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1、第二章圖形設備與系統(tǒng)2.1圖形顯示設備2.2圖形系統(tǒng)及其標準2021/7/271計算機圖形學2.1圖形設備圖形顯示設備圖形輸出包括圖形的顯示和圖形的繪制，圖形顯示指的是在屏幕上輸出圖形圖形繪制通常指把圖形畫在紙上，也稱硬拷貝，打印機和繪圖儀是兩種最常用的硬拷貝設備2021/7/272計算機圖形學2.1圖形顯示器2.1.1陰極射線管2.1.2彩色陰極射線管射線穿透法影孔板法2.1.3隨機掃描顯示系統(tǒng)2.1.4光柵掃描系統(tǒng)2021/7/273計算機圖形學陰極射線管(CRT-CathodeRayTube)組成：包括電子槍、加速結構、聚焦系統(tǒng)、偏轉系統(tǒng)、熒光屏陰極射線管（CRT)2021
2、/7/274計算機圖形學陰極射線管 (CRT)工作原理高速的電子束由電子槍發(fā)出，經(jīng)過聚焦系統(tǒng)、加速系統(tǒng)和磁偏轉系統(tǒng)就會到達熒光屏的特定位置。由于熒光物質在高速電子的轟擊下會發(fā)生電子躍遷，即電子吸收到能量從低能態(tài)變?yōu)楦吣軕B(tài)。由于高能態(tài)很不穩(wěn)定，在很短的時間內熒光物質的電子會從高能態(tài)重新回到低能態(tài)，這時將發(fā)出熒光，屏幕上的那一點就會亮了2021/7/275計算機圖形學要保持顯示一幅穩(wěn)定的畫面，必須不斷地發(fā)射電子束刷新頻率刷新一次是指電子束從上到下掃描一次的過程刷新頻率高到一定值后，圖象才能穩(wěn)定顯示2021/7/276計算機圖形學電子槍電燈絲，陰極和控制柵組成。陰極：由燈絲加熱發(fā)出電子
3、束，控制柵：加上負電壓后，能夠控制通過其中小孔的帶負電的電子束的強弱。通過調節(jié)負電壓高低來控制電子數(shù)量，即控制熒光屏上相應點的亮度。2021/7/277計算機圖形學聚焦系統(tǒng)保證電子束在轟擊屏幕時，匯聚成很細的點。加速電極加正的高壓電（幾萬伏），使電子束高速運動。2021/7/278計算機圖形學偏轉系統(tǒng)控制電子束，靜電場或磁場，產(chǎn)生偏轉。電子束要到達屏幕的邊緣時，偏轉角度就會增大。到達屏幕最邊緣的偏轉角度被稱為最大偏轉角最大偏轉角是衡量系統(tǒng)性能的最重要的指標，顯示器長短與此有關CRT顯示器屏幕越大整個顯象管就越長2021/7/279計算機圖形學熒光屏熒光物質：當它被電子轟擊時發(fā)出亮
4、光持續(xù)發(fā)光時間：電子束離開某點后，該點的亮度值衰減到初始值1/10所需的時間刷新頻率：每秒鐘重繪屏幕的次數(shù)某種CRT產(chǎn)生穩(wěn)定圖像所需要的最小刷新頻率=1秒/熒光物質的持續(xù)發(fā)光時間例如：一種熒光物質持續(xù)光時間40毫秒，刷新頻率為1000/40=25幀/秒，發(fā)光時間短，適用于動態(tài)圖形顯示。發(fā)光時間長，適用于靜態(tài)圖形顯示2021/7/2710計算機圖形學熒光屏像素(Pixel:PictureCell)：構成屏幕（圖像）的最小元素分辨率(Resolution)：CRT在水平或豎直方向單位長度上能識別的最大像素個數(shù)，單位通常為dpi（dotsperinch)。在假定屏幕尺寸一定的情況下，也
5、可用整個屏幕所能容納的像素個數(shù)描述，如640*480，800*600，1024*768，1280*1024等等2021/7/2711計算機圖形學產(chǎn)生彩色的常用方法：射線穿透法影孔板法2.1.2彩色陰極射線管2021/7/2712計算機圖形學2.1.2彩色陰極射線管-射線穿透法原理：兩層熒光涂層，紅色光和綠色光兩種發(fā)光物質，電子束轟擊穿透熒光層的深淺，決定所產(chǎn)生的顏色電子束熒光涂層產(chǎn)生顏色低速電子束較低速電子束較高速電子束高速電子束2021/7/2713計算機圖形學彩色陰極射線管-射線穿透法應用：主要用于畫線顯示器優(yōu)點：成本低缺點：只能產(chǎn)生有限幾種顏色圖形質量比較差2021/7/2
6、714計算機圖形學2.1.2彩色陰極射線管-影孔板法影孔板法原理：通常用于光柵掃描顯示器中，顏色范圍廣，每個像素有三個熒光點（紅、綠、藍三基色）。影孔板被安裝在熒光屏的內表面，用于精確定位像素的位置外層玻璃熒光涂層影孔板2021/7/2715計算機圖形學影孔板的類型點狀影孔板代表：大多數(shù)球面與柱面顯像管蔭柵式影孔板代表：Sony的Trinitron與Mitsubishi的Diamondtron顯像管溝槽式影孔板代表：LG的Flatron顯像管2021/7/2716計算機圖形學2.1.2彩色陰極射線管-影孔板法點狀影孔板工作原理紅、綠、蘭三基色三色熒光點（很小并充分靠近--〉像素）
7、三支電子槍電子槍、影孔板中的一個小孔和熒光點呈一直線；每個小孔與一個像素（即三個熒光點）對應2021/7/2717計算機圖形學顯示器能同時顯示的顏色個數(shù)如果每支電子槍發(fā)出的電子束的強度有256個等級，則顯示器能同時顯示256*256*256=16M種顏色，稱為真彩系統(tǒng)調節(jié)各電子槍發(fā)生的電子束中所含電子的數(shù)目，即可控制各色光點亮度。2021/7/2718計算機圖形學球面顯示器與柱面顯示器普通的顯象管采用的都是點狀影孔板顯象管，顯象管的表面呈略微凸起的球面狀，故稱之為“球面管”。而柱
