显示器 让我看看你的脸
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显示器是电脑的脸面，我们在使用电脑时，不得不与它面面相对。你想详细了解这张漂亮的脸面吗，那就细读下文吧！
一、认识显示器
1.显示器的尺寸
显示器是电脑输出信息的重要设备，它主要有CRT(阴极射线管)和LCD(液晶显示器)两种类型。
显示器通常有9、12、14、15、17、19、20、21英寸几种规格(这里的尺寸是指显示器对角线的长度)。由于显像管外壳的厚度，我们真正可见的显示器尺寸要小于标准尺寸1.5英寸左右。例如：目前比较流行的17英寸显示器(（图1）)，实际测量的可视尺寸为15.7英寸左右。
2.显像管的类型
早期显示器的表面呈凸起的球面，通常称为球面管(（图2）)。球面显示器有太多弊端，如球面弧度造成图像严重的失真，在靠近四条边的地方图像都是弯曲的，凸起的屏幕还很容易反光。
以后又出现了平面直角显示器，实际上它不是真正意义上的平面，只不过显像管的表面曲率相对比较小，屏幕接近平面。四个角都是直角，因而显像管的反光现象及屏幕四角上的失真现象，都减小了不少，配合屏幕涂层等新技术的采用，显示质量有了较大提高。
以后又开发了“镜面管”显示器。它采用纯平的玻璃镜面显像管，虽然解决了图像凸起变形的问题，但是从使用效果来看，图像有凹陷的视觉误差，这种纯平我们称为物理纯平。
另外一种是“纯平管”显示器，它的显示屏外表面完全平整，而显示屏内壁则微呈球面，再通过特殊曲率设计，在视觉上使图像达到了完全平面的效果，这种纯平称为视觉纯平。
3.显示器的调节方式
早期的显示器采用模拟调节方式，通过显示器前面的一排旋钮来进行调节，缺点在于所能达到的功效有限。目前大部分显示器采用数控式调节方式，显示器内部带有专用的微处理器，能够记忆显示模式。常见的有按键式和飞梭单键两种方式(（图3）)。
数字式调节方式采用屏幕显示菜单控制(OSD)操作方式，操作直观简单。常见的调节项目有亮度、对比度、屏幕尺寸、位置、几何失真(包括桶形、梯形、平行四边形、四角、垂直线)、其他(色温、消磁、RGB色彩分别调节)等(（图4）)。
4.显示器与显示卡的接口
显示器的接口有VGA和DVI两种。VGA是一种模拟显示接口，可以接CRT显示器或者有模拟接口的液晶显示器LCD。DVI是数字信号接口，主要用于液晶显示器。
二、CRT显示器工作原理
尽管显示器新品层出不穷，但CRT(阴极射线管)显示器一直沿用了几十年，直到今天也没有根本性的变化。CRT显示器的可靠性非常好，色彩艳丽，而且价格便宜，因此目前大部分电脑都采用CRT显示器。
CRT显示器由显像管、电路板、机壳三大部件组成(（图5）)。其中电路板将显示卡输入的信号调制成为显像管需要的光栅信号，显像管将光栅信号再转变为屏幕上的光学图像。
显像管是怎样将光栅信号转变为图像的呢？我们来看看显像管部件的组成。显像管部件由玻璃管壳、电子枪、偏转线圈(位于电子枪外部)、荫罩板、荧光粉等组成(（图6）)。
那么显示器上的图像是怎样形成的呢，显像管内部的红绿蓝(RGB)三色电子枪发出高压电子束，电子束通过荫罩板上面的定位孔，击中显像管玻璃内表面的荧光粉，荧光粉在高压电子束的激发下产生图像的像素点。电子枪从屏幕左上角开始水平扫描，电子束所到之处激发荧光粉发出不同的色彩，一直扫描到屏幕的右下角，这样就形成了一幅完整的画面。
为什么画面不会消失呢，因为显示器从打开电源开始，就不停地进行屏幕扫描。谁在指挥电子枪从左到右，从上到下地扫描呢？在显像管后部有两组偏转线圈，它们能够产生垂直和水平方向运动的磁场，从而通过改变磁场强度来移动电子枪发射的电子束。电子枪每秒钟最低必须扫描60幅画面，图像才能够稳定地显示出来。
显示器为什么会显示出不同的色彩呢？因为红绿蓝三色电子枪发射电子的电压值不同(1~5万伏之间)，所发射出的电子对荧光粉的激发程度就不同，因此会产生不同的色彩。
电子枪扫描过后，像素点会马上熄灭吗？不会，因为电子束扫描另外一个点时，荧光粉余辉可以保持一定的时间。
三、LCD显示器工作原理
液晶是一种加热时为透明液态，冷却时呈结晶颗粒状态的物质。使用液晶制造的显示器就称为液晶显示器(LCD)。目前液晶显示器多采用TFT(薄膜晶体管)液晶显示屏。
TFT液晶显示屏通常包括：玻璃基板、透明电极、偏光板、晶体管等(（图7）)。液晶显示屏共分为前后两层，两个夹层中间是液晶分子。在加工过程中，后部夹层的液晶分子纵向排列，而前部夹层的液晶分子按照横向排列，前后夹层之间的液晶按照十字交错螺旋形的扭转排列。
TFT液晶显示器采用“背透式”照射方式，即在液晶的背部设置背景光，电极加电之后，液晶分子变成竖立状态，光线无法通过，在显示屏上显示黑色。这样在透光时为白、不透光时为黑，图像像素就可以显示在屏幕上了。
四、主要技术指标
1.显示器的分辨率
分辨率是显示器一项非常重要的技术指标。分辨率高时图像清晰，分辨率低时，图像粗糙、模糊不清(（图8）)。图像分辨率的高低与荫罩板的点距、行频、荧光粉的质量、图像像素的大小、用户的设置等有关。
(1)点距大小与图像分辨率的关系
在显示屏幕背面有一块薄薄的钢板，上面有许多细密的小孔，称为“阴罩板”。在规定尺寸下，阴罩板上的孔越多，组成画面的点也越多，画面就越清晰。
相同色彩两点之间的距离称为“点距”，大部分显示器的点距为0.28mm。不过要注意，点距的测量有两种方法，一种称为“点距”，另一种称为“水平点距”(（图9）)。0.28mm的点距相当于0.243mm的水平点距。因此点距越小，图像分辨率越高。
(2)行频与图像分辨率的关系
行频指电子枪每秒能刷新屏幕像素点行的总数，也称为水平扫描频率(（图10）0)。电子枪在扫描一行时，扫描的点越多，图像也越清晰。行频=垂直分辨率×场频×S(S约为1.06)。
例如：屏幕分辨率为1024×768，场频为85Hz时，行频=768×85×1.06=69kHz。而1280×1024的分辨率和85Hz的场频就需要92kHz的行频。
(3)场频与图像分辨率的关系
场频指电子枪每秒钟扫描刷新多少幅屏幕画面，也称为垂直扫描频率或称为屏幕刷新频率。屏幕刷新频率低于60Hz时，我们能够明显感觉到图像在闪烁，高于85Hz时便感觉不到有什么变化。需要注意的是，最大分辨率一般是指屏幕刷新率为60Hz下的分辨率。
目前的显示器在640×480@60Hz时不会有问题，但要达到1600×1200@85Hz就非常困难了。场频越高，图像稳定性越好。
(4)分辨率越高越好吗
很多显示器或者显示卡标明最大分辨率为1600×1200，有些朋友为了得到清晰的图像，不惜将显示器分辨率设置得非常高。其实这是不正确的。
我们来看看17英寸显示器到底支持多大的分辨率。显示器最大最佳像素点(红、绿、蓝三个光点为一个像素)=屏幕有效尺寸/(点距×0.87)。例如：17英寸显示器，点距为0.28mm，水平有效显示尺寸为320mm，垂直有效显示尺寸为240mm。因此水平方向最大最佳像素点=320mm/(0.28mm×0.87)=1314点，垂直方向最大最佳像素点=240mm/(0.28mm×0.87)=985点。由计算可知，17英寸显示器最大最佳分辨率是1280×1024。从(（图11）1)我们可以看出图像分辨率与显示器荫罩板孔距之间的关系。由于点距的限制，加大分辨率并没有改善图像质量。
显示器分辨率提高时，行频也必须大幅提高，这加大了显示器的负担，加快了显示器的老化。
另外由于分辨率的加大，图像、文字尺寸变得很小，这将大大增加我们眼睛的负担，对眼睛也不利。
2.显示器画面质量
我们把两台性能指标几乎一样的显示器放在一起，使用同样的分辨率和刷新率，会发现画面质量还是有明显的差距。这是为什么？其实决定画面质量的因素还有很多，如：三束电子枪的准确聚焦、屏幕表面的涂层、荧光粉的余辉时间、显示器的色温、摩尔条纹的消除、显示器是否被磁化等。
3.显示器认证规范
显示器进行的认证有：安全方面的长城安全认证(中国)，安全、电磁兼容方面的FCC、CE认证(美国)，包括环保、电磁兼容、人体工程学等内容的TCO92/95/99认证(瑞典)等。