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計算機革命/外設/顯示器

來自華夏公益教科書

顯示器

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CRT 代表陰極射線管,這種型別的顯示器在 LCD 顯示器(以及電視)出現之前使用最為廣泛,其採用的技術與普通電視螢幕的技術相同。陰極射線將一系列電子投射到螢幕上,最終產生影像,然而,從電子到影像的過程比簡單的轉換要複雜得多。

CRT 顯示器很快變得廉價,並且一直易於維護,特別是與更新的技術相比。但在競爭激烈的世界中,電視和顯示器多年來一直在不斷變化。今天,許多公司已停止生產 CRT 顯示器,因為由於更嚴格的能源標準和新競爭技術的出現,其收入大幅下降。大多數公司記錄的 CRT 顯示器收入是以前的一半。越來越多的公司將重點放在對新款 LCD 顯示器的大量需求上。這是一個不斷變化的世界,你必須與它一起改變。

CRT 的最大優勢是製造成本低廉,這使得貧困國家能夠負擔得起這種產品,另一個仍然無法比擬的優勢是亮度能力、色彩精度(CRT 仍然可以提供比大多數 LCD 更豐富的色彩和更全面的色域,因此 CRT 將擁有持久的利基市場)、快速重新整理率(對於快速變化的圖形很重要)、更大的視角(CRT 從各種不同的視角提供相同的亮度和色彩)、多種解析度和更低的購買價格。

CRT 顯示器的一些缺點是耗電量大(大部分電能以熱量的形式浪費掉)並且需要更多材料來製造,它們往往很重且體積很大。CRT 螢幕還缺乏更新的技術,周圍環境的光線會造成反射,導致觀看效果不佳。

CRT 的歷史

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這種型別的顯示器得益於德國科學家卡爾·費迪南德·布勞恩,他在 1897 年發明了第一臺陰極射線管。布勞恩推出了一款帶有熒光屏的 CRT,被稱為陰極射線示波器——示波器是一種包含陰極射線管 (CRT) 的電子顯示裝置,用於產生可見的圖形,這些圖形是電訊號的圖形表示。當電子束撞擊螢幕時,螢幕會發出可見光。

1907 年,俄羅斯科學家鮑里斯·羅辛在電視系統的接收器中使用了 CRT。羅辛還在電視螢幕上傳輸了粗略的幾何圖案,他是第一個使用 CRT 這樣做的發明家。第一個實用的訊號產生管是由弗拉基米爾·K·茲沃裡金和菲洛·T·法恩斯沃思發明的。

直到 1940 年代,第一臺 CRT 才以電視的形式生產出來。儘管它是在一百多年前開發的,但科學家們一直在改進它的影像質量。但它仍然執行在相同的基本原理之上。今天,CRT 管的工作方式似乎很簡單,並且仍然被大多數電視螢幕使用,以及越來越少的個人電腦顯示器。

LCD 或液晶顯示屏是最新的、最清晰的螢幕。儘管 LCD 螢幕的使用已經存在很長時間了,但該技術直到最近才被應用到電視和電腦顯示器的使用中。LCD 螢幕利用稀有特性,使其比傳統的 CRT 顯示器更具吸引力。LCD 螢幕的關鍵特性之一是其尺寸優勢,與傳統的 CRT 螢幕相比,LCD 螢幕沒有使用陰極射線。而是使用偏振光並投射到液晶上的過濾器和玻璃層,這些液晶會顯示影像的清晰質量和出色細節。LCD 螢幕的另一個有趣的方面是,周圍環境的光線幾乎不會反射到螢幕中。

LCD 顯示器的其他優點
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  • 亮度——LCD 顯示器的亮度為 250 至 300 尼特
  • 無閃爍——LCD 上沒有閃爍,因為它在整個螢幕上都具有恆定的光源
  • 功耗——比 CRT 功耗低,大約為 CRT 的三分之一
  • 人體工程學——LCD 的尺寸和重量使其佔用空間更小。例如:將它安裝在牆上
  • 低輻射——LCD 不會產生電磁干擾

LCD 顯示器的缺點

  • 在非原生解析度下影像模糊
  • 快速移動影像的運動模糊
  • 某些型號的色彩清晰度降低
    觸控式螢幕平板電腦體積小巧,使用方便。


等離子顯示屏

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等離子顯示屏是一種平板顯示器。它們的外觀與 LCD 顯示器類似,並且也使用分層技術。然而,等離子顯示屏沒有像 LCD 那樣使用液晶,而是使用兩塊玻璃板之間的氣體層。在等離子顯示屏中,使用了一種塗有磷光體的螢幕。顯示器中的每個畫素都由三個包含可見光主要顏色的單元組成。施加電子電荷以使氣體原子點亮磷光體,從而在螢幕上產生影像。總的來說,等離子顯示屏往往具有更好的對比度、更寬的視角和更少的運動模糊,與 LCD 螢幕相比。另一方面,等離子體更容易消耗更多電能,而且老一代顯示器更容易出現螢幕燒屏和影像殘留問題。

索尼等離子顯示屏與 Apple TV

觸控式螢幕

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觸控式螢幕是一種類似顯示器的外設,允許使用者在不使用滑鼠或鍵盤的情況下向計算機輸入資訊。顧名思義——你只需觸控式螢幕幕即可進行選擇。觸控式螢幕在各種地方都可以找到:個人電腦、平板電腦、自助結賬機、ATM 機、手機,甚至一些汽車。觸控式螢幕通常體積小巧,可以儲存在各種地方。一些安裝在牆上,由支架支撐,或者內建在臺面中。對於某些殘疾人來說,觸控式螢幕有一些缺點。失明或行動不便的人可能無法像其他人一樣完全訪問和使用觸控式螢幕。 [1]

電子紙

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亞馬遜 Kindle 4

你見過亞馬遜 Kindle 或索尼 E 閱覽器嗎?如果你見過,你會注意到螢幕看起來幾乎和印刷紙張一模一樣。這是因為這些裝置在其顯示屏中使用電子紙 (e-paper)。電子紙顯示屏使用由 E Ink Corporation 開發的一種稱為電泳的技術。該技術使用微小的帶電白色和黑色墨水顆粒來模擬紙張的外觀。施加的電壓將白色或黑色珠子拉到螢幕頂部,而相反的珠子則落到底部,從而使螢幕上的文字與背景形成對比。該技術需要的電量遠低於其他平板顯示技術,因為不需要背光,也不需要電量來維持顯示,只需要改變顯示即可。使用這種技術的裝置在直射陽光下更容易閱讀,因為它們也不需要背光。

有機發光二極體 (OLED) 是一種平板顯示器,它可能有一天會取代 LCD 技術。OLED 顯示器使用有機材料層,當施加電流時,這些材料層會發出光。OLED 比 LCD 更節能,因為它們不需要背光,這也延長了行動式裝置的電池壽命。OLED 的其他優點是,它們比 LCD 更薄,並且具有更寬的視角,因此從各個角度都可以看到顯示器。OLED 的另一個優點是它們支援新技術,例如柔性 OLED (FOLED),其中顯示器構建在柔性表面上,使其可以在裝置未使用時捲起,以及透明 OLED (TOLED),其中顯示器中沒有影像的部分完全透明。這可能會開啟各種可能性,例如在窗戶、汽車擋風玻璃和其他透明物品上使用顯示器。

平板顯示器

數字與模擬

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模擬和數字訊號依賴於兩種截然不同的轉換方式。模擬訊號最初是數字訊號,由顯示卡轉換為模擬訊號,然後用於顯示器顯示。但是,在此過程中,問題在於數字訊號到模擬訊號的轉換會“丟失”質量和清晰度,導致清晰度和深度下降。現在,數字訊號在正確連線到 DVI 或數字影片介面時,可以將數字訊號直接傳輸到顯示器,無需轉換。DVI 透過最小化過渡差分訊號 (TMDS) 提供高速數字介面。影片介面卡上的發射器將數字資料傳輸到顯示器中的接收器。TMDS 接收來自影片介面卡的訊號,確定顯示器使用的解析度和重新整理率,並將訊號擴充套件到可用頻寬,以最佳化從計算機到顯示器的數​​據傳輸。這會導致更高質量的影像,看起來更清晰、更乾淨。

DVI-VGA 介面卡
  1. 資訊來自 Deborah Morley 和 Charles S. Parker 合著的《理解計算機:今天和明天》第 13 版第 3 章。
華夏公益教科書