图形系统显示原理.ppt

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1、图形系统显示原理 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望 阴阴阴阴极极极极射射射射线线线线管管管管(CRT:(CRT:Cathode-Ray Cathode-Ray Tube)Tube)是是是是图图图图形形形形显显显显示示示示器器器器的的的的核心。核心。核心。核心。电视机中的显像管是电视机中的显像管是电视机中的显像管是电视机中的显像管是CRTCRT。大多数视频监视器的操作都是基于标准大多数视频监视器的操作都是基于标准大多数视频监视器的操作都是基于标准大多数

2、视频监视器的操作都是基于标准CRTCRT而设计。而设计。而设计。而设计。阴极射线管阴极射线管(CRT)(CRT)阴极射线管 工作原理 荧光屏 屏幕刷新 屏幕光点 光点亮度 屏幕性能 彩色CRT 扫描显示原理 图形显示系统 液晶显示原理 数字墨水原理 CRTCRT的基本工作原理：的基本工作原理：的基本工作原理：的基本工作原理：由由由由电电电电子子子子枪枪枪枪发发发发出出出出的的的的电电电电子子子子束束束束(阴阴阴阴极极极极射射射射线线线线)，通通通通过过过过聚聚聚聚焦焦焦焦系系系系统统统统和和和和偏偏偏偏转转转转系统，射向涂覆荧光层的屏幕上指定位置。系统，射向涂覆荧光层的屏幕上指定位置。系统，射

3、向涂覆荧光层的屏幕上指定位置。系统，射向涂覆荧光层的屏幕上指定位置。在在在在电电电电子子子子束束束束冲冲冲冲击击击击的的的的每每每每个个个个位位位位置置置置，荧荧荧荧光光光光层层层层发发发发出出出出一一一一个个个个小小小小亮亮亮亮点点点点，而而而而产产产产生可见图形。生可见图形。生可见图形。生可见图形。电电电电子子子子枪枪枪枪：在在在在控控控控制制制制栅栅栅栅极极极极上上上上的的的的电电电电压压压压电电电电平平平平控控控控制制制制下下下下，产产产产生生生生带带带带负负负负电电电电荷荷荷荷的的的的自由电子，通过聚焦、加速冲向荧火屏。自由电子，通过聚焦、加速冲向荧火屏。自由电子，通过聚焦、加速冲向

4、荧火屏。自由电子，通过聚焦、加速冲向荧火屏。通过改变控制栅的电压可控制显示的光强。通过改变控制栅的电压可控制显示的光强。通过改变控制栅的电压可控制显示的光强。通过改变控制栅的电压可控制显示的光强。聚聚聚聚焦焦焦焦系系系系统统统统：用用用用来来来来强强强强制制制制电电电电子子子子束束束束在在在在轰轰轰轰击击击击荧荧荧荧光光光光屏屏屏屏时时时时会会会会聚聚聚聚到到到到一一一一个个个个小小小小点点点点，保证电子束轰击荧光屏时产生的亮点足够小。保证电子束轰击荧光屏时产生的亮点足够小。保证电子束轰击荧光屏时产生的亮点足够小。保证电子束轰击荧光屏时产生的亮点足够小。为了提高显示器的分辨率，聚焦系统是关键之

5、一。为了提高显示器的分辨率，聚焦系统是关键之一。为了提高显示器的分辨率，聚焦系统是关键之一。为了提高显示器的分辨率，聚焦系统是关键之一。加加加加速速速速电电电电极极极极：加加加加速速速速电电电电极极极极加加加加有有有有正正正正的的的的高高高高电电电电压压压压，使使使使经经经经过过过过聚聚聚聚焦焦焦焦的的的的电电电电子子子子束束束束高速运动。高速运动。高速运动。高速运动。偏转系统：偏转系统：偏转系统：偏转系统：控制电子束使其在荧光屏的适当位置绘图。控制电子束使其在荧光屏的适当位置绘图。控制电子束使其在荧光屏的适当位置绘图。控制电子束使其在荧光屏的适当位置绘图。最最大大偏偏转转角角是是衡衡量量偏偏

6、转转系系统统的的最最重重要要指指标标。如如果果一一个个偏偏转转系系统统所所能能产产生生的的最最大大偏偏转转角角度度较较小小，为为获获得得较较大大的的偏偏转转距距离离就就需需要要较较长长的管子，其结果是显示器的前后径长。的管子，其结果是显示器的前后径长。CRTCRT工作原理工作原理 阴极射线管 工作原理 荧光屏 屏幕刷新 屏幕光点 光点亮度 屏幕性能 彩色CRT 扫描显示原理 图形显示系统 液晶显示原理 数字墨水原理 荧光屏是内壁涂有不同类型和颜色的荧光粉层的玻璃屏荧光屏是内壁涂有不同类型和颜色的荧光粉层的玻璃屏荧光屏是内壁涂有不同类型和颜色的荧光粉层的玻璃屏荧光屏是内壁涂有不同类型和颜色的荧光

7、粉层的玻璃屏 不同颜色的不同颜色的不同颜色的不同颜色的荧光粉荧光粉荧光粉荧光粉层层层层提供图形的彩色显示。提供图形的彩色显示。提供图形的彩色显示。提供图形的彩色显示。不同类型的荧光不同类型的荧光不同类型的荧光不同类型的荧光粉粉粉粉层之间的主要差异是层之间的主要差异是层之间的主要差异是层之间的主要差异是余辉时间余辉时间余辉时间余辉时间：从屏幕发光到衰减为其光亮度十分之一的时间。从屏幕发光到衰减为其光亮度十分之一的时间。从屏幕发光到衰减为其光亮度十分之一的时间。从屏幕发光到衰减为其光亮度十分之一的时间。CRTCRT电子束能量转移到荧光层，就在屏幕上生成亮点。电子束能量转移到荧光层，就在屏幕上生成亮

8、点。电子束能量转移到荧光层，就在屏幕上生成亮点。电子束能量转移到荧光层，就在屏幕上生成亮点。电电电电子子子子束束束束的的的的一一一一部部部部分分分分能能能能量量量量因因因因摩摩摩摩擦擦擦擦而而而而转转转转换换换换为为为为热热热热能能能能，其其其其它它它它电电电电子子子子撞撞撞撞击击击击到到到到荧荧荧荧光光光光层层层层时时时时，其其其其动动动动能能能能被被被被荧荧荧荧光光光光层层层层吸吸吸吸收收收收导导导导致致致致荧荧荧荧光光光光层层层层原原原原子的电子跃迁到较高能级而发光。子的电子跃迁到较高能级而发光。子的电子跃迁到较高能级而发光。子的电子跃迁到较高能级而发光。短短短短暂暂暂暂时时时时间间间间

9、后后后后，被被被被“激激激激活活活活”的的的的荧荧荧荧光光光光层层层层电电电电子子子子开开开开始始始始回回回回落落落落到到到到稳稳稳稳定状态，维持屏幕光亮。定状态，维持屏幕光亮。定状态，维持屏幕光亮。定状态，维持屏幕光亮。在屏幕上看到的是所有的电子光发射的组合效应：在屏幕上看到的是所有的电子光发射的组合效应：在屏幕上看到的是所有的电子光发射的组合效应：在屏幕上看到的是所有的电子光发射的组合效应：荧光屏荧光屏荧光屏荧光屏所产生的颜色取决于所产生的颜色取决于所产生的颜色取决于所产生的颜色取决于 电子束激活荧光粉层的颜色种类数和强度等级，电子束激活荧光粉层的颜色种类数和强度等级，电子束激活荧光粉层的

10、颜色种类数和强度等级，电子束激活荧光粉层的颜色种类数和强度等级，与彩色显示原理类型相关与彩色显示原理类型相关与彩色显示原理类型相关与彩色显示原理类型相关 。CRTCRT的荧光屏的荧光屏 阴极射线管 工作原理 荧光屏 屏幕刷新 屏幕光点 光点亮度 屏幕性能 彩色CRT 扫描显示原理 图形显示系统 液晶显示原理 数字墨水原理 荧荧荧荧光光光光屏屏屏屏的的的的发发发发光光光光点点点点随随随随所所所所有有有有被被被被激激激激活活活活的的的的荧荧荧荧光光光光层层层层电电电电子子子子转转转转移移移移到到到到自自自自身身身身基本能级后，很快衰减。基本能级后，很快衰减。基本能级后，很快衰减。基本能级后，很快衰

11、减。由由由由于于于于荧荧荧荧光光光光层层层层发发发发射射射射的的的的光光光光亮亮亮亮度度度度衰衰衰衰减减减减很很很很快快快快，必必必必须须须须采采采采用用用用某某某某种种种种方方方方法法法法来保持屏幕图像。来保持屏幕图像。来保持屏幕图像。来保持屏幕图像。维维维维持持持持荧荧荧荧光光光光增增增增长长长长的的的的办办办办法法法法之之之之一一一一是是是是快快快快速速速速控控控控制制制制电电电电子子子子束束束束反反反反复复复复重重重重画图像，这类显示器画图像，这类显示器画图像，这类显示器画图像，这类显示器称刷新式称刷新式称刷新式称刷新式CRTCRT。余余余余辉辉辉辉时时时时间间间间是是是是决决决决定定

12、定定产产产产生生生生稳稳稳稳定定定定视视视视觉觉觉觉画画画画面面面面所所所所需需需需刷刷刷刷新新新新频频频频率率率率的的的的主主主主要要要要因素因素因素因素。较较较较短短短短余余余余辉辉辉辉时时时时间间间间的的的的荧荧荧荧光光光光层层层层，需需需需要要要要较较较较高高高高的的的的刷刷刷刷新新新新速速速速率率率率来来来来保保保保持屏幕图形不闪烁。持屏幕图形不闪烁。持屏幕图形不闪烁。持屏幕图形不闪烁。短余辉时间的荧光层用于动画，短余辉时间的荧光层用于动画，短余辉时间的荧光层用于动画，短余辉时间的荧光层用于动画，长长长长余余余余辉辉辉辉时时时时间间间间荧荧荧荧光光光光层层层层则则则则用用用用于于于于

13、显显显显示示示示高高高高复复复复杂杂杂杂程程程程度度度度的的的的静静静静态态态态图形。图形。图形。图形。对对对对图图图图形形形形监监监监视视视视器器器器来来来来说说说说，通通通通常常常常采采采采用用用用余余余余辉辉辉辉时时时时间间间间为为为为1010到到到到60S60S的材料构成。的材料构成。的材料构成。的材料构成。荧光屏的刷新荧光屏的刷新 阴极射线管 工作原理 荧光屏 屏幕刷新 屏幕光点 光点亮度 屏幕性能 彩色CRT 扫描显示原理 图形显示系统 液晶显示原理 数字墨水原理 电子束轰击荧光屏产生亮点的强度满足高斯分布：电子束轰击荧光屏产生亮点的强度满足高斯分布：电子束轰击荧光屏产生亮点的强度

14、满足高斯分布：电子束轰击荧光屏产生亮点的强度满足高斯分布：亮点中心位置的亮度最大，并向亮点的边缘衰减。亮点中心位置的亮度最大，并向亮点的边缘衰减。亮点中心位置的亮度最大，并向亮点的边缘衰减。亮点中心位置的亮度最大，并向亮点的边缘衰减。亮点尺寸依赖于亮点尺寸依赖于亮点尺寸依赖于亮点尺寸依赖于强度，强度，强度，强度，并引起并引起并引起并引起相邻两亮点间产生相互覆盖相邻两亮点间产生相互覆盖相邻两亮点间产生相互覆盖相邻两亮点间产生相互覆盖：当当当当每每每每秒秒秒秒钟钟钟钟有有有有更更更更多多多多的的的的电电电电子子子子加加加加速速速速飞飞飞飞向向向向荧荧荧荧光光光光层层层层时时时时，CRTCRT电电电

15、电子子子子束束束束直直直直径及发光亮点增大；径及发光亮点增大；径及发光亮点增大；径及发光亮点增大；增增增增大大大大激激激激活活活活能能能能量量量量趋趋趋趋向向向向于于于于传传传传播播播播到到到到邻邻邻邻接接接接的的的的荧荧荧荧光光光光原原原原子子子子，就就就就进进进进一一一一步步步步加加加加大亮点直径。大亮点直径。大亮点直径。大亮点直径。当当当当两两两两个个个个荧荧荧荧光光光光发发发发光光光光亮亮亮亮点点点点间间间间隔隔隔隔大大大大于于于于亮亮亮亮点点点点亮亮亮亮度度度度衰衰衰衰减减减减到到到到最最最最大大大大值值值值的的的的约约约约60%60%直直直直径径径径时时时时，两两两两亮亮亮亮点点点

16、点是是是是可可可可区区区区分分分分的的的的。此此此此时时时时，荧荧荧荧光光光光屏屏屏屏在在在在水水水水平平平平方方方方向向向向和和和和垂垂垂垂直直直直方方方方向向向向单单单单位位位位长长长长度度度度上上上上能能能能识识识识别别别别的的的的最最最最大光点数大光点数大光点数大光点数称为称为称为称为分辨率分辨率分辨率分辨率。发发发发光光光光点点点点的的的的直直直直径径径径越越越越小小小小，相相相相邻邻邻邻光光光光点点点点亮亮亮亮度度度度分分分分布布布布重重重重叠叠叠叠部部部部分分分分越少，更容易分辨，越少，更容易分辨，越少，更容易分辨，越少，更容易分辨，CRTCRT具有更高的分辨率。具有更高的分辨率

17、。具有更高的分辨率。具有更高的分辨率。两两两两相相相相邻邻邻邻亮亮亮亮点点点点单单单单独独独独显显显显现现现现时时时时的的的的间间间间隔隔隔隔长长长长度度度度应应应应保保保保证证证证大大大大于于于于具具具具有亮点中心强度约有亮点中心强度约有亮点中心强度约有亮点中心强度约60%60%处每个亮点的直径。处每个亮点的直径。处每个亮点的直径。处每个亮点的直径。荧光屏的光点荧光屏的光点 阴极射线管 工作原理 荧光屏 屏幕刷新 屏幕光点 光点亮度 屏幕性能 彩色CRT 扫描显示原理 图形显示系统 液晶显示原理 数字墨水原理荧光屏亮点分布荧光屏亮点分布 阴极射线管 工作原理 荧光屏 屏幕刷新 屏幕光点 光点

18、亮度 屏幕性能 彩色CRT 扫描显示原理 图形显示系统 液晶显示原理 数字墨水原理 CRTCRT的分辨率的分辨率的分辨率的分辨率常常简述为每个方向的总点数常常简述为每个方向的总点数常常简述为每个方向的总点数常常简述为每个方向的总点数 更更更更精精精精确确确确的的的的分分分分辨辨辨辨率率率率的的的的定定定定义义义义是是是是：在在在在水水水水平平平平和和和和垂垂垂垂直直直直方方方方向向向向单单单单位位位位长长长长度度度度上上上上可绘制的点数可绘制的点数可绘制的点数可绘制的点数(水平分辨率和垂直分辨率水平分辨率和垂直分辨率水平分辨率和垂直分辨率水平分辨率和垂直分辨率)。CRTCRT的的的的分分分分辨

19、辨辨辨率率率率取取取取决决决决于于于于荧荧荧荧光光光光层层层层的的的的类类类类型型型型、被被被被显显显显示示示示的的的的亮亮亮亮度度度度、聚聚聚聚焦系统及偏转系统等。焦系统及偏转系统等。焦系统及偏转系统等。焦系统及偏转系统等。典典典典型型型型的的的的高高高高质质质质量量量量系系系系统统统统分分分分辨辨辨辨率率率率为为为为1280102412801024，在在在在许许许许多多多多系系系系统统统统中中中中还还还还要要要要用用用用更更更更高高高高的的的的分分分分辨辨辨辨率率率率。高高高高分分分分辨辨辨辨率率率率系系系系统统统统常常常常常常常常被被被被称称称称为为为为高高高高清清清清晰晰晰晰度度度度系

20、系系系统统统统(high-definition System)(high-definition System)。CRTCRT可实际绘制的屏幕点数依赖于它相接系统的能力。可实际绘制的屏幕点数依赖于它相接系统的能力。可实际绘制的屏幕点数依赖于它相接系统的能力。可实际绘制的屏幕点数依赖于它相接系统的能力。CRTCRT的的的的纵横比纵横比纵横比纵横比(aspect ratio)(aspect ratio)。几何图形视错觉：几何图形视错觉：几何图形视错觉：几何图形视错觉：垂直线比水平线要长些。垂直线比水平线要长些。垂直线比水平线要长些。垂直线比水平线要长些。通常，屏幕设计成水平尺寸大于垂直尺寸。通常，屏

21、幕设计成水平尺寸大于垂直尺寸。通常，屏幕设计成水平尺寸大于垂直尺寸。通常，屏幕设计成水平尺寸大于垂直尺寸。屏屏屏屏幕幕幕幕两两两两个个个个方方方方向向向向生生生生成成成成同同同同等等等等长长长长度度度度的的的的线线线线段段段段所所所所需需需需垂垂垂垂直直直直点点点点数数数数对水平点数的比值。对水平点数的比值。对水平点数的比值。对水平点数的比值。CRTCRT的物理尺寸是由屏幕对角线的长度给定的。的物理尺寸是由屏幕对角线的长度给定的。的物理尺寸是由屏幕对角线的长度给定的。的物理尺寸是由屏幕对角线的长度给定的。荧光屏的性能荧光屏的性能 阴极射线管 工作原理 荧光屏 屏幕刷新 屏幕光点 光点亮度 屏幕

22、性能 彩色CRT 扫描显示原理 图形显示系统 液晶显示原理 数字墨水原理 用用用用CRTCRT产生彩色显示有两种技术：产生彩色显示有两种技术：产生彩色显示有两种技术：产生彩色显示有两种技术：电子束穿透法电子束穿透法电子束穿透法电子束穿透法 荫罩法荫罩法荫罩法荫罩法 黑白黑白黑白黑白CRTCRT和彩色和彩色和彩色和彩色CRTCRT原理一致，区别在于：原理一致，区别在于：原理一致，区别在于：原理一致，区别在于：黑黑黑黑白白白白CRTCRT的的的的荧荧荧荧光光光光物物物物质质质质只只只只有有有有一一一一种种种种，控控控控制制制制电电电电子子子子束束束束的的的的电电电电压压压压值值值值就能得到就能得到

23、就能得到就能得到不同灰度层次不同灰度层次不同灰度层次不同灰度层次的黑白图形。的黑白图形。的黑白图形。的黑白图形。彩彩彩彩色色色色CRTCRT利利利利用用用用能能能能产产产产生生生生不不不不同同同同颜颜颜颜色色色色光光光光的的的的荧荧荧荧光光光光层层层层的的的的组组组组合合合合来来来来显显显显示示示示彩彩彩彩色色色色图图图图形形形形，组组组组合合合合不不不不同同同同荧荧荧荧光光光光层层层层的的的的发发发发射射射射光光光光，便便便便能能能能生生生生成成成成一一一一定范围的彩色定范围的彩色定范围的彩色定范围的彩色。彩色阴极射线管 阴极射线管 彩色CRT 电子穿透法 荫罩法结构荫罩法示意荫罩法原理 扫

24、描显示原理 图形显示系统 液晶显示原理 数字墨水原理 电电电电子子子子束束束束穿穿穿穿透透透透(beam-penetration)(beam-penetration)法法法法通通通通常常常常是是是是用用用用红红红红-绿绿绿绿两两两两层层层层荧荧荧荧光光光光层层层层涂涂涂涂覆覆覆覆在在在在CRTCRTCRTCRT荧荧荧荧光光光光屏屏屏屏的的的的内内内内层层层层，而而而而不不不不同同同同速速速速度度度度的的的的电电电电子子子子束束束束能能能能穿透不同的荧光粉层穿透不同的荧光粉层穿透不同的荧光粉层穿透不同的荧光粉层而发出不同颜色的光。而发出不同颜色的光。而发出不同颜色的光。而发出不同颜色的光。屏屏屏

25、屏幕幕幕幕上上上上光光光光点点点点的的的的颜颜颜颜色色色色依依依依赖赖赖赖于于于于电电电电子子子子束束束束穿穿穿穿透透透透荧荧荧荧光光光光粉粉粉粉层层层层的的的的深深深深浅浅浅浅；或者说，电子束的或者说，电子束的或者说，电子束的或者说，电子束的速度速度速度速度决定了屏幕上光点的决定了屏幕上光点的决定了屏幕上光点的决定了屏幕上光点的颜色颜色颜色颜色。例：。例：。例：。例：低速电子束只能激励外层的红色荧光粉而发出红光，低速电子束只能激励外层的红色荧光粉而发出红光，低速电子束只能激励外层的红色荧光粉而发出红光，低速电子束只能激励外层的红色荧光粉而发出红光，高高高高速速速速电电电电子子子子束束束束则则

26、则则可可可可穿穿穿穿透透透透外外外外层层层层而而而而激激激激励励励励内内内内层层层层发发发发绿绿绿绿光光光光的的的的荧荧荧荧光光光光粉粉粉粉层层层层而而而而发出绿光，发出绿光，发出绿光，发出绿光，中中中中速速速速电电电电子子子子束束束束则则则则同同同同时时时时激激激激励励励励两两两两层层层层的的的的荧荧荧荧光光光光粉粉粉粉而而而而发发发发出出出出两两两两者者者者的的的的组组组组合合合合光光光光(橙色光和黄色光橙色光和黄色光橙色光和黄色光橙色光和黄色光)。电子束穿透法电子束穿透法 阴极射线管 彩色CRT 电子穿透法 荫罩法结构荫罩法示意荫罩法原理 扫描显示原理 图形显示系统 液晶显示原理 数字墨

27、水原理电子束电子束荧光涂层荧光涂层产生颜色产生颜色低速电子束低速电子束较低速电子束较低速电子束较高速电子束较高速电子束高速电子束高速电子束荫罩法的结构荫罩法的结构 荫荫荫荫罩罩罩罩法法法法彩彩彩彩色色色色CRTCRT的的的的传传传传统统统统结结结结构构构构是是是是在在在在荧荧荧荧光光光光屏屏屏屏每每每每个个个个光光光光点点点点处处处处呈呈呈呈三三三三角形排列着红、绿和蓝三种颜色的角形排列着红、绿和蓝三种颜色的角形排列着红、绿和蓝三种颜色的角形排列着红、绿和蓝三种颜色的三个荧光点。三个荧光点。三个荧光点。三个荧光点。由由由由于于于于三三三三个个个个荧荧荧荧光光光光点点点点很很很很小小小小，且且且

28、且靠靠靠靠得得得得很很很很近近近近，所所所所以以以以每每每每个个个个光光光光点点点点所所所所显示的是一个具有混合颜色的光点。显示的是一个具有混合颜色的光点。显示的是一个具有混合颜色的光点。显示的是一个具有混合颜色的光点。CRTCRT有有有有三支电子枪三支电子枪三支电子枪三支电子枪，分别与三个荧光点对应，分别与三个荧光点对应，分别与三个荧光点对应，分别与三个荧光点对应 每支电子枪发出的电子束专用于轰击某一类荧光粉。每支电子枪发出的电子束专用于轰击某一类荧光粉。每支电子枪发出的电子束专用于轰击某一类荧光粉。每支电子枪发出的电子束专用于轰击某一类荧光粉。荫罩栅格荫罩栅格荫罩栅格荫罩栅格被安置在紧靠荧

29、光涂层的地方被安置在紧靠荧光涂层的地方被安置在紧靠荧光涂层的地方被安置在紧靠荧光涂层的地方 其上有很多与小孔，每个小孔对应于一个光点。其上有很多与小孔，每个小孔对应于一个光点。其上有很多与小孔，每个小孔对应于一个光点。其上有很多与小孔，每个小孔对应于一个光点。荧荧荧荧光光光光屏屏屏屏上上上上的的的的荧荧荧荧光光光光点点点点、荫荫荫荫罩罩罩罩栅栅栅栅格格格格上上上上的的的的小小小小孔孔孔孔和和和和电电电电子子子子枪枪枪枪被被被被精精精精确确确确地地地地安安安安排排排排处处处处于于于于一一一一条条条条直直直直线线线线上上上上，使使使使得得得得由由由由某某某某一一一一电电电电子子子子枪枪枪枪发发发发

30、出出出出的的的的电电电电子子子子束束束束只只只只能能能能轰轰轰轰击击击击到到到到它它它它所所所所对对对对应应应应的的的的荧荧荧荧光光光光点点点点。三三三三个个个个电电电电子子子子束束束束经经经经聚聚聚聚焦焦焦焦偏偏偏偏转转转转之之之之后后后后，穿过荫罩栅格上的小孔，激活该小孔对应的三个荧光点穿过荫罩栅格上的小孔，激活该小孔对应的三个荧光点穿过荫罩栅格上的小孔，激活该小孔对应的三个荧光点穿过荫罩栅格上的小孔，激活该小孔对应的三个荧光点。另一种结构是另一种结构是另一种结构是另一种结构是按线排列红、绿和蓝三种颜色按线排列红、绿和蓝三种颜色按线排列红、绿和蓝三种颜色按线排列红、绿和蓝三种颜色的荧光点的

31、荧光点的荧光点的荧光点 三三三三支支支支电电电电子子子子枪枪枪枪及及及及屏屏屏屏幕幕幕幕上上上上相相相相应应应应的的的的红红红红、绿绿绿绿、蓝蓝蓝蓝彩彩彩彩色色色色荧荧荧荧光光光光点点点点都都都都沿沿沿沿扫扫扫扫描线模式排列。描线模式排列。描线模式排列。描线模式排列。这种电子枪容易保持对齐，常用于高分辨率的彩色这种电子枪容易保持对齐，常用于高分辨率的彩色这种电子枪容易保持对齐，常用于高分辨率的彩色这种电子枪容易保持对齐，常用于高分辨率的彩色CRTCRT。阴极射线管 彩色CRT 电子穿透法 荫罩法结构荫罩法示意荫罩法原理 扫描显示原理 图形显示系统 液晶显示原理 数字墨水原理荫罩法结构示意荫罩法

32、结构示意 阴极射线管 彩色CRT 电子穿透法 荫罩法结构荫罩法示意荫罩法原理 扫描显示原理 图形显示系统 液晶显示原理 数字墨水原理点状点状大多数球面与柱面显像管大多数球面与柱面显像管栅格式栅格式SonySony的的TrinitronTrinitron显像管显像管MitsubishiMitsubishi的的DiamondtronDiamondtron显像管显像管沟槽式沟槽式LGLG的的FlatronFlatron显像管显像管 三支电子束的强度等级可控制荫罩三支电子束的强度等级可控制荫罩三支电子束的强度等级可控制荫罩三支电子束的强度等级可控制荫罩CRTCRT显示的彩色。显示的彩色。显示的彩色。显

33、示的彩色。调调调调节节节节各各各各电电电电子子子子枪枪枪枪发发发发出出出出的的的的电电电电子子子子束束束束强强强强度度度度，即即即即可可可可控控控控制制制制各各各各光光光光点点点点中中中中三个荧光点所发出的红、绿和蓝三色光的亮度。三个荧光点所发出的红、绿和蓝三色光的亮度。三个荧光点所发出的红、绿和蓝三色光的亮度。三个荧光点所发出的红、绿和蓝三色光的亮度。彩色取决于红、绿、蓝荧光层激活的总量。彩色取决于红、绿、蓝荧光层激活的总量。彩色取决于红、绿、蓝荧光层激活的总量。彩色取决于红、绿、蓝荧光层激活的总量。在在在在某某某某些些些些低低低低价价价价格格格格系系系系统统统统中中中中，电电电电子子子子束

34、束束束只只只只能能能能置置置置为为为为开开开开或或或或关关关关，就限定显示八种颜色。就限定显示八种颜色。就限定显示八种颜色。就限定显示八种颜色。较较较较复复复复杂杂杂杂的的的的系系系系统统统统可可可可为为为为电电电电子子子子束束束束设设设设置置置置中中中中间间间间强强强强度度度度等等等等级级级级，这这这这就容许生成几兆不同的彩色。就容许生成几兆不同的彩色。就容许生成几兆不同的彩色。就容许生成几兆不同的彩色。荫罩法常用于光栅扫描系统荫罩法常用于光栅扫描系统荫罩法常用于光栅扫描系统荫罩法常用于光栅扫描系统(包括彩色包括彩色包括彩色包括彩色TV)TV)它能产生的彩色范围比电子束穿透法宽广得多。它能产

35、生的彩色范围比电子束穿透法宽广得多。它能产生的彩色范围比电子束穿透法宽广得多。它能产生的彩色范围比电子束穿透法宽广得多。图形系统的彩色图形系统的彩色图形系统的彩色图形系统的彩色CRTCRT设计成设计成设计成设计成RGBRGB监视器监视器监视器监视器 这这这这些些些些监监监监视视视视器器器器采采采采用用用用荫荫荫荫罩罩罩罩法法法法，且且且且不不不不经经经经任任任任何何何何中中中中间间间间处处处处理理理理，直直直直接接接接从从从从计计计计算算算算机机机机系系系系统统统统取取取取得得得得每每每每支支支支电电电电子子子子枪枪枪枪(红红红红、绿绿绿绿和和和和蓝蓝蓝蓝)的的的的强强强强度度度度等等等等级。

36、级。级。级。荫罩法彩色原理荫罩法彩色原理 阴极射线管 彩色CRT 电子穿透法 荫罩法结构荫罩法示意荫罩法原理 扫描显示原理 图形显示系统 液晶显示原理 数字墨水原理扫描显示原理扫描显示原理 计计计计算算算算机机机机硬硬硬硬件件件件的的的的发发发发展展展展十十十十分分分分迅迅迅迅猛猛猛猛，迄迄迄迄今今今今，通通通通用用用用计计计计算算算算机机机机乃乃乃乃至至至至许许许许多多多多掌掌掌掌式式式式计计计计算算算算器器器器支支支支持持持持二二二二维维维维及及及及三三三三维维维维应应应应用用用用的的的的图形功能已很普遍。图形功能已很普遍。图形功能已很普遍。图形功能已很普遍。对对对对于于于于高高高高性性性

37、性能能能能应应应应用用用用，也也也也有有有有不不不不少少少少复复复复杂杂杂杂的的的的、专专专专用用用用图图图图形形形形硬件系统和技术可供选择。硬件系统和技术可供选择。硬件系统和技术可供选择。硬件系统和技术可供选择。我们仅介绍两种主流的显示方式：我们仅介绍两种主流的显示方式：我们仅介绍两种主流的显示方式：我们仅介绍两种主流的显示方式：光栅扫描显示光栅扫描显示光栅扫描显示光栅扫描显示 随机扫描显示随机扫描显示随机扫描显示随机扫描显示 阴极射线管 彩色CRT 光栅扫描原理 逐行扫描 隔行扫描 刷新频率 帧缓冲器 彩色查找表 随机扫描原理 图形显示系统 液晶显示原理 数字墨水原理光栅扫描显示的帧光栅扫

38、描显示的帧 在在在在刷刷刷刷新新新新式式式式CRTCRT光光光光栅栅栅栅扫扫扫扫描描描描方方方方式式式式中中中中，电电电电子子子子束束束束总总总总是是是是不不不不断断断断地地地地从从从从左左左左到右到右到右到右、从上到下从上到下从上到下从上到下反复扫描整个屏幕。反复扫描整个屏幕。反复扫描整个屏幕。反复扫描整个屏幕。电子束电子束电子束电子束从左到右从左到右从左到右从左到右(横向横向横向横向)扫描一次为一条扫描一次为一条扫描一次为一条扫描一次为一条扫描线扫描线扫描线扫描线。在在在在每每每每条条条条扫扫扫扫描描描描线线线线末末末末端端端端，电电电电子子子子束束束束返返返返回回回回到到到到屏屏屏屏幕幕

39、幕幕的的的的左左左左边边边边，又又又又开开开开始显示下一条扫描线。始显示下一条扫描线。始显示下一条扫描线。始显示下一条扫描线。从屏幕顶部到屏幕底部从屏幕顶部到屏幕底部从屏幕顶部到屏幕底部从屏幕顶部到屏幕底部(纵向纵向纵向纵向)的扫描线构成的扫描线构成的扫描线构成的扫描线构成一帧图像一帧图像一帧图像一帧图像。一一一一帧帧帧帧图图图图像像像像是是是是显显显显示示示示系系系系统统统统执执执执行行行行一一一一次次次次全全全全屏屏屏屏幕幕幕幕循循循循环环环环扫扫扫扫描描描描(一一一一次次次次屏屏屏屏幕刷新幕刷新幕刷新幕刷新)所产生的图像。所产生的图像。所产生的图像。所产生的图像。每帧终了，电子束返回到屏

40、幕的左上角，开始下一帧。每帧终了，电子束返回到屏幕的左上角，开始下一帧。每帧终了，电子束返回到屏幕的左上角，开始下一帧。每帧终了，电子束返回到屏幕的左上角，开始下一帧。在在在在扫扫扫扫描描描描过过过过程程程程中中中中，只只只只要要要要在在在在对对对对应应应应时时时时刻刻刻刻、对对对对应应应应位位位位置置置置控控控控制制制制电电电电子子子子束束束束的的的的强强强强度度度度就就就就能能能能显显显显示示示示所所所所要要要要的图形的图形的图形的图形。阴极射线管 彩色CRT 光栅扫描原理 逐行扫描 隔行扫描 刷新频率 帧缓冲器 彩色查找表 随机扫描原理 图形显示系统 液晶显示原理 数字墨水原理光栅扫描的

41、逐行扫描光栅扫描的逐行扫描 扫描线在屏幕上扫描线在屏幕上扫描线在屏幕上扫描线在屏幕上自上而下一条一条自上而下一条一条自上而下一条一条自上而下一条一条地扫描。地扫描。地扫描。地扫描。当当当当电电电电子子子子束束束束从从从从左左左左到到到到右右右右到到到到达达达达屏屏屏屏幕幕幕幕的的的的右右右右边边边边在在在在每每每每条条条条扫扫扫扫描描描描线线线线末末末末端端端端，电电电电子束返回到屏幕的左边，又开始显示下一条扫描线。子束返回到屏幕的左边，又开始显示下一条扫描线。子束返回到屏幕的左边，又开始显示下一条扫描线。子束返回到屏幕的左边，又开始显示下一条扫描线。在在在在回回回回扫扫扫扫过过过过程程程程中

42、中中中，电电电电子子子子束束束束几几几几乎乎乎乎不不不不发发发发射射射射出出出出电电电电子子子子，而而而而且且且且速速速速度度度度也很快。也很快。也很快。也很快。水平回扫水平回扫水平回扫水平回扫(horizontal retrace)(horizontal retrace)：每条扫描线扫过后，返回到屏幕左端。每条扫描线扫过后，返回到屏幕左端。每条扫描线扫过后，返回到屏幕左端。每条扫描线扫过后，返回到屏幕左端。垂直回扫垂直回扫垂直回扫垂直回扫(vertical retrace)(vertical retrace)：当电子束到达屏幕底部时，又返回到屏幕左上角。当电子束到达屏幕底部时，又返回到屏幕左

43、上角。当电子束到达屏幕底部时，又返回到屏幕左上角。当电子束到达屏幕底部时，又返回到屏幕左上角。然后，从头开始扫描下一帧。然后，从头开始扫描下一帧。然后，从头开始扫描下一帧。然后，从头开始扫描下一帧。水平回扫垂直回扫 阴极射线管 彩色CRT 光栅扫描原理 逐行扫描 隔行扫描 刷新频率 帧缓冲器 彩色查找表 随机扫描原理 图形显示系统 液晶显示原理 数字墨水原理光栅扫描的隔行扫描光栅扫描的隔行扫描 某某某某些些些些系系系系统统统统采采采采用用用用隔隔隔隔行行行行(interlaced)(interlaced)刷刷刷刷新新新新方方方方式式式式，每每每每帧帧帧帧显显显显示示示示分分分分为两趟：为两趟：

44、为两趟：为两趟：第一趟：第一趟：第一趟：第一趟：电子束从顶到底，电子束从顶到底，电子束从顶到底，电子束从顶到底，一行隔一行一行隔一行一行隔一行一行隔一行地扫描。地扫描。地扫描。地扫描。第二趟：第二趟：第二趟：第二趟：垂直回扫后，电子束则再扫描垂直回扫后，电子束则再扫描垂直回扫后，电子束则再扫描垂直回扫后，电子束则再扫描另一半另一半另一半另一半扫描线。扫描线。扫描线。扫描线。以以以以这这这这种种种种方方方方式式式式的的的的隔隔隔隔行行行行扫扫扫扫描描描描使使使使在在在在逐逐逐逐行行行行扫扫扫扫描描描描所所所所需需需需时时时时间间间间的的的的一一一一半半半半时时时时就就就就能能能能看看看看到整个屏

45、幕显示。到整个屏幕显示。到整个屏幕显示。到整个屏幕显示。奇场奇场偶场偶场 隔行扫描技术主要用于隔行扫描技术主要用于隔行扫描技术主要用于隔行扫描技术主要用于较慢的刷新速率较慢的刷新速率较慢的刷新速率较慢的刷新速率。例例例例如如如如，对对对对一一一一个个个个较较较较老老老老的的的的每每每每秒秒秒秒3030帧帧帧帧的的的的非非非非隔隔隔隔行行行行扫扫扫扫描描描描显显显显示示示示，可可可可注注注注意意意意到到到到它它它它的的的的闪闪闪闪烁烁烁烁。采采采采用用用用隔隔隔隔行行行行扫扫扫扫描描描描，两两两两趟趟趟趟中中中中的的的的每每每每一一一一趟趟趟趟可可可可以以以以1/601/60秒秒秒秒完成，也就是

46、说，刷新速率接近每秒完成，也就是说，刷新速率接近每秒完成，也就是说，刷新速率接近每秒完成，也就是说，刷新速率接近每秒6060帧。帧。帧。帧。这这这这是是是是避避避避免免免免闪闪闪闪烁烁烁烁且且且且提提提提供供供供相相相相邻邻邻邻扫扫扫扫描描描描线线线线包包包包含含含含类类类类似似似似的的的的显显显显示示示示信信信信息息息息的的的的有有有有效技术效技术效技术效技术，也是，也是，也是，也是降低成本而不增加闪烁感的有效办法降低成本而不增加闪烁感的有效办法降低成本而不增加闪烁感的有效办法降低成本而不增加闪烁感的有效办法。阴极射线管 彩色CRT 光栅扫描原理 逐行扫描 隔行扫描 刷新频率 帧缓冲器 彩色

47、查找表 随机扫描原理 图形显示系统 液晶显示原理 数字墨水原理光栅扫描刷新频率光栅扫描刷新频率 光栅扫描显示器每秒刷新的循环数称光栅扫描显示器每秒刷新的循环数称光栅扫描显示器每秒刷新的循环数称光栅扫描显示器每秒刷新的循环数称CRTCRT的的的的刷新频率刷新频率刷新频率刷新频率。一般，光栅扫描显示器的刷新是按每秒一般，光栅扫描显示器的刷新是按每秒一般，光栅扫描显示器的刷新是按每秒一般，光栅扫描显示器的刷新是按每秒6060到到到到8080帧的帧的帧的帧的速率进行的，但有些系统设计成更高的刷新速率。速率进行的，但有些系统设计成更高的刷新速率。速率进行的，但有些系统设计成更高的刷新速率。速率进行的，但

48、有些系统设计成更高的刷新速率。刷新频率以每秒多少周期或赫兹刷新频率以每秒多少周期或赫兹刷新频率以每秒多少周期或赫兹刷新频率以每秒多少周期或赫兹(HZ)(HZ)为单位来描述：为单位来描述：为单位来描述：为单位来描述：一个周期对应于一帧。一个周期对应于一帧。一个周期对应于一帧。一个周期对应于一帧。每秒每秒每秒每秒6060帧的刷新频率为帧的刷新频率为帧的刷新频率为帧的刷新频率为60HZ60HZ。注意：注意：注意：注意：刷新频率与物体的复杂度无关，也不会因物体的刷新频率与物体的复杂度无关，也不会因物体的刷新频率与物体的复杂度无关，也不会因物体的刷新频率与物体的复杂度无关，也不会因物体的复杂度而影响其显

49、示的质量复杂度而影响其显示的质量复杂度而影响其显示的质量复杂度而影响其显示的质量。实际上，所有的显示设备都包含不止一个处理器：实际上，所有的显示设备都包含不止一个处理器：实际上，所有的显示设备都包含不止一个处理器：实际上，所有的显示设备都包含不止一个处理器：进行显示刷新的指令是由一专用硬件得到的，用户进行显示刷新的指令是由一专用硬件得到的，用户进行显示刷新的指令是由一专用硬件得到的，用户进行显示刷新的指令是由一专用硬件得到的，用户所提供的物体描述则由其它处理器装入存储器。所提供的物体描述则由其它处理器装入存储器。所提供的物体描述则由其它处理器装入存储器。所提供的物体描述则由其它处理器装入存储器

50、。这样，循环长度是固定的，因此，显示的质量与显这样，循环长度是固定的，因此，显示的质量与显这样，循环长度是固定的，因此，显示的质量与显这样，循环长度是固定的，因此，显示的质量与显示物体的复杂度无关。示物体的复杂度无关。示物体的复杂度无关。示物体的复杂度无关。阴极射线管 彩色CRT 光栅扫描原理 逐行扫描 隔行扫描 刷新频率 帧缓冲器 彩色查找表 随机扫描原理 图形显示系统 液晶显示原理 数字墨水原理光栅扫描显示的帧缓冲器光栅扫描显示的帧缓冲器 光光光光栅栅栅栅扫扫扫扫描描描描显显显显示示示示器器器器显显显显示示示示图图图图像像像像或或或或画画画画面面面面是是是是由由由由称称称称为为为为像像像像