光电鼠标的参数_光电感应度
光电感应度即鼠标的分辨率、精度，是选择一款鼠标的主要依据之一，单位是DPI或者CPI，其意思是指鼠标移动中，每移动一英寸能准确定位的最大信息数。显然鼠标在每英寸中能定位的信息数量越大，鼠标就越精确，人们定义这个参数的本意，就是用来描述鼠标的精度和准确度。对于以前使用滚球来定位的鼠标来说，一般用DPI来表示鼠标的定位能力。DPI是DotsPerInch的缩写，意思是每英寸的像素数，这是最常见的分辨率单位。当现在常见的光电鼠标出现后，发现用DPI描述鼠标精确度已经不太合适，因为DIP反映的是静态指标，用在打印机或扫描仪上显得更为合适。由于鼠标移动是个动态的过程，用CPI来表示鼠标的分辨率更为恰当。CPI是CountPerInch的缩写，这是由鼠标核心芯片生产厂商安捷伦定义的标准，意思是每英寸的采样率。 现在大多数鼠标采用了400CPI，少数罗技高端鼠标采用了800CPI。400CPI意味着什么呢？就是说当鼠标每移动一英寸就可反馈400个不同的坐标，换句话说也就是采用400CPI的鼠标可以观察到你手部0.06毫米的微弱移动。理论上说CPI越大，光电鼠标就越灵敏。例如，当我们把鼠标向左移动一英寸时，400CPI的鼠标会向电脑发出400次“左移”信号，而800CPI的鼠标就发送800次。做个假设，我们把鼠标移动1/800英寸，那么800CPI的鼠标会向电脑传送一次移动信号，而400CPI的鼠标却没有反应，我们必须再移动1/800英寸它才会传送移动信号。从这里可以看出，这两种分辨率的性能最大差别就在于800CPI的鼠标在移动的开始阶段会比400cpi的鼠标反应快些。800CPI和400CPI的鼠标只是在显示器分辨率高的情况下性能差异才会表现得明显一点。800CPI的鼠标虽然定位比较精确，但是价格比较昂贵，除非是专业图形用户或游戏专业玩家，400CPI分辨率的光电鼠标已经足够用了。 需要说明的是，鼠标的这个参数是个颇受争议的参数，人们设定这个参数原本的意思是想反映鼠标的精确程度，但实际上DPI或者CPI并不能很好的完成这个任务，因此有些厂商并不使用这个参数，或者即使使用也有不同的计算方法，这完全是由光电鼠标的工作方式造成。光电鼠标的结构可以分为三个部分，分别是成像系统IAS（ImageAcquisitionSystem）、信号处理系统DPS（DigitalSignalProcessor）和接口系统SPI（SerialPeripheralInterface）。首先成像系统IAS相当于一个高速连续拍照的数码相机，不断对鼠标垫进行拍照，然后信号处理系统DPS对拍摄到的每张图片进行分析，通过图片的变化判断鼠标的移动，最后接口系统SPI将鼠标移动的数据传给计算机。其中最为重要的是IAS系统，它是鼠标的核心部分，由光源、透镜和CMOS成像三部分组成。透镜可以起到对图像放大的作用，类似显微镜，显然提高透镜的放大倍数就可以提高鼠标的DPI。然而单纯提高放大倍数反而使图像模糊、变形，令DSP系统难以准确分析移动情况。因此DPI像一把双刃剑，单纯提高DPI并没有意义，并且目前多数鼠标使用的USB和PS/2接口的数据传输力有限，过高的DPI可能会超出接口的传输能力。 一个鼠标如果精确度不够，可能会出现移动不灵活、在高速移动中失控，甚至指针出现抖动的现象。要解决这个问题，除了要适当提高DPI之外，还要提高光源的亮度、增大CMOS感光面积，提高每秒钟拍照的次数。这几个方面必须相互配合，单独提高其中一个意义不大，甚至适得其反。例如每秒拍照的次数，微软早在第二代光学引擎就将拍摄次数提高到每秒6000次，罗技没有公布这个数据，估计也不会比6000低，但这个数不能代表鼠标精确程度，因此罗技和安捷伦已经不使用这个参数。有厂商将这些方面综合起来，提出了像素处理能力这个参数，表示鼠标每秒能处理的像素数量，目前主流的鼠标像素处理能力达到了300万/秒。应该说像素处理能力是相当科学的参数，但是缺点是不够直观，因此有人又提出了鼠标能适应的最大加速度和速度，从试验出发，让鼠标能适应人手在工作时鼠标移动的最大加速度和速度。然而这些参数都不能完整的反映鼠标的精确程度，各个厂商标称的方式也不尽相同，造成相互之间难以比较的现象。总的来说，光电感应度还是一个传统并且相对广为接受的参数，但是成熟的消费者应该了解这个参数，选购鼠标时不能只看数字，还要多了解鼠标实际使用效果。此外光电鼠标虽然可以在多种材料上工作，但实际对材料还是有挑剔现象的，为了让鼠标更好的工作，建议配上合适的鼠标垫，也许光电鼠标的发明者们也没想到光电鼠标的发展竟然成就了鼠标垫市场的迅速发展。【内容导航】 第1页：光电感应度第2页：定位技术第3页：刷新率 定位技术是指鼠标定位的方式，和鼠标的工作方式密切相关，常见的定位方式有光栅定位、轨迹球定位、发光二极管定位、激光定位等。 光栅定位主要是机械鼠标所使用的方式，不过由于纯粹的机械鼠标现在已经基本消失，这里的机械鼠标实际是指光机式鼠标。鼠标移动时带动胶球滚动，胶球的滚动又磨擦鼠标内的分管水平和垂直两个方向的栅轮滚轴，驱动栅轮转动。栅轮的轮沿为格栅状，紧靠格栅两侧，一侧是一红外发光管，另一侧是红外接收组件。鼠标的移动转换为水平和垂直栅轮不同方向和转速的转动。栅轮转动时，栅轮的轮齿周期性遮挡红外发光管发出的红外线照射到水平和垂直两个红外接收组件，产生脉冲。鼠标内控制芯片通过两个脉冲的相位差判知水平或垂直栅轮的转动方向，通过脉冲的频率判知栅轮的转动速度，并不断通过数据线向主机传送鼠标移动信息，主机通过处理使屏幕上的光标同鼠标同步移动。 轨迹球定位的工作原理和其实与光栅类似，只是改变了滚轮的运动方式，其球座固定不动，直接用手拨动轨迹球来控制鼠标箭头的移动。轨迹球被搓动时带动其左右及上下两侧的滚轴，滚轴上带有栅轮，通过发光管和接收组件产生脉冲信号进行定位。不过轨迹球的滚轮积大、行程长，这种定位方式能够作出十分精确的操作。并且轨迹球另一大优点是稳定，通过一根手指来操控定位，不会因为手部动作移动影响定位。此外，现在也有使用光电方式的轨迹球，其工作原理和发光二级管定位类似。 发光二极管定位是大多数光电鼠标的定位方式，这是一种电眼的工作方式。在光电鼠标内部有一个发光二极管，通过该发光二极管发出的光线，照亮光电鼠标底部表面（这就是为什么鼠标底部总会发光的原因）。然后将光电鼠标底部表面反射回的一部分光线，经过一组光学透镜，传输到一个光感应器件（微成像器）内成像。这样，当光电鼠标移动时，其移动轨迹便会被记录为一组高速拍摄的连贯图像。最后利用光电鼠标内部的一块专用图像分析芯片（DSP，即数字微处理器）对移动轨迹上摄取的一系列图像进行分析处理，通过对这些图像上特征点位置的变化进行分析，来判断鼠标的移动方向和移动距离，从而完成光标的定位。 激光定位也是光电鼠标的一种定位方式，其特点是使用了激光来代替发光二极管发出的普通光。激光是电子受激发出的光，与普通光相比具有极高的单色性和直线性，目前用于定位的激光主要是不可见光。普通光在不同颜色表面上的反射率并不一致，这就导致光电鼠标在某些颜色表面上由于光线反射率低，使DSP不能识别的“色盲”问题。此外普通光在透明等物质表面无法使用，或者产生跳动。由于激光近乎单一的波长能够更好的识别表面情况，灵敏度大大提高，因此使用激光定位的鼠标可以有效解决这些问题。上一页1【内容导航】 第1页：光电感应度第2页：定位技术第3页：刷新率鼠标刷新率也叫鼠标的采样频率，指鼠标每秒钟能采集和处理的图像数量。 刷新率也是鼠标的重要性能指标之一，即鼠标每一秒能够采集到的图像数据，一般以“FPS/S（帧/秒）”为单位。 可以这么说，即便光电鼠标拥有诸多优点，但刷新率不足乃是它的致命伤，这也是早期光电鼠标没有打入主流市场的主要原因之一。 举个简单的例子，比如在FPS游戏第一人称射击游戏中快速转身，刷新率低的光电鼠标就出现丢失光标指针的问题。刷新率对于光电鼠标如此重要，那到底怎样理解它呢? 不同于机电鼠标通过栅格的转动产生脉动信号而产生移动信息，光电鼠标是靠鼠标下方的一个CMOS传感器来负责分辨鼠标移动的。 刷新率的性能指标往往被消费者忽视，由于刷新率又称为采样频率，很多朋友会把采样频率与定义为采样率的DPI值所浑淆。刷新率在应用当也占据很重要的地位，例如鼠标快速移动一段距离，倘若鼠标的刷新率小于移动距离之内的图像数据，鼠标内部扫描的图像数据就会出现盲点，即扫描不到图像数据，最后导致定位光标位置失败，从而出现以往较常见的指针丢失的情况。确切一点来说，鼠标的刷新率参数越高意味着其每秒采样的数据率也越大，性能也越高。 我们都有坐车的经历：当汽车起步时，我们可以通过车窗外景物的后移来判断汽车在前移。而光电鼠标下方的CMOS传感器就是利用了我们人眼观察事物的特点来工作的：当我们移动鼠标时，CMOS传感器就会“观察”鼠标下的采样表面（桌面或鼠标垫）来获得鼠标的移动信息。CMOS并不是一直“睁着眼”，而是“一眨一眨”的。也就是说CMOS是以一定的频率对采样表面进行采样，产生离散量后转化为数字信息供计算机处理。那么这个采样频率即我们说的刷新率。 为了能产生数字信号，鼠标下的CMOS类似于我们见到的网格，它会把采样回来的图像分成很多紧密排列的小格，再在这些以小格为单位的图像中找出相同的像素点，也就是参照物。对比两次采样图像的相同像素点，也就知道了鼠标移动的方向。由于采样频率是固定的，鼠标的移动速度也就能计算出来了。 当鼠标移动速度过快时，鼠标在连续两次扫描所得的图片中找不到相同的像素点，也就无法判断光标移动的速度和方向了，这就是鼠标刷新率不足产生的光标指针丢失的现象。 刷新率和CMOS像素对鼠标的影响： 怎样才能使鼠标满足我们的移动要求呢？对于鼠标来说可以加大CMOS像素数或提高刷新率。 2002年下半年，罗技开发出了新一代的MX光学引擎，它推出了新的鼠标性能标志：像素处理能力。像素处理能力=每帧像素数×刷新率，这是综合了刷新率和CMOS像素数的一个指标。当时罗技极光云貂（MX500）的像素处理能力是470万像素/秒。 而微软的光学银光鲨4.0（IE4.0）有6000帧/秒的刷新率和22×22的CMOS尺寸，我们很容易算出微软这款鼠标的像素处理能力=22×22×6000=290万像素/秒。其实罗技MX引擎的刷新率并不如微软，大概在5000帧/秒左右，只是罗技提高了CMOS像素数的结果。上一页12【内容导航】 第1页：光电感应度第2页：定位技术第3页：刷新率
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