TEKNOLOGI DISPLAY
Penggunaan alat utama untuk menampilkan output pada sistem grafika adalah
video monitor. Pada umumnya menggunakan perancangan cathode-ray-tube (CRT).
Adapun operasinya secara garis besar adalah :
• Sebuah electron gun memancarkan electron melalui sistem focusing, dan
deflection sistem (sistem untuk mengatur pembelokan) sehingga pancaran elektron
mencapai posisi tertentu dari lapisan tertentu pada layer.
• Fosfor memancarkan sinar kecil pada setiap posisi yang berhubungan
dengan pancaran electron. Sinar yang dipancarkan fosfor cepat hilang, maka
diperlukan suatu pengaturan agar fosfor tetap menyala, caranya adalah dengan
refreshing yakni menembakkan elektron berulang kali pada posisi yang sama.
• Jumlah titik maksimum yang dapat ditampilkan pada monitor tanpa tumpang
tindih dinamakan resolusi. Resolusi adalah jumlah titik per centimeter yang
dapat ditempatkan menurut arah horizontal dan vertical.
• Resolusi CRT tergantung pada tipe fosfor, intensitas yang ditampilkan,
focusing gun deflection sistem.
• Aspect rasio merupakan property dari video monitor. Misalkan aspect
ratio ¾, artinya perbandingan jumlah titik vertikal dan horisontal yang dapat
ditampilkan adalah ¾
Vector Display
Gambar
Vector tersusun atas objek garis, kurva, bentukan(shape) dan memiliki atribut
seperti : isian warna, isian tekstur, garis tepi. Atribut objek elemen gambar
vektor dapat diubah ukurannya, bentuknya, warnanya, secara individual tanpa
menurunkan kualitas gambar. Masing - masing objek tersebut terwujud dari hasil
pemetaan koordinat dan persamaan matematis. Maka, gambar vektor tidak akan
“pecah” dan berkurang kualitasnya jika diubah ukurannya secara keseluruhan.
Contoh
gambar vector adalah ilustrasi, kartun, dan text. Dari uraian itu, gambar vector
bersifat resolution independent.
Contoh
: Jika anda menggunakan Browser Mozilla Firefox coba tekan CTRL + berkali-kali
untuk memperbesar ukuran, maka akan terlihat bahwa Text tidak mengalami
penurunan kualitas Warna, sedangkan objek gambar akan terlihat kotak-kotak
bergerigi bahkan buram.
Warna
pada gambar vektor memang lebih banyak bersifat solid. Gradasi warna(chrome)
dan nada(tone) tidaklah sekaya jika dibandingkan dengan gambar bitmap yang
bersifat photo realistic. Beberapa perangkat lunak pengelola gambar vector
seperti corelDraw kini telah dapat menyimulasikan transparansi dan peleburan
(blending) antar lapiran elemen gambar(layer).
Beberapa
contoh format gambar vector adalah : CDR(CorelDraw), AI(Adobe Illustrator),
CMX(Corel Exchange), CMG(Computer Graphic Metafile), DXF(AutoCAD), dan
WMF(Windows Media File).
Metafile
adalah format gambar vector yang dapat menyimpan elemen bitmap, misalnya isian
tekstur bitmap. Sampai saat ini web masih didominasi format gambar bitmap.
Beberapa format vector yang mulai banyak didukung dunia web, misalnya SWF(Adobe
Shockware Flash) dan SVG(Scalable Vektor Graphic) yang berbasis bahasa
pemograman XML(eXtensible Markup Language). Kedua format ini mendukung gambar
statis maupun animasi 2 dimensi.
Pengubahan
gambar bitmap ke gambar vector(tracing) saat ini telah mampu dilakukan perangkat
lunak pengolah gambar vector seperti CorelDraw, Corel Trace, Adobe Flash, dan
lain-lain. Jika ingin mengkonversi vector ke bitmap(rasterisasi), sebaiknya
tetap menyimpan format vectornya untuk mempertahankan kulitas gambar.
Raster-scan Display
• Jenis monitor grafika dengan CRT yang paling umum adalah raster-scan
display.
• Pancaran elektronnya bergerak ke seluruh layer baris per baris dari atas
ke bawah
• Definisi gambar disimpan dalam memori yang dikenal dengan refresh buffer
atau frame buffer.
• Setiap titik pada layer merupakan suatu pixel (picture element)
• Monitor hitam-putih mempunyai nilai 0 dan 1, tiap pixel 1 bit. Frame
buffer disebut bitmap.
• Sistem high quality menggunakan 12 bit untuk menyimpan informasi dalam 1
pixel. Menghasilkan resolusi 1024x1024 dan frame buffernya sebesar 3 MB. Frame
buffernya disebut pixmap
• Refreshing pada raster-scan display mempunyai 60-80 frame per detik.
• Kembalinya scan pada bagian kiri layar setelah refreshing tiap scan line
dinamakan dengan horizontal trace.
• Pada akhir tiap frame (1/80 sampai 1/60 tiap detik ) pancaran electron
yang kembali ke atas dinamakan dengan vertical retrace.
• Biasanya setiap frame ditampilkan dalam dua tahap menggunakan prosedur
interlaced refresh. Tahap pertama, pancaran electron menyalin menurut scan line
dari atas ke bawah. Tahap kedua, vertical retrace, pancaran elektoron menyisir
sisa scan line.
Random-scan Display
• Pancaran diarahkan hanya kebagian layar dimana gambar dibuat
• Hanya membuat gambar dengan satu garis pada suatu saat (vector display),
stroke writing atau kaligrafik display
• Komponen garis dapat digambarkan dan dilakukan refreshing oleh
random-scan sistem.
• Dirancang untuk membuat seluruh komponen garis dengan rate antara 30
sampai 60 tiap detik.
• Hanya dirancang untuk aplikasi line drawing dan tidak dapat menampilkan
raster drawing.
Color CRT Monitor
• Menampilkan gambar dengan kombinasi fosfor yang memancarkan warna sinar
yang berbeda. Terdapat dua teknik untuk mendapatkan warna, yaitu : beam
penetration dan shadow mask.
• Beam penetration digunakan
untuk menampilkan gambar berwarna dengan random-scan monitor.
• Shadow mask digunakan
pada raster-scan sistem termasuk TV. Metode ini menghasilkan tingkat warna yang
banyak jika dibandingkan dengan metode beam penetration.
• Color CRT dalam
sistem grafika dirancang sebagai RGB monitor. Menggunakan shadow mask dan
mengambil tingkat intensitas untuk setiap electron gun(red,green,blue) langsung
dari sistem komputer tanpa pemrosesan antara.
• Sistem grafik
dengan kualitas tinggi yang mempunyai 24 bit per pixel dalam frame buffer,
dapat menghasilkan hampir 17 juta warna pilihan untuk tiap pixel. RGB monitor
dengan penyimpanan 24 bit per pixel dapat menghasilkan full color atau true
color.
DVST (Direct View Storage Tube)
Merupakan metode lain untuk mengatur citra pada layar dengan cara
menyimpan informasi citra pada CRT. DVST menyimpan informasi gambar sebagai
charge distribution di belakang lapisan fosfor pada layar. DVST mempunyai
kelebihan yaitu dapat menampilkan gambar yang kompleks dengan resolusi tinggi
tanpa adanya kedipan. Hal ini karena tidak diperlukannya refreshing. Sedangkan
kelemahan yaitu DVST pada dasarnya tidak menampilkan warna, dan bagian yang
diseleksi tidak dapat dihilangkan. Untuk menghilangkan sebagian gambar harus
dilakukan dengan menghapus semua gambar pada layar, dan setelah itu dilakukan
modifikasi gambar lagi.
Flat-Panel Display
Alat ini merupakan suatu kelas video display yang mengurangi volume, berat
dan penggunaan power dibandingkan dengan CRT. Mempunyai ukuran lebih tipis
dibanding
dengan CRT. Penggunaannya antara lain pada TV dengan ukuran kecil,
kalkulator, video game saku, laptop, dsb. Flat-panel display dibagi menjadi dua
yaitu :
(1). emissive display (emitters), dimana mengkonversi energi listrik
menjadi sinar. Contohnya adalah : Plasma panel, light emitting diode, dan film
electroluminescent.
(2). nonemmisive display (nonemitters) menggunakan efek optic untuk
mengkonversi sinar matahari atau sinar dari sumber lain ke dalam pola grafik.
Contohnya adalah : liquid christal display (LCD).
LCD
Terdiri dari susunan molekul yang dapat bergerak seperti cairan. Terdiri
dua pelat kaca dengan sinar polarizer pada sebelah kanan ke plat lainnya. Sinar
yang melalui material di rotasi sampai arah yang berlawanan. Sinar itu kemudian
direfleksikan kembali ke arah orang yang melihatnya. Jenis ini dinamakan dengan
passive-matrix LCD. Definisi gambar disimpan pada refresh buffer, dan
refreshing pada layar dilakukan dengan rate 60 frame per detik. Warna
ditampilkan dengan menggunakan material yang berbeda dan menempatkan tiga pixel
warna pada setiap lokasi layar.
Metode lain dari LCD adalah dengan menempatkan transistor pada setiap
lokasi layar. Transistor tersebut digunakan untuk mengontrol tegangan pada
setiap lokasi pixel dan menghindari kebocoran keluar dari sell liquid-christal.
Flat panel ini disebut dengan active-matrix display.
RASTER-SCAN SYSTEM
Pada umumnya terdiri dari beberapa unit pemroses. Kecuali CPU, digunakan
processor khusus video controler atau display controler yang berfungsi untuk
mengontrol operasi dari peralatan display.
Video Controler
Operasi dasar pada video controler, dua register digunakan untuk menyimpan
koordinat pixel pada layar. Nilai dari posisi pixel yang disimpan pada frame
buffer diambil dan digunakan untuk mengatur intensitas dari pancaran elektorn.
Kecuali refreshing dasar,
beberapa operasi dapat dilakukan. Video controler dapat mengambil
intensitas pixel dari area memori yang berbeda pada siklus refreshing yang
berbeda.
Pada sistem dengan kualitas tinggi, sering digunakan dua frame buffer,
sehingga satu buffer digunakan untuk refreshing, sedangkan yang lain diisi
dengan nilai intensitas. Kedua buffer dapat saling tukar untuk melakukan fungsi
tersebut, sehingga dapat memenuhi kebutuhan mekanisme yang cepat, seperti
animasi real-time. Untuk merefresh suatu display dengan ukuran 1024 x 768 pixel
pada suatu refresh rate 60 hz memerlukan suatu akses memori setiap
1/(1024*768)60) seconds = 21 ns. Sedangkan untuk men-set komponen warna red,
green, dan blue video controler menggunakan suatu look-up Table yang digunakan
untuk mengkonversi warna ke kekuatan signal. Berikut ini adalah gambar Video
Controller.
Raster-Scan Display Processor
Raster system terdiri dari display processor tersendiri, biasanya disebut
dengan graphic controller atau display processor. Kebutuhan display processor
ini untuk membebaskan CPU dari pekerjaan grafik.
Fungsi utama display processor adalah membuat digitasi gambar yang
dimasukkan dari program aplikasi ke dalam frame buffer. Proses digitasi
tersebut dikenal dengan nama scan conversion. Perintah grafik pada pembuatan
garis lurus dan objek geometri lainnya dikonversi menjadi intensitas titik yang
diskrit. Metode yang sama digunakan untuk mengkonversi kurva dan outline suatu
poligon.
Referensi :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar