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1. 最早的顯示器
在十八世紀(jì)，人類對電的研究漸漸成熟，而電在圖形學(xué)方面的應(yīng)用卻還是一個(gè)空白，除了在世紀(jì)初的時(shí)候，電弧光燈率先被發(fā)明，它打開了人類對光的探索。人類開始猜想，我們是不是可以把一個(gè)活動(dòng)的景象，通過電來傳送并且復(fù)現(xiàn)。
開始的時(shí)候，行掃描概念被提出，也就是可以把一幅圖像，分成一行一行進(jìn)行掃描，傳真裝置因此誕生。之后，有一個(gè)人提出，我們是不是可以把圖像分為柵格的形式，也就一個(gè)一個(gè)小格子，每個(gè)格子顯示一個(gè)顏色，拼接起來，就是完整的一幅圖像，這個(gè)學(xué)說被沿用至今。而光有行掃描和柵格圖像還不夠，因?yàn)殡m然學(xué)說有了，但是還是沒有把圖片數(shù)字化。而在同一時(shí)間，光電管被發(fā)明，這種裝備可以實(shí)現(xiàn)光和電的互相轉(zhuǎn)換。另外一個(gè)哥們在這些基礎(chǔ)上，結(jié)合電磁波載波，發(fā)明了電視，而那時(shí)候的顯示，只能達(dá)到每秒5幀，每幀（關(guān)于幀，下面會進(jìn)行說明）30行。
2. CRT顯示器
在十八世紀(jì)末的時(shí)候，有一個(gè)更牛逼的哥們發(fā)明了一件裝備，它能把電信號轉(zhuǎn)化為光信號。聽著像上面提到的光電管，然而并不是，它被稱為陰極射線管，英文名CRT（Cathode Ray Tubes）。此后誕生了一系列電子顯示器（CRT顯示器），在開始詳細(xì)介紹它之前，先來看一組圖片。
別看這些大塊頭，現(xiàn)在覺得很Low又笨重。事實(shí)上，在高中的時(shí)候我們機(jī)房用的都是這種顯示器。它奠定和引導(dǎo)了顯示器的突飛猛進(jìn)，它同時(shí)也證明了一個(gè)定理，一個(gè)新事物只有起步的時(shí)候是最難的，你若堅(jiān)持，此后一帆風(fēng)順。
好了，現(xiàn)在來看一下CRT的原理圖，它是了解和處理視頻數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。
這個(gè)就是CRT，看著像手電筒，其實(shí)并不是。手電筒產(chǎn)生的是散光或不均勻光，而CRT產(chǎn)生的是均勻光。它的原理是通過電子槍發(fā)射“一束”電子，通過聚焦、偏轉(zhuǎn)等手段，打到涂有熒光層的屏幕上進(jìn)行發(fā)光。在前面的柵格圖像學(xué)說的理論之下，由一束電子點(diǎn)亮的屏幕一點(diǎn)，稱為一個(gè)像素。而CRT無重疊的打到屏幕上的最多點(diǎn)數(shù)稱為分辨率，如我們熟知的1280X1024，它表示屏幕上最多有1280X1024個(gè)點(diǎn)可以被點(diǎn)亮。
好的顯示器，在同樣的物理尺寸的情況下，像素點(diǎn)更小，能夠顯示的點(diǎn)數(shù)更多，分辨率更大，因而畫質(zhì)更細(xì)膩。
這張圖是CRT顯示器的掃描原理，也是著名的光柵掃描顯示器（光柵一詞來源于光學(xué)，它的本意是，由大量等寬等間距的平行狹縫構(gòu)成的光學(xué)器件。而CRT顯示器一行行掃描，形成的圖案，類似光柵）。典型的CRT采取逐行掃描的方式，當(dāng)然也有隔行掃描和隨機(jī)掃描的方式，不過在本文中不做研究。
在電子束沿每一行掃描的時(shí)候，它的強(qiáng)度要不斷變化，從而生成一幅圖像。這個(gè)圖像的圖形定義，也就是每一個(gè)像素的亮度、顏色等信息，保存在幀緩存（刷新緩存/顏色緩存）里面，幀是指整個(gè)屏幕。電子束從首行開始，到掃完尾行完成一幅圖案的顯示，這稱為一幀。CRT每完成一幀，自動(dòng)返回到左上角，開始掃描下一幀。
而人眼在每秒25幀的情況下，能自動(dòng)把圖片視為連續(xù)的動(dòng)畫，30幀以上，會覺得不卡。現(xiàn)在普遍的顯示器，每秒都能打到60幀以上，大多數(shù)能達(dá)到100多幀。例如隨便搜個(gè)顯示器，如下圖
它的響應(yīng)時(shí)間（點(diǎn)亮一像素所需要的時(shí)間）為5ms，每秒最多能顯示1000ms/5ms=200幀。
