电脑显示器的分类与选购

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,6,章 显示器,CRT(Cathode Ray Tube,阴极射线管,),显示器：介绍,CRT,显示器的分类、,CRT,显示器的基本工作原理、显像管的类型、,CRT,显示器的主要技术参数。,LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器,),：介绍,LCD,的分类、,LCD,的基本工作原理、,LCD,显示器的基本参数 。,要求掌握显示的分类、基本工作原理和主要技术参数，熟练掌握显示器的安装和拆卸、显示器的调整、显示器驱动程序的安装。,本章内容包括,CRT,显示器和,LCD,显示器两部分。,目前市场上的显示器产品主要是,LCD,（液晶显示）显示器，也有,CRT,（阴极射线管）显示器，,如图,6-1,所示。,图,6-1 CRT,和,LCD,显示器,6.1 CRT,显示器,常见,CRT,显示器的外观如图,6-2,所示。,图,6-2 CRT,显示器的外观,CRT,显示器的优缺点,:,优点：可视角度大、无坏点、色彩还原度高、色度均匀、优秀的多分辨率模式、响应时间短、适用于图形、图像设计。所以目前的专业作图领域，依然有使用,CRT,显示器。,缺点：体积大、重量大、闪烁、辐射大、耗电大、几何变形。,6.1.1 CRT,显示器的分类,1.,按显示色彩分类,:,单色、彩色。,2.,按显示屏幕大小分类（对角线）： 有,14,、,15,、,17,、,19,、,21,英寸等。,3.,按显像管的表面平坦度分类：,有球面、柱面、平面直角。,4,按显像管的生产厂家分类,虽然市场上的,CRT,平面显示器品牌很多，但研制生产显像管的厂家很少，主要有,Sony,的,FD Trinitron(,特丽珑）、三菱的,NF Diamondtron(,钻石珑,),、三星的,DynaFlat(,丹娜,),、,LG,的,Flatron(,未来窗,),、中华管。其中采用三星显像管的显示器产品最多。,6.1.2 CRT,显示器的基本工作原理,1,、,CRT,显示器的组成,阴极射线管：,将电子信号转换成屏幕上的图象信号；,控制电路：将显卡输出的信号进行转换、放大、控制并送至显象管。,2,CRT,显示器的基本工作原理,显像管内部的电子枪,(,阴极,),通电，发出电子束，穿过荫罩的小孔或荫栅时进行调正，由偏转线圈控制电子的方向，然后高速轰击到荧光屏上，屏上的荧光粉被激活，就可以发出光来。,R,、,G,、,B,三色荧光点被按不同强度的电子流点亮，就会产生各种色彩。,当一幅图像被显示在屏幕上时，它是由无数小点组成的，它们被称为像素,(pixel,，,picture element,的缩写,),，像素描绘的是屏幕上的极小的一个点，它们可以被设置为不同的颜色和亮度。每一个像素包含一个红色、绿色、蓝色的磷光体，如图,6-3,所示。,6.1.3,显像管的类型,荫罩式显像管,荫罩是一块刻有成千上万个孔的薄钢板。荫罩孔的作用是保证三个电子束共同穿过同一个荫罩孔，以激发荧光粉，使之发出红、绿、蓝三色光，荫罩型主要用在,17in,以下的显示器,如图,6-4,所示。,2.,荫栅式显像管,荫栅式显像管的技术特点就是将荧光粉安排成跨越整个显示器屏幕的竖条状，将荫罩改为条状荫栅，荫栅型主要用在,20in,以上的显示器，如图,6-5,所示。,6.1.4 CRT,显示器的主要参数,1.,显像管,(1),球面管：失真、反光严重；,(2),平面直角管：减少失真、屏幕涂层消除反射；,(3),柱面管：减少失真、高亮、色艳；,(4),纯平显像管：失真和反光达最小。,2.,显像管的大小与可视尺寸,显像管的实际尺寸是指屏幕对角线长度，一般用英寸（,in,）为单位。市场上常见的显像管尺寸有：,15,英寸、,17,英寸、,19,英寸和,21,英寸。,可视尺寸：实际图象对角线，尺寸一般比标称小。,表,6-1 17,英寸平面,CRT,显示器的尺寸参数,3.,点距 （,Dot Pitch),根据荫罩型和光栅型,CRT,的荫罩网和光栅网的不同结构（如图,6-6,所示），其点距表达有不同。,对荫罩型显示器是指荫罩,(,位于显像管内,),上孔洞间的距离，即荫罩,(,或荧光屏,),上两个相邻的相同颜色磷光点之间的对角线距离，有的厂家为了和栅距比较，只标明水平点距。栅距是光栅型显示器屏幕上两个相邻的相同颜色光栅之间的距离。点距的单位是毫米,(mm),，如点距,0.28mm,其示意图如图,6-7,所示。,4.,最大分辨率,最大分辨率是指显示器在水平和垂直方向上最多可以显示的点的数目,像素,（,pixel,）。分辨率（,Resolution,）以“水平显示的像素个数,水平扫描线数”表示。通常为,1024X768,5.,最佳分辨率（建议分辨率、推荐分辨率）,最佳分辨率（广告中称建议分辨率或推荐分辨率）是大多数显示器设计在,85Hz,刷新频率下达到的最高分辨率。,6.,刷新频率,(Scanning frequency),(1),垂直刷新率,(Vertical scanning frequency),显像管的电子束通过垂直扫描和水平扫描完成屏幕的重画，每完成一次垂直扫描就完成一个完整的屏幕刷新。垂直刷新率也称场频，,(,逐行扫描方式也称帧频,),指显示器在某一显示方式下，所能完成的每秒从上到下刷新的次数，单位是,Hz,。垂直扫描频率越高， 图像越稳定，闪烁感越小。一般提到的刷新率通常指垂直刷新率,(2),水平刷新率,(Horizontal scanning frequency),水平刷新率，又称行频，它表示显示器从左到右绘制一条水平线所用的时间，以,kHz,为单位。,7.,带宽（,Bandwidth,）,视频带宽是指每秒钟电子枪扫描过的总像素数，,带宽,=,水平分辨率,垂直分辨率,帧频（画面刷新次数）。,带宽是显示器视频放大器通频带宽度的简称，一个电路的带宽实际上是反映该电路对输入信号的响应速度。,水平扫描有两种方法，即隔行扫描（,Interlaced,）和逐行扫描（,Non-interlaced,，非隔行扫描）。,8.,扫描方式,隔行扫描,逐行扫描,9.,控制方式,(1),模拟调节方式,模拟调节方式调控的项目较少，显示器上一般有亮度、对比度、图像大小、位置等调节旋钮，如图,6-8,所示。,(2),数控调节方式,数控调节方式调控的项目较多，显示器上除有亮度、对比度、图像大小、位置等调节按钮外，还有梯形调整、手动消磁等按钮，如图,6-9,所示。,10.,色彩还原,色彩还原指彩色图片经过拍摄和信号存储、加工后，彩色图片画面的色彩大体上和原景物的色彩相一致 。,在各种不同的光线状况下，目标物的色彩会产生变化。如室内钨丝灯光下，白色物体看起来会带有橘黄色色调。,国际上有几种标准光源可作为白光的标准光源：色温,2854K,，色温,4800K,，色温,6500K,， 色温,9300K,。,11.,辐射和环保标准,长时间工作在显示器前，会受到显示器的辐射。为了保护使用者的身体健康，一些组织制订一些标准。购买显示器时，应该选择贴有这些标志的产品。,MPR-II,是由瑞典国家测量测试局制定的标准，其标志如图,611,所示。它主要是对电子设备的,电磁辐射程度,等实行标准限制，包括电场、磁场和静电场强度三个参数。现己被采纳为世界性显示器质量标准。,EPA(,美国环保局,),能源之星的标志如图,612,所示。标有能源之星标志的电子设备符合,EPA,环,保节能标准,。,TCO,标准用于规范显示器的,电子和静电辐射,对环境的污染，其标志如图,6-13,所。,12,显示器的涂层,涂层的作用是降低屏幕的静电、反射、闪烁等对眼产生的不良影响。,表面蚀刻涂层,(Dirct Etching Coating),。表面产生微小凸凹,AGAS(Anti-Glare,Anti-Static),涂层。矽材料,ARAS(Anti-Reflection,Anti-Static),涂层。多层结构的透明电介质,超清晰,(Ultra Clear Coating),涂层。贴膜,超黑矩阵屏幕,(Black Matrix Screen),。炭粉颗粒,使用时不要强力擦除。,6.2 LCD,显示器,常见,LCD,显示器的外观如图,6-14,所示。,图,6-14,常见,LCD,显示器的外观,LCD,的优缺点,优点：成像准确、真纯平、绿色环保、省电、无射线。,缺点：有延迟、可视角度小、分辨率模式单一。,6.2.1 LCD,的分类,1.,按液晶板的制造技术分类,DSTN(Dual Scan Twisted Nematic)(,伪彩,),双扫描交错液晶,视角小、亮度和对比度差、色彩差。,TFT(Thin Film Trassistor),（真彩）薄膜晶体管,对比度、亮度高、可视角大、反应速度快，彩色鲜艳是目前显示器的主流。,2,按液晶基板的质量级别分类,受液晶基板制造技术的影响，液晶基板按照品质可以分为,A,、,B,、,C,三个等级。,液晶板是按照液晶基板上的坏点数量来分级的。 坏点：就是有的显示单元永远亮着,(,称为亮点,),， 有的永远不亮（称为暗点），有的永远显示某种颜色（称为花点），这都是不可修复的坏点,参照,ISO,（,International Standards Organization,国际标准化组织,),在,2001,年制定的关于液晶基板坏点的标准中定义：,Classl,不允许有坏点，是最高等级，也就是,A,级基板；,Class 2,允许有,3,个坏点，也就是,B,级基板（如果只有两个坏点却出现在,5X5,像素的范围内，同样是不被允许的）；三个坏点以上是,C,级。,6.2.2 LCD,的基本工作原理,背光源透过偏光板和彩色滤光片照在屏幕上，由电路板控制光通量而形成图像。,TFT,液晶是最普遍的液晶模式，如图,615,所示，前后两个层就是取向层，中间层顺序排列的就是液晶分子。当没有施加电压的时候，液晶分子按初始状态排列，这时光线就可以顺利地通过取向层，显示为亮，如图,615a,所示。而在施加电压后，液晶分子的排列作出了相应改变，光线便不能通过取向层，最终显示为暗，如图,615b,所示,液晶是一种介于液体和晶体之间的物质，它可以通过电流来控制光线的穿透度，从而显示出图像。如图,6-15(b),所示。,彩色,LCD,液晶面板示意图,在彩色,LCD,面板中，每一个像素都由三个液晶单元格构成，如图,6-16,所示。其中每一个单元格前面都分别有红色、绿色或蓝色的过滤器。这样控制红、绿、蓝三个色点的电压，让不同浓度的三色混合，通过不同单元格的光线就可以在屏幕上显示出不同的颜色。,6.2.3 LCD,显示器的基本参数,1.,尺寸,液晶显示器的标注尺寸就是实际的屏幕尺寸,，是最大也是最佳显示尺寸。表,6-2,列出了某厂商的,17,英寸液晶显示器的官方参数。,就最佳显示区域而言，,15,英寸的,LCD,显示器屏幕与,17,英寸,CRT,的显示器屏幕相当。,表,6-2 17,英寸,LCD,显示器的尺寸参数,普屏显示器屏幕的横纵比为,4:3,；,宽屏,LCD,显示器屏幕的横纵比为,16:9,，,可满足观看宽屏影视的需求，如图,6-17,所示。,图,6-17 4:3,和,16:9,格式的,LCD,显示器,LCD,显示屏的横纵比,主流,LCD,尺寸,15,英寸,304.1X228.1mm,点距,0.297mm,17,英寸,337.92X274.34mm,点距,0.264mm,19,英寸,376X301mm,点距,0.294mm,20,英寸,410X318mm,点距,0.255mm,宽屏：,19,英寸,410.4X256.5mm,点距,0.285mm,20,英寸,433.44X270.9mm,点距,0.258mm,2.,最佳分辨率（最大分辨率）,液晶显示器属于“数字”显示方式，其显示原理是直接把显示卡输出的信号处理为带具体“地址”信息的显示信号，任何一个像素的色彩和亮度信息 都是跟液晶板上的像素点直接对应的，因此,液晶显示器的最佳分辨率就是其最大分辨率,。,3.,点距,液晶显示器的点距与,CRT,显示器的不同，它的点距与尺寸有直接的对应关系，很容易通过计算直接得出。液晶显示器在整个屏幕上任何一处的点距都是一样的，从根本上消除了,CRT,显示器在还原画面时的非线性失真现象。,4.,亮度：指,LCD,显示器在白色画面之下明亮的程度，单位是,cd/m2,或是,nit,。目前,300cd/m2,以上。,5.,对比度：指显示器画面上最大亮度和最小亮度的比值。对比度是直接体现该,LCD,显示器能否体现丰富的色阶的参数，对比度越高，还原的画面层次感就越好。目前多为,500,：,1,以上,6. LCD,的光源,冷阴极荧光管,CCFL,：具有发光效率高,(60-70lm/W),，价格低的优点，但寿命不够长,(35,万小时,),，色彩还原性差， 达,NTSC,标准的,65-70%,，含有害的汞蒸气等问题。灯管数量：一般,26,支。目前,LCD,显示器的光源主要还是采用冷阴极荧光灯。,白色发光二极管,LED,：具有色彩还原性好达,NTSC,标准的,100%,，寿命长,(10,万小时,),，响应速度快等优点，但也存在发光效率较低（,30-35lm/W,），价格较高的问题，但随着技术进步、产能提高、成本降低，,LED,光源逐渐成为,CCFL,光源的替代品。,就目前,TFT,彩色,LCD,显示器所能还原的颜色数而言，红、绿、蓝三原色能单色表现,6,位色,(16.2M),和,8,位色,(16.7M),。,6,位 即,26=64,种颜色，每个独立像素（,RGB,三种颜色）可以表现的最大颜色数是,646464=262144,种颜色。通过软件处理单色达,253,种色，单元色为,253253253=16.2M,；,8,位 即,28=256,种颜色，每个独立像素（,RGB,三种颜色）可以表现的最大颜色数是,256256256=16777216,色即,16.7M;,8,位,3=24,位也称,24,位真彩。,目前这两种液晶板都有厂商采用。,7.,最大显示色彩数,8.,响应时间,响应时间是指一个液晶晶元（,Liquid Crystal Cell,）从发光状态到不发光，再回到发光状态所需的时间，也就是一个像素由黑转白再转黑所需的时间。响应时间的计算单位是毫秒（,ms,），响应时间越长，,LCD,显示器的画面反应就越慢。目前多为,5ms.,9.,刷新频率,因为,LCD,的工作原理，无论其刷新频率为多少，都不会存在闪烁感，对于,LCD,而言，,60Hz,的刷新频率即可满足需要，当然如果,LCD,支持调节到更高的,75Hz,，这样对显示器的效果并无太大影响（但要注意显卡对高刷新率的支持能力）。,10.,坏点,如果,LCD,显示屏中某一个发光单元有问题或者该区域的液晶材料有问题，就会出现总不透光、总透光、半透光等现象，这就是所谓的“坏点”。,目前，主流液晶显示器的水平可视角度一般在,120,以上，达到国家标准规定，并且左右对称；垂直可视角度则比水平可视角度要小，有些还不对称。高端的显示器可视角度已经可以做到水平和垂直都是,150,如图,6-18,所示是垂直可视范围示意图。,11,可视角度,12.,输入接口,D-SUB,模拟接口：目前，市场上主流液晶显示器的接口一般还都是传统的,D-SUB,模拟接口，主要包括红、绿、蓝、行、场,5,个分量 ，和用于读取显示器,EPROM,中记载的有关彩显品牌、型号、生产日期、序列号、指标参数等信息内容的数字分量。,工作原理：是将显存内以数字格式存储的图像,(,帧,),信号在,RAMDAC,里经过模拟调制成模拟高频信号，然后再输出到显示器成像。,DVI,（,Digital Visual Interface,）数字接口：是专为,LCD,显示器这样的数字显示设备设计的，与显卡的,DVI,接口连接时无须经过数模,-,模数转换。,部分产品同时具备,D-SUB,和,DVI,数字接口,6-19 LCD,显示器的输入接口,液晶电视、显示器的接口,标准视频输入,(AV),接口,实现了音频和视频的分离传输，这就避免了因为音,/,视频混合干扰而导致的图像质量下降，但由于,AV,接口传输的仍然是一种亮度,/,色度,(Y/C),混合的视频信号，仍然需要显示设备对其进行亮,/,色分离和色度解码才能成像，这种先混合再分离的过程必然会造成色彩信号的损失，色度信号和亮度信号也会相互干扰从而影响最终输出的图像质量 。,S,视频输入接口,(Separate Video),：,将色度信号,C,和亮度信号,Y,进行分离，再分别以不同的通道进行传输，通常采用标准的,4,芯,(,不含音效,),或者扩展的,7,芯,(,含音效,),。避免了视频设备内信号串扰而产生的图像失真，极大地提高了图像的清晰度，由于三原色色度信号仍混合到一路传输，必然会带来一定信号损失而产生失真。但它还是应用很普遍的一种视频接口。,HDMI,（,High Definition Multimedia,）高清晰度多媒体接口：,传送无压缩的音频信号及高分辨率视频信号。同时无需在信号传送前进行数,/,模或者模,/,数转换，可以保证最高质量的影音信号传送。只需要一条,HDMI,线，便可以同时传送影音信号，最高数据传输速度为,5Gbps,。同时无需在信号传送前进行数,/,模或者模,/,数转换，可以保证最高质量的影音信号传送。可以满足目前最高画质,1080P,的分辨率的视频和一个,8,声道的立体声,192kHz,数码音频信号。,13.,液晶板的产地,目前，全球液晶板的生产基本集中在日本、韩国和中国台湾省三个地区。,14.,功率,通常,LCD,显示器的功率一般在,80W,以下，有的,LCD,产品的功率仅为,36W,，,CRT,一般在,100W,以上。功率多随显示器的尺寸增加而增加。,15.,认证,LCD,是否通过相关认证也是重要的标准之一。目前一般,LCD,显示器都通过了瑞典的,TCO99,，有些则通过了,TCO03(,低功耗,),。,CCC,中国强制认证除了对显示器的辐射程度提出了严格的要求外，还对显示器制造材料和制造过程提出了众多的要求，在我国，“,3C”,认证已经全面实施，没有通过“,3C”,认证的产品将不准在市场上销售。,6.3,显示器的选购,1,选择,CRT,还是,LCD,(1),根据用途选择,(2),根据品牌选择,(3),根据性能选择,2,CRT,显示器的选购,根据显像管选择：球面、柱面、平面直角；,3,LCD,的选购,宽屏或是普屏,6.3,实习,6.3.1,实习,1,显示器的安装和拆卸,1.,显示器的安装方法,显示器尾部的信号电缆，为,D-SUB 15,针插头，用于连接显示器；另一根电源线，为显示器提供电源，如图,6-20,所示。显示器的连接分两步。,连接显示器信号电缆。, 连接显示器电源线。,2.,显示器的拆卸方法,卸载显示器的顺序与安装相反。首先拔掉显示器的电源插头，然后把显示器的,D-SUB,插头的固定螺钉松开，并轻松拔出。,6.3.2,实习,2,调整显示器,1.,显示器的调控项目,按一下,MENU/Enter,按钮，将显示功能选项菜单，如图,6-19,所示。一般显示器的调控菜单中有,16,项调节功能。,OSD,（,on-screen display,）,菜单出现后，按动选择按钮，选定要调整的项目，然后按,MENU/Enter,按钮，则进入相应的调整项目，如图,6-20,所示。再次按下选择按钮来增加或减少调整量，调整完成后，按,EXIT,按钮，退出调整。,图,6-19 OSD,菜单 图,6-20,调整对比度,CONTRAST,时的显示,2.,设置,CRT,显示器的方法,通过调节按钮可微调显示器的几何比例,如图,6-21,所示。,图,6-21,运行显示器调校软件,6.5.2,设置显示器的属性,显示器属性的设置方法。,右键单击桌面上的空白区域，在打开的快捷菜单中单击“属性”项，打开“显示属性”对话框，再单击“设置”选项卡，调整分辨率与颜色质量。显示如图,621,所示。,在“设置”选项卡中，单击“高级”按钮。在打开的对话框中，单击“监视器”选项卡，如图,622,所示。,1.,查看显示器的设置属性,图,6-22 “,显示属性”对话框 图,6-23 “,监视器”选项卡,2.,安装显示器驱动程序,显示器驱动程序一般并不是,Setup.exe,执行文件，而是,.inf,文件，这是专用的驱动信息文件。如果驱动程序是压缩文件，要先把这些文件解压缩到一个空文件夹中。,在图,614,所示的“监视器”选项卡中，单击“属性”按钮，打开“即插即用监视器属性”对话框，再单击“驱动程序”选项卡，如图,623,所示。,单击“更新驱动程序”按钮，打开“硬件更新向导”对话框，如图,624,所示，选择“从列表或指定位置安装,(,高级,)”,项。第一个推荐选项将仍然使用即插即用驱动程序。,单击“下一步”按钮，在新的对话框中选择“不要搜索。我要自己选择安装的驱动程序”项。,再单击“下一步”按钮，在打开的对话框中，单击”从磁盘安装”按钮。,在打开的“从磁盘安装”对话框中，单击“浏 览”按钮。打开“查找文件”对话框，找到保 存显示器驱动程序的文件夹，直接单击“打 开”按钮。返回到：从磁盘安装”对话框，单 击“确定”按钮。,返回到“硬件更新向导”对话框，如图,625,所示，在“型号”栏中选定自己的显示器型号 然后单击“下一步”按钮。打开“完成硬件更 新向导”对话框，单击”完成”按钮。,返回到“驱动程序”选项卡，如图,6-26,所示 这时能看到，原来的即插即用监视器已经 变为现在安装的显示器型号。,单击“关闭”按钮，返回到：监视器”选项卡， 如图,6-27,所示。结束安装后，可以在监视 器属性中正确设置显示器的分辨率和刷新 频率了。从图,6-27,可以看出，当安装上正 确的驱动程序后，屏幕刷新频率的选择范 围更大了，能够充分发挥显示器的性能。,