Cảm biến quang học đã trở thành tiêu chuẩn của những con chuột mà chúng ta sử dụng hàng ngày, từ đơn giản nhất đến phức tạp nhất, và bất kể hình dạng của chúng như thế nào, tất cả chúng đều đã thay thế quả bóng cổ xưa bằng một cảm biến quang học để theo dõi dấu vết của nó trên bề mặt. Trong bài viết này, chúng tôi giải thích cách thức hoạt động của cảm biến quang học được coi là tiêu chuẩn trên chuột mà chúng ta sử dụng hàng ngày.
Chuột quang có một số lợi ích so với chuột thông thường. Bằng cách không dựa vào các bộ phận cơ khí, khả năng hỏng hóc thấp hơn, nhưng đồng thời điều này làm giảm khả năng được sửa chữa. Chúng ta cũng không phải lo lắng về những bụi bẩn khó chịu tích tụ trên chuột và về mặt hiệu suất, chúng chính xác hơn nhiều khi nắm bắt các thay đổi tốc độ và không cần sử dụng các tấm lót đặc biệt.
Cảm biến quang học là gì?
Để hiểu chuột có cảm biến quang hoạt động như thế nào thì điều đầu tiên chúng ta phải biết hoạt động của loại cảm biến này. Đối với mô tả đơn giản của nó, điều duy nhất mà một cảm biến quang học làm là chuyển đổi các tia sáng thành một tín hiệu điện tử mà một bộ xử lý có thể đo được. Cảm biến quang học không chỉ được sử dụng trong chuột, ví dụ như hệ thống độ sáng tự động của điện thoại thông minh của bạn sử dụng một trong những cảm biến này để tự động giảm độ sáng của màn hình.
Cảm biến quang học có nhiều công dụng khác ngoài việc sử dụng trên chuột PC. Trong số các tiện ích của nó có máy photocopy và máy quét tài liệu, và cũng để phát hiện sự hiện diện của các đối tượng chuyển động. Loại thứ hai được sử dụng cho các hệ thống chụp ảnh và báo động tự động, đặc biệt là để phát hiện sự hiện diện của động vật trong tự nhiên.
Nhưng điều khiến chúng tôi quan tâm là cách các loại cảm biến này hoạt động trên những con chuột mà chúng tôi sử dụng hàng ngày trên PC, kể từ khi ra mắt microsoftIntellimouse của Intel vào năm 1999, những con chuột này đã thay thế những con chuột bóng cổ điển và đã chứng kiến sự xuất hiện của loại chuột thứ hai dựa trên khả năng chiếu sáng bằng tia laze, trong đó loại chuột đầu tiên trong lịch sử là MX 1000 của Logitech.
Cảm biến quang học trên chuột PC
Trong trường hợp của chuột quang, chúng không phát ra bất kỳ loại ánh sáng nào, vì vậy chuột thường được đi kèm với một bộ phát sáng, thường là đèn LED, mặc dù nó cũng có thể là một tia laser, trên đó bề mặt của nó được đặt. được chiếu sáng. di chuyển chuột. Khi trong thông số kỹ thuật của chuột, họ không nói rằng cảm biến của nó có một lượng IPS nhất định, họ thực sự đang nói về lượng hình ảnh mỗi giây được tạo ra bởi bộ tách sóng quang.
Thông tin đã nói được xử lý bởi một bộ xử lý có thể là tín hiệu kỹ thuật số, DSP hoặc là một đơn vị chức năng cố định. Bài tập về nhà của anh ấy? So sánh các hình ảnh với nhau để xem liệu có sự dịch chuyển không. Đối với điều này, một lưới bên trong được sử dụng trong đó tất cả các "pixel" của hình ảnh được căn chỉnh và cung cấp một nhận dạng. Khi có sự thay đổi trong hình ảnh tiếp theo, DSP biết điều đó bằng cách so sánh vị trí của mỗi pixel từ hình ảnh này sang hình ảnh khác.
Cần phải lưu ý rằng biết độ dời giữa hai điểm và tính đến thời gian, tốc độ chuyển dời của một vật và cả gia tốc nữa mới có thể biết được. Khi DSP đã xử lý dữ liệu, kết luận tương tự sẽ được gửi đến PC. Điều này được thực hiện ở tốc độ rất cao và do đó tại thời điểm khi người dùng nhìn thấy mối tương quan chuyển động trực tiếp giữa chuyển động của chuột và con trỏ màn hình. Thực tế? Đó là ảo ảnh được tạo ra bởi tần số cao mà cảm biến quang học hoạt động và hình ảnh nó chụp được xử lý.
LED so với ánh sáng laser
Chuột laze cũng giống như chuột quang, nguyên lý hoạt động của nó giống nhau nhưng chúng khác nhau về loại ánh sáng dùng để chiếu vào bề mặt. Trong trường hợp chiếu sáng bằng đèn LED, điều này có vấn đề là nó không thể xuyên qua nhiều bề mặt. Hậu quả của nó? Nếu hóa ra bạn đang sử dụng chuột trên bề mặt phản chiếu cao, chẳng hạn như bàn kính, thì điều sẽ xảy ra là mẫu mà cảm biến quang thu nhận sẽ bị sai.
Đó là lý do tại sao chuột có cảm biến quang học sử dụng tia laser để chiếu sáng có độ chính xác cao hơn chuột sử dụng đèn LED, mặc dù độ chính xác như vậy có thể phản tác dụng, vì chúng có thể thu thập thông tin thừa vô ích, dẫn đến sai sót trong việc giải thích nó một phần của DSP. Nguyên nhân khiến chuyển động của chuột không được diễn giải chính xác và điều này có thể dẫn đến lỗi trong các chương trình như thiết kế đồ họa, nơi đòi hỏi độ chính xác cao với chuột.
Vì vậy, có những tình huống trong đó cảm biến quang học với ánh sáng LED tốt hơn cảm biến laser, chi phí là lớn nhất trong số đó, nhưng thực tế là laser là bộ phận nhạy cảm hơn nhiều để phá vỡ so với đèn LED. Ngoài ra, khuyết điểm duy nhất là việc sử dụng nó trên các bề mặt phản chiếu cao.
Laser hay LED, công nghệ nào tốt hơn?
Trước câu hỏi này, mỗi nhà sản xuất sẽ đưa ra một câu trả lời khác nhau, một số sẽ nói với bạn rằng cảm biến quang học với ánh sáng LED tốt hơn nhiều và một số khác là cảm biến laser. Loại trước đây thường được khuyên dùng cho các mục đích sử dụng thông thường trừ khi bạn di chuyển chuột qua kính hoặc bề mặt phản chiếu cao. Mặt khác, laser thường được sử dụng trong chuột chơi game chuyên nghiệp và do đó chúng thường đắt hơn nhiều.
Cần phải lưu ý rằng một phần quan trọng của quá trình là dựa trên cách DSP tích hợp trong chuột diễn giải các hình ảnh đã chụp. Đây là điều quan trọng và các thương hiệu chuột khác nhau phát triển các công nghệ độc quyền của riêng họ, dựa trên việc sử dụng các DSP của riêng họ. Rốt cuộc, bộ tách sóng của cảm biến quang học, tia laser, đèn LED và các thành phần còn lại của các loại chuột khác nhau đều khá chuẩn, trong đó DSP là phần cứng ít được biết đến nhất và quan trọng nhất của chuột quang. .
