光栅扫描图形显示器
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蓝枪
绿枪 红电子枪
较为典型的光栅扫描图形显示系统的结构
视频控制器作用：建立与屏幕像素之间的一一对应，负责刷新。 视频控制器能够直接存取帧缓存以刷新屏幕。 光栅扫描显示器的工作原理: 计算机将欲显示的图形、图象转 换为位图，经接口电路送入帧缓存；视频控制器依次扫描帧缓 存中的位图，把位图转换成亮度或色彩信号来控制电子束的强 度；同时光栅扫描电路控制电子束从左到右、从上到下移动。
帧缓存
下图是一个具有N位面灰度等级的帧缓存。显示器上每 个象素的亮度是由N位面中对应的每个象素位置的内容 控制的。该存储器中的二进制数被翻译成灰度等级，范 围是0到2N-1之间。
彩色光栅图形显示器：
彩色光栅显示器对应红、绿、蓝三原色有三个电子枪。每个颜 色的电子枪可以通过增加帧缓存位面来提高颜色种类的灰度等 级。如下图，每种原色电子枪有8个位面的帧缓存和8位的数模 转换器，每种原色可有256种灰度，三种原色的组合将是 (28)3=224，这种显示器称为全彩色光栅图形显示器。
光栅扫描图形显示器的构成: 帧缓冲存储器 （Frame Buffer)，视频控制器（Video Controller)，显示处理器（Display Processor）， CRT
帧缓冲存储器：存储屏幕上像素的颜色值，简称帧 缓冲器，俗称显存。
帧缓存
黑白单灰度光栅显示器每一象素需要一位存储器，对 一个1024×1024象素组成的黑白单灰度显示器所需要的 最小帧缓存为220，并在一个位面上。一个位面的帧缓存 只能存储黑白图形。
光栅扫描图形显 示器
光栅扫描图形显示器
扫描线 0 1 2 3
水平扫描（显示）
wk.baidu.com
水平回扫（消隐）
垂直回扫（消隐）
n
图2.18 光栅扫描原理
2
光栅扫描图形显示器（基于电视技术） 存储管式CRT显示器和随机扫描刷新显示 器的荧光粉涂层是连续的，光栅CRT显示器 采用的是短余辉荧光粉，并且荧光粉涂层是 不连续的。 电子束受偏转部件的控制，不断从左到右、 从上到下地逐行(或隔行)扫描整个屏幕。
光栅扫描显示系统的优点： 成本低； 刷新 频率固定，与图形的复杂度无关； 具有丰富 的颜色；易于修改图形；易于绘制填充图形。 缺点： 图形显示时需扫描转换，费时间； 斜线有锯齿状。
色彩与亮度等级 亮度等级又称灰度，主要指单色显示器的亮度变化。 色彩等级包括可选择显示器颜色的数目以及一帧画面 可同时显示的颜色数。
图像刷新 由于CRT内侧的荧光粉在接受电子束的轰击时，只能 维持短暂的发光，根据人眼视觉暂留的特性，需要不 断进行刷新才能有稳定的视觉效果，因此刷新是指以 每秒30帧以上的频率反复扫描不断地显示每一帧图像。 图像的刷新频率等于帧扫描的频率（帧频），用每秒 刷新的帧数表示。目前刷新频率标准为每秒50~120帧。
光栅扫描图形显示器
像素(Pixel:Picture Cell)：构成屏幕（图像）的最小元素.整 个屏幕被扫描线分成 n 行，每行有 m 个点，每个点为一个象 素。则整个屏幕有 m × n 个象素。 分辨率(Resolution)：在假定屏幕尺寸一定的情况下，通常 用整个屏幕所能容纳的像素个数描述。如上述的 n 行，每行 m 点的屏幕分辨率为 m × n 。 常见的有640*480，800*600，1024*768，1280*1024等等。 点距 相邻象素点之间的距离，与分辨率指标相关。 显示速度 指显示字符、图形特别是动态图像的速度，与显示器的分辨 率及扫描频率有关。用： 水平象素数 × 垂直象素数 × 最大帧 频 来表示。
绿枪 红电子枪
较为典型的光栅扫描图形显示系统的结构
视频控制器作用：建立与屏幕像素之间的一一对应，负责刷新。 视频控制器能够直接存取帧缓存以刷新屏幕。 光栅扫描显示器的工作原理: 计算机将欲显示的图形、图象转 换为位图，经接口电路送入帧缓存；视频控制器依次扫描帧缓 存中的位图，把位图转换成亮度或色彩信号来控制电子束的强 度；同时光栅扫描电路控制电子束从左到右、从上到下移动。
帧缓存
下图是一个具有N位面灰度等级的帧缓存。显示器上每 个象素的亮度是由N位面中对应的每个象素位置的内容 控制的。该存储器中的二进制数被翻译成灰度等级，范 围是0到2N-1之间。
彩色光栅图形显示器：
彩色光栅显示器对应红、绿、蓝三原色有三个电子枪。每个颜 色的电子枪可以通过增加帧缓存位面来提高颜色种类的灰度等 级。如下图，每种原色电子枪有8个位面的帧缓存和8位的数模 转换器，每种原色可有256种灰度，三种原色的组合将是 (28)3=224，这种显示器称为全彩色光栅图形显示器。
光栅扫描图形显示器的构成: 帧缓冲存储器 （Frame Buffer)，视频控制器（Video Controller)，显示处理器（Display Processor）， CRT
帧缓冲存储器：存储屏幕上像素的颜色值，简称帧 缓冲器，俗称显存。
帧缓存
黑白单灰度光栅显示器每一象素需要一位存储器，对 一个1024×1024象素组成的黑白单灰度显示器所需要的 最小帧缓存为220，并在一个位面上。一个位面的帧缓存 只能存储黑白图形。
光栅扫描图形显 示器
光栅扫描图形显示器
扫描线 0 1 2 3
水平扫描（显示）
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水平回扫（消隐）
垂直回扫（消隐）
n
图2.18 光栅扫描原理
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光栅扫描图形显示器（基于电视技术） 存储管式CRT显示器和随机扫描刷新显示 器的荧光粉涂层是连续的，光栅CRT显示器 采用的是短余辉荧光粉，并且荧光粉涂层是 不连续的。 电子束受偏转部件的控制，不断从左到右、 从上到下地逐行(或隔行)扫描整个屏幕。
光栅扫描显示系统的优点： 成本低； 刷新 频率固定，与图形的复杂度无关； 具有丰富 的颜色；易于修改图形；易于绘制填充图形。 缺点： 图形显示时需扫描转换，费时间； 斜线有锯齿状。
色彩与亮度等级 亮度等级又称灰度，主要指单色显示器的亮度变化。 色彩等级包括可选择显示器颜色的数目以及一帧画面 可同时显示的颜色数。
图像刷新 由于CRT内侧的荧光粉在接受电子束的轰击时，只能 维持短暂的发光，根据人眼视觉暂留的特性，需要不 断进行刷新才能有稳定的视觉效果，因此刷新是指以 每秒30帧以上的频率反复扫描不断地显示每一帧图像。 图像的刷新频率等于帧扫描的频率（帧频），用每秒 刷新的帧数表示。目前刷新频率标准为每秒50~120帧。
光栅扫描图形显示器
像素(Pixel:Picture Cell)：构成屏幕（图像）的最小元素.整 个屏幕被扫描线分成 n 行，每行有 m 个点，每个点为一个象 素。则整个屏幕有 m × n 个象素。 分辨率(Resolution)：在假定屏幕尺寸一定的情况下，通常 用整个屏幕所能容纳的像素个数描述。如上述的 n 行，每行 m 点的屏幕分辨率为 m × n 。 常见的有640*480，800*600，1024*768，1280*1024等等。 点距 相邻象素点之间的距离，与分辨率指标相关。 显示速度 指显示字符、图形特别是动态图像的速度，与显示器的分辨 率及扫描频率有关。用： 水平象素数 × 垂直象素数 × 最大帧 频 来表示。