Λύσεις — Μάθημα 4.8 · Η οθόνη και η κάρτα γραφικών (Έλεγχος Γνώσεων, σελ. 230)
Απαντήσεις στις ερωτήσεις του βιβλίου για οθόνη & κάρτα γραφικών (μία αριθμητική, επαληθευμένη με κώδικα).
Λειτουργία κάρτας γραφικών
Ερώτηση: Ποια λειτουργία επιτελεί η κάρτα γραφικών;
Απάντηση:
- Συνδέει την οθόνη με τη μητρική πλακέτα (απαραίτητη για τη λειτουργία του PC).
- Ο επεξεργαστής γράφει τα δεδομένα προς απεικόνιση στη μνήμη της κάρτας· ειδικά κυκλώματα παράγουν τα σήματα για την οθόνη.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Συνδέει & «οδηγεί» την οθόνη: αποθηκεύει τα δεδομένα εικόνας & παράγει τα σήματα για την οθόνη.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: σύνδεση οθόνης + παραγωγή σημάτων εικόνας.
CRT vs επίπεδη — λειτουργία
Ερώτηση: Πώς λειτουργεί μια οθόνη CRT και πώς μια επίπεδη;
Απάντηση:
- CRT: 3 πυροβόλα ηλεκτρονίων (μπλε/κόκκινο/πράσινο) εκπέμπουν δέσμες που, εκτρεπόμενες από μαγνητικό πεδίο, σαρώνουν οθόνη με φώσφορο που λάμπει.
- Επίπεδη (LCD): στρώμα υγρών κρυστάλλων που πολώνονται ηλεκτρονικά, ελέγχοντας το φως που περνά → σχηματίζεται η εικόνα.
Σύνοψη: (ενδεικτική) CRT: πυροβόλα ηλεκτρονίων σαρώνουν φώσφορο. Επίπεδη: πόλωση υγρών κρυστάλλων ελέγχει το φως.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: σωστή αρχή λειτουργίας για κάθε τεχνολογία.
Πλεονεκτήματα CRT/επίπεδων
Ερώτηση: Ποια πλεονεκτήματα έχουν οι CRT και ποια οι επίπεδες οθόνες;
Απάντηση:
- CRT: καλύτερη ποιότητα εικόνας, χαμηλότερη τιμή, πολλές αναλύσεις → γραφείου.
- Επίπεδες: μικρός όγκος, ελαφριές, χαμηλή κατανάλωση → φορητοί.
Σύνοψη: (ενδεικτική) CRT: καλή εικόνα/φθηνές. Επίπεδες: μικρός όγκος/βάρος/κατανάλωση.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: ≥2 πλεονεκτήματα ανά τεχνολογία.
Ανάλυση οθόνης
Ερώτηση: Τι εκφράζει η ανάλυση της οθόνης;
Απάντηση:
- Το πλήθος των στοιχείων (pixels) — οριζόντια × κατακόρυφα — που συνθέτουν την εικόνα (π.χ. 800×600 = 480.000 pixels).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Το πλήθος των pixels οριζόντια × κατακόρυφα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: pixels οριζόντια/κατακόρυφα.
Βήμα κουκκίδας
Ερώτηση: Τι είναι το βήμα κουκκίδας και γιατί πρέπει να είναι μικρό;
Απάντηση:
- Η απόσταση μεταξύ των κουκκίδων μιας τριάδας (μπλε/κόκκινο/πράσινο).
- Όσο μικρότερο, τόσο πιο κοντά οι κουκκίδες → πιο ευκρινής εικόνα.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η απόσταση κουκκίδων μιας τριάδας· μικρότερο βήμα → ευκρινέστερη εικόνα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: απόσταση κουκκίδων + μικρότερο=ευκρινέστερο.
Χαμηλός ρυθμός ανανέωσης
Ερώτηση: Γιατί οθόνη με χαμηλό ρυθμό ανανέωσης είναι κουραστική;
Απάντηση:
- Ο ρυθμός ανανέωσης δείχνει πόσες φορές/s ανανεώνεται η εικόνα.
- Αν είναι χαμηλός, το μάτι αντιλαμβάνεται την εναλλαγή → η οθόνη τρεμοπαίζει (κουράζει). Για ξεκούραστη ≥ 75 Hz.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Χαμηλός ρυθμός → ορατό τρεμόπαιγμα που κουράζει το μάτι (≥75 Hz για ξεκούραστη).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: τρεμόπαιγμα λόγω αντίληψης εναλλαγής.
Λειτουργία κάρτας & DAC
Ερώτηση: Πώς λειτουργεί μια κάρτα γραφικών και ποιος ο ρόλος του DAC;
Απάντηση:
- Ο επεξεργαστής γράφει τα δεδομένα προς απεικόνιση στη RAM της κάρτας· ειδικά κυκλώματα τα διαβάζουν & παράγουν τα σήματα για την οθόνη.
- Τα δεδομένα είναι ψηφιακά, αλλά η οθόνη θέλει αναλογικά σήματα → ο DAC (Digital-to-Analog Converter) κάνει τη μετατροπή ψηφιακό→αναλογικό.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο επεξεργαστής γράφει στη video RAM, κυκλώματα παράγουν τα σήματα· ο DAC μετατρέπει ψηφιακό→αναλογικό για την οθόνη.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: video RAM + ρόλος DAC (ψηφιακό→αναλογικό).
Άσκηση 8 — μνήμη κάρτας
Ερώτηση: Πόση μνήμη πρέπει να έχει κάρτα γραφικών για ανάλυση 1024×768 & βάθος χρώματος 16 bits;
Λύση:
- Μνήμη = pixels × bits/pixel (και /8 για bytes).
- Pixels: 1024 × 768 = 786.432.
- Bits: 786.432 × 16 = 12.582.912 bits.
- Bytes: 12.582.912 / 8 = 1.572.864 bytes = 1,5 MB.
Απάντηση: 1.572.864 bytes = 1,5 MB (1024×768×16 bit / 8).
Πρόσεξε:
- Μνήμη = οριζόντια × κατακόρυφα × (bits/pixel), διαιρεμένο με 8 για bytes.
- Έλεγχος: 786.432 × 16 / 8 = 1.572.864 bytes = 1,5 MB ✓