光电鼠标的工作原理

使用鼠标来同电脑交互的过程中,从移动鼠标到指针移动,中间发生了哪些细节?鼠标的参数在怎样发挥作用?下文将进行简要的说明。

鼠标原理

  1. 以光电鼠标为例,按照一定的**(采样)频率**,对所在平面进行采样
    1. 鼠标底部的发光二极管等光源发出光线,经过透镜照射到鼠标放置的平面上,并在反射后通过透镜到达鼠标内的光电二极管等光电传感器
    2. 平面细微的凹凸带来不同的明暗程度,因而平面反射的光被处理成一定尺寸的像素矩阵
    3. 鼠标的传感器具有一定的分辨率,表示像素矩阵的精细程度,一般用后面的DPI参数进行说明
  2. 像素矩阵被DSP(Digital Signal Processor)进行处理
    1. DSP分析两次采样之间的像素矩阵的差别,进行相关计算,找到差别最小的方向,得到鼠标在两次采样之间的移动方向
    2. DSP在分析多次采样之后,积累到达报告速率所需的时间,将多次移动方向合成的方向报告给主机
  3. 鼠标具有一定的DPI(Dots Per Inch)指标,决定了在屏幕上移动指针的效果
    1. 该参数表示鼠标移动1英寸后可以在屏幕上移动多少点,传感器分辨率越高,DPI一般也就越高
    2. 鼠标的像素矩阵越精细,要铺满一英寸的距离,像素矩阵所要移动的步数就越多
    3. 这样的轨迹和部署被报告给主机,主机经过处理后将鼠标的运动映射为指针的运动,因而DPI决定了鼠标的精度和速度

常见参数

  • 频率

  • 分辨率

  • DPI

  • 报告速率

  • IPS(Inches Per Second):电竞鼠标常用,它代表了鼠标能识别的最大速度,如果DPI很高而手速过快,就需要足够高的IPS才能正确识别鼠标的移动

特别地

玩家一般比较关心鼠标的灵敏度,调节有两种常见的方式:

  • DPI调节按键:一般是通过DSP在像素矩阵中采样并插值,来实现提高鼠标DPI的效果,线性插值精度就比较可观

  • 操作系统调节的鼠标灵敏度:一般是在鼠标的点映射到屏幕上的点时,选择忽略一些屏幕上的点来提高指针速度,但损失了精度