre fondo negro en el modo de color. Los monitores VGA monocromo se vendieron destinados principalmente para aplicaciones de texto, pero la mayoría de ellos trabajan de manera adecuada por lo menos con un adaptador VGA en el modo de color. De vez en cuando una conexión defectuosa entre un monitor moderno y una tarjeta de vídeo VGA causará que la la tarjeta detecte el monitor como en monocromo, y de esta forma, la BIOS y la secuencia de arranque inicial aparezcan en escala de grises. Por lo general, una vez que los controladores de la tarjeta de vídeo se han cargado (por ejemplo, mediante el arranque del sistema operativo) se sobrecargarán esta detección y el monitor
volverá a color. En el modo de texto en color, cada carácter de la pantalla está, en realidad, representado por dos bytes. El menor, es el carácter real para el actual conjunto de caracteres, y el superior, o atributo byte es un campo de bit utilizado para seleccionar los diferentes atributos de vídeo, como el color, el parpadeo, el conjunto de caracteres, etc. Este esquema par-byte es una de las características que heredó en última instancia VGA de CGA.
1.4.4.5 PALETA DE COLORES DE VGA El sistema de color VGA es compatible con los adaptadores EGA y CGA, y añade otro nivel de configuración en la parte superior. CGA fue capaz de mostrar hasta 16 colores, y EGA amplió este permitiendo cada uno de los 16 colores que se elijan de una paleta de colores de 64 (estos 64 colores se componen de dos bits para el rojo, verde y azul: dos bits × tres canales = seis bits = 64 valores diferentes). VGA extiende todavía más las posibilidades de este sistema mediante el aumento de la paleta EGA de 64 entradas a 256 entradas. Dos bloques de más de 64 colores con tonos más oscuros progresivamente se añadieron, a lo largo de 8 entradas "en blanco" que se fijaron a negro. Además de la ampliación de la paleta, a cada una de las 256 entradas se podía asignar un valor arbitrario de color a través de la DAC VGA. La BIOS EGA solamente permitió 2 bits por canal para representar a cada entrada, mientras que VGA permitía 6 bits para representar la intensidad de cada uno de los tres primarios (rojo, azul y verde). Esto proporcionó un total de 63 diferentes niveles de intensidad de rojo, verde y azul, resultando 262144 posibles colores, cualquiera 256 podrían ser asignado a la paleta (y, a su vez, de los 256, cualquiera 16 de ellos podrían ser mostradas en modos de vídeo CGA). Este método permitió nuevos colores que se utilizarán en los modos gráficos EGA y CGA, proporcionando un recordatorio de cómo los diferentes sistemas de paleta se establecen juntos. Para definir el texto de color a rojo muy oscuro en el modo de texto, por ejemplo, tendrá que ser fijado a uno de los colores CGA (por ejemplo, el color por defecto, n º 7: gris claro.) Este color luego se mapea a uno la paleta EGA - en el caso del color 7 de CGA, se mapea a la entrada 42 de EGA. El DAC VGA debe ser configurado para cambiar de color 42 a rojo oscuro, y luego de inmediato cualquier cosa que aparece en la pantalla a la luz de gris (color CGA 7) pasará a ser de color rojo oscuro. Esta función se utiliza a menudo en juegos DOS de 256 colores. Mientras que los modos CGA y EGA compatibles permitían 16 colores para ser mostrados de una vez, otros modos VGA, como el ampliamente utilizado modo 13h, permitía que las 256 entradas de la paleta se mostraran en la pantalla al mismo tiempo, y así en estos modos cualquier de los 256 colores podrían ser vistos de los 262144 colores disponibles.
Figura 15.Paleta VGA de 256 colores. Fuente:
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:VGA_palette_with_black_borders.svg
1.4.4.6 DETALLES DE DIRECCIONAMIENTO La memoria de vídeo de la VGA está asignada a la memoria de PC a través de una ventana en el rango entre los segmentos 0xA000 y 0xC000 en el modo real del espacio de direcciones. Típicamente estos segmentos son: 0xA000 para modos gráficos EGA / VGA (64 KiB) 0xB000 para monocromo en modo texto (32 KiB) 0xB800 para color en modo texto y modos CGA gráficos compatibles (32 KiB) Debido a la utilización de diferentes asignaciones de dirección para los distintos modos, es posible disponer de un adaptador de pantalla monocromo y un adaptador de color, como el VGA, EGA o CGA instalado en la misma máquina. A principios de la década de 1980, esto se utilizaba para mostrar hojas de cálculo de Lotus 1-2-3 en alta resolución de texto en una pantalla MDA y gráficos asociados en CGA a baja resolución en una pantalla simultáneamente. Muchos programadores también utilizan dicho servicio con la tarjeta monocromo que muestra información de depuración mientras corría en un programa de la otra tarjeta en modo gráfico. Varios depuradores, como Borland Turbo Debugger, D86 (por J. Alan Cox) y CodeView de Microsoft podrían trabajar en una configuración de monitor dual. Cualquiera de Turbo Debugger o CodeView se podrían utilizar para depurar Windows. También hay controladores de dispositivo DOS, como ox.sys, que implementaba una interfaz serie para simulación en la pantalla MDA, por ejemplo, permite al usuario recibir mensajes de error de depuración de las versiones de Windows sin utilizar un terminal serie real. También es posible utilizar el comando "MODO MONO" en el prompt de DOS para redirigir la salida a la pantalla monocromo. Cuando un Adaptador de Pantalla Monocromática no estaba presente, se podía utilizar el espacio de direcciones de memoria 0xB000 - 0xB7FF adicionalmente para otros programas (por ejemplo, mediante la adición de la línea "DEVICE = EMM386.EXE I = B000-B7FF" en config.sys), esta memoria estaría disponible para programas que pueden ser cargados en la memoria alta.
1.4.5 SVGA (VIDEO ELECTRONICS STANDARDS ASSOCIATION) Super Video Graphics Array (SVGA), Super VGA o Dsub-15, es un término que cubre una amplia gama de estándares de visualización gráfica de computadoras, incluyendo tarjetas de video y monitores. En 1987, cuando IBM lanzó al mercado el estándar VGA, muchos fabricantes manufacturaron tarjetas VGA clones. Luego, IBM crea el estándar XGA, que no es seguido por las demás compañías que comenzaron a crear tarjetas gráficas SVGA. Las nuevas tarjetas SVGA de diferentes fabricantes no eran exactamente igual a nivel de hardware, lo que las hacía incompatibles. Los programas tenían dos alternativas: manejar la tarjeta de vídeo a través de llamadas estándar, lo cual era muy lento, pero había compatibilidad con las diferentes tarjetas; o manejar la tarjeta directamente, lo cual era muy rápido y se podía acceder a toda la funcionalidad de ésta (modos gráficos, etc.), sin embargo, el programador tenía que hacer una rutina de acceso especial para cada tipo de tarjeta. Poco después surgió Video Electronics Standards Association (VESA), un consorcio abierto para promover la interoperabilidad y definición de estándares entre los diferentes fabricantes. Entre otras cosas, VESA unificó el manejo de la interfaz del programa hacia la tarjeta, también desarrolló un bus con el mismo nombre para mejorar el rendimiento entre la computadora y la tarjeta. Unos años después, este bus sería sustituido por el PCI de Intel. SVGA fue definido en 1989 y en su primera versión se estableció para una resolución de 800 × 600 píxeles y 4 bits de color por píxel, es decir, 3 bits de color (RGB) y 1 bit de transparencia (hasta 8 colores por píxel). Después fue ampliado rápidamente a los 1024 × 768 píxeles y 8 bits de color por píxel, y a otras mayores en los años siguientes. Aunque el número de colores fue definido en la especificación original, esto pronto fue irrelevante (en contraste con los viejos estándares CGA y EGA), ya que la interfaz entre la tarjeta de vídeo y el monitor VGA o SVGA utiliza voltajes simples para indicar la profundidad de color deseada. En consecuencia, en cuanto al monitor se refiere, no hay límite teórico al número de colores distintos que pueden visualizarse, lo que se aplica a cualquier monitor VGA o SVGA. Mientras que la salida de VGA o SVGA es analógica, los cálculos internos que la tarjeta de vídeo realiza para proporcionar estos voltajes de salida son enteramente digitales. Para aumentar el número de colores que un sistema de visualización SVGA puede producir, no se precisa ningún cambio en el monitor, pero la tarjeta vídeo necesita manejar números mucho más grandes y puede ser necesario rediseñarla desde el principio. Debido a esto, los principales fabricantes de chips gráficos empezaron a producir componentes para tarjetas de vídeo del alta densidad de color apenas unos meses después de la aparición de SVGA. Sobre el papel, el SVGA original debía ser sustituido por el estándar XGA o SXGA, pero la industria pronto abandonó el plan de dar un nombre único a cada estándar superior y así, casi todos los sistemas de visualización hechos desde finales de los años 1980 hasta la actualidad se denominan “SVGA”. 14
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https://es.wikipedia.org/wiki/Video_Electronics_Standards_Association
Los fabricantes de monitores anuncian a veces sus productos como XGA o SXGA, pero esto no tiene ningún significado, ya que la mayoría de los monitores SVGA fabricados desde los años 1990 llegan y superan ampliamente el rendimiento de XGA o SXGA.
1.5 TIPOS DE MONITORES En Hardware, un monitor es un periférico que muestra la información de forma gráfica de una computadora. Los monitores se conectan a la computadora a través de una tarjeta gráfica (o adaptador o tarjeta de video).
1.5.1 CRT (CATHODE RAY TUBE) El tubo de rayos catódicos (CRT, del inglés Cathode Ray Tube) es una tecnología que permite visualizar imágenes mediante un haz de rayos catódicos constante dirigido contra una pantalla de vidrio recubierta de fósforo y plomo. El fósforo permite reproducir la imagen proveniente del haz de rayos catódicos, mientras que el plomo bloquea los rayos X para proteger al usuario de sus radiaciones. Fue desarrollado por William Crookes en 1875. Se emplea principalmente en monitores, televisores y osciloscopios, aunque en la actualidad se está sustituyendo paulatinamente por tecnologías como plasma, LCD, LED.15
Ventajas: Distintas resoluciones se pueden ajustar al monitor. En los monitores de apertura de rejilla no hay moiré vertical. Permiten reproducir una mayor variedad cromática Desventajas: Ocupan más espacio (cuanto más fondo, mejor geometría). Los modelos antiguos tienen la pantalla curva. Los campos eléctricos afectan al monitor (la imagen vibra). Para disfrutar de una buena imagen necesitan ajustes por parte del usuario. En los monitores de apertura de rejilla se pueden apreciar (bajo fondo blanco) varias líneas de tensión muy finas que cruzan la pantalla horizontalmente. 16
15 https://es.wikipedia.org/wiki/Tubo_de_rayos_cat%C3%B3dicos 16
https://es.wikipedia.org/wiki/Monitor_de_computadora
F igura 16. Monitor CRT
Fuente: http://2.bp.blogspot.com/-LbMjdUDVBjo/TysWZBnPJI/AAAAAAAAAE0/Wjja-A5C098/s1600/hjhjj.jpg 1.5.2 LCD Una pantalla de LCD (acrónimo de "cristal líquido" en inglés) es aquella pantalla delgada, formada por un determinado número de píxeles que se colocan delante de una fuente de luz. Este tipo de pantalla utiliza pequeñas cantidades de energía eléctrica y por eso las pantallas de LCD se utilizan en dispositivos con pilas o baterías. La primera pantalla de LCD fue producida en Estados Unidos en el año 1972 a cargo de Peter T. Brody. En una pantalla de este tipo, cada pixel está formado por una capa de moléculas ubicadas entre dos electrodos y dos filtros de polarización. El cristal líquido permite que la luz pase de un polarizador al otro. El LCD se utiliza principalmente en monitores de computación de escritorio o portátiles y de todo tipo, en dispositivos móviles como celulares u ordenadores, GPS, y en muchas otras pantallas o 'displays' de artefactos como electrodomésticos o pequeños dispositivos que requieren un bajo consumo de energía. A pesar de la amplitud del uso de pantallas de LCD, existen ciertos inconvenientes o limitaciones en esta tecnología que la oponen al avance de las pantallas de plasma. Entre estos pueden contarse, problemas de resolución con determinados tipos de imágenes, retrasos en el tiempo de respuesta que crea "imágenes fantasma" en la pantalla, ángulo de visión limitado que reduce el número de personas que pueden ver cómodamente la misma imagen, fragilidad y vulnerabilidad del artefacto, aparición de píxeles muertos y de bandas horizontales y/o verticales. Uno de los problemas más frecuentes en las pantallas de LCD es la imposibilidad de utilizarlas adecuadamente en un ambiente externo dado que la presencia de la luz del sol reduce la visibilidad de la pantalla. Sin embargo, nuevas tecnologías de LCD superaron esta dificultad permitiendo el uso de dichas pantallas de forma óptima en todo tipo de
condiciones.17
Ventajas: El grosor es inferior por lo que pueden utilizarse en portátiles. Cada punto se encarga de dejar o no pasar la luz. La geometría es siempre perfecta, lo determina el tamaño del píxel
Desventajas: Solamente pueden reproducir fielmente la resolución nativa, con el resto, se ve un borde negro, o se ve difuminado por no poder reproducir medios píxeles. Por sí solas no producen luz, necesitan una fuente externa. Si no se mira dentro del cono de visibilidad adecuado, desvirtúan los colores. El ADC y el CDA de un monitor LCD para reproducir colores limita la cantidad de colores representable. El ADC (Convertidor Analógico a Digital) en la entrada de vídeo analógica (cantidad de colores a representar). El DAC (Convertidor Digital a Analógico) dentro de cada píxel (cantidad de posibles colores representables). En los CRT es la tarjeta gráfica la encargada de realizar esto, el monitor no influye en la cantidad de colores representables, salvo en los primeros modelos de monitores que tenían entradas digitales TTL en lugar de entradas analógicas. 18
Figura 17. Monitor LCD Fuente:
https://static.acer.com/up/Resource/Acer/Monitors/KA/Images/20150526/KA240HQ_sku_pre view.png
17 https://www.definicionabc.com/tecnologia/pantalla-lcd.php 18
https://es.wikipedia.org/wiki/Monitor_de_computadora
