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        追溯電腦顯示設計之路

        2010-02-17 03:00:02邁巴赫編譯
        計算機世界 2010年47期
        關鍵詞:電傳液晶電視機

        邁巴赫 編譯

        無論是液晶顯示器、陰極射線管顯示器還是紙張打印輸出,自人類開始邁入數(shù)字時代以來,用戶們就需要一種方法來查看在計算機上運行的程序所得到的結果。從閃爍的指示燈、穿孔卡片,到液晶顯示器和現(xiàn)在的3D平板顯示器,在技術的推動下,電腦顯示終端走過了翻天覆地的設計歷程。

        閃爍的指示燈

        雖然幾乎每一臺早期計算機都提供某種硬拷貝打印輸出,但最早期的數(shù)字顯示器以成排的閃爍指示燈為主——計算機在處理某些指令或者訪問存儲器位置時,小小的燈泡就會忽亮忽滅。

        穿孔卡片

        ENIAC計算機使用霍爾瑞斯穿孔卡片作為輸入和輸出方法。如果要編寫程序,操作人員就在類似打字機的機器上敲入內(nèi)容,將指令編碼成一串孔眼,打到紙卡上;然后,操作人員將一摞卡片裝入到計算機,計算機就會讀取并運行程序;至于輸出,計算機會將編碼結果打到空白穿孔卡片上,然后操作人員可以用IBM 405制表機對穿孔卡片譯碼,這種設備可合并卡片結果并打印。

        早期陰極射線管顯示器

        第一批陰極射線管最初出現(xiàn)在計算機上時,被作為一種存儲器。不久后,有人認識到可以使用數(shù)量更多的陰極射線管以顯示存儲器里的內(nèi)容。后來,設計師們對雷達陰極射線管和示波器陰極射線管做了改動,用做原始的圖形顯示器(只有向量,沒有色彩),比如SAGE系統(tǒng)和PDP-1里面的顯示器。當時,它們很少用于顯示文本。

        譯碼紙帶

        作為穿孔卡片之外的另一種選擇,許多早期計算機使用一卷卷長長的紙帶,上面的穿孔圖案代表計算機程序,這些計算機有許多還將程序結果以穿孔圖案的方式打到同一種紙帶上。然后,操作人員讓紙帶穿過機器,電動打字機會自動將計算機輸出結果以人可讀的方式(數(shù)字和字母)打到一卷卷比較大的紙上。

        早期電傳打字機顯示器

        人們自1902年以來就一直使用電傳打字機通過線纜(或通過后來的無線電)與另一臺電傳打字機進行通信,使用特殊電碼。到20世紀50年代,工程師們將電傳打字機直接連接到計算機上,把它們用做顯示設備。電傳打字機提供了不斷打印輸出計算機會話內(nèi)容的功能。直到20世紀70年代中期,它們?nèi)允桥c計算機進行交互的成本最低廉的方式。

        玻璃電傳打字機

        20世紀60年代初,計算機工程師們認識到可以使用陰極射線管作為虛擬電傳打字機中的虛擬紙。結果證明,與紙張相比,視頻顯示器快速、靈活得多。從20世紀70年代初期到中期,這類終端成了與計算機交互的一種主要方法。這種設備連接到計算機上后,通常只傳輸代碼以呈現(xiàn)文本字符的連接線,而無法呈現(xiàn)圖形。直到20世紀80年代,支持彩色的玻璃電傳打字機仍舊為數(shù)不多。

        復合視頻輸出端

        電傳打字機在1974年時價格不菲,連使用紙張的電傳打字機也很貴——遠遠超出了PC早期時代自己動手一族的承受范圍。Don Lancaster、Lee Felsenstein和Steve Wozniak想到了使用成本低廉的閉路電視視頻監(jiān)視器作為顯示器。沒過多久,Wozniak和Felsenstein都將這種視頻終端做到計算機(分別是蘋果I和Sol-20)里面,并在1976年制造出了第一批出廠時自帶視頻輸出端的計算機。

        復合顯示器

        除了射頻電視輸出端外,許多早期的家用計算機還支持復合視頻顯示器,以獲得質量更高的畫面。PC革命進入全盛時期后,蘋果、Commodore、Radio Shack和德州儀器等計算機廠商開始設計和銷售視頻顯示器(包括單色和彩色顯示器),這些顯示器大多是可以完全互換的。

        普通電視機顯示器

        野心勃勃的企業(yè)家們?yōu)樘O果II生產(chǎn)了“射頻調制盒”,這種設備可以將復合視頻轉變成模擬無線廣播信號——電視機能夠處理這種信號。1979年生產(chǎn)的Atari 800就含有一個射頻調制盒,不過,帶寬方面的約束致使電視機顯示器的實際輸出分辨率很低,所以“專業(yè)”的計算機開始避開電視機,改用專用顯示器。

        早期等離子顯示器

        20世紀60年代出現(xiàn)了一種非傳統(tǒng)的顯示器技術,使用在兩塊玻璃板之間俘獲的帶電氣體,當電通過某些位置的玻璃板上方時,就會形成發(fā)光的圖案。最早使用等離子顯示器的計算機設備之一就是PLATO IV終端,后來,IBM和GriD等公司也開始嘗試在便攜式計算機中使用厚度較薄、重量較輕的顯示器。雖然等離子顯示器技術從未在PC界流行起來,不過,事隔多年之后,這一技術開始在平板電視機中流行。

        早期液晶顯示器

        20世紀60年代,另一種非傳統(tǒng)的顯示器技術——液晶顯示器華麗登場,這一技術在20世紀70年代被首次用于袖珍計算器和手表,走上了商業(yè)化道路。20世紀80年代早期,便攜式計算機開始完美地利用液晶技術,這種顯示器極其節(jié)能、輕盈而纖薄。不過,早期的液晶顯示器是單色的,對比度很低,還需要單獨的背光或直接照明才能看清屏幕內(nèi)容。

        早期IBM PC顯示器

        1981年,投放市場的IBM PC采用了一款直接連接的單色顯示適配器(MDA),這種視頻顯示標準的清晰度可與視頻終端相媲美。為了顯示彩色圖形,IBM設計出了彩色圖形適配器(CGA),它可連接至復合視頻顯示器或IBM 5153顯示器(需使用特殊的RGB連接線)。1984年,IBM推出了增強型圖形適配器(EGA),同時推出了分辨率更高、色彩更豐富的新型顯示器。

        麥金塔顯示器

        1984年面市的第一臺麥金塔電腦包括一臺9英寸單色顯示器,可以輪廓分明地呈現(xiàn)麥金塔的512 ×342像素映像圖形,盡管只有黑色或白色(沒有灰度)。直到1987年麥金塔II問世,這個系列的蘋果電腦才正式同時支持彩色視頻顯示器和外接顯示器。在之后的日子里,麥金塔顯示器日臻完善,以畫面清晰、準確呈現(xiàn)色彩而出名。

        RGB救駕

        20世紀80年代,市面上出現(xiàn)了麥金塔和IBM PC的競爭產(chǎn)品,可呈現(xiàn)清晰的、高分辨率的彩色圖形。其中的Atari ST系列和Commodore Amiga系列都配備專有的單色顯示器和RGB顯示器,使用這些系統(tǒng)的用戶可以最充分地感受計算機的豐富圖形。

        兩個重要創(chuàng)新

        在IBM PC的早期,用戶們需要使用不同的顯示器以適合每一種顯示方案,日電公司(NEC)發(fā)明了第一款名為MultiSync的多頻顯示器,這種顯示器可以動態(tài)支持一系列分辨率、掃描頻率和刷新率,這項功能不久就成了行業(yè)標準。1987年,IBM又推出了VGA視頻標準和第一批VGA顯示器,與IBM的PS/2計算機系列配套使用。此后,幾乎每一項模擬視頻標準都基于VGA(及眾所周知的15針接口)開發(fā)而成。

        筆記本電腦顯示器

        在整個20世紀八九十年代,液晶顯示器技術不斷得到改進,而原動力正是一派紅火的筆記本電腦市場。新的技術和設計使顯示器的對比度更高、視角更好,并擁有高級的色彩功能,還開始隨帶背光以便夜間使用。

        米色機箱時代

        20世紀90年代中期,用于PC和Mac機的顯示器都是米色的。那是個價格低廉的彩色多頻VGA顯示器大行其道的時代,這種顯示器可輕松自如地處理范圍很廣的分辨率。廠商們開始嘗試生產(chǎn)從14英寸到21英寸及更大尺寸和支持4:3比例顯示或豎向全頁顯示的各式各樣的產(chǎn)品。到20世紀90年代末期,一些陰極射線管顯示器甚至被做成了平板狀。

        早期臺式機液晶顯示器

        自20世紀80年代以來,計算機公司開始小批量嘗試生產(chǎn)臺式機液晶顯示器,但與更流行的陰極射線管顯示器相比,這種顯示器往往成本高昂,而且性能差強人意。到1997年前后,這種情況發(fā)生了轉變,當時優(yōu)派、IBM和蘋果等諸多廠商紛紛推出彩色液晶顯示器,與傳統(tǒng)顯示器相比,這些液晶顯示器具有桌面占用空間小、耗電量低和散熱量低等優(yōu)點,對早期用戶頗具吸引力。

        現(xiàn)在的顯示器

        如今,液晶顯示器尤其是寬屏液晶顯示器已經(jīng)成為PC行業(yè)的標準配置。桌面液晶顯示器的銷量在2007年首次超過陰極射線管顯示器,目前,液晶顯示器的價格已非常便宜,許多人開始嘗試使用雙顯示器。近期的行業(yè)趨勢是,通過特殊眼鏡和超高分辨率支持的3D顯示器備受關注。由于大多數(shù)電視機變得完全數(shù)字化,顯示器與電視機之間的界線也開始模糊起來。

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