第5章其他图像输入输出设备

第五章其他图像输入输出设备5.1扫描仪Š图像输入设备Š只能对静态图像进行扫描Š价格低廉Š分辨率高，且可调Š幅面大一.扫描仪的种类手持式扫描仪Š诞生于1987年Š采用CIS技术，光学分辨率200dpiŠ结构简单、体积小、重量轻、携带方便、价格便宜CIS技术ŠCIS：ContactImageSensor触点式图像感光元件Š光源：RGB三色LED产生白光Š感光材料：硫化镉，线性排列Š均匀度差，色彩分辨率差馈纸式扫描仪Š采用CIS技术，Š光学分辨率300dpiŠ满足A4幅面扫描Š多用于办公一体机中鼓式扫描仪Š用于专业印刷领域Š感光器件：光电倍增管Š光学分辨率：1000-8000线Š性能远高于CCD类产品笔式扫描仪底片扫描仪Š专门用于扫描照相底片Š扫描精度高、速度快Š分辨率：2700dpiNikonCoolScan800ED底扫，光学分辨率4000dpi，¥22800平板扫描仪Š诞生于1984年Š当今的主流产品Š光学分辨率在300dpi-8000dpi大幅面扫描仪Š扫描幅面A0以上Š工程图纸扫描Š多数为灰度扫描仪Š分辨率：200dpi或400dpi条码扫描仪光源条形码光电转换器件方波信号…………实物扫描仪ŠHitachiBS20UŠ0.8秒内实现120万象素3D扫描仪Š生成三维坐标数据Š机械式：机械臂触摸物体表面Š激光式：激光代替机器臂Š扫描时间长二.扫描仪的性能传感器性能比较CIS器件CCD器件景深浅深色彩差好体积薄厚价格低高接口ŠUSB接口：常见ŠSCSI接口：高档次扫描仪ŠIEEE1394接口：较少分辨率Š由硬件水平所决定Š水平分辨率由CCD分辨率及硬件电路决定Š垂直分辨率由传动机构精密度决定Š平板扫描仪分辨率：600dpi、1200dpi、2400dpi色彩深度Š有30位和36位等规格Š实际输出时会有所降低幅面大小Š昀多的是A4幅面Š专业照片扫描仪幅面略大于5寸照片Š大幅面扫描仪：0号或1号图纸Š价格以几何级数上涨软件Š接口软件：TWIN标准Š识别软件：OCR去网纹Š网纹产生原因：印刷品图像由有规则的微小斑点组成，产生莫尔条纹。Š去除方法：软件或硬件5.2摄像机Š先于数码相机产生Š早期使用真空摄像管，目前是CCDŠ记录介质：录像带，存储卡,硬盘Š分辨率：家用230万像素数码影像的输出设备Š显示设备，如CRT屏幕显示、液晶显示等Š投影设备，如液晶投影等Š打印或印相设备，如打印机、数字彩扩系统等5.4显示设备Š阴极射线管CRT(CathodeRayTube)Š液晶显示LCD(LiquidCrystalDisplay)Š等离子体显示(Gas-Plasma)Š场致发光EL显示（ElectroLuminescent）一.阴极射线管显示器CRTŠ80多年的历史Š高可靠性，高性能价格比Š目前昀主要的显示设备Š品种很多、性能各异性能—屏幕尺寸Š以显像管的对角线长度来衡量Š单位：英寸Š边框占据一部分空间15英寸：可视范围13.8英寸17英寸：可视范围在15.8~16英寸之间19英寸：可视范围18英寸左右性能—分辨率Š点距：同一像素中两个颜色相近的荧光点间的距离Š.25.28.31等Š昀大应用分辨率=屏幕大小/点距性能—屏幕形状Š早期CRT是球面屏幕Š平面直角Š柱面显像管：特丽珑(Trinitron)，钻石珑(Diamondtron)性能—刷新频率Š电力工频50HzŠ刷新频率超过工频10Hz性能--扫描方式Š逐行扫描性能—带宽Š电子装置能处理的频率范围，衡量传输数据的能力Š可接受带宽＝总像素×刷新频率×1.5Š带宽窄的显示器不能单方面提高刷新频率性能—调节方式Š模拟调节Æ数字调节性能—辐射Š能源之星标准：待机状态下功率不超过30W，在屏幕长时间没有新的显示时，显示器会自动断电等。性能—防眩光Š镀膜:屏幕防止外界强光照明时产生反光。性能—抗静电Š防止屏幕表面产生静电Š静电吸引浮尘，损害皮肤二.液晶显示器Š液晶：介于完全规则状态与不规则状态之间的中间态物质。Š液晶的电光效应：液晶分子的形状、介电常数、折射率及电导率具有各向异性的特征，施加电场后，随着液晶分子轴的变化和液晶分子的流动就会发生不稳定现象，其透光特性就会发生变化。二.液晶显示器性能Š分辨率：1240×960ŠLCD无闪烁现象Š可视面积与标称尺寸相符合Š视角小于CRTŠ亮度与对比度较CRT差Š色彩比CRT差Š反应速度25msŠ无辐射三.场致发射显示器Š电子从阴极逸出并加速撞到像素单元前面的荧光层发光Š电子束窄而具有较高的亮度Š液晶的厚度、CRT的速度、高亮度，宽视角福州大学研制FEDŠ34英寸，世界领先Š厚度10CM，显示屏1CMŠ工艺简单、成本低、投资少、X射线低Š应用：广告牌、汽车电子设备、军工器材、医疗仪器设备等四.等离子显示器Š原理：利用惰性气体放电时所产生的紫外线激发彩色荧光粉发光，再转换成人眼可见的光。Š超薄：40英寸/100mmŠ体积小、重量轻、无辐射Š无畸变、亮度均匀Š高亮度、大视角、全彩色、高对比度等离子显示器缺点Š受压能力差Š耗电量大300WŠ价格高五.大屏幕LED显示屏Š原理：将LED排列成二维列阵，用各点发光的亮暗来显示图案和文字Š特点：容易组合Š缺点：颜色失真六.有机电致发光(EL)Š又称有机发光二极管(OLED)Š原理：在一金属阴极和一透明阳极之间夹一层或多层有机薄膜。在电极间施加一定的电压后，发光薄膜层发光。有机电致发光(EL)Š核心层厚度很薄，厚度可以小于1毫米，厚度为液晶的1/3；Š全固态机构，无真空、液体物质，抗震性好Š没有视角问题Š单个像素的响应速度是液晶元件的1000倍Š低温特性好，在零下40度能正常显示Š对材料和工艺的要求低，成本低；Š发光转化效率高，能耗低；Š单个像素尺寸小，适合应用在微显示设备中；Š能够在不同材质上制造，可做成能弯曲的柔软显示器。5．5投影装置ŠCRT投影技术ŠLCD投影技术ŠDLP投影技术一.CRT投影Š原理：将CRT显示的图像经光学系统放大并成像到屏幕上Š特点：亮度低、调整复杂、体积大二.LCD投影Š必须有外加光源，是被动式的投影Š原理：通过光学系统将经光源照明的LCD图像放大并成像到屏幕之上Š三种解决方案：液晶光阀、TFT液晶板、LCOS液晶光阀Š利用CRT进行光写入Š在光阀上进行光电转换，从而产生图像Š特点：亮度高、分辨率高、价格高、体积大TFT液晶板ŠThinFilmTransistor薄膜场效应晶体管Š特点：每个像素配置一个开关晶体管，晶体管导通、截止状态接近理想开关。各像素间独立寻址，消除了液晶像素间的交叉串扰，改善了液晶显示的对比度和清晰度。LCOSŠLiquidCrystalOnSilicon：硅片上液晶Š工艺：将CMOS基板与含有透明电极的上玻璃基板贴合，再抽入液晶Š使用集成电路工艺，价格低、质量好Š利用该技术的投影仪体积更小、亮度更高三片式彩色投影Š用三个液晶片分别显示R、G、B三种颜色的图像Š使用分光棱镜将照明光分成R、G、B三色光并分别照明三个液晶片Š经和色棱镜合光Š由投影光学镜头放大投影到大屏幕上三.DLP投影ŠDigitalLightProcessor：数字光处理器Š特点：清晰度高、画面均匀、色彩锐利、亮度高、调整便利、分辨率高，不经压缩分辨率可达1024×768Š价格高(美国专利产品)四.投影机的性能Š输出光通量：输出的光能量，单位lmŠ分辨率：800×600、1024×768单位像素Š行频：行频是指扫描一行速度和时间Š帧频：刷新频率Š带宽：在视频信号振幅下降至0.707倍时，对应的信号上限频率5.6打印设备一.针式打印机Š常用9针或24针Š利用色带实现彩色Š分辨率低，无法控制灰度二.喷墨打印机Š价格低廉，打印质量好Š热喷墨：加热使墨汁气化Š压电喷墨：压电陶瓷形变控制墨滴Š性能指标：分辨率、墨盒数、幅面、打印速度、打印纸张大幅面打印机三.彩色热升华打印机Š色彩表现能力昀好Š通过打印头上直径小于40μm的单晶硅发热点阵，把色带上的三色(CMY)或四色(CMYK)油墨分别升华到相纸Š打印成本高、幅面小四.激光打印机打印原理：•感光鼓:负电•碳粉:负电•纸:正电彩色激光打印机Š彩色激光打印：纸张依次经过青、品红、黄、黑四个硒鼓Š特点：色彩艳丽、连续、细腻，单页打印成本低，文本输出效果好五.光固着型热敏打印ŠTA(Thermo-Autochrome)：热彩色成像Š原理：通过对专用的TA纸进行加热以及紫外线定影，实现全彩打印Š特点：输出效果好，成本低，技术垄断六.数码彩扩Š原理：在相纸上直接曝光Š曝光技术：LED曝光法、激光曝光法、微光阀曝光法Š特点：质量高、速度快、成本低、设备昂贵七.多功能一体机Š集扫描仪、打印机、传真机、复印机于一体Š馈纸式扫描仪+彩色喷墨打印机Š占用空间小，使用方便爱普泰克DV8000Š图像感光器元件：CMOSŠ分辨率：300万Š光学变焦倍数：无Š数字变焦倍数：4Š镜头性能：固定焦距镜头Š取景器：无Š液晶显示屏：1.8TFT液晶显屏爱普泰克样张爱普泰克样张思考题：比较扫描仪和数码相机的成像特点和应用范围。