追溯電腦顯示設(shè)計(jì)之路

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(shí)代以來，用戶們就需要一種方法來查看在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的程序所得到的結(jié)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(shù)的推動下，電腦顯示終端走過了翻天覆地的設(shè)計(jì)歷程。

閃爍的指示燈

雖然幾乎每一臺早期計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)在處理某些指令或者訪問存儲器位置時(shí)，小小的燈泡就會忽亮忽滅。

穿孔卡片

ENIAC計(jì)算機(jī)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(jī)的機(jī)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(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)就會讀取并運(yùn)行程序；至于輸出，計(jì)算機(jī)會將編碼結(jié)果打到空白穿孔卡片上，然后操作人員可以用IBM 405制表機(jī)對穿孔卡片譯碼，這種設(shè)備可合并卡片結(jié)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(jì)算機(jī)上時(shí)，被作為一種存儲器。不久后，有人認(rèn)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(shè)計(jì)師們對雷達(dá)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(dāng)時(shí)，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(jì)算機(jī)使用一卷卷長長的紙帶，上面的穿孔圖案代表計(jì)算機(jī)程序，這些計(jì)算機(jī)有許多還將程序結(jié)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(jī)器，電動打字機(jī)會自動將計(jì)算機(jī)輸出結(jié)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(jī)顯示器

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

玻璃電傳打字機(jī)

20世紀(jì)60年代初，計(jì)算機(jī)工程師們認(rèn)識到可以使用陰極射線管作為虛擬電傳打字機(jī)中的虛擬紙。結(jié)果證明，與紙張相比，視頻顯示器快速、靈活得多。從20世紀(jì)70年代初期到中期，這類終端成了與計(jì)算機(jī)交互的一種主要方法。這種設(shè)備連接到計(jì)算機(jī)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(jì)80年代，支持彩色的玻璃電傳打字機(jī)仍舊為數(shù)不多。

復(fù)合視頻輸出端

電傳打字機(jī)在1974年時(shí)價(jià)格不菲，連使用紙張的電傳打字機(jī)也很貴——遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了PC早期時(shí)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(jì)算機(jī)（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(shí)自帶視頻輸出端的計(jì)算機(jī)。

復(fù)合顯示器

除了射頻電視輸出端外，許多早期的家用計(jì)算機(jī)還支持復(fù)合視頻顯示器，以獲得質(zhì)量更高的畫面。PC革命進(jìn)入全盛時(shí)期后，蘋果、Commodore、Radio Shack和德州儀器等計(jì)算機(jī)廠商開始設(shè)計(jì)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(jī)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(diào)制盒”，這種設(shè)備可以將復(fù)合視頻轉(zhuǎn)變成模擬無線廣播信號——電視機(jī)能夠處理這種信號。1979年生產(chǎn)的Atari 800就含有一個(gè)射頻調(diào)制盒，不過，帶寬方面的約束致使電視機(jī)顯示器的實(shí)際輸出分辨率很低，所以“專業(yè)”的計(jì)算機(jī)開始避開電視機(jī)，改用專用顯示器。

早期等離子顯示器

20世紀(jì)60年代出現(xiàn)了一種非傳統(tǒng)的顯示器技術(shù)，使用在兩塊玻璃板之間俘獲的帶電氣體，當(dāng)電通過某些位置的玻璃板上方時(shí)，就會形成發(fā)光的圖案。最早使用等離子顯示器的計(jì)算機(jī)設(shè)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(jì)算機(jī)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(shù)從未在PC界流行起來，不過，事隔多年之后，這一技術(shù)開始在平板電視機(jī)中流行。

早期液晶顯示器

20世紀(jì)60年代，另一種非傳統(tǒng)的顯示器技術(shù)——液晶顯示器華麗登場，這一技術(shù)在20世紀(jì)70年代被首次用于袖珍計(jì)算器和手表，走上了商業(yè)化道路。20世紀(jì)80年代早期，便攜式計(jì)算機(jī)開始完美地利用液晶技術(shù)，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(dú)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(biāo)準(zhǔn)的清晰度可與視頻終端相媲美。為了顯示彩色圖形，IBM設(shè)計(jì)出了彩色圖形適配器（CGA），它可連接至復(fù)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(qiáng)型圖形適配器（EGA），同時(shí)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(gè)系列的蘋果電腦才正式同時(shí)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(zhǔn)確呈現(xiàn)色彩而出名。

RGB救駕

20世紀(jì)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(jì)算機(jī)的豐富圖形。

兩個(gè)重要?jiǎng)?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(xiàng)功能不久就成了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。1987年，IBM又推出了VGA視頻標(biāo)準(zhǔn)和第一批VGA顯示器，與IBM的PS/2計(jì)算機(jī)系列配套使用。此后，幾乎每一項(xiàng)模擬視頻標(biāo)準(zhǔn)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(gè)20世紀(jì)八九十年代，液晶顯示器技術(shù)不斷得到改進(jìn)，而原動力正是一派紅火的筆記本電腦市場。新的技術(shù)和設(shè)計(jì)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(jī)箱時(shí)代

20世紀(jì)90年代中期，用于PC和Mac機(jī)的顯示器都是米色的。那是個(gè)價(jià)格低廉的彩色多頻VGA顯示器大行其道的時(shí)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(jì)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(jī)液晶顯示器

自20世紀(jì)80年代以來，計(jì)算機(jī)公司開始小批量嘗試生產(chǎn)臺式機(jī)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(qiáng)人意。到1997年前后，這種情況發(fā)生了轉(zhuǎn)變，當(dāng)時(shí)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(diǎn)，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(biāo)準(zhǔn)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(jià)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(guān)注。由于大多數(shù)電視機(jī)變得完全數(shù)字化，顯示器與電視機(jī)之間的界線也開始模糊起來。