追溯电脑显示设计之路

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  无论是液晶显示器、阴极射线管显示器还是纸张打印输出,自人类开始迈入数字时代以来,用户们就需要一种方法来查看在计算机上运行的程序所得到的结果。从闪烁的指示灯、穿孔卡片,到液晶显示器和现在的3D平板显示器,在技术的推动下,电脑显示终端走过了翻天覆地的设计历程。
  
  闪烁的指示灯
  虽然几乎每一台早期计算机都提供某种硬拷贝打印输出,但最早期的数字显示器以成排的闪烁指示灯为主——计算机在处理某些指令或者访问存储器位置时,小小的灯泡就会忽亮忽灭。
  
  穿孔卡片
  ENIAC计算机使用霍尔瑞斯穿孔卡片作为输入和输出方法。如果要编写程序,操作人员就在类似打字机的机器上敲入内容,将指令编码成一串孔眼,打到纸卡上;然后,操作人员将一摞卡片装入到计算机,计算机就会读取并运行程序;至于输出,计算机会将编码结果打到空白穿孔卡片上,然后操作人员可以用IBM 405制表机对穿孔卡片译码,这种设备可合并卡片结果并打印。
  
  早期阴极射线管显示器
  第一批阴极射线管最初出现在计算机上时,被作为一种存储器。不久后,有人认识到可以使用数量更多的阴极射线管以显示存储器里的内容。后来,设计师们对雷达阴极射线管和示波器阴极射线管做了改动,用做原始的图形显示器(只有向量,没有色彩),比如SAGE系统和PDP-1里面的显示器。当时,它们很少用于显示文本。
  
  
  译码纸带
  作为穿孔卡片之外的另一种选择,许多早期计算机使用一卷卷长长的纸带,上面的穿孔图案代表计算机程序,这些计算机有许多还将程序结果以穿孔图案的方式打到同一种纸带上。然后,操作人员让纸带穿过机器,电动打字机会自动将计算机输出结果以人可读的方式(数字和字母)打到一卷卷比较大的纸上。
  
  
  早期电传打字机显示器
  人们自1902年以来就一直使用电传打字机通过线缆(或通过后来的无线电)与另一台电传打字机进行通信,使用特殊电码。到20世纪50年代,工程师们将电传打字机直接连接到计算机上,把它们用做显示设备。电传打字机提供了不断打印输出计算机会话内容的功能。直到20世纪70年代中期,它们仍是与计算机进行交互的成本最低廉的方式。
  
  玻璃电传打字机
  20世纪60年代初,计算机工程师们认识到可以使用阴极射线管作为虚拟电传打字机中的虚拟纸。结果证明,与纸张相比,视频显示器快速、灵活得多。从20世纪70年代初期到中期,这类终端成了与计算机交互的一种主要方法。这种设备连接到计算机上后,通常只传输代码以呈现文本字符的连接线,而无法呈现图形。直到20世纪80年代,支持彩色的玻璃电传打字机仍旧为数不多。
  
  复合视频输出端
  电传打字机在1974年时价格不菲,连使用纸张的电传打字机也很贵——远远超出了PC早期时代自己动手一族的承受范围。Don Lancaster、Lee Felsenstein和Steve Wozniak想到了使用成本低廉的闭路电视视频监视器作为显示器。没过多久,Wozniak和Felsenstein都将这种视频终端做到计算机(分别是苹果I和Sol-20)里面,并在1976年制造出了第一批出厂时自带视频输出端的计算机。
  复合显示器
  除了射频电视输出端外,许多早期的家用计算机还支持复合视频显示器,以获得质量更高的画面。PC革命进入全盛时期后,苹果、Commodore、Radio Shack和德州仪器等计算机厂商开始设计和销售视频显示器(包括单色和彩色显示器),这些显示器大多是可以完全互换的。
  普通电视机显示器
  野心勃勃的企业家们为苹果II生产了“射频调制盒”,这种设备可以将复合视频转变成模拟无线广播信号——电视机能够处理这种信号。1979年生产的Atari 800就含有一个射频调制盒,不过,带宽方面的约束致使电视机显示器的实际输出分辨率很低,所以“专业”的计算机开始避开电视机,改用专用显示器。
  早期等离子显示器
  20世纪60年代出现了一种非传统的显示器技术,使用在两块玻璃板之间俘获的带电气体,当电通过某些位置的玻璃板上方时,就会形成发光的图案。最早使用等离子显示器的计算机设备之一就是PLATO IV终端,后来,IBM和GriD等公司也开始尝试在便携式计算机中使用厚度较薄、重量较轻的显示器。虽然等离子显示器技术从未在PC界流行起来,不过,事隔多年之后,这一技术开始在平板电视机中流行。
  早期液晶显示器
  20世纪60年代,另一种非传统的显示器技术——液晶显示器华丽登场,这一技术在20世纪70年代被首次用于袖珍计算器和手表,走上了商业化道路。20世纪80年代早期,便携式计算机开始完美地利用液晶技术,这种显示器极其节能、轻盈而纤薄。不过,早期的液晶显示器是单色的,对比度很低,还需要单独的背光或直接照明才能看清屏幕内容。
  早期IBM PC显示器
  1981年,投放市场的IBM PC采用了一款直接连接的单色显示适配器(MDA),这种视频显示标准的清晰度可与视频终端相媲美。为了显示彩色图形,IBM设计出了彩色图形适配器(CGA),它可连接至复合视频显示器或IBM 5153显示器(需使用特殊的RGB连接线)。1984年,IBM推出了增强型图形适配器(EGA),同时推出了分辨率更高、色彩更丰富的新型显示器。
  麦金塔显示器
  1984年面市的第一台麦金塔电脑包括一台9英寸单色显示器,可以轮廓分明地呈现麦金塔的512 ×342像素映像图形,尽管只有黑色或白色(沒有灰度)。直到1987年麦金塔II问世,这个系列的苹果电脑才正式同时支持彩色视频显示器和外接显示器。在之后的日子里,麦金塔显示器日臻完善,以画面清晰、准确呈现色彩而出名。
  RGB救驾
  20世纪80年代,市面上出现了麦金塔和IBM PC的竞争产品,可呈现清晰的、高分辨率的彩色图形。其中的Atari ST系列和Commodore Amiga系列都配备专有的单色显示器和RGB显示器,使用这些系统的用户可以最充分地感受计算机的丰富图形。
  两个重要创新
  在IBM PC的早期,用户们需要使用不同的显示器以适合每一种显示方案,日电公司(NEC)发明了第一款名为MultiSync的多频显示器,这种显示器可以动态支持一系列分辨率、扫描频率和刷新率,这项功能不久就成了行业标准。1987年,IBM又推出了VGA视频标准和第一批VGA显示器,与IBM的PS/2计算机系列配套使用。此后,几乎每一项模拟视频标准都基于VGA(及众所周知的15针接口)开发而成。
  笔记本电脑显示器
  在整个20世纪八九十年代,液晶显示器技术不断得到改进,而原动力正是一派红火的笔记本电脑市场。新的技术和设计使显示器的对比度更高、视角更好,并拥有高级的色彩功能,还开始随带背光以便夜间使用。
  米色机箱时代
  20世纪90年代中期,用于PC和Mac机的显示器都是米色的。那是个价格低廉的彩色多频VGA显示器大行其道的时代,这种显示器可轻松自如地处理范围很广的分辨率。厂商们开始尝试生产从14英寸到21英寸及更大尺寸和支持4:3比例显示或竖向全页显示的各式各样的产品。到20世纪90年代末期,一些阴极射线管显示器甚至被做成了平板状。
  早期台式机液晶显示器
  自20世纪80年代以来,计算机公司开始小批量尝试生产台式机液晶显示器,但与更流行的阴极射线管显示器相比,这种显示器往往成本高昂,而且性能差强人意。到1997年前后,这种情况发生了转变,当时优派、IBM和苹果等诸多厂商纷纷推出彩色液晶显示器,与传统显示器相比,这些液晶显示器具有桌面占用空间小、耗电量低和散热量低等优点,对早期用户颇具吸引力。
  现在的显示器
  如今,液晶显示器尤其是宽屏液晶显示器已经成为PC行业的标准配置。桌面液晶显示器的销量在2007年首次超过阴极射线管显示器,目前,液晶显示器的价格已非常便宜,许多人开始尝试使用双显示器。近期的行业趋势是,通过特殊眼镜和超高分辨率支持的3D显示器备受关注。由于大多数电视机变得完全数字化,显示器与电视机之间的界线也开始模糊起来。
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