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  “懒惰”推动技术的电脑电脑大全进步。自从汉朝时蔡伦完善了造纸流程之后,台式人们不断提高造纸技术,价格直到今天,纸依然是我们工作生活中不可或缺的信息载体之一。

  一张纸很轻,但一摞书依然是生命无法承受之重。当你搬着半人高的书时,心里的想法一定同古人一样电脑管家,太重了!与此同时,随着经济与科技的发展,人类日益增长的物质文化需求,也体现在对显示色彩和动画的追求上,而这些追求,纸就爱莫能助了。在这样的需求下,显示技术应运而生。

  你还记得那些拖着大,又宽又重的电视或电脑显示器吗?这些显示器主要流行在2000年之前,被称为阴极射线管显示技术(CRT)。养生书籍 才华横溢之辈

  CRT是电子显示技术最早的形式之一,它最初作为示波器放在实验室中,后来逐渐普及,以电视机的形式出现在千家万户。第一台商用的阴极射线管电视机是由德国的德律风根(Telefunken)公司在1934年发明,售价非常昂贵。

  从命名我们就可以了解CRT电视的原理是基于这样的装置——阴极射线管。CRT内的电子枪发射出高速电子,电子受到垂直和水平的偏转线圈的电场作用,实现角度偏转。电子会沿着水平方向一排一排打在屏幕的磷光物质上令其发光。磷光物质的发光亮度主要由电子束功率调节,在屏幕上形成不同明暗的光点,组成了各种图案和文字。只要电子击打屏幕的速度够快,还可以形成每秒24帧的影像。

  CRT电视原理图,在电流(13)作用下阴极(8)被灯丝(5)加热,释放出电子束(2),电子束在聚焦线)作用下成束,然后在偏转线)作用下偏转,打在屏幕(10)的荧光层(4)上发光(图片来源:维基百科)

  虽然基于这种原理,我们能让画面动起来,但是CRT有一个缺点,它的画面是黑白的,这显然不满足人们对色彩的需求。随着技术的发展,之后也诞生了彩色CRT电视机。

  在1954年,第一台彩色CRT显示器进入市场。由于出色的色彩,它很快就淘汰了单色CRT,养生书籍 技艺精湛之人成为了市场主流的显示屏幕。

  彩色CRT的原理和单色CRT基本相同,不同点是彩色CRT荧光屏的每个像素分别由产生红、绿、蓝的三种荧光体组成,而电子枪也可以同时发射三束电子束,轰击对应的荧光体。

  如何能正好让电子束轰击对应的荧光体呢?这就要依靠一个巧妙的装置——荫罩。荫罩好像一层类似筛子的网罩,电子束通过网眼打在呈三角形排列的荧光点上,由于电子束的直线传播,它只能轰击某种颜色的荧光点,而不会轰击到另外两个颜色的荧光体。

  和单色CRT类似,不同强度的电子束可以调节三种色光的明暗。根据空间混色法,不同明暗的红绿蓝三种光照射在同一表面相邻很近的三个点上,混合色光就可以产生丰富的色彩。这种方法主要利用了人眼在超过一定距离后分辨力不高的特性,从而产生与直接混色相同的效果。空间混色法的出现为之后的彩色显示成像奠定了基础。

  CRT显示彩色动画的原理,实际上就是阴极射线管上的电子束逐行扫描,击打在屏幕不同部位的荧光层上,只要扫描速度够快,人眼就无法分辨(图片来源:维基百科)

  在2000年,CRT 显示器的出货量达到巅峰。但CRT的缺点也十分明显:它耗电量大、体积和重量大、显示屏尺寸无法造得更大,这些缺点都阻碍了CRT的发展。

  随着更出色显示技术的成熟,笨重的 CRT 技术就像胶片相机、CD 唱片一样快捷被时代所抛弃,成为了数字化时代又一个还没来得及告别就咽气的“历史技术”,被人们埋葬在了仓库、二手家电店和回收站里。

  在80年代,几个厂家为了优化CRT的各种弊端,开发出一种反射成像的显示技术——背投。这种技术在世界上引起了很大反响,一度兴起了“背投将代替显像管”的。

  背投,其实是投影技术的一种,它是相对于正投诞生的概念。正投技术中观察者和投影机位于反射屏幕的同一侧,观察者看到的是屏幕反射回来的光;背投则是观察者和投影机分别位于背投屏幕的两侧,观察者看到的是透射出来的光。

  2000年左右的背投电视,可以见到它相对于CRT电视已经薄很多了,且尺寸上也有增加(图片来源:维基百科)

  最初的背投电视就是在CRT的基础上诞生的,不过二者还是有不同点。CRT收到视频信号后,通过显像管直接显示到屏幕上。而背投电视接收到信号后,将其传输给并排放置的3只单色投影管。投影管分别产生红、绿、蓝光束,经反射镜反射到投影屏上合成为一幅完整的彩色图像。也正是这个不同点,使得背投电视可以解决CRT电视在尺寸上的局限。

  除了基于CRT的背投,之后又出现了利用数字光处理器成像(DLP)的背投电视以及结合液晶技术(LCD)的液晶背投。

  DLP以数字微镜装置作为成像器件,反射光投射图像到屏幕。其关键器件是一种半导体元件,每个元件包含数目庞大的正方形反射镜片。每个细小的镜片代表一个像素,并可由相应的存储器控制镜片的开关转动,从而控制光的反射。

  背投电视的出现满足了人们对电视“更大、更明了、更省空间”的要求。不过这种显示技术的缺点也很明显——价格高昂,使用寿命却相对短暂。随着平板电视的兴起,背投终于迎来了它的终章。它的繁荣是在显示器发展历史中的昙花一现。

  2007年的一台基于DLP技术的56英寸背投电视,这在当时是电视中的高级产品(图片来源:维基百科)

  时间进入21世纪,在技术的加持下,电视终于摆脱了“大”,平板电视从CRT和背投电视中接过“影像”的旗帜,真正成为时代的宠儿。

  最近热映的电视剧《狂飙》令等离子电视这个有些时代感的产物重新火了一把。那么等离子电视是如何成为当时“身份的象征”的呢?

  等离子显示(PDP)的技术在20世纪70年代被提出,最早的等离子产品主要用于户外显示文字和简单的图像。1997年,日本推出第一台家用等离子电视,让等离子电视第一次进入人们生活。

  等离子显示屏主要利用气体放电原理,核心器件是内部充斥着离子和电子组成的气体的等离子管。在没有外加电压时,气体呈中性,即电子和质子的总数保持平衡。如果给这些气体施加电压,则会改变气体内部的电子和质子数量,整个气体会带电并产生离子(带电荷的粒子)。这些离子在电场的作用下,相向而行,并不断进行碰撞。撞击过程会激发等离子管中的氖、氙原子,促使它们发出了紫外线光。紫外线光激发不同种类荧光粉以产生可见的红绿蓝三色光。

  这是一个大的含有电离气体的等离子球,我们在许多地方都能看到它们,并可以与它们互动,等离子显示屏中的等离子管的原理与此相同,只不过极小而已(图片来源:维基百科)

  等离子显示屏幕由大量等离子管组成,每个等离子管就是一个像素,通过调节等离子管内的电压,就可以改变三基色的强度分布,从而产生缤纷的色彩。

  等离子显示器结构:两层电介质层中夹着显示电极层和等离子层的荧光涂层,显示电极激发等离子体,使得荧光涂层产生光源。(图片来源:维基百科)

  等离子电视完美解决了CRT电视的不足,在当时可以称作“黑科技”的存在。但你可能好奇,一枝独秀的等离子电视,为什么现在却几乎销声匿迹呢?

  这就要说到等离子电视的最大的缺点——价格高。动辄上万元的价格,令它注定只能是“有钱人的玩具”。当时广为流传的“外行买液晶,内行等离子”不仅是赞赏,也是一种无奈。此外等离子电视还被人们称为“电老虎”,它的耗电量远远高于同期的液晶屏幕。

  如果只是费电好像也能接受,但不要忘记,同时期还出现了性的产品——手机。小屏幕开始快捷占据市场,电视的销量也在这时出现了下滑。而等离子屏幕的原理令它根本无法制造小尺寸的屏幕。无法应用到新兴的手机市场上的等离子屏幕,注定被市场无情淘汰。

  正是此时,一种屏幕依靠自身可以小型化的优势,沐浴手机发展的春风,快捷崛起。它就是——液晶屏幕台式电脑价格大全。

  我们对液晶显示器(LCD)并不陌生。目前,小到计算器的屏幕,大到电脑显示器几乎都是液晶显示器的天下。

  尽管在生活中很常见,但你对其原理可能并不熟悉。在了解液晶显示器之前,我们需要先了解“液晶”是什么。

  我们都知道水有三种状态:固态(冰)、液态(水)和气态(蒸汽)。液态从分子分布上来看是各向同性的,意味着它的物理性质在所有方向上都是一致的,这是水分子不断随机运动的结果。固态是晶体,从分子分布来看是各向异性的,不同方向排列不同。这也导致冰在不同方向上光的折射率、偏振性质、导热性和导电性等物理性质也不同。而液晶则兼具了液态和固态物质的部分性质。

  液晶目前最广为人知的用途就是制造各类电器的显示屏。比起先前提到的等离子电视机,LCD屏幕在色彩等表现上并不出色,但是它最大的优势是调制电压低。这种优势让LCD显示屏幕非常适用于手机等便携设备,因此LCD从80年代诞生至今一直活跃于人类社会中。

  曾经,霓虹灯是每个城市最亮眼的光源,每到夜晚,霓虹灯会组成各种标语或者广告,甚至会组成大屏幕播放影像。霓虹灯远远的看去很明了,但当我们走近时,就会发现它其实是一颗一颗小灯泡,这就是矩阵LED显示。

  矩阵显示中每个LED都是自发光的像素,这些像素共同组合成图像。如果直接把霓虹灯标语上的LED灯组合搬到电脑屏幕上,这么近的距离下,看什么都像是马赛克。

  所以,有没有一种可能电脑管家,我们能把“LED”做的足够小电脑管家,小到人眼无法分辨呢?这样我们是不是就能把LED技术应用到桌面显示上了呢?

  答案当然是肯定的,科学家发现一些有机物小分子可以实现类似发光二极管的发光效果。不同有机物可以发出红、绿和蓝色的三种色光,这些有机物分别组成三种亚像素,而这三个亚像素受三个晶体管开关掌管,分别被细小电压控制以显示出不同的亮度。根据空间混色法,由三个亚像素组成的像素就可以发出任何颜色的光。

  OLED(右)与LCD(左)结构对比:LCD除了液晶分子层还需要偏光片,滤光片,玻璃基板等结构,使LCD屏幕相对较厚电脑管家,且无法弯折,而OLED屏幕包括有机发光层和ITO基板,可以做的非常薄并且容易弯折。(图片来源:维基百科)

  它几乎具有我们之前讨论过屏幕的所有优点:极高的对比度,明艳的色彩表现,低功耗,低响应时间以及难以想象的薄。此外OLED还可以任意弯折,这能让我们充分发挥想象,卷帘电视,可以折叠的手机……

  OLED屏幕(左)显示效果和LCD屏幕显示效果(右)对比,OLED在黑色背景的照片样张上优势明显,体现出对比度极高的优势。(图片来源:Geek研究僧)

  具有多种优势的OLED逐渐挤占LCD在手机屏幕上的主导权,成为高端手机的卖点之一。但可惜的是OLED技术目前并不成熟。

  首先有机物相比于无机物来说稳定性差,因此OLED屏幕的寿命都很短。此外,蓝色发光材料寿命由于技术问题,相对红绿色材料更不稳定,让OLED本就不富裕的寿命雪上加霜。因此你的手机屏幕可能会出现一个现象,长期展示的图标好像被烙印在屏幕上,无论怎么滑动都会有一个印,这就是所谓“烧屏”现象。

  烧屏现象也有解决的对策,就是多蒸镀一些蓝色发光材料。然而蓝色发光材料占比过多,画面又会出现色彩歪曲现象,显得过分艳丽,总之这是一个两难的选择。但相信随着材料科学的发展,OLED的这些缺点会被克服,使其真正成为完美的屏幕技术。

  作为一种信息表达工具,显示器不仅能实现信息的传递,更是人机交互的重要窗口,促使许多娱乐活动的诞生,也造就了多彩且便捷的现代生活。与此同时,人类对更真切画面场景的向往和对旧技术缺陷的不满,也在不断推动着显示技术的进步与革新。

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