栅格数据输出设备

5.4.2　栅格数据输出设备

1.打印及绘图设备

(1)打印机

最简单的栅格显示设备是行式打印机即打印终端。最早的计算机制图系统就是用这种粗糙、简单但速度较快的设备作为输出工具。行打印机的字母和符号占有的空间是1/10英寸×1/6英寸的长方形，而栅格数据库的像元基本上都是正方形。输出结果使地图的y方向拉长，x，y方向的比例尺不一致。阵列打印机的问世彻底解决了这方面的问题。这种打印机可按用户需要进行设置，正方形、长方形、点阵密度、图形符号等均可设置。用阵列打印机可以输出各种线画图、灰度图和面积填充符号图等。某些阵列打印机上带有三色色带，可打印出多色彩色图。

(2)高分辨率阵列打印机

使用静电复印原理的阵列打印机可达每英寸400个点，即15.7点/mm的高分辨率栅格输出图像或图形。这种打印机由两个基本部分组成:纸张输送机和安置细针的横架，每个细针彼此靠得很近又能单独动作。这种打印机打印出灰度等级的原理是横架上的每一根针对应于一个像元，如果像元表示为“on”即黑色，相应的针就得到一定的电子数量，这些电子传送到纸上就“打印”出黑色像元。像元表示为“off”(白色)，相应的针无电子传送出，纸上为白色。黑色的深浅取决于针上获得的电子数量。电子数量则与像元的位组合模式匹配。

(3)喷墨打印机/绘图仪

喷墨打印机/绘图仪的工作方式是通过墨盒向打印头提供墨水，产生非常精细的文字或图形。大部分产品是将打印头与墨盒做在一起，待墨用完后全部扔掉，这样使得打印墨盒的成本比较高。目前，这种喷墨设备已经成为打印市场的主体。

喷墨绘图仪具有600DPI或更高精度的分辨率，是进行空间图形输出的主要产品。其输出颜色有黑白和彩色两类，彩色输出能满足一般图形输出要求。幅面可达到A0，用卷筒纸或单张纸输出均可。

喷墨绘图仪的不足之处在于，如果在绘图过程中突然出现墨水用完的情况，那么整张图纸就作废了。一些新的喷墨绘图设备管理软件已经能够有效地检测墨量的情况，若出现墨量不足，可及时给出提醒。此外，一个新的墨盒一旦打开，若搁置长期不用，则墨盒会干涸。

(4)激光打印机

激光打印机代表了打印机的发展方向，其文字打印质量使其用户日益增多，而图形打印功能也在这类打印机中得以实现。当前激光打印机的幅面不超过A3，但大幅面的激光打印机正在研制，彩色激光打印机也已出现多年。

除打印质量外，激光打印机的另一优势在于其打印速度。一个快的激光打印机可以在一秒钟内输出32页文本。所有的打印内容都可用软件进行模拟打印显示，如果打印机本身不出故障，则不会浪费任何纸张。

此外，激光打印机不会出现像喷墨打印机/绘图仪的突然断墨现象，如果碳粉减少，其颜色只是逐渐变浅。激光打印机的分辨率一般不低于喷墨类的产品，这使得用它来输出空间图形不会出现大的问题。由于以上良好的特性，未来的大幅面激光绘图仪可能会像现在的喷墨绘图仪一样普及。

图5-9　用激光打印机输出的矢量图

2.屏幕显示器

(1)CRT显示器

CRT(阴极射线管)显示器的核心部件是CRT显像管，其工作原理和电视机的显像管基本一样，可以把它看作是一个图像更加精细的电视机。经典的CRT显像管使用电子枪发射高速电子，经过垂直和水平的偏转线圈控制高速电子的偏转角度，最后高速电子击打屏幕上的磷光物质使其发光，通过电压来调节电子束的功率，就会在屏幕上形成明暗不同的光点形成各种图案和文字。

(2)LCD液晶显示器

液晶显示器(liquid crystal display)，为平面超薄的显示设备，它由一定数量的彩色或黑白像素组成，放置于光源或者反射面前方。液晶显示器功耗很低，已经逐步取代CRT显示器。LCD技术也是根据电压的大小来改变亮度，每个LCD的子图元显示的颜色取决于色彩筛检程序。由于液晶本身没有颜色，所以用滤色片产生各种颜色，而不是子图元。子图元只能通过控制光线的通过强度来调节灰阶，只有少数主动矩阵显示采用模拟信号控制，大多数则采用数字信号控制技术。彩色LCD中，每个像素分成三个单元，或称子像素，附加的滤光片分别标记红色、绿色和蓝色。三个子像素可独立进行控制，对应的像素便产生了成千上万种甚至上百万种颜色。

LCD显示器技术在不断发展过程中，早期的TFT技术正逐步由耗电更少、寿命更长的LED背光技术取代。