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「鼠标的工作原理你知道吗原来是这样」百家号_作者自评：

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★前言
现在市面上的鼠标都是现代光电鼠标，机械鼠标和早期的光电鼠标都已经被淘汰了。
与早期的光电鼠标相比，现代光电鼠标大幅度地提高了表面兼容性能力，使现代光电鼠标可以在更多的表面上工作。
现代光电鼠标的分类
现代光电鼠标按光源分类，可以分为光电鼠标（LED鼠标）和激光鼠标；按照专利划分，可以分为蓝影鼠标、无界鼠标和针光鼠标，它们都是光电鼠标。
下面我们将探讨一下这些技术的原理，然后给出选购建议。
★工作原理
现代光电鼠标需要通过一个光电传感器（实际上是一个微型低分辨率摄像头）来采集鼠标在物体表面上的移动方位。它使用LED(发光二极管)将红光照射到下方的表面，在被传感器接收之前进行反射和微调。塑料透镜收集反射的光，并在传感器上形成图像。
现代光电鼠标的工作原理
这种图像是一种很小的鼠标操作表面的黑白照片。当鼠标移动时，传感器会连续拍照。传感器会快速地拍照——速度高达每秒1500张照片或更快，拍照速度要足够快，以便让连续的照片重叠起来。
其余的工作由光学导航引擎负责。光学导航引擎通过一种专有的图像处理算法，识别捕获照片之间的共同特征并确定它们之间的距离。然后将这些信息转换为X和Y坐标，以指示鼠标的移动。
★MicrosoftIntelliMouseIntelliEyeIntelliMouse（左）和IntelliMouseExplorer（右）
最先成功商业化的光电鼠标是微软在1999年发布的IntelliEyeIntelliMouse和IntelliMouseExplorer。
使用红色LED作为光源的IntelliMouseExplorer
除了粗毛地毯或一些崎岖不平的表面[1]、反光或完全平坦的表面[2]（例如玻璃、镜子[3]或高度抛光的大理石[4]）、有重复图案的表面（例如杂志图片）[2]，它们几乎可以在任何物体表面上工作[5]。
与机械鼠标相比，IntelliMouse是一次长足的进步。它不需要经常地来拆开以清理污垢，光标跟踪也更稳定。其他制造商很快跟进，机械鼠标在几年之后便成为了过时产品。
★光电鼠标vs激光鼠标
现代鼠标按照光源不同，可以分为光电鼠标和激光鼠标。这两种鼠标哪个更好，它们有什么优缺点呢？下面我们来探讨一下。
LEDvsLaser
◇激光鼠标也是光电鼠标
一般情况下，人们常常把用LED做光源的鼠标称作光电鼠标或光学鼠标，用激光做光源的鼠标称作激光鼠标。如果按照机械鼠标和光电鼠标的分类，其实激光鼠标也是光电鼠标。
◇光电鼠标更好
总的来说，激光鼠标刚推出时，有意要取代光电鼠标。但光电鼠标也不是吃素的，经过多年的发展，光电鼠标不仅没有消失，反而牢牢控制着主流市场，而激光鼠标就逐渐式微。
综合来看，还是光电鼠标的性价比高，所以，我建议大家首选光电鼠标。
更多详情请看《光电鼠标和激光鼠标哪个好？》。
★微软蓝影技术[6][7]2008年9月，微软宣布了蓝影（BlueTrack）鼠标技术。配备有BlueTrack的鼠标几乎可以在所有类型的表面（如花岗岩，地毯和木头）上工作，但透明玻璃或镜子除外[6][8]。
2017年10月，微软发布了微软IE3.0蓝影增强版(MicrosoftClassicIntellimouse)，该鼠标的BlueTrack增强版技术支持在玻璃上跟踪。[9]
但是呢，这个玻璃不知道是不是悬空透明的玻璃，还是需要在透明玻璃底下垫一层非透明的材质才行，网上也找不到相关的详细评测。
◇工作原理
蓝影鼠标仍然属于光电鼠标。它们使用蓝色LED光束，然后在CMOS传感器上记录光线的反射，从而计算出鼠标的位移。与激光和光电鼠标相比，蓝影鼠标的原理是一样的，只做了少量的硬件调整。
首先，蓝影鼠标不再使用红色LED，而是使用蓝色LED。蓝光对灰尘和不规则性表面的敏感度低于红光，从而确保在不平整表面上获得更高的精确度。蓝光还可以提供更高对比度和更高分辨率的图像，从而更好地显示在传感器上。
其次，蓝色的光束比市场上的激光鼠标的光束大4倍，这意味着覆盖光线的表面更大，这让传感器可以捕捉到更多的表面细节，加强表面追踪能力。此外，还使用扩散器，确保光线散射最佳。微软开发了一款CMOS芯片，它具有先进的算法和像素结构，能够以快速准确的方式处理大量的反射光，以便跟踪鼠标的精确移动。
◇专利
目前，蓝影技术仍然属于微软的专利，所以我们只能在微软的鼠标上看到这项技术，其他公司是没有的。而且，蓝影鼠标价格不菲，最便宜的都要199元。
◇蓝影vs蓝光
蓝光鼠标并没有一个明确的定义，很多人把蓝影和蓝光混淆，实际上，鼠标厂商没有提过蓝光鼠标这个概念，我在这里给蓝光鼠标做一个定义。
将红光LED换成蓝光LED，其他零件不变的传统LED鼠标就是蓝光鼠标。
由于蓝光鼠标和蓝影鼠标都是采用蓝光LED，所以它们工作时，底部都发出蓝光。在外观上，它们很相似，难免大家会弄乱。但是，蓝影鼠标不仅把红色LED改成蓝色LED，感应器和镜头都已经更换。因此，蓝影鼠标比蓝光鼠标能在更多的表面上工作。
一般来说，微软的蓝影鼠标都会在规格上有标注，所有蓝影鼠标的标识都会印在包装上，而还有些鼠标的外壳上也会印有蓝影标识。
惠普蓝影鼠标
除了微软以外，在2010年年底，惠普也高调推出了类似的蓝影鼠标，但他们称其为“生态蓝影”技术。[10]很多品牌（例如ThinkPad、雷柏、新盟和镭马）也宣称自己拥有蓝影技术，不知道他们有没有侵权。
关于蓝影技术，微软是最典型的代表，而其他公司的蓝影技术，资料也不多，这里就不展开讲了。
◇现状
微软把蓝影技术运用在旗下的鼠标上，很多微软鼠标都有蓝影技术，但最便宜的蓝影鼠标都要199元。
★罗技无界技术[11][12][13]
2009年8月，罗技正式推出无界（Darkfield）追踪技术。
该技术可以让鼠标在各类型材质表面使用，甚至是玻璃（至少4mm厚）也没问题。
罗技Darkfield鼠标
传统光学追踪技术是以传感器侦测物体表面的结构细节，经由扫描不平整的表面辨识定位参考点，不过碰到光滑表面就会不听使唤，因为几乎为平面的高光泽物体表面，无法提供足够细节给传感器进行侦测。激光追踪技术是以激光照明光源，可在金属、磁砖、塑料、毛玻璃等各类型光滑材质运作，但面对透光材质，依然是让现今各类光电和激光鼠标变成痴呆鼠的大罩门。
◇工作原理
Darkfield追踪技术除了采用激光追踪技术外，并应用暗视野显微镜技术，可侦测玻璃表面上的微观粒子以及超细微刮痕，实现可在透光材质上追踪的能力。
Darkfield技术在不透光以及透光表面上运作示意图
Darkfield技术在有残留物的玻璃样本上所呈现的暗视野镜像
无界技术，是以斜角方式照明辨识物体，当传感器下方为透光材质时，影像传回鼠标影像传感器就会为漆黑状态。当物体表面被光源照射到的尘埃粒子、油脂、刮痕等细节，就会与漆黑背景形成对比，就可当成追踪定位的辨识依据。
Darkfield技术使用激光，所以Darkfield鼠标是激光鼠标。
◇专利
Darkfield技术是罗技的专利，所以我们只能在罗技的鼠标上看到这项技术。
◇现状
本来激光鼠标就不多，所以罗技的无界技术更加无用武之地。截至2018年6月，我们看到罗技旗下只有一款叫做MXAnywhere2S的Darkfield鼠标。
★双飞燕针光技术[14]
2011年2月，双飞燕发布二代光学针光技术。
◇工作原理
光孔表征与光路径关系针光技术原理图（光滑面）
针光技术原理图（凹凸面）
二代光学针光技术，虽然是采用红色LED光源,但其摒弃传统光束斜射方式,反改进为垂直的正射光路径,射入表面后即垂直反射进入光感应器。
双飞燕针光鼠标属于光电鼠标。
针光鼠：光孔小易防尘
二代光学“针光”鼠光孔面积比旧一代光学鼠光孔面积小15倍多，从而最大限度的避免了灰尘侵入光孔。
双飞燕声称二代针光技术有更好的表面追踪能力，可以在微尘玻璃、大理石、瓷砖、毛皮草、床垫和高亮皮革上工作。
除此之外，它还有功耗低、光标精准和光孔小易防尘的优点。
◇专利
针光技术是双飞燕的专利，所以我们只能在双飞燕的鼠标上看到这项技术。
◇现状
双飞燕的很多鼠标都有针光技术，而且价格很便宜。
★分辨鼠标的感应技术
现在市面上大部分鼠标都是光电鼠标，激光鼠标的数量很少。
蓝影鼠标和针光鼠标属于光电鼠标，而Darkfield鼠标属于激光鼠标。
一般来说，厂商会在激光鼠标的页面中标注出“激光”或“laser”，光电鼠标则标“光电”、“光学”、“optical”或者不标。如果官网标注的参数不清晰，大家也可以根据鼠标的型号到网上找评测或拆解，就能知道鼠标的感应技术。
★表面兼容性测试
◇表面兼容性测试[15]
鼠标的表面兼容性测试
尽管光电机械鼠标已经被淘汰了，但是在表面兼容性测试上仍是当仁不让，顺利通过了本次测试的九种表面。
总的来说，激光比光电要好。三大专利技术中，无界和针光通过了九种表面测试，而蓝影略逊一筹，通不过透明玻璃的表面测试。
◇鼠标垫
从技术上讲，就算不用鼠标垫，现代鼠标在大部分情况下也能工作的很好。
但是，只要花一点点小钱买一张鼠标垫，就能彻底解决表面兼容性问题，还能带来其他好处（例如保护桌子和鼠标以及缓解手腕疲劳等），这种做法是超值的。笔记本电脑选择一个坐垫也是不错的选择。
所以，如果你在同一个地方长时间使用鼠标，你应该使用鼠标垫。
更多详情请看《你真的需要鼠标垫吗？》。
★结尾
现代光电鼠标的新技术主要是为了解决表面兼容性问题。但一张价格低廉的鼠标垫就能彻底解决这个问题，所以消费者就不必太在意这些技术了。
在实际选购时，大家应以光电鼠标为主，如非必要，最好不要选择激光鼠标。
该话题由百家号作者IT杂志「简介:专注：电脑、手机、笔记本」整理发布
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