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未来数字成像器件的展望
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The Emerging Digital Imaging Devices
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硬拷贝和软拷贝之间的数字式电子纸
人们从把印刷机、打印机、复印机等得到的印件叫作硬拷贝，而把显示器等装置上面显示的图像、文字等叫作软拷贝。硬拷贝技术的发展，使得照片、印刷等领域产生了很大变化。另一方面，软拷贝领域也迎来了转换期。在下一代的显示器方面，正在大力进行平板显示器的开发。其中LCD和PDP电视机已被商品化。尤其是LCD已成为笔记本电脑的关键器件，并在逐步取代桌上型电脑的CRT。
作为填补硬拷贝和软拷贝之间的第三种媒体，数字式电子纸今后将有很好的前景。由于因特网的普及，在显示器上读取信息的机会增多，在办公室内不得不每天阅读超过几十封电子邮件。如果打印在纸上，显然比在显示器上容易阅读，并不易疲劳，但是要花时间，而且资源上也浪费。然而，长达几十页的文件，往往使人不愿在显示器上阅读。打印的好处在于同时可把多张纸排列起来，并且可折叠，很方便。但显示器可擦写，并还能显示动态图像等，有着纸张所没有的许多优点。于是，作为兼有两者长处的第三种媒体数字电子纸便应运而生。像显示器那样可擦的电子纸叫作"显示器状纸"，而纸那样软的显示器叫作"纸状显示器"。前者从硬拷贝技术出发处理的方法，后者是从软拷贝技术出发处理的方法。数字电子纸处于纸和显示器之间，是一种电子媒体的新概念。它既能像纸一样处理，又具备印刷物的视认性和可以擦除再写入特性。但是，数字电子纸并不要求动态图像功能，其目标是静态的信息显示。作为数字电子纸的实现手段，有液晶、热塑性塑料、热敏可擦写体、EL、光敏变色、热敏变色、电泳、磁泳、粉体移动等技术。
在21世纪一定会出现弥补纸和显示器缺点的新媒体，硬拷贝和软拷贝会继续共存，并且朝着相互弥补的方向发展。
21世纪的数字成像器件
另外一种显示技术 微型显示器的进展有着深远的意义。DMD(数字微镜器件)和GLV(光栅光阀)，通过硅芯片上的微小反射镜和带状衍射光栅的变位来控制反射光。LCOS(单晶硅场效应晶体管液晶)是在硅上形成的微细液晶，可以投射显示高精细的图像。LCOS利用袖珍的投影光学系统可以实现SXGA(1280
1024)像素以上的监视器，以及高分辨率电视。另外，在叫作"眼镜显示器"的系统中心，在眼镜框内通过棱镜那样的透明微小耦合学系统，把LCOS图像投射到眼中。它的重量很轻，可用微小的电力工作，适合于飞机内的应用等。此外，可以形成全息像的液晶显示器也在开发，也许在不久的将来，显示全彩色动态图像的立体视觉将成为现实。
随着这些新器件的研究开发，21世世的数字成像将有新的发展。作为一种理想的形态，可以想像是一种像人类视觉的电子摄像机、这些器件为人类观察而再现的显示器和能识别人类动作而响应的智能图像系统。
要实现这些新器件，随着数字纸和微显示器的发展，融进视觉工程的图像处理软件的开发是不可缺少的。
21世纪的办公图像器件
21世纪的数字成像技术将朝着创造对人类优美舒适环境的电子图像方向发展。下面介绍10年后可能出现在办公桌周围的一些电子图像器件：
(1)输入
A.像人眼那样拍摄的视觉摄像机
如果用电视摄像机拍摄夕阳下的人物和阴影亮度变化大的情景时，由于照明光的影响，外观与视觉系统不一样。视觉摄像机并不是像素对像素处理，而是考虑到周围色和明暗空间的互相作用，内置类似人眼视觉那样拍摄的视觉软件的摄像机。
B.可识别人动作的摄像机
它是不用键盘和鼠标而通过识别简单的手印和手势进行感性输入的器件。
C.三维鼠标:
以前有人开发了简便的三维鼠标。用黑白摄像机捕捉装在笔尖端呈三角形的小型LED光，根据三角形大小来检测距离，根据三角形的变形来检测笔的姿势。还有人应用了三维笔输入器件。这种器件采用在尖端装有压力传感器的记录笔。如果在转向加压，那么就可以输入深度信号。今后将会出现用于电脑的便宜而方便的空间对准器件。
(2)显示
A.具有视觉功能的显示器
这是能探测视线，跟踪视点移动而使画面上下移动或高精细显示中心部分的智能显示器。根据周围光的明暗，可以自动调整到容易观察的亮度和对比，这种传感反馈功能是标准设备。
B.钢笔手电筒式投影电视机
这是把微型LCoS、超小型投影光学系统和单芯片电脑组装在笔型手电筒壳体内的移动投影电视机。像激光指示器那样操作，在桌上应用时，可投影在A4尺寸的白纸上，在少数人开会时，换成强力光源，可以投影在小的屏幕上。
(3)输出
A.数字电子纸
按照字面，它是非常接近纸的可擦写电子纸，大部分的文件可用它阅读，可带着走。用这样一台设备可兼作的显示和打印。
B.光谱色再现打印机
喷墨打印机在理论上利用液滴1pl，工作速度200Hz，全彩色打印，以2400dpi的分辨率，每秒钟可打印A4纸5张左右。但是实际上受打印机结构、油墨干燥等限制很大。因此，如果开发出6
8原色的高纯度彩色油墨，那么不受照明光影响的光谱再现打印机将成为可能，并且也许不要复杂的彩色管理。
(4)办公用品
例如，背面有判断能力使人不累的椅子:有人在开发的项目可以探测伏案工作的人们姿势和举动，将白领阶层在一生中渡过很长时间的椅子功能进一步改良。通过在椅子背部安装二维压力传感器阵列，按图样识别姿势和压力分布，驱动控制致动器进行工作，使人保持在最不疲劳的状态。
（虞云）
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