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1、第第6章章 显示卡与显示器显示卡与显示器6.1 显示卡显示卡6.2 CRT显示器显示器6.3 LCD液晶显示器液晶显示器6.4 显卡和显示器选购显卡和显示器选购6.5 显卡和显示器故障维修显卡和显示器故障维修思考题思考题教学目标教学目标1理解显卡和显示器的结构原理、分类和性能指理解显卡和显示器的结构原理、分类和性能指标。标。2掌握显卡和显示器的选购方法。掌握显卡和显示器的选购方法。3了解显卡和显示器的简单故障及维修方法。了解显卡和显示器的简单故障及维修方法。主要教学内容主要教学内容显卡和显示器构成了微机的显示系统，它是计算机显卡和显示器构成了微机的显示系统，它是计算机系统的重要输出设备。显卡和
2、显示器协调一致相互配系统的重要输出设备。显卡和显示器协调一致相互配合工作，显卡把要显示的信号处理后输出到显示器，合工作，显卡把要显示的信号处理后输出到显示器，可供人世们查看。可供人世们查看。本部分主要介绍微型计算机显示卡和显示器的结构、本部分主要介绍微型计算机显示卡和显示器的结构、技术指标、选购方法以及故障和维修等。技术指标、选购方法以及故障和维修等。6.1 显示卡显示卡简称显卡，是电脑中负责图像信号处理的专用设备，显示卡简称显卡，是电脑中负责图像信号处理的专用设备，在显示器上显示的图像都是由显卡生成并传送给显示器，因在显示器上显示的图像都是由显卡生成并传送给显示器，因此显卡的性能好坏直接决定
3、着计算机的显示效果。此显卡的性能好坏直接决定着计算机的显示效果。6.1.1 显卡的分类1按显卡独立性分类分为主板集成显示芯片的集成显卡和独立显卡，独立显卡是指显卡成独立的板卡存在，需要插在主板的AGP接口上。独立显卡具备单独的显存，不占用系统内存，而且技术上领先于集成显卡，能够提供更好的运行性能和显示效果；集成显卡是将显示芯片集成在主板芯片组中，在价格方面更具优势，但不具备显存，需要占用系统内存（占用的容量大小可以调节），性能相对较差。2按显示卡的接口分类按显示卡的接口分类根据显示卡的接口标准，PC机的显卡一共经历了四代：MDA（单色显卡）、CGA(ColorGraphicAdaptor彩色图
4、形适配器。CGA只能显示16种色彩。)、EGA(EnhancedGraphicsAdaptor增强型图形适配器,EGA也只也只能显示能显示16种色彩。种色彩。)、VGA(VideoGraphicsArray视频图形阵列适配器)/SVGA(SuperVideoGraphicsArray)。以上标准由于支持的颜色少或分辨率较低的原因，大都被弃用了；现在流行的接口标准有：TVGA：1024x768，256色。见下页3按图形功能分类按图形功能分类纯二维（2D）显卡、纯三维（3D,3D电影就是利用双眼立体视觉原理，使观众能从银幕上获得三维空间感觉影像的电影。它不同于一般普通电影在放映时只有影像的平面感觉
5、,制作方法有多种形式。）显卡、二维三维（2D3D）显卡。单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式单击此处编辑母版副标题样式显示规格显示分辨率：CGA640X200MGA720X350EGA640X350MCGA640X480VGA640X480SVGA800X600XGA1024X768SXGA1280X1024WXGA1280X800WXGA+1280X854WXSGA+1366X768SXGA+1400X1050UXGA1600X1200WSXGA+1680X1050WUXGA1920X1200QXGA2048X1536QSXGAW2560X1600QSX
6、GA2560X2048QUXGAW3400X24004按显示卡与主板的接口分类按显示卡与主板的接口分类显卡插在主板上才能与主板相互交换数据。与主板连接的接口经历了ISA、EISA、VESA、PCI、AGP等，但现在高档主板上已经出现新的显卡接口PCIExpress，目前在市场上销售的显示卡几乎都是AGP8，(目前大多采用目前大多采用PCI-E2.016X)如图所示。5按显示芯片分类按显示芯片分类显示芯片是显卡的核心芯片，负责系统内视频数据的处理，它决定了显卡的级别和性能。不同的显示芯片，无论从内部结构设计，还是性能表现上都有着较大的差异。目前主流芯片厂家有三家，nVIDIA、ATI(冶天)和M
7、atrox(迈创)。其中nVIDIA、ATI最具实力，如图所示。nVIDIA显卡芯片ATI显卡芯片6.1.2 显卡结构和工作原理1显卡结构显卡结构显卡结构如下图所示。每一块显示卡基本上都是由显示主芯片、显示缓存（简称显存）、BIOS、随机存取内存数字模拟转换器（RAMDAC）、显卡的接口以及卡上的电容、电阻等组成。多功能显卡还配备了视频输出以及输入。随着技术的发展，目前大多数显卡都将RAMDAC集成到了主芯片上。(1）显示芯片）显示芯片在每一块显示卡上都会有一个大散热片或一个散热风扇，它的下面就是显示芯片，显示芯片是显示卡的核心。通常所说显示芯片的位(bit)是指显示芯片支持的显示内存数据宽度
8、，大的数据宽度可以使芯片在一个时钟周期内处理更多的信息。新型的显示芯片多为64位、128位、甚至256位，而早期的显卡芯片多为32位或16位。但是128位芯片并不一定会比64位芯片快两倍，因为显示卡的速度在很大程度上受到所使用的显存类型以及驱动程序的影响。(2）显示内存）显示内存显示内存（显存）是显卡的重要组成部分。用来保存由显示芯片处理好的图形数据信息，然后由数模转换器读取并逐帧转换为模拟视频信号提供给显示器使用，所以显存也被称为“帧缓存”。显卡使用的分辨率越高，在屏幕上显示的像素点也就越多，相应所需显存的容量就越大。显卡中衡量显存性能指标有工作频率、显存位宽、显存带宽，和显存容量等。(3）
9、RAMDAC(RandomAccessMemoryDigital-to-AnalogConverter,随机数模转换记忆体随机数模转换记忆体)目前大部分电脑配置的显示器仍然是传统的CRT显示器，这种显示器只能接收用信号电压幅度来控制显像管的发光亮暗程度，所以显卡中的RAMDAC必须将芯片处理后并存储在显存中的数字显示信号逐帧转换为由三种彩色亮度和行、帧同步信号所共同组成的视频信号，然后通过15针的D型插座输出供显示器使用。RAMDAC的技术特性主要是工作频率。只有足够高的工作频率，RAMDAC才能在单位时间内转换更多帧的显示信号，而显卡帧刷新率（帧/秒）的基本保证就是RAMDAC必须在单位时间
10、内转换足够的帧显示信号。目前大多数显示卡上并不存在独立安装的RAMDAC芯片，这是因为厂家为了降低成本，在生产显示芯片时已经将RAMDAC集成在其中，不过部分高档显卡还是使用较高品质的独立RAMDAC芯片。(4）显示）显示BIOS芯片芯片显示BIOS芯片主要用于保存VGABIOS程序。VGABIOS是视频图形卡基本输入/输出系统，它的功能与主板BIOS功能相似，主要控制和管理显卡上各器件之间的正常运行，所以BIOS程序的技术质量（包括合理性和功能性）必将影响显卡最终的产品技术特性。显卡BIOS芯片在大多数显卡上比较容易区分，因为这类芯片上通常都贴有标签，但在个别显卡如Matrox公司的MGAG
11、200上就看不见，原因是它与图形处理芯片集成在一起了。另外在显卡BIOS芯片中还保存了显卡的主要技术信息，如图形处理芯片的型号规格、VGABIOS版本和编制日期等。由于目前显示卡上的显示芯片表面都已被安装的散热片和散热风扇所遮盖，用户根本无法看到芯片的具体型号，但通过VGABIOS显示的相关信息却可以了解有关显示芯片的技术规格或型号。(5）VGA(VideoGraphicsArray，显示绘图阵列，显示绘图阵列)插座插座显卡的输出接口一般有模拟接口和数字接口。模拟接口连接CRT显示器，数字接口连接液晶显示器，电脑所处理的信息最终都要输出到显示器屏幕上才能被人们看见。显卡的VGA插座就是电脑主机
12、与显示器之间的桥梁，负责向显示器输出相应的图像信号。(6）总线接口）总线接口显卡需要与主板进行数据交换才能正常工作，所以就必须有与之对应的总线接口。早期的显卡总线接口为PCI与AGP，而目前最流行的显卡总线接口是PCT-E2.016X。2显卡工作原理显卡工作原理(1)首先是由CPU向图形处理器发布指令；(2)当图形处理器处理完成后，将数据传输至显示缓存；(3)显示缓存进行数据读取后将数据传送至RAMDAC；(4）RAMDAC将数字信号转换为模拟信号输出显示。6.1.3 显卡的技术指标显卡技术指标很多，但主要的技术指标包括以下几个方面：显卡技术指标很多，但主要的技术指标包括以下几个方面：1刷新频
13、率:图像在屏幕上更新的速度。主要取决于图像在屏幕上更新的速度。主要取决于RAM-DAC的速度的速度。2显示分辨率:在显示器上所能描绘的像素数目。在显示器上所能描绘的像素数目。3色彩位数（色深）：指在一定分辨率下可以同屏显示的色彩数量。指在一定分辨率下可以同屏显示的色彩数量。以以bit来表示。来表示。4像素填充率和三角形生成速度:即每秒钟显示芯片即每秒钟显示芯片/卡能在显示器上画卡能在显示器上画出的点的数量；三角形生成速度影响显卡处理图形的复杂程度出的点的数量；三角形生成速度影响显卡处理图形的复杂程度。5显存容量：用于暂存显示芯片要处理的图形数据的容量用于暂存显示芯片要处理的图形数据的容量=分辨
14、率分辨率彩彩色位数色位数/8/8。6显存频率：该显存在显卡上工作时的频率该显存在显卡上工作时的频率。7显示芯片位宽：显示芯片位宽是指显示芯片内部数据总线的位宽，显示芯片位宽是指显示芯片内部数据总线的位宽，也就是显示芯片内部所采用的数据传输位数，目前主流的显示芯片基本都也就是显示芯片内部所采用的数据传输位数，目前主流的显示芯片基本都采用了采用了256位的位宽位的位宽。8显示芯片制作工艺：显示芯片的制造工艺与显示芯片的制造工艺与CPU一样，也是用微米一样，也是用微米来衡量其加工精度的。当前为来衡量其加工精度的。当前为0.08、0.055、0.04微米。微米。9BIOS升级：适当的显示卡适当的显示卡
15、BIOS和驱动程序以保证显示卡发挥最佳的和驱动程序以保证显示卡发挥最佳的效果。效果。方法及注意。方法及注意。6.2 CRT显示器6.2.1 CRT显示器的分类1按尺寸分类CRT经历了由小到大的过程，目前市场上主要以17、19英寸为主。2按显像管分类显像管是显示器生产技术的关键，也是衡量一款显示器档次高低的重要标准。显示器之间最大的差别在于显示器所采用的显像管，显像管按照其外观构造可分为以下几种：（1）球面屏幕）球面屏幕（2）平面直角屏幕（）平面直角屏幕（FST）：曲率减小）：曲率减小（3）柱面屏幕）柱面屏幕：消除了垂直方向上的曲率：消除了垂直方向上的曲率（4）真正平面屏幕（）真正平面屏幕（IF
16、T）：纯平，消除了垂直方向和水）：纯平，消除了垂直方向和水平方向上的曲率平方向上的曲率3按显像管的结构来分按显像管的结构来分显像管又分为两类：荫罩式（ShadowMask）显像管与荫栅式（ApertureGrilleMask）显像管，如图所示。这种区分方法主要是根据显像管所采用的荫罩板（Mask）的不同而定。6.2.2 CRT显示器的工作原理显示器的功能是将显卡的图形图像信号转换成图像反映在显示屏幕上。如下图所示，显示器中最重要的部分是显像管，CRT主要由电子枪、偏转线圈、荫罩、荧光粉层和玻璃外壳五部分组成。CRT的工作原理是由灯丝、阴极、控制栅组成电子枪，通电后灯丝发热，阴极被激发，发射出电
17、子流，电子流受到带有高电压的内部金属层的加速，经过透镜聚焦形成极细的电子束，打在荧光屏上，使荧光粉发光。电子束在偏转线圈产生的磁场作用下，可以控制其射向荧光屏的指定位置，电子束打在荧光屏上后会形成一个发光点，若干个发光点就可以组成图像。RGB三色荧光点被不同强度的电子束击中，就会产生各种色彩，通过控制电子束的强弱和通断，则可以形成各种绚丽多彩的画面。一般荫罩式显像管的内部有一层类似筛子的网罩，电子束通过网眼打在呈三角形排列的荧光点上，三把电子枪分别对应RGB三色，所以叫做“三枪三束”显像管。荫栅式显像管的原理也是一样，只不过此类显像管的网罩是将许多光栅纵向固定在框里形成的。6.2.3 CRT显
18、示器技术指标1扫描方式扫描方式分为“逐行扫描”和“隔行扫描”两种。隔行是指每隔一行显示一行到底后再返回显示刚才未显示的行，而逐行是指顺序显示每一行。逐行扫描比隔行扫描拥有更稳定的显示效果。在相同的分辨率下，隔行要比逐行抖动的厉害，早期的14寸显示器都采用隔行方式，现在的显示器都已采用了逐行扫描。2栅距和点距栅距和点距点距是指屏幕上相邻两个同色像素单元之间的距离，即两个红色（或绿、蓝）像素单元之间的距离，点距的单位为毫米（荫罩式显像管的选色板为孔状金属板，荧光粉为点状排列荫罩式显像管的选色板为孔状金属板，荧光粉为点状排列）。点距不同的测量方法如实际点距、垂直点距和水平点距有差别。如图6.7所示。
19、垂直点距等于三个同色荧光点组成三角形斜线距离的一半，等同于点距（边长）的一半。而水平点距实际上是这个三个同色荧光点组成三角形的高，我们知道，等边三角形的高小于边长，因此，水平点距小于实际点距(一般为.28)。点距越小，显示器显示图形越清晰。由于SONY推出的特丽珑显像管采用了栅状荫罩，因此引入了栅距(选选色色板板为为垂垂直直金金属属线线组组成成，荧荧光光粉粉的的排排列列为为R、G、B三三色色荧荧光光粉粉条条，点点距距是是.25，透透光光率率更更强强，因因而而显显示示色色彩彩更更丰丰富富亮亮丽丽)的概念。栅距是指荫栅式显像管平行的光栅之间的距离（单位：mm），如图6.8所示，代表显示器就是“特丽
20、珑”和“钻石珑”等。采用荫栅式显像管的好处是栅距长时间使用不会变形，因此显示器使用多年也不会出现画质下降，而荫罩式正好相反，其网点会产生变形，所以长时间使用就会造成亮度降小，颜色转变的问题。另一方面由于荫栅式可以透过更多的光线，从而可以达到更高的亮度和对比度，令图像色彩更加鲜艳逼真自然。但从理论和应用上讲，孔状荫罩显示器显示的图像更精细准确，适合CAD/CAM的应用；荫栅式荫罩显示器的色彩要明亮一些（屏幕受到电子束激发的面积略大），更适合于艺术专业的应用。显示器大多采用0.28mm点距，0.25mm有SONY的特丽珑和三菱的钻石珑，0.26mm有明基和部分飞利浦，三星部分产品采用0.22mm的
21、点距。对于普通用户而言，点距在0.28mm以下的显示器就可以考虑。3分辨率分辨率分辨率是显示器重要性能指标之一，它表示屏幕图像的精密度，是指显示器所能显示的点数的多少。由于屏幕上的点、线和面都是由点组成的，显示器可显示的点数越多，画面就越精细，同样的屏幕区域内能显示的信息也越多。可以把整个图像想象成是一个大型的棋盘，而分辨率的表示方式就是所有经线和纬线交叉点的数目。分辩率不仅与显示尺寸有关，还要受显像管点距、视频带宽等因素的影响。分辩率以乘法形式表现，比如1024768，其中“1024”表示屏幕上水平方向显示的点数，“768”表示垂直方向显示的点数。对于CRT显示器，支持的分辨率越多和越大，应
22、用范围也就越广，价格也就相应要高一些。4刷新频率刷新频率刷新频率分为垂直刷新率和水平刷新率。垂直刷新率就是场频，表示屏幕的图像每秒种重绘多少次，即每秒钟屏幕刷新的次数，以Hz为单位。VESA组织于97年规定85Hz逐行扫描为无闪烁的标准场频垂直刷新率。水平刷新率即行频，指显示器从左到右绘制一条水平线所用的时间，也就是电子枪每秒在荧光屏上扫过的水平线的数量，其值等于“场频垂直分辨率1.04”，单位为KHz（千赫兹）。该值越大，显示器可以提供的分辨率越高，稳定性越好。所以一般提到的刷新率通刷新率通常指垂直刷新率常指垂直刷新率。刷新率的高低对保护眼睛很重要，当刷新率低于60Hz的时候，屏幕会有明显的
23、抖动，而一般要到72Hz以上才能较好的保护眼睛。以800*600的分辨率、85Hz的场频为例，显示器的行频至少应为“600*85=51KHz”。5视频带宽视频带宽带宽是显示器视频视频放大器通频带宽度的简称，指电子枪每秒钟在屏幕上扫过的最大总像素数，以MHz为单位，其值为“水平分辩率垂直分辩率场频（画面刷新次数）”。与行频相比，带宽更具有综合性也更直接的反映显示器性能。但通过上述公式计算出的视频带宽只是理论值，在实际应用中，为了避免图像边缘的信号衰减，保持图像四周清晰，电子枪的扫描能力需要大于分辩率尺寸，水平分辨率大约为实际扫描值的80，垂直分辨率大约为实际扫描值的93，所以带宽的计算公式为：带
24、宽=水平分辨率/0.8垂直分辨率/0.93场频。带宽是显示器选择的一个很重要指标。带宽的值越大，显示器性能越好。表6-1列出了在几种常见分辨率和刷新频率下的可接受带宽。CRT显示器分辨率、刷新频率和带宽之间的关系显示器分辨率、刷新频率和带宽之间的关系6亮度和高亮亮度和高亮亮度是指画面的明亮程度。广义上的概念除了包括普通的亮度因素，同时还包括色彩的饱和度和艳丽度。亮度的单位是cd/m2。高亮的提升并不单纯地通过显示器的亮度调节按钮、加大显示器驱动电路电流的输出，把屏幕弄得发白，而是在亮度提高的同时，对比度、色彩的饱和度等也随着亮度一起提高，从而给用户提供一个鲜明亮丽清晰的画面。7辐射和环保标准认
25、证辐射和环保标准认证对显示器来说最重要的认证是电磁幅射标准和环保标准，即指限制显示器所发出的电磁幅射量的国际标准。目前有两项重要的标准，由瑞典权威机构发布：(1)MPR-II由瑞典国家测量测试局（SwedishNationalBoardforMeasurementandTesting）所制定的标准，主要是对电子设备的电磁辐射程度等实行标准限制，包括电场、磁场和静电场强度三个参数。现已被采纳为世界性显示器质量标准。(2）TCO标准标准TCO规范是由TCO(TheSwedishConfederationofProfessionalEmployees,瑞典专业职员联盟瑞典专业职员联盟)组织制定，用于
26、规范显示器的电子和静电辐射对环境的污染。该组织是以瑞典UTIA（信息与自动化学院）为主以及全国其它各学科专家和教授所组成。TCO以研究和保护生态、环保为目的，在不同的历史时期针对电子工业产品的电磁辐射限制制定了相应的TCO系列环保规范。TCO规范根据制定的时间命名，如上图所示，目前共有规范根据制定的时间命名，如上图所示，目前共有TCO92，TCO95和和TCO99三项标准，见到这个标签，表示显示器已通过了三项标准，见到这个标签，表示显示器已通过了TCO认认证。证。TCO规范的各种测试标准比规范的各种测试标准比MPR-II和和EPA的能源之星更加严格，我的能源之星更加严格，我们称之为们称之为“环
27、境标志环境标志”。TCO92致力于降低电磁辐射、节省电力、防火和防电。TCO95覆盖范围涉及显示器、键盘和系统单元。除TCO92的各项规定外，还提出了对环境保护的要求，并要求设备符合人体工程学。TCO99对显示器提出了最严格的要求，让用户感到最大程度的舒适，同时尽可能保护环境。同时对键盘及便携机的设计也提出了具体意见。(3）EPA标准标准由美国环保局指定，能源之星是符合该机构环保标准的认证标志。标有能源之星标志的电子设备符合EPA环保节能标准。8控制调节方式控制调节方式从早期模拟方式模拟方式到现在的数码调节方式数码调节方式是越来越方便，功能也越来越强大。数码调节方式对图像控制更加精确，操作更加
28、简便，界面也友好得多，也可以存储多个应用程序的屏幕参数。数码调节方式根据操作界面的不同，可分为普通数字调节普通数字调节和OSD（OnScreenDisplay，画中画）两种。其中OSD可以直接在屏幕中显示功能选项和调节状态，操作直观，调节精度高，显示器多采用这种方式。目前显示器都能对亮度、对比度、图像大小、位置、失真等屏幕参数进行调节。而一些高档显示器更是具备色温调节、三原色调节、聚焦控制等专业功能。9显像管的尺寸显像管的尺寸就是通常所说的14、15、17英寸，这里说的长度是指显示器屏幕对角线的长度，单位为英寸（1英寸=25.4毫米）。虽然显示器通常用15英寸、17英寸这样的指标来衡量屏幕大小
29、，实际上它们的显示尺寸并不一样。最大的可视图像尺寸(ViewableImageSize，VIS)大小取决于CRT的可用显示尺寸和显示器前面板开口大小。一般15英寸CRT的VIS在13.814英寸左右，17英寸CRT的VIS大约为15.516英寸左右。6.3 LCD液晶显示器最近两年来，随着液晶显示器（LCD，liquidcrystaldisplay）面板生产量、成品率的不断提升与液晶材料成本的下降，液晶面板供货不足的问题得到有效解决。整个液晶显示器市场伴随着技术革新和生产能力的扩大，用户消费水平的提高、消费观念的转变以和液晶显示器健康、节能、体积小巧等优势，再加上价格的持续下滑，使其力压CRT
30、产品成为市场主流。据相关数据统计显示，在2005年整个中国显示器市场，LCD显示器需求增长了20%，其中液晶显示器市场的需求量达到700万台以上，预计至2006年会增至1000万台以上，市场份额也将全面超越CRT产品。6.3.1 LCD显示器的分类LCD(LiquidCrystalDisplay)显示器在计算机方面的显示器在计算机方面的应用，最早出现在笔记本电脑。这种显示器体积小，耗应用，最早出现在笔记本电脑。这种显示器体积小，耗电量低，但价格相对较高。现在电量低，但价格相对较高。现在LCD显示器普遍应用于显示器普遍应用于笔记本电脑和台式笔记本电脑和台式PC上。上。在现在的应用中，在现在的应用
31、中，LCD基本上有以下几种：基本上有以下几种：1TN（TwistNematic，扭曲向列型）LCD2DSTN（DualLayerSuper超扭曲向列型）LCD3TFT（ThinFilmTransistor，薄膜晶体管）LCD6.3.2 LCD6.3.2 LCD工作原理工作原理液晶是一种具有规则性分子排列的有机化合物，它即不是固体也不是液体，是介于固态和液态之间的物质，加热时它会呈现透明的液体状态，冷却时则会出现结晶颗粒的混浊固体状态。液晶按照分子结构排列的不同分为三种：粘土状液晶，细柱形液晶和软胶胆固醇状液晶。这三种液晶的物理特性各不相同，而细柱形的液晶被用来制造液晶显示器。LCD主要部件是液
32、晶板，由两块无钠玻璃板构成，厚约1mm，中间夹有约5m厚的液晶材料将其均匀隔开。液晶材料本身并不发光，所以在显示屏两边都设有作为光源的灯管。在液晶显示屏背面有一块背光板（或称匀光板）和反光膜，背光板是由荧光物质组成，可以发射光线，主要是提供均匀的背景光源。背光板发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入液晶层，液晶层中的液滴被包含在细小的单元格结构中，一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。在玻璃板与液晶材料之间是透明的电极，电极分为行和列，在行与列的交叉点上，通过改变电压而改变液晶的旋光状态，液晶材料的作用类似于一个个小的光阀。在液晶材料周边是控制电路部分和驱动电路部分。当LCD中的电极产生电场
33、时，液晶分子就会产生扭曲，从而将穿越其中的光线进行有规则的折射，然后经过第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。液晶显示技术与CRT显示器相比，也存在弱点和技术瓶颈，如在亮度、画面均匀度、可视角度和反应时间上都存在明显的差距。其中反应时间和可视角度均取决于液晶面板的质量，画面均匀度和辅助光学模块有很大关系。对于液晶显示器来说，亮度往往和他的背板光源有关。有些厂商会通过将液晶体内的导电离子浓度降低来实现信号的快速响应，但其色彩饱和度、亮度、对比度就会产生相应的降低，甚至产生偏色的现象，这是以牺牲液晶显示器的显示效果样来提高信号的反应时间。有些厂商是在显示电路中加入了一片IC图像输出控制芯片，专门对显
34、示信号进行处理。IC芯片可以根据VGA输出显卡信号频率，调整信号响应时间。由于没有改变液晶体的物理性质，因此对其亮度、对比度、色彩饱和度都没有影响，但制造成本也相对较高。6.3.3 LCD显示器技术指标1液晶板类型(1）TN型（扭曲向列型液晶显示器（型（扭曲向列型液晶显示器（TwistedNematicLiquidcrystaldisplay）的简称）的简称）是液晶显示器中最基本的显示技术，其后的液晶显示器是以TN型为基础改进而得。它的原理比较简单，单纯的TN液晶显示器本身只有明暗两种情形（或称黑白），没有做到色彩的变化。(2）STN型型(SuperTwistedNematic，超扭曲向列，超
35、扭曲向列)显示原理与TN相类似。区别是TN场效应的液晶分子是将入射光旋转90度，而STN场效应是将入射光旋转180270度。由于液晶材料的关系以及光线的干涉现象，因此STN液晶显示器色调都以淡绿色与橘色为主。(3）DSTN(double-layersuper-twistednematic，双层，双层STN）通过双扫描方式来扫描扭曲向列型液晶显示屏，从而达到完成显示目的。DSTN是由STN发展而来的，因此显示效果相对STN来说，有大幅度提高。(4）TFT型（型（thin-filmtransistor，薄膜晶体管，薄膜晶体管）TFT型的液晶显示器较为复杂，主要的构成包括萤光管、导光板、偏光板、滤光
36、板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄模式晶体管等。首先液晶显示器必须先利用背光源，这些光源会先经过一个偏光板然后再经过液晶，液晶分子的排列方式从而改变穿透液晶的光线角度，接下来光线还必须经过前方的彩色的滤光膜与另一块偏光板。因此我们只要改变刺激液晶的电压值就可以控制最后出现的光线强度与色彩，并进而能在液晶面板上变化出有不同深浅的颜色组合。是目前主流液晶显示器的面板。2分辨率分辨率LCD液晶显示器和传统的CRT显示器一样，分辨率都是重要的参数之一。传统CRT显示器所支持的分辨率较有弹性，而LCD的分辨率与CRT显示器不同，一般不能任意调整，它是制造商所设置和规定的。LCD的最佳分辨率，也叫最大分辨
37、率，在该分辨率下，液晶显示器才能显现最佳影像。目前1719英寸的最佳分辨率通常为12801024，更大尺寸拥有更大的最佳分辨率。由于现在相同尺寸的液晶显示器的最大分辨率通常是一致的，所以对于同尺寸的LCD的价格一般与分辨率基本没有关系。3刷新率刷新率LCD显示器画面扫描频率不同于CRT，指显示器单位时间内接收信号并对画面进行更新的次数。由于LCD显示器中的每个像素都在持续不断的发光，直到不发光的电压改变并被送到控制器中，所以不会有闪烁的现象。4屏幕尺寸屏幕尺寸是指液晶显示屏幕对角线的长度，单位为英寸。液晶显示器标称的尺寸就是实际屏幕显示的尺寸，所以15英寸的液晶显示器的可视面积接近17英寸的纯
38、平显示器。现在主流产品主要以17英寸和19英寸为主。5点距点距LCD显示器的像素间距类似于CRT的点距，画质的细腻度由点距来决定，不过LCD的点距对于产品性能的重要性远没有对后者那么高。CRT的点距会因为荫罩或光栅的设计、视频卡的种类、垂直或水平扫描频率的不同而有所改变，而LCD显示器的像素数量则是固定的，因此在尺寸与分辨率都相同的情况下，大多数液晶显示器的像素间距基本相同。分辨率为1024768的15英寸LCD显示器，其像素间距均为0.297mm，而17寸的基本都为0.264mm，所以对于同尺寸的LCD价格一般与点距基本没有关系。6可视角度可视角度指用户可清晰看见屏幕影像时与屏幕所构成的最大
39、角度。CRT显示器的可视角度基本可以达到极限是180度，液晶显示器可视角度一般在140度左右。一般而言，LCD的可视角度是左右对称，常常是上下角度小于左右角度。可视角愈大愈好。7亮度与对比度亮度与对比度液晶显示器是通过安装在显示器背部的灯管来辅助发光的。其光源的亮度决定整台LCD的画面亮度及色彩的饱和度，亮度越高越好，单位是cd/m2（每平方公尺烛光），也叫NIT流明。目前国内能见到的TFT液晶显示器亮度都在200cd/m2左右。对比度是黑与白两种色彩不同层次的对比量度，也是直接关系色彩是否丰富的技术参数，高达300:1时的对比度可以支持各阶度的颜色。对比度越高越好。目前多数的LCD显示器的对
40、比度都在100:1300:1左右，还没有很好的统一标准来衡量亮度和对比度。8响应时间响应时间响应速度是指LCD各像素点对输入信号的反应速度，即像素由亮转暗或是由暗转亮所需的时间。响应时间愈小愈好，响应时间越小使用者在看运动画面时就不会有尾影拖拽的感觉。目前主流LCD的反应速度都大于25ms，而CRT的反应时间只有1ms，不会出现残影、拖尾现象。9色彩数色彩数色彩数就是屏幕上最多显示颜色种类的总数。对屏幕上的每一个像素来说，256种颜色要用8位二进制数表示，即2的8次方，因此我们也把256色图形叫做8位图；如果每个像素的颜色用16位二进制数表示，我们就叫它16位图，它可以表达为65536种颜色；
41、还有24位彩色图，可以表达16,777,216种颜色，如表6-2所示。液晶显示器一般都支持24位真彩色。6.4 显卡和显示器选购6.4.1 显卡选购选购显卡除了考虑技术指标外，还要注意以下问题：选购显卡除了考虑技术指标外，还要注意以下问题：1根据需求选购显卡根据需求选购显卡高性能的显示卡总是受到用户的偏爱，然而产品的高性能往往意味着高价格，所以选购的关键是在价格与性能之间找一个平衡点。一般根据用户的实际需求购买相应的显卡是最重要的。多数家庭用户和办公用户都是做文字处理、办公、上网、学习等简单的工作，对显卡性能的要求比较低，这类用户一般性能的显卡就足够，可考虑主板上集成的显示卡即可。由于大多集成
42、显卡的显存通过共享内存来实现，所以在使用如PhotoShop、PhotoImpact等大型程序时表现有所缩水。对于以娱乐为主的用户主要应用是看碟和打游戏，建议选用中等档次的显卡，有一定3D性能的图形加速卡，这类用户可以选择采用ATIRadeon（reidi:en雷地恩）VE或nVIDIAGeForce2MX/MX200/400等带有双头显示(可以设置画面输出到2个显示器，可以实现两个显示器同时显示一个画面内容，还有可以设置分别显示不一样的内容。)功能的图形加速卡。对于3D性能要求极高又不太在乎价格的用户，高档的显示卡是他们追求的目标，一般这类产品可选的余地不大，而且价格较高。这类用户应选择采用
43、ATIRadeon8500/8500LE或nVIDIAGeForce3Ti200/Ti500之类的产品。在选购显卡时应考虑显卡与显示器合理搭配。如，使用LCD的用户最好选择带有DVI等数字输出接口的显示卡（当然前提是LCD支持数字接口），使LCD的显示效果达到最佳，充分发挥LCD数字信号的特点。2显卡核心芯片的选择显卡核心芯片的选择就目前主流显卡的核心芯片来说，NVIDIA与ATI两家产品各有所长，选择哪种要看你实际用途。如果用户一切配置是为了游戏，推荐使用nVIDIA的产品。毕竟它的3D加速性能比ATI略胜一筹，对游戏的支持也要好些，现在已经有越来越多需要图形加速的3D游戏以nVIDIA芯片
44、规范作为游戏的基准显示平台。如果除游戏外还要将电脑用于设计用途或多媒体应用，那建议你使用ATI的产品，它的2D/3D画质比nVIDIA的产品更细腻，色彩还原也更艳丽逼真，而在视频回放方面更是得心应手，效果一流，毕竟这是ATI的强项。在3D加速方面，ATI系列产品正在逐渐拉近与nVIDIA的距离，最重要的是，在同样性能等级产品中，ATI的价格更为合理。3印刷电路板及电容和集成块的选择印刷电路板及电容和集成块的选择一般来说质量越好的PCB板越有一种晶莹、温润的感觉，显卡使用的PCB从2层到8层不等，性能和价格随PCB厚度的增加而上升。一些低价显卡使用两层线PCB板，这种PCB在阳光下观察，可以发现
45、透光。而6层以上PCB大多用在走线复杂、IC芯片数量繁多的超高档专业显卡上。目前市面上绝大多数显卡用的是4层板和6层版，同样层数的板越厚越好。PCB上各芯片和零件的布置也很重要。显卡用的电容有两种：铝电解电容和钽电解电容(S型)或固体钽电容(SF型)。从电容安装形式上来看又有DIP(双列直插式)和SMD(贴片式)两种。目前采用DIP铝电解电容(黑色圆柱状)SMD(SurfaceMountedDevices,表面贴装器件表面贴装器件)铝电解电容(银白色圆柱状)和SMD钽电容(黄色和黑色长方形小颗粒)的显卡居多。从性能上讲，DIP铝电解电容存在漏电流系数大，加工显卡费时，加工精度低等缺点，优点是成
46、本较低。钽电容温度系数小、电量精确，可以工作在很高的温度上，这些都是它的突出优点。但是钽电容也有不少缺点，如在大电流充放电时易爆，极性很强等。钽电容电容量不可能做得很大，如GeForce2显卡上用的几个主电容容量都很大，因此就只能使用SMD铝电解电容。部分显卡上的集成块只有一颗，主要是给显示芯片提供所需电压的变压集成块。好的变压集成块体积较大、较厚，上面印刷标识会很清晰。劣质变压集成块则小、薄，标识非常模糊。4主流显卡市场情况主流显卡市场情况从2005年IT市场数据来看，用户对不同接口类型、主流芯片组和不同价位产品的关注情况不同，如下图6-10也可以作为用户选购显卡的参考。从图上显卡接口方面看
47、，目前主要分为AGP-8X和PCI-E两种，AGP-4X等其它低速接口产品基本不再生产。2005年AGP-8X接口产品占据了一半多市场，PCI-E紧随其后。不过PCI-E接口产品将会是主流产品(为目前主流产品)。从主流芯片组方面看，采用ATI的Radeon9550、RadeonX700及nVIDIA的GeForce6600GT、GeForce6600、GeForceFX5200五大芯片组的显卡在2005年占据了半数以上的市场份额。从从用用户户对对不不同同价价格格显显卡卡的的关关注注程程度度来来看看，500-800元元的的显显卡卡仍仍占占据据着着市市场场主主流流；其其次次是是500元元以以下下的
48、的低低端端显显卡卡；800-1200元元中中高高端端显显卡卡和和1200元元以以上上高高端端显显卡也有相当的市场分额。卡也有相当的市场分额。5主流市场产品主流市场产品我们分别以nVIDIA和ATI显卡芯片为主要对象，简单介绍目前主流市场上不同段位的显卡产品，作为我们选购的一个参考依据。(1）低端显卡市场(600元以下)nVIDIA芯片在低端显卡市场，nVIDIA主要有GeForce7300LE、GeForce7100GS、GeForce7300GT三款主力产品。GeForce7300LE采用90nm制程生产，128MB的GDDR2显存，通过TurboCache技术最大支持256MB的显存，或者
49、采用256MB的GDDR2显存，通过TurboCache技术最大支持512MB的显存，提供64bit的显存位宽。GeForce7100GS。受NV44架构制约，GF7100GS性，7300LE性能最少落后40%。ATI芯片相对于相对于NVIDIA，ATI的低端产品似乎要弱许多。目前的低端产品似乎要弱许多。目前ATI的主打产品仍是的主打产品仍是X1300系列。低端显卡产品如系列。低端显卡产品如微星RX1300LE-TD256E显卡。(2）中端显卡市场）中端显卡市场(600元元1000元元)nVIDIA芯片目前在中端显卡市场，NVIDIA阵营已经完全由GF7600GS、7600GT两款产品把持。下
50、图是七彩虹天行7600GTUP显卡ATI芯片芯片在中端显卡卡市场，主要产品为X1600PRO，受内核架构制约在性能上一直不能与GF7600GT抗衡。X1600PRO支持先进的HDR(High-DynamicRange,高动态范围高动态范围渲染渲染)+AA(FullSceneAnti-Aliasing,全屏抗锯齿全屏抗锯齿)技术、全新AVIVO技术(能提高2D影像质素的技术)的支持，让其无论在游戏画面效果及视频播放方面仍是有一定的优势的。(3）高端显卡市场）高端显卡市场(1000元元2000元元)nVIDIA芯片GeForce7900GS属于7900GT的简化版，核心/显存频率也仅为450MHZ