计算机显示器工作原理
显示器技术 长宽比和可视区域 多频扫描显示器 显示器连接 显示器的颜色深度 LCD显示器 LCD的功能和特性 CRT显示器 CRT的功能和特性 LCD和CRT 双显示器 其他显示器技术 显示器的发展趋势
我们每天都在使用显示器，因而很多人会遇到大量与之相关的问题，有些人甚至可能没有意识到这一点。比如“长宽比”是什么意思？什么是点距？显示器需要耗用多少电？阴极射线管和液晶显示器有什么区别？“刷新频率”又是什么意思？
在本文中，博闻网将为您解答所有这些问题，并介绍很多其他相关知识。读完本文后，您将对自己现用的显示器有所了解，并能在下次购买显示器时做出更好的决策。
显示器是计算机上最常用的输出设备，人们通常将单独包装的显示器称为监视器。当您工作或玩游戏时，显示器可通过为您显示文本和图形图像来提供即时反馈。
显示器技术
大多数台式机显示器都使用液晶显示器（LCD）或阴极射线管（CRT）技术，而几乎所有类似便携式计算机的便携式计算设备都只采用LCD技术。使用LCD技术的显示器（又称为平面显示器或纯平显示器）不仅在设计上更加轻薄，耗电也更低，因而正在逐步取代大多数台式机上的传统CRT。
标准和分辨率
分辨率是指显示器上包含的色点数，人们把这些色点叫做像素。分辨率由横轴（行）和纵轴（列）上的像素数表示，例如800x600。包括屏幕大小在内的很多因素都会对分辨率产生影响。
近些年来，显示器的大小不断增加，显示器的标准和分辨率也发生了变化。不仅如此，有些制造商还生产了宽屏显示器，专门用于播放DVD电影。
标准
分辨率
典型应用
XGA（扩展图形阵列）
1024x768
15和17英寸CRT显示器
15英寸LCD显示器
SXGA（高级XGA）
1280x1024
15和17英寸CRT显示器
17和19英寸LCD显示器
UXGA（超级XGA）
1600x1200
19、20和21英寸CRT显示器
20英寸LCD显示器
QXGA（四倍XGA）
2048x1536
21英寸及更大的CRT显示器
WXGA（宽屏XGA）
1280x800
宽屏15.4英寸便携式计算机
LCD显示器
WSXGA+（宽屏 SXGA+）
1680x1050
宽屏20英寸LCD显示器
WUXGA（宽屏超级 XGA）
1920x1200
宽屏22英寸及更大的LCD显示器
除屏幕大小外，显示器的标准和分辨率也与一种称为长宽比的因素有关。接下来，我们将讨论什么是长宽比，以及如何测量屏幕大小。
长宽比和可视区域
显示器的大小有两种表示方法：长宽比和屏幕大小。从历史上看，计算机显示器的长宽比与大多数电视机一样，都是4:3。这表示显示器屏幕的宽度与高度之比等于4比3。
宽屏LCD显示器的长宽比为16:9（有时也可能是16:10或15:9）。这种显示器适用于观看宽屏格式的DVD电影、玩游戏以及并排显示多个窗口。高清电视（HDTV）使用的也是宽屏长宽比。
所有类型的显示器都有一个放映面，通常称为屏幕。屏幕大小通常按其对角线的长度计算，单位多采用英寸。早期的电视机制造商为了让其电视机的屏幕大小听起来更加诱人，于是就设计出了这种对角测量方法。
有趣的是，CRT和LCD显示器采用了不同的屏幕大小测量方法。对于CRT显示器，人们从显示器外壳的外侧边缘起计算对角线长度，并以此作为屏幕的大小。换句话说，测量屏幕的大小时，还需要将外壳考虑在内，如下图所示。
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-->CRT的屏幕大小
对于LCD显示器，人们从斜面边缘的内侧起计算对角线的长度，并以此作为屏幕的大小。这种测量方法并不将外壳计算在内，如下图所示。
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-->LCD的屏幕大小
由于CRT和LCD显示器采用的测量方法不同，因此，实际上17英寸的LCD显示器与19英寸的CRT显示器大小相当。要更准确地表示CRT的大小，你可以测量它的可视屏幕大小。按照这种方法测量CRT显示器时，将不包括它的外壳。
常见的屏幕大小有15、17、19和21英寸。笔记本的屏幕大小要小一些，通常在12到17英寸之间。随着台式机和笔记本显示器技术的不断发展，制造商推出的屏幕也越来越大。而在医学影像或公共信息显示等专业应用领域，有些LCD显示器的大小可达40英寸甚至更大！
显然，显示器的大小直接影响着分辨率的高低。在像素分辨率相同的情况下，显示器越小，画面就越清晰；而显示器越大，相同数目的像素就会被分布到更大的区域，因而图像也就越模糊。比如，当分辨率为800x600时，一个图像在21英寸显示器上的显示效果将不如在15英寸的显示器上清晰。
多频扫描显示器
如果您在十几年前就开始使用计算机，那么您可能还记得NEC推出其MultiSync显示器的时间。在那之前，大多数显示器都只能识别一种频率，这意味着显示器只能采用单一而固定的分辨率和刷新频率。在观看显示器时，您需要借助图形适配器为其提供精确的信号，否则它将无法工作。
NEC MultiSync技术的引入为多频扫描显示器的出现铺平了道路。通过这种技术，显示器可以识别在一定带宽内发送给它的任何频率。多频扫描显示器的优点在于，您可以随意更改分辨率和刷新频率，而不用每次都购买并安装新的图形适配器或显示器。
显示器连接
为了在显示器上显示信息，计算机需要向显示器发送信号。这种信号可以采用模拟形式，也可以采用数字形式。
模拟（VGA）连接
由于大多数CRT显示器都要求信号信息采用模拟（连续的电子信号或电波）形式，而不是数字（相当于二进制数0和1的脉冲）形式，因而它们经常使用模拟连接。
但是，计算机的一切工作都是以数字形式来完成的。计算机和视频适配器会将数字数据转换为模拟形式。视频适配器是一种扩展卡或部件，它能将显示信息转换为发送给显示器的信号。人们也称之为图形适配器、视频卡或图形卡。
当显示信息变成模拟形式后，计算机将通过VGA电缆将其发送到显示器。该电缆连接在计算机尾部的模拟连接器（又叫D-Sub连接器）上，这种连接器有15个针脚，分为三行。如下图所示：
1：红色输出
6：红色回路（接地）
11：显示器ID 0输入
2：绿色输出
7：绿色回路（接地）
12：显示器ID 1输入
或显示器数据
3：蓝色输出
8：蓝色回路（接地）
13：行同步输出
4：不使用
9：不使用
14：场同步
5：接地
10：同步回路（接地）
15：显示器ID 3输入
或数据时钟
从上图中可以看出，这种 VGA 连接器分别用三条单独的线路传送红色、绿色和蓝色信号，并用另外两条线路传送行和场同步信号。而在普通的电视机中，所有这些信号被合并成单个复合视频信号。因此，这种信号分隔的设计就从一方面解释了计算机显示器为什么比电视机具有更多像素的原因。
由于VGA（模拟）连接器不支持数字显示器，于是人们制定了数字视频接口（DVI）标准。
DVI连接
DVI可使计算机传送给显示器的数据保持数字形式。而且也没有必要再将数据从数字信息转换为模拟信息。因为LCD显示器采用数字模式，它们支持DVI格式（尽管有些LCD显示器也接受模拟信息，但它们在收到这些信息后也会将其转换为数字形式）。在图像质量方面，数字信号曾一度超过模拟技术。但近些年来，模拟信号处理技术取得了突飞猛进的发展，二者在图像质量方面的差异现在已经微乎其微了。
DVI规格是基于Silicon Image公司的最小化传输差分信号（TMDS）协议制定的，可提供高速数字接口。视频适配器上的发射器会将数字信息发送到显示器中的接收器。当TMDS收到视频适配器发来的信号后，它将确定显示器所使用的分辨率和刷新频率，然后将这些信号均匀地分配给可用的带宽，这样便优化了从计算机到显示器的数据传输。
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