7. 基本规格解读

本节解释了以上规格的含义,以及您需要了解的其他事项。首先是一些定义。括号中的是我们在计算中将使用的变量名

水平同步频率 (HSF)

每秒水平扫描次数(见上文)

垂直同步频率 (VSF)

每秒垂直扫描次数(见上文)。主要作为刷新率的上限非常重要。

点时钟 (DCF)

更正式的说法是“驱动时钟频率”;您适配器上晶振或 VCO 的频率 --- 它每秒可以发射的最大点数。

视频带宽 (VB)

您可以馈送到显示器视频输入并仍然期望看到任何可辨别内容的最高频率。如果您的适配器产生交替的开/关模式(如在隔行扫描模式中),其最低频率是 DCF 的一半,因此理论上带宽从 DCF/2 开始有意义。但是,为了清晰地显示视频图像中的精细细节,您不希望它远低于您的最高 DCF,最好更高。

帧长 (HFL, VFL)

水平帧长 (HFL) 是显示器的电子枪扫描一条水平线所需的点时钟滴答数,包括非活动的左右边框。垂直帧长 (VFL) 是整个图像中的扫描线数,包括非活动的顶部和底部边框。

屏幕刷新率 (RR)

屏幕每秒重绘的次数(也称为“帧率”)。频率越高越好,因为它们可以减少闪烁。 60Hz 良好,VESA 标准 72Hz 更好。计算公式为

	RR = DCF / (HFL * VFL)

请注意,分母中的乘积等同于显示器的可见分辨率,但通常稍大一些。我们将在下面详细介绍这一点。

隔行扫描模式通常指定的速率(如 87Hz 隔行扫描)实际上是半帧速率:对于典型显示器,整个屏幕似乎具有大约该闪烁频率,但每条线仅以一半的频率刷新。

出于计算目的,我们将隔行扫描显示器视为其全帧(刷新)率,即 43.5Hz。隔行扫描模式的质量优于具有相同全帧率的非隔行扫描模式,但肯定比对应于半帧率的非隔行扫描模式差。

7.1. 关于带宽

显示器制造商喜欢宣传高带宽,因为它限制了屏幕上强度和颜色变化的清晰度。高带宽意味着更小的可见细节。

您的显示器使用电子信号向您的眼睛呈现图像。这些信号一旦从数字化形式转换为模拟形式,总是以波形形式出现。它们可以被认为是许多更简单波形的组合,每个波形都有一个固定的频率,其中许多波形都在 Mhz 范围内,例如 20Mhz、40Mhz 甚至 70Mhz。您的显示器视频带宽实际上是它可以处理而不会失真的最高频率模拟信号。

就我们的目的而言,视频带宽主要作为您可以使用的最高点时钟的近似截止点非常重要。

7.2. 同步频率和刷新率

显示器上的每条水平扫描线只是帧长扫描的可见部分。在任何瞬间,屏幕上实际上只有一个点是活动的,但是凭借足够快的刷新率,您眼睛的视觉暂留使您能够“看到”整个图像。

这里有一些图片可以帮助理解

     _______________________
    |                       |     The horizontal sync frequency
    |->->->->->->->->->->-> |     is the number of times per
    |                      )|     second that the monitor's
    |<-----<-----<-----<--- |     electron beam can trace
    |                       |     a pattern like this
    |                       |
    |                       |
    |                       |
    |_______________________|    
     _______________________
    |        ^              |     The vertical sync frequency
    |       ^ |             |     is the number of times per
    |       | v             |     second that the monitor's
    |       ^ |             |     electron beam can trace
    |       | |             |     a pattern like this
    |       ^ |             |
    |       | v             |
    |       ^ |             |
    |_______|_v_____________|    

请记住,实际的光栅扫描是一个非常紧密的锯齿形图案;也就是说,光束左右移动,同时上下移动。

现在我们可以看到点时钟和帧大小如何与刷新率相关。根据定义,一赫兹 (hz) 是每秒一个周期。因此,如果您的水平帧长为 HFL,垂直帧长为 VFL,那么覆盖整个屏幕需要 (HFL * VFL) 个滴答。由于根据定义您的显卡每秒发出 DCF 个滴答,那么显然您的显示器的电子枪每秒可以从左到右和从下到上扫描屏幕 DCF / (HFL * VFL) 次。这就是您的屏幕刷新率,因为它表示您的屏幕每秒可以更新(因此刷新)多少次!

您需要理解这个概念,以便设计一个配置,以您需要的任何方式权衡分辨率和闪烁。

对于那些比文字更能处理视觉效果的人,这里有一个

        RR                                      VB
         |   min HSF                     max HSF |
         |    |             R1        R2  |      |
max VSF -+----|------------/----------/---|------+----- max VSF
         |    |:::::::::::/::::::::::/:::::\     |
         |    \::::::::::/::::::::::/:::::::\    |
         |     |::::::::/::::::::::/:::::::::|   |
         |     |:::::::/::::::::::/::::::::::\   |
         |     \::::::/::::::::::/::::::::::::\  |
         |      \::::/::::::::::/::::::::::::::| |
         |       |::/::::::::::/:::::::::::::::| |
         |        \/::::::::::/:::::::::::::::::\| 
         |        /\:::::::::/:::::::::::::::::::|
         |       /  \:::::::/::::::::::::::::::::|\
         |      /    |:::::/:::::::::::::::::::::| |
         |     /     \::::/::::::::::::::::::::::| \
min VSF -+----/-------\--/-----------------------|--\--- min VSF
         |   /         \/                        |   \
         +--/----------/\------------------------+----\- DCF
           R1        R2  \                       |     \
                          min HSF                |    max HSF
                                                 VB

这是一个通用的显示器模式图。该图的 x 轴显示时钟频率 (DCF),y 轴表示刷新率 (RR)。该图的填充区域描述了显示器的功能:该区域内的每个点都是可能的视频模式。

标记为“R1”和“R2”的线代表固定分辨率(例如 640x480);它们旨在说明如何通过点时钟和刷新率的许多不同组合来实现一个分辨率。“R2”线将代表比“R1”更高的分辨率。

允许区域的顶部和底部边界只是表示垂直同步频率限制值的水平线。视频带宽是时钟频率的上限,因此由一条垂直线表示,该垂直线在右侧限制了功能区域。

绘制显示器功能下,您会找到一个程序,该程序将帮助您为您的个人显示器绘制像这样的图表(但更好看,带有 X 图形)。该部分还讨论了有趣的部分;由水平同步频率的限制产生的边界的推导。