第章 圖形圖像輸入輸出設(shè)備

1、10圖形圖像處理技術(shù)圖形圖像處理技術(shù)第第 1 章章 第第 2 章章第第 3 章章 第第 4 章章第第 5 章章第第 6 章章第第 7 章章第第 8 章章第第 9 章章第第 10 章章第第 11 章章第第 12 章章第第 13 章章第第3 3章章 圖形圖像輸入輸出設(shè)備圖形圖像輸入輸出設(shè)備 第第3章章 圖形圖像輸入輸出設(shè)備圖形圖像輸入輸出設(shè)備 3.1 監(jiān)視器3.2 圖形顯示卡 3.2.1 顏色位數(shù) 3.2.2 顯示存儲器 3.2.3 顯示分辨率 3.3 掃描儀 3.3.1 掃描儀的分類 3.3.2 掃描儀的解析度 3.4 打印機 3.5 習(xí)題 010圖形圖像處理技術(shù)圖形圖像處理技術(shù)第第 1 章章

2、第第 2 章章第第 3 章章 第第 4 章章第第 5 章章第第 6 章章第第 7 章章第第 8 章章第第 9 章章第第 10 章章第第 11 章章第第 12 章章第第 13 章章第第3 3章章 圖形圖像輸入輸出設(shè)備圖形圖像輸入輸出設(shè)備 1第第3 3章章 圖形圖像輸入輸出設(shè)備圖形圖像輸入輸出設(shè)備3.1 監(jiān)視器監(jiān)視器 計算機的顯示系統(tǒng)由顯示器和顯示適配器組成。顯示器必須在顯示適配器的支持下才能正常工作。顯示器由陰極射線管（CRT）和控制電路組成。顯示適配器，俗稱顯示卡，由寄存器、視頻存儲器和控制電路三部分集成。在一般情況下，顯示器應(yīng)與顯示適配器配套使用，不同的顯示器應(yīng)配置不同的適配器，這主要是適配

3、器的工作頻率必須與顯示器的掃描頻率相同時，系統(tǒng)才能穩(wěn)定工作。目前有一種多同步顯示器，具有多頻同步能力，能與多種顯示適配器組成穩(wěn)定工作的顯示系統(tǒng)。1.分辨率 陰極射線管的技術(shù)指標(biāo)主要有兩條，一是分辨率，二是顯示速度。一個陰極射線管在和垂直方向單位長度上能識別出的最大光點數(shù)稱之為分辨率。光點亦稱為像素。分辨率主要取決于陰極射線管熒光屏所用熒光物質(zhì)的類型、聚集和偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)。顯然，對相同尺寸的屏幕，光點數(shù)越多，距離越小，分辨率越高，顯示的圖形就會越精細。常用CRT的分辨率在10241024左右，即屏幕的水平和垂直方向上各有1024個像素點。高分辨率的圖形顯示器分辨率達到40964096。分辨率的提高除了

4、CRT 自身的因素外，還與確定像素位置的計算機字長、存儲像素信息的介質(zhì)、模數(shù)轉(zhuǎn)換的精度及速度有關(guān)。 10圖形圖像處理技術(shù)圖形圖像處理技術(shù)第第 1 章章 第第 2 章章第第 3 章章 第第 4 章章第第 5 章章第第 6 章章第第 7 章章第第 8 章章第第 9 章章第第 10 章章第第 11 章章第第 12 章章第第 13 章章第第3 3章章 圖形圖像輸入輸出設(shè)備圖形圖像輸入輸出設(shè)備 22.像素 光點也稱為像素。3.點距 點距是相鄰兩個同色熒光點的中心距離。目前配備顯示器時，最好選擇點距小于0.28mm的顯示器。3.2 圖形顯示卡圖形顯示卡顯示卡是計算機內(nèi)主要的板卡之一。CPU處理的是數(shù)字信號

5、，而顯示卡則承擔(dān)了后續(xù)圖像的處理、加工及轉(zhuǎn)換為模擬信號等工作。由于工作性質(zhì)不同，不同的顯示卡提供了性能各異的功能。一般來說，二維（2D）圖形圖像的輸出是必備的。在此基礎(chǔ)上將部分或全部的三維（3D）圖像處理功能納入顯示芯片中，由這種芯片做成的顯示卡，就是通常所說的“3D顯示卡”。沒有2D功能而僅有3D功能的顯示卡（例如用VooDoo、VooDoo顯示卡）必需有一個具有2D功能的顯示卡共同使用，這種顯示卡稱為3D子卡。 顯示卡上主要的部件有：顯示芯片、RAMDAC、顯示內(nèi)存、BIOS、斷線接VGA插座、特性連接器等。 10圖形圖像處理技術(shù)圖形圖像處理技術(shù)第第 1 章章 第第 2 章章第第 3 章章

6、 第第 4 章章第第 5 章章第第 6 章章第第 7 章章第第 8 章章第第 9 章章第第 10 章章第第 11 章章第第 12 章章第第 13 章章第第3 3章章 圖形圖像輸入輸出設(shè)備圖形圖像輸入輸出設(shè)備 3 目前的顯示卡接口的發(fā)展趨勢是AGP接口。要留意的是，AGP技術(shù)分AGP1和AGP2，后者的最大理論數(shù)據(jù)傳輸率是前者的2倍，最近出現(xiàn)了支持AGP4的顯示卡（例如Savage4），它的最大理論數(shù)據(jù)傳輸率將達到1056MB/s。區(qū)分AGP接口和PCI接口很容易，前者的引線上下寬度錯開，俗稱“金手指”，后者的引線上下一般齊。3.2.1 顏色位數(shù)色深是指在某一分辨率下，每一個像點可以有多少種色彩

7、來描述，它的單位是bit（位）。具體地說，8位的色深是將所有顏色分為256種。那么，每一個像點就可以取這256種顏色中的一種來描述。當(dāng)然，把所有顏色簡單地分為256種實在太少了點，因此，人們就定義了一個“增強色”的概念來描述色深，它是指16位（216=65536色，即通常所說的“64K色”）及16位以上的色深。在此基礎(chǔ)上，還定義了真彩24位和32位色等。10圖形圖像處理技術(shù)圖形圖像處理技術(shù)第第 1 章章 第第 2 章章第第 3 章章 第第 4 章章第第 5 章章第第 6 章章第第 7 章章第第 8 章章第第 9 章章第第 10 章章第第 11 章章第第 12 章章第第 13 章章第第3 3章章

8、 圖形圖像輸入輸出設(shè)備圖形圖像輸入輸出設(shè)備 43.2.2 顯示存儲器3D顯示卡的顯存較一般顯示卡的顯存不同之處在于：3D顯示卡上還有專門存放紋理數(shù)據(jù)或Z-Buffer數(shù)據(jù)的顯存，例如帶有6MB顯存的VooDoo顯示卡，其中的2MB顯存就是用于上述用途。由于3D的應(yīng)用越來越廣泛，以及大分辨率、高色深圖形處理的需要，對顯存速度的要求也越來越快。從早期的DRAM，過渡到EDO-DRAM，一直到現(xiàn)在經(jīng)常見到的SDRAM和SGRAM，速度越來越快，性能越來越高。一般標(biāo)有“08”、“10”、“12”等字樣的多數(shù)是SDRAM，標(biāo)有“80”、“70”、“60”、“-6”、“-7”等字樣的多半是EDO-DRAM

9、。除了上述3種常見的顯存外，還有更專業(yè)的顯存如VRAM（雙端口視頻內(nèi)存）、WRAM（窗口內(nèi)存）、RDRAM、CacheRAM等，多用在圖形處理工作站上。顯存的大小不固定，從單條256KB、512KB、1MB到單條2MB都有，因此不能僅看顯存芯片的個數(shù)來猜測顯示卡上有多大顯存容量。很多老的顯示卡上還有一些空插座用來擴充顯存。在擴充時要注意與顯示卡上已有的顯存速度配套。例如原顯存是80ns，新擴充的顯存也要是80ns，這樣在擴充后才能少出故障。10圖形圖像處理技術(shù)圖形圖像處理技術(shù)第第 1 章章 第第 2 章章第第 3 章章 第第 4 章章第第 5 章章第第 6 章章第第 7 章章第第 8 章章第第

10、 9 章章第第 10 章章第第 11 章章第第 12 章章第第 13 章章第第3 3章章 圖形圖像輸入輸出設(shè)備圖形圖像輸入輸出設(shè)備 53.2.3 顯示分辨率最大分辨率是指顯示卡能在顯示器上描繪點數(shù)的最大數(shù)量，通常以“橫向點數(shù)縱向點數(shù)”表示，例如“1024768”，這是圖形工作者最注重的性能。顯示芯片決定了分辨率與色深大小。但如果顯示的內(nèi)存不夠，還是達不到芯片所能提供的最大性能。顯存與分辨率、色深的關(guān)系是：如果要在1024 768分辨率下達到16位色深，顯存必須存儲1024 768 16 = 12582912bit的信息，由于1Byte（字節(jié)）= 8bit（位），計算機中的1KB（千字節(jié)）= 1

11、024Byte，1MB（兆字節(jié)）= 1024KB，所以顯存至少12582912 8 1024 1024 = 1.5M。由于顯存的大小一般是1MB、2MB、4MB、8MB的整數(shù)，因此，必須要有2MB顯存才能實現(xiàn)上述要求。3.3 掃描儀掃描儀圖形掃描儀是直接把圖形（如工程圖紙）和圖像（如照片、廣告畫）掃描輸入到計算機中的設(shè)備。3.3.1 掃描儀的分類 按其所支持的顏色分類，可以為單色掃描儀和彩色掃描儀；按所采用的固態(tài)器件又分為電荷耦合器件(CCD)掃描儀、MOS電路掃描儀、緊貼型掃描儀等；按掃描寬度和操作方式可分為大型掃描儀、臺式掃描儀和手動式掃描儀。10圖形圖像處理技術(shù)圖形圖像處理技術(shù)第第 1

12、章章 第第 2 章章第第 3 章章 第第 4 章章第第 5 章章第第 6 章章第第 7 章章第第 8 章章第第 9 章章第第 10 章章第第 11 章章第第 12 章章第第 13 章章第第3 3章章 圖形圖像輸入輸出設(shè)備圖形圖像輸入輸出設(shè)備 6通常的分類為手持式、平板式和滾筒式三類。（1）手持式掃描儀：由手工移動掃描儀從圖稿上經(jīng)過，掃描寬度為10.5cm，掃描大幅面圖稿時由軟件拼接。分辨率為3002400dpi。其優(yōu)點是體積小、重量輕、價格低。缺點為幅面小、精度低、掃描圖像容易失真。因此，手持式掃描儀主要用于精度要求不高的場合。（2）平板式掃描儀：由軟件控制掃描儀自動完成圖稿掃描過程，掃描寬度

13、為A4幅面。分辨率為6009600dpi，色彩位為2436bit。其優(yōu)點是速度快、精度高、操作簡單。但其價格比手持式高。平板式掃描儀適用于多媒體平臺中的圖像掃描。（3）滾筒式掃描儀：掃描圖像放在滾筒上，由軟件控制掃描頭自動完成圖稿掃描過程。其掃描寬度大，可以用作大幅面圖稿的輸入。分辨率為6004800dpi.，色彩位為2436bit。除了具有平板式掃描儀的速度快、精度高、操作簡單等優(yōu)點之外，還能連續(xù)掃描（自動進紙）。滾筒式掃描儀適合于CAD圖形、地形圖等大幅面圖形（像）媒體的輸入。CCD掃描儀工作原理：用光源照射原稿投射光線經(jīng)過一組光學(xué)鏡頭投射到CCD 器件上，再經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器，圖像數(shù)據(jù)暫存器

14、等，最終輸入到計算機，或者圖形文字輸入設(shè)備。10圖形圖像處理技術(shù)圖形圖像處理技術(shù)第第 1 章章 第第 2 章章第第 3 章章 第第 4 章章第第 5 章章第第 6 章章第第 7 章章第第 8 章章第第 9 章章第第 10 章章第第 11 章章第第 12 章章第第 13 章章第第3 3章章 圖形圖像輸入輸出設(shè)備圖形圖像輸入輸出設(shè)備 73.3.2 掃描儀的解析度掃描儀的解析度是指在原稿的單位長度（英寸）上取樣的點數(shù)，單位是dpi，常用的分辨率為30001000dpi之間。掃描圖像的分辨率越高，所需的存儲空間就越大?，F(xiàn)大多數(shù)掃描儀都提供了可選擇分辨率的功能。對于復(fù)雜圖像，可選用較高的分辨率；對于較簡

15、單的圖像，就選用較低的分辨率。34打印機打印機打印機是計算機系統(tǒng)使用最廣泛的輸出設(shè)備，是把字符的編碼轉(zhuǎn)換成字符的形狀并印刷在紙介質(zhì)上的設(shè)備。打印機的品種很多，基本上可分為擊打式和非擊打式兩大類。目前擊打工打印機最常用是點陣針式打印機，非擊打工打印機有激光打印機。10圖形圖像處理技術(shù)圖形圖像處理技術(shù)第第 1 章章 第第 2 章章第第 3 章章 第第 4 章章第第 5 章章第第 6 章章第第 7 章章第第 8 章章第第 9 章章第第 10 章章第第 11 章章第第 12 章章第第 13 章章第第3 3章章 圖形圖像輸入輸出設(shè)備圖形圖像輸入輸出設(shè)備 81.點陣針式打印機點陣針式打印機是應(yīng)用最廣泛一種

16、打印機設(shè)備，它的特點是結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、價格低，字符種類不受限制，較易實現(xiàn)漢字打印，還可以打印圖形和圖像。所以微、小型計算機幾乎都配置這種打印機。這種打印機主要由走紙機構(gòu)、打印頭和色帶組成。打印頭上的針數(shù)多少將會影響打印質(zhì)量和速度，一般有9針、24針和48針等，我國常用的為24針。這些針組成了點陣形式，根據(jù)主機送出的打印信號，使點陣中的一部分針擊打色帶,于是在打印紙上產(chǎn)生一個字符或一個圖形。點陣打印機的行寬一般為80列和132列，80列常用于打印文本，而132列可用于打印表格。點陣式打印機有單向打印和雙向打印之分，單向打印時打印頭單方向打?。ǚ祷貢r不打?。?，而雙向打印時打印頭在返回時亦

17、打印，因此雙向打印速度快。打印速度以每秒打印多少字符來計算，目前點陣打印機的打印速度一船為幾百個字符秒至幾千個字符秒，另外打印速度與打印質(zhì)量有關(guān)，一般來說，打印質(zhì)量高，則其打印速度慢。10圖形圖像處理技術(shù)圖形圖像處理技術(shù)第第 1 章章 第第 2 章章第第 3 章章 第第 4 章章第第 5 章章第第 6 章章第第 7 章章第第 8 章章第第 9 章章第第 10 章章第第 11 章章第第 12 章章第第 13 章章第第3 3章章 圖形圖像輸入輸出設(shè)備圖形圖像輸入輸出設(shè)備 92.噴墨打印機噴墨打印機利用噴墨技術(shù)將字符印刷在紙上。噴墨技術(shù)像光學(xué)復(fù)印機中用的一樣，當(dāng)紙通過打印頭時，墨水就從噴嘴噴到上面。

18、噴墨打印機的印刷紙張寬度為A0A4復(fù)印紙規(guī)格，打印分辨率可達3001440dpi, 可印刷的顏色數(shù)最高為67色，打印速度為每分鐘46頁（A4紙）。噴墨打印機的優(yōu)點為印刷簡單、噪聲小、分辨率高、顏色鮮艷逼真，是一種比較理想的彩色打印機類型，價格適中，比點式貴，但比激光打印機便宜。3.激光打印機與其他類型的打印機相比，激光打印機有著無可比擬的優(yōu)勢。其主要特點是技術(shù)成熟、性能穩(wěn)定、打印速度快、噪音低、使用成本低廉、輸出質(zhì)量高。盡管它的價格比較高，但在需要打印大量文字和圖像的情況下，激光打印機依然是最佳的選擇。激光打印機的主要部件是激光面和印字控制器。分辨率是指激光打印機在一定的區(qū)域內(nèi)所能打出的點數(shù)，一般為每英寸的點數(shù)，英文縮寫為dpi。在大多數(shù)情況下，激光打印機dpi的數(shù)量在橫向與縱向上是相同的。由于激光光束能聚焦成很細的光點，所以激光打印機的分辨率可以達到1200dpi，甚至更高。10圖形圖像處理技術(shù)圖形圖像處理技術(shù)第第 1 章章 第第 2 章章第第 3 章章 第第 4 章章第第 5 章章第第 6 章章第第 7 章章第第 8 章章第第 9 章章第第 10 章章第第 11 章章第第 12 章章第第 13 章章第第3 3章章 圖形圖