Display TechnologiesDisplay TechnologiesDisplay TechnologiesDisplay Technologies
28 September 201428 September 2014 11
Types of video display
Cathode Ray Tubes (CRTs)TVs RGB monitors o-scopesTVs, RGB monitors, o-scopes
Flat Panel DisplaysFlat-Panel DisplaysPDAs, laptops, calculators, digital watches
28 September 201428 September 2014 22
CRTs• Penggunaan alat utama untuk menampilkan
output pada sistem grafika adalah video monitor. P d kPada umumnya menggunakan perancangan cathode-ray-tube (CRT).
• Adapun operasinya secara garis besar adalah :• Adapun operasinya secara garis besar adalah : - Sebuah electron gun memancarkan electron
melalui sistem focusing, dan deflection sistem g,(sistem untuk mengatur pembelokan) sehingga pancaran elektron mencapai posisi t t t d i l i t t t d ltertentu dari lapisan tertentu pada layer.
28 September 201428 September 2014 33
CRTs
28 September 201428 September 2014 44
CRTs• Operasi CRT secara garis besar (lanjutan)
- Fosfor memancarkan sinar kecil pada setiap i i b h b dposisi 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 samakali 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.
28 September 201428 September 2014 55
CRTs• Operasi CRT secara garis besar (lanjutan)
- Resolusi CRT tergantung pada tipe fosfor, g g p pintensitas yang ditampilkan, focusing gun deflection sistem.
- Aspect rasio merupakan property dari video monitor. Misalkan aspect ratio ¾,
ti b di j l h titik tik lartinya perbandingan jumlah titik vertikal dan horisontal yang dapat ditampilkan adalah ¾adalah ¾
28 September 201428 September 2014 66
Random-scan CRTs
Berkas elektron di-scan sepanjang masing-
i imasing segmen garis
Kemampuan dari displaying e a pua da d sp ay gcontinous lines/tampilan garis-garis kontinue dan kurva resolusi sangatkurva resolusi sangat tinggi
K di lKemampuan display yang high-end (tingkat tinggi) dari 100k garis per
28 September 201428 September 2014 77
refresh
Random-scan CRTs
Kelebihan– Sempurna untuk menggambar garis– Secara umum resolusinya tinggi
Kekurangan– Tidak dapat menampilkan bentuk image
yang realistis– Tidak ada kemampuan warna
Contoh :Oscilloscopes
28 September 201428 September 2014 88
Raster-scan CRTs
Berkas elektron di-scan kiri-ke-kanan, atas-ke-bawah
Berkas cahaya retrace ke kiri-atas setelah mencapai k b h ( tik lkanan-bawah (vertikal retrace)
kemampuan menampilkan cakupan kontinu tentang intensitas pada posisi yang t i h/di tterpisah/discrete
Kemampuan High-end
28 September 201428 September 2014 99
displays 4k x 4k @ 120 Hz
Raster-scan CRTs
Tiga tembakan/guns elektron digunakan,
t t k isatu untuk masing-masing warna
Guns diarahkan melalui t k/t dsuatu mask/topeng dan
ke fosfor berwarnaFosfor berwarna disusun
d l RGB t i ldalam RGB triples
dots (delta) – RGB monitors
stripes (inline) – TVs, Sony Trinitron
28 September 201428 September 2014 1010
Raster-scan CRTs
Kelebihansempurna untuk bermacam macam– sempurna untuk bermacam-macam intensitasDapat menampilkan citra bercorak– Dapat menampilkan citra bercorak
– warna
ContohT l i iTelevisi
28 September 201428 September 2014 1111
Color ModelsColor ModelsColor ModelsColor Models
28 September 201428 September 2014 1212
Human Visual SystemHuman Visual System
Retina manusia mencakup 2 macammencakup 2 macam dari photoreceptor, rod dan cones
Fovea, kumpulan padat berbentuk kerucut/cones, b t j bbertanggung jawab untuk visi warna terperinci
28 September 201428 September 2014 1313
terperinci
RGB color cubeRGB color cube
Sistem koordinat dengan R, G, B sebagai sumbu/porosp
Sumbu/poros Grayscale bergerak dari ( 0,0,0) sampai ( 1,1,1)
28 September 201428 September 2014 1414
p ( , , )
CMY color modelCMY color modelM Magenta Blue
BlackRed
C
Black
Cyan
Y
C
GreenYellow
Sistem koordinat dengan C, M, Y sebagai sumbu/poros; Berguna untuk menjelaskan warna output untuk alat-alat hard-copy.Sumbu Grayscale bergerak dari (0,0,0) ke (1,1,1).Warna substractive process28 September 201428 September 2014 1515
Warna - substractive process.
TheThe FramebufferFramebufferThe The FramebufferFramebuffer
28 September 201428 September 2014 1616
RasterRaster--scan reviewscan review
• Tampilan terdiri atas titik-titik yang punya tujuan dan mempunyai ciri-ciripunya tujuan dan mempunyai ciri-ciri tersendiri
picture elements atau pixels– picture elements atau pixels
• Dapat mengatur intensitas tiap-tiap pixel
• Pixels dapat dibentuk dari RGB triples
28 September 201428 September 2014 1717
TrueTrue--colorcolor3 channels, 8 bits per
channel – 24 bits per pixel
Sering meliputi 4th, non-display, channel (alpha) digunakan untuk susunan citra/image – 32 bpp
256 ti k t i t it256 tingkat intensitas per channel
224 total colors
Kadang-Kadang dikombinasikan dengan suatu LUT h l
28 September 201428 September 2014 1818
LUT per channel (koreksi gamma)
IndexedIndexed--colorcolor8 bpp
Masing-masing byte adalah suatu index untuk suatu LUT (colormap)
Seluruh 224 warna tersedia untuk colormap/mapping warna, tetapi hanya 28
warna tersedia untukwarna tersedia untuk framebuffer
Dapat melakukan animasi dengan penukaran masukkan colormap/mapping warna
Berbagai aplikasi dapat menyebabkanmenyebabkan kilasan/cahaya jika mereka mencoba untuk menggunakan colormaps yang berbeda pada waktu
28 September 201428 September 2014 1919
pyang sama
HighHigh--colorcolor
16 bpp 5 bits per primary color16 bpp, 5 bits per primary colorKadang-Kadang ekstra bit diberikan ke hijau
Jumlah bit per warna yang terbatas dapatmendorong ke arah pengaruh kuantisasiyang nyata (berkas/pita warna benda) dandapat lebih buruk dibanding warna index dalam keadaan tertentu
28 September 201428 September 2014 2020
dalam keadaan tertentu
Color quantizationColor quantization
I d dI d d C lC lIndexedIndexed--ColorColor
TrueTrue--ColorColor HighHigh--ColorColor
28 September 201428 September 2014 2121
DoubleDouble--bufferedbufferedModel Double-buffered menulis pixels ke dalam suatu
buffer sekunder (back buffer) berbeda dari bufferbuffer sekunder (back buffer), berbeda dari buffer yang terpakai saat ini pada display (front buffer)
K tik i l dit li k b ff k dKetika semua pixels ditulis ke buffer yang sekunder, suatu panggilan yang tegas/eksplisit dibuat untuk menukar buffer front dan back
Pertukaran secara khas dilaksanakan sepanjang periode penjejakan kembali tampilan vertikalperiode penjejakan kembali tampilan vertikal
Teknik ini lebih disukai untuk grafik interaktip (membuat i i)
28 September 201428 September 2014 2222
animasi)
Coordinate systemsCoordinate systemsKebanyakanKebanyakan sistemsistem
window:window: x(0,0)
y
OpenGL OpenGL framebufferframebuffer::y
28 September 201428 September 2014 2323
x(0,0)
KoordinatKoordinat FramebufferFramebufferKita akan menggunakan
sistem koordinat OpenGL’s.
Dimana titik ini akan muncul di layar? 22
1. (0, 0)2. (5, 7)
33
( )3. (8, 3) 11
28 September 201428 September 2014 2424