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计算机革命/外设/显示器

来自维基教科书,开放世界中的开放书籍

显示器

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CRT 代表阴极射线管,这种类型的显示器在 LCD 显示器(以及电视)出现之前使用最为广泛,其采用的技术与普通电视屏幕的技术相同。阴极射线将一系列电子投射到屏幕上,最终产生图像,然而,从电子到图像的过程比简单的转换要复杂得多。

CRT 显示器很快变得廉价,并且一直易于维护,特别是与更新的技术相比。但在竞争激烈的世界中,电视和显示器多年来一直在不断变化。今天,许多公司已停止生产 CRT 显示器,因为由于更严格的能源标准和新竞争技术的出现,其收入大幅下降。大多数公司记录的 CRT 显示器收入是以前的一半。越来越多的公司将重点放在对新款 LCD 显示器的大量需求上。这是一个不断变化的世界,你必须与它一起改变。

CRT 的最大优势是制造成本低廉,这使得贫困国家能够负担得起这种产品,另一个仍然无法比拟的优势是亮度能力、色彩精度(CRT 仍然可以提供比大多数 LCD 更丰富的色彩和更全面的色域,因此 CRT 将拥有持久的利基市场)、快速刷新率(对于快速变化的图形很重要)、更大的视角(CRT 从各种不同的视角提供相同的亮度和色彩)、多种分辨率和更低的购买价格。

CRT 显示器的一些缺点是耗电量大(大部分电能以热量的形式浪费掉)并且需要更多材料来制造,它们往往很重且体积很大。CRT 屏幕还缺乏更新的技术,周围环境的光线会造成反射,导致观看效果不佳。

CRT 的历史

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这种类型的显示器得益于德国科学家卡尔·费迪南德·布劳恩,他在 1897 年发明了第一台阴极射线管。布劳恩推出了一款带有荧光屏的 CRT,被称为阴极射线示波器——示波器是一种包含阴极射线管 (CRT) 的电子显示设备,用于产生可见的图形,这些图形是电信号的图形表示。当电子束撞击屏幕时,屏幕会发出可见光。

1907 年,俄罗斯科学家鲍里斯·罗辛在电视系统的接收器中使用了 CRT。罗辛还在电视屏幕上传输了粗略的几何图案,他是第一个使用 CRT 这样做的发明家。第一个实用的信号产生管是由弗拉基米尔·K·兹沃里金和菲洛·T·法恩斯沃思发明的。

直到 1940 年代,第一台 CRT 才以电视的形式生产出来。尽管它是在一百多年前开发的,但科学家们一直在改进它的图像质量。但它仍然运行在相同的基本原理之上。今天,CRT 管的工作方式似乎很简单,并且仍然被大多数电视屏幕使用,以及越来越少的个人电脑显示器。

LCD 或液晶显示屏是最新的、最清晰的屏幕。尽管 LCD 屏幕的使用已经存在很长时间了,但该技术直到最近才被应用到电视和电脑显示器的使用中。LCD 屏幕利用稀有特性,使其比传统的 CRT 显示器更具吸引力。LCD 屏幕的关键特性之一是其尺寸优势,与传统的 CRT 屏幕相比,LCD 屏幕没有使用阴极射线。而是使用偏振光并投射到液晶上的过滤器和玻璃层,这些液晶会显示图像的清晰质量和出色细节。LCD 屏幕的另一个有趣的方面是,周围环境的光线几乎不会反射到屏幕中。

LCD 显示器的其他优点
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  • 亮度——LCD 显示器的亮度为 250 至 300 尼特
  • 无闪烁——LCD 上没有闪烁,因为它在整个屏幕上都具有恒定的光源
  • 功耗——比 CRT 功耗低,大约为 CRT 的三分之一
  • 人体工程学——LCD 的尺寸和重量使其占用空间更小。例如:将它安装在墙上
  • 低辐射——LCD 不会产生电磁干扰

LCD 显示器的缺点

  • 在非原生分辨率下图像模糊
  • 快速移动图像的运动模糊
  • 某些型号的色彩清晰度降低
    触摸屏平板电脑体积小巧,使用方便。


等离子显示屏

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等离子显示屏是一种平板显示器。它们的外观与 LCD 显示器类似,并且也使用分层技术。然而,等离子显示屏没有像 LCD 那样使用液晶,而是使用两块玻璃板之间的气体层。在等离子显示屏中,使用了一种涂有磷光体的屏幕。显示器中的每个像素都由三个包含可见光主要颜色的单元组成。施加电子电荷以使气体原子点亮磷光体,从而在屏幕上产生图像。总的来说,等离子显示屏往往具有更好的对比度、更宽的视角和更少的运动模糊,与 LCD 屏幕相比。另一方面,等离子体更容易消耗更多电能,而且老一代显示器更容易出现屏幕烧屏和图像残留问题。

索尼等离子显示屏与 Apple TV

触摸屏

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触摸屏是一种类似显示器的外设,允许用户在不使用鼠标或键盘的情况下向计算机输入信息。顾名思义——你只需触摸屏幕即可进行选择。触摸屏在各种地方都可以找到:个人电脑、平板电脑、自助结账机、ATM 机、手机,甚至一些汽车。触摸屏通常体积小巧,可以存储在各种地方。一些安装在墙上,由支架支撑,或者内置在台面中。对于某些残疾人来说,触摸屏有一些缺点。失明或行动不便的人可能无法像其他人一样完全访问和使用触摸屏。 [1]

电子纸

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亚马逊 Kindle 4

你见过亚马逊 Kindle 或索尼 E 阅览器吗?如果你见过,你会注意到屏幕看起来几乎和印刷纸张一模一样。这是因为这些设备在其显示屏中使用电子纸 (e-paper)。电子纸显示屏使用由 E Ink Corporation 开发的一种称为电泳的技术。该技术使用微小的带电白色和黑色墨水颗粒来模拟纸张的外观。施加的电压将白色或黑色珠子拉到屏幕顶部,而相反的珠子则落到底部,从而使屏幕上的文字与背景形成对比。该技术需要的电量远低于其他平板显示技术,因为不需要背光,也不需要电量来维持显示,只需要改变显示即可。使用这种技术的设备在直射阳光下更容易阅读,因为它们也不需要背光。

有机发光二极管 (OLED) 是一种平板显示器,它可能有一天会取代 LCD 技术。OLED 显示器使用有机材料层,当施加电流时,这些材料层会发出光。OLED 比 LCD 更节能,因为它们不需要背光,这也延长了便携式设备的电池寿命。OLED 的其他优点是,它们比 LCD 更薄,并且具有更宽的视角,因此从各个角度都可以看到显示器。OLED 的另一个优点是它们支持新技术,例如柔性 OLED (FOLED),其中显示器构建在柔性表面上,使其可以在设备未使用时卷起,以及透明 OLED (TOLED),其中显示器中没有图像的部分完全透明。这可能会打开各种可能性,例如在窗户、汽车挡风玻璃和其他透明物品上使用显示器。

平板显示器

数字与模拟

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模拟和数字信号依赖于两种截然不同的转换方式。模拟信号最初是数字信号,由显卡转换为模拟信号,然后用于显示器显示。但是,在此过程中,问题在于数字信号到模拟信号的转换会“丢失”质量和清晰度,导致清晰度和深度下降。现在,数字信号在正确连接到 DVI 或数字视频接口时,可以将数字信号直接传输到显示器,无需转换。DVI 通过最小化过渡差分信号 (TMDS) 提供高速数字接口。视频适配器上的发射器将数字数据传输到显示器中的接收器。TMDS 接收来自视频适配器的信号,确定显示器使用的分辨率和刷新率,并将信号扩展到可用带宽,以优化从计算机到显示器的数​​据传输。这会导致更高质量的图像,看起来更清晰、更干净。

DVI-VGA 适配器
  1. 信息来自 Deborah Morley 和 Charles S. Parker 合著的《理解计算机:今天和明天》第 13 版第 3 章。
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