第三章 多媒体输入输出设备

3.1显示适配器和显示器
3.1.1显示适配器 3.1.1.1组成 显示适配器由显示主芯片、显示缓存、数字
模拟转换器（RAMDAC）、BIOS、接口组 成
• 显示芯片：图形处理、图像渲染，决定显 卡的档次
• 显示缓存：从显示芯片取得数据，由数字 模拟转换器从显存读出，并转换为模拟信 号输出到显示屏，重要指标
3、cmos
CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)，中 文学名为互补金属氧化物半导体，它本是计算机系统内一 种重要的芯片，保存了系统引导最基本的资料。CMOS的 制造技术和一般计算机芯片没什么差别，主要是利用硅和 锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带 N（带-电） 和 P（带+电）级的半导体，这两个互补效应 所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。后来发 现CMOS经过加工也可以作为数码摄影中的图像传感器， CMOS传感器也可细分为被动式像素传感器(Passive Pixel Sensor CMOS)与主动式像素传感器(Active Pixel
响应时间——对输入信号的反映速度
3.2 触摸屏
3.2.1 工作原理 由触摸检测部件和触摸屏控制器组成，触摸
检测部件用于检测用户触摸的位置，触摸 屏控制器将触摸信息转换成触点坐标，再 送给CPU
3.2.2 触摸屏的分类 1、电阻式触摸屏 2、电容式触摸屏 3、红外线触摸屏 4、表面声波触摸屏
3.3 扫描仪
3.7 投影仪
3.7.1 分类 1.CRT投影仪
CRT是英文Cathode Ray Tube的缩写，译作阴极射线管。作为成像器 件，它是实现最早、应用最为广泛的一种显示技术。这种投影机可把 输入信号源分解成R（红）、G（绿）B（蓝）三个CRT管的荧光屏上， 荧光粉在高压作用下发光系统放大、会聚、在大屏幕上显示出彩色图 像。光学系统与RT管组成投影管，通常所说的三枪投影机就是由三个 投影管组成的投影机，由于使用内光源，也叫主动式投影方式。CRT 技术成熟，显示的图像色彩丰富，还原性好，具有丰富的几何失真调 整能力；但其重要技术指标图像分辨率与亮度相互制约，直接影响 CRT投影机的亮度值，到目前为止，其亮度值始终徘徊在300lm以下。 另外CRT投影机操作复杂，特别是会聚调整繁琐，机身体积大，只适 合安装于环境光较弱、相对固定的场所，不宜搬动。
3.6.2 彩色激光打印机
彩色激光打印机的成像原理和黑白激光打印机相似的， 都是利用激光扫描，在硒鼓上形成电荷潜影，然后吸附 墨粉，再将墨粉转印到打印纸上，只不过黑白激光打印 机只有一种黑色墨粉，而彩色激光打印机要使用黄、品、 青、黑四种颜色的墨粉。 四种颜色，彩色打印要 进行四个打印循环，基于CMYK色系，每次处理一种颜 色。这四个打印循环有两种处理方法，一种是利用转印 胶带，每处理一种颜色，将墨 粉从硒鼓转到转印带上， 然后清洁硒鼓再处理下一种颜色，最后在转印带上形成 彩色图像，再一次性地转印到纸张上，经加热固着；还 有一种方法就是某些惠普彩色 激光打印机所使用的方 法，处理完一种色彩，墨粉就吸附在硒鼓上，接着处理 下一种色彩，最后一次性地转印到打印纸上。
热喷墨技术的缺点是在使用过程中会加热墨水，而高温下墨水很容易发生化学 变化，性质不稳定，所以打出的色彩真实性就会受到一定程度的影响；另一 方面由于墨水是通过气泡喷出的，墨水微粒的方向性与体积大小很不好掌握， 打印线条边缘容易参差不齐，一定程度的影响了打印质量，所以多数产品的 打印效果还不如压电技术产品。 采用热喷墨技术的产品比较多，主要为佳能(Canon)和惠普(HP)等公司所使 用。 固态喷墨打印机是TEKTRONIX（泰克）公司的专利技术。它所使用的变相 墨在室温下是固态的，工作时将腊质的颜料块先加温溶化成液体，然后再按 前面所述的喷墨方法工作。这类打印机的优点是颜料的耐水性能比较好，并 且不存在打印头因墨水干涸而造成的堵塞问题。但采用固态油墨的打印机目 前因生产成本比较高，产品比较少。 喷墨打印机分为机械和电路两大部分，我们主要来看看机械部分，它通常包 括墨盒和喷头、清洗部分、字车机械、输纸机构和传感器等几个部分。墨盒 和喷头有两种类型，一种是二合一的一体化结构，另一类是分离式结构。两 种方式各有好处。清洗系统是喷头的维护装置。字车机械用于实现打印位置 定位。输字机构提供纸张输送功能，运动时它必须和字车机械很好的配合才 能完成全页的打印。而传感器是为检查打印机各部件工作状况而特设的。
1、ccd
CCD，英文全称：Charge-coupled Device，中文 全称：电荷耦合元件。可以称为CCD图像传感器。 CCD是一种半导体器件，能够把光学影像转化为 数字信号。 CCD上植入的微小光敏物质称作像素 （Pixel）。一块CCD上包含的像素数越多，其提 供的画面分辨率也就越高。CCD的作用就像胶片 一样，但它是把图像像素转换成数字信号。CCD 上有许多排列整齐的电容，能感应光线，并将影 像转变成数字信号。经由外部电路的控制，每个 小电容能将其所带的电荷转给它相邻的电容。
3.5.2 感光器件 有CCD和CMOS两种
3.5.3 光学变焦和数码变焦
改变镜头焦距即光学变焦，改变成像面大小 即数码变焦。
3.6 彩色打印机
3.6.1 彩色喷墨打印机 喷墨打印机是在针式打印机之后发展起来的，采用非打击的工作方式。 比较突出的优点有体积小、操作简单方便、打印噪音低、使用专用纸 张时可以打出和照片相媲美的图片等等。经过若干年的磨练，喷墨打 印机的技术已经取得了长足地发展。想当初95年时，4000元左右一 台的彩色喷墨打印机，打印出来的美女可以皮肤粗糙得象王二麻子一 般。到现在，一千多元的彩色喷墨打印机却已经足够应付一般家庭所 有需求了，即使是象摄影爱好者这样对图片质量要求很高的用户，也 能在两千至三千多元的彩色喷墨打印机中找到比较理想的产品。 目前喷墨打印机按打印头的工作方式可以分为压电喷墨技术和热喷 墨技术两大类型。按照喷墨的材料性质又可以分为水质料、固态油墨 和液态油墨等类型的打印机。下面我们就分别加以阐述。
3.3.1 扫描仪分类 1、手持式扫描仪 2、平板式扫描仪 3、底片扫描仪 4、馈纸式扫描仪 5、笔式扫描仪
3.3.2 工作原理
首先由光源将光线照在稿件上，产生投射光 或反射光，光学系统收集这些光线，将其 聚焦在感光器件上，再由感光器件将光信 号转换为电信号，再转换为数字信号，输 送给计算机。
感光器件介绍
3.4.2 数码照相机的构成 1、镜头 2、图像传感器 3、数据传输接口 4、LCD显示屏 5、存储卡 6、电源
3.4.3 技术指标 1、像素 2、文件格式 3、分辨率 4、连续拍摄
3.5 数码摄像机
3.5.1 特点 1、清晰度高、色彩纯正 2、体积小、重量轻 3、声音记录达CD水平 4、可与计算机交换信息
• 数字模拟转换器：数字模拟转换器从显存 读出数据，并转换为模拟信号输出到显示 屏，决定刷新频率
• BIOS：存放显卡名称、型号、显存等信息 • 总线接口：目前主要为AGP接口 • 输出接口：VGA接口、DVI接口、S端子
3.1.1.2 显卡的作用 • 信息模式转换 • 显示信息的控制 • 图形加速
Sensor CMOS)
3.3.3 主要指标 1、分辨率 2、色彩位数 3、灰度 4、速度 5、幅面
3.3.4 文字识别系统OCR
OCR（Optical Character Recognition）光学 字符识别。扫描文字图像，将其转换为字 符。
3.4 数码照相机
3.4.1 数码照相机的分类 1、单反相机 2、卡片式相机 3、长焦相机
压电喷墨技术是将许多小的压电陶瓷放置到喷墨打印机的打印头喷嘴附近，利用它在电压 作用下会发生形变的原理，适时地把电压加到它的上面。压电陶瓷随之产生伸缩使喷 嘴中的墨汁喷出，在输出介质表面形成图案。 用压电喷墨技术制作的喷墨打印头成本比较高，所以为了降低用户的使用成本，一般 都wenku.baidu.com打印喷头和墨盒作成分离的结构，更换墨水时不必更换打印头。这种技术由爱普 生独创，因为打印头的结构比较合理可通过控制电压来有效调节墨滴的大小和使用方 式，从而获得较高的打印精度和打印效果。它对墨滴的控制能力强，容易实现高精度 的打印,现在1440dpi的超高分辨率就是由爱普生保持的。当然它也有缺点，假设使用过 程中喷头堵塞了，无论是疏通或更换费用都比较高而且不易操作，搞不好整台打印机 可能就报废了。目前采用压电喷墨技术的产品主要是爱普生公司的喷墨打印机。 热喷墨技术是让墨水通过细喷嘴，在强电场的作用下，将喷头管道中的一部分墨汁气 化，形成一个气泡，并将喷嘴处的墨水顶出喷到输出介质表面，形成图案或字符。所 以这种喷墨打印机有时又被称为气泡打印机。用这种技术制作的喷头工艺比较成熟成 本也很低廉，但由于喷头中的电极始终受电解和腐蚀的影响，对使用寿命会有不少影 响。所以采用这种技术的打印喷头通常都与墨盒做在一起，更换墨盒时即同时更新打 印头。这样一来用户就不必再对喷头堵塞的问题太担心了。同时为降低使用成本，我 们常常能看见给墨盒打针的情形（加注墨水）。在打印头刚刚打完墨水后，立即加注 专用的墨水，只要方法得当，可以节约不少的耗材费用。
3.1.3 LCD显示器 液晶显示器（LCD）
以电流刺激液晶分子产生点、线、面配合背 光构成画面
液晶：介于固态和液态直接，多属有机复合 物
显像原理：由电压控制液晶颗粒的透明度， 从而控制透光效果
• 分类：分为四类，最常用TFT（Thin Film Transistor，薄膜晶体管型）
• 指标：视角——观察显示器的范围
第三章 多媒体输入输出设备
本章内容
1. 显示适配器和显示器 2. 触摸屏 3. 数码照相机 4. 数码摄像机 5. 彩色打印机 6. 摄影仪
本章重点
• 了解显示适配器的组成、作用、指标 • 了解触摸屏和扫描仪的原理和分类 • 了解数码相机的分类和构成及指标 • 了解数码摄像机的特点 • 理解光学变焦和数码变焦 • 了解彩色打印机和投影仪的分类 • 理解投影仪的技术指标
3.1.2 CRT显示器 阴极射线管显示器（CRT） 工作原理：使用电子枪发射高速电子，经调
制后撞击屏幕上的磷光物质，从而发光 性能指标 分辨率：显示器所能显示的点数的多少 点距：点距越小，图形越清晰
• 刷新率：每秒刷新次数，70Hz刷新率可消 除闪烁
• 带宽：水平分辨率×垂直分辨率×场频 • 最大可视面积：显示画面的最大范围
3.6.3 彩色热升华打印机 热升华(Thermal Dye Sublimation)打印机的工作 原理是将四种颜色(青色、品红色、黄色和黑色， 简称CMYK)的固体颜料(称为色卷)设置在一个转 鼓上，这个转鼓上面安装有数以万计的半导体加 热元件，当这些加热元件的温度升高到一定程度 时，就可以将固体颜料直接转化为气态(固态不经 过液化就变成气态的过程称为升华，因此这种打 印机被称为热升华打印机)，然后将气体喷射到打 印介质上。每个半导体加热元件都可以调节出 256种温度，从而能够调节色彩的比例和浓淡程 度，实现连续色调的真彩照片效果。
2、接触式图像传感器CIS 接触式图像传感器CIS是近些年才出现的名词，其实这种技术与
CCD技术几乎是同时诞生的。绝大多数手持式扫描仪采用CIS技术。 CIS感光器件一般使用制造光敏电阻的硫化镉作感光材料，硫化镉光 敏电阻本身漏电大，各感光单元之间干扰大，严重影响清晰度，这是 该类产品扫描精度不高的主要原因。它不能使用冷阴极灯管而只能使 用LED发光二极管阵列作为光源，这种光源无论在光色还是在光线的 均匀度上都比较差，导致扫描仪的色彩还原能力较低。LED阵列由数 百个发光二极管组成，一旦有一个损坏就意味着整个阵列报废，因此 这种类型产品的寿命比较短。无法使用镜头成像，只能依靠贴近目标 来识别，没有景深，不能扫描实物，只适用于扫描文稿。CIS对周围 环境温度的变化比较敏感，环境温度的变化对扫描结果有明显的影响， 因此对工作环境的温度有一定的要求。