中關(guān)村在線鍵鼠頻道原創(chuàng)]“DIY外設(shè)百科”欄目是中關(guān)村在線DIY事業(yè)群組的最新文章欄目，我們將在2017年的DIY頻道上線多期有關(guān)于游戲外設(shè)的相關(guān)技巧應(yīng)用、選購指導(dǎo)、技術(shù)解析、新品直擊等內(nèi)容，讓您與新奇外設(shè)零距離的接觸，敬請(qǐng)期待！
作為DIY攢機(jī)最大的產(chǎn)品領(lǐng)域之一，外設(shè)產(chǎn)品在大家眼中都顯得“微不足道”，但領(lǐng)域中的一些新奇技術(shù)也左右著整個(gè)行業(yè)的發(fā)展和大趨勢。就拿鼠標(biāo)來說，動(dòng)輒幾十個(gè)配件組成的產(chǎn)品，高新技術(shù)也都融入到玩家的左右。
今天我們的“DIY外設(shè)百科”欄目就來說說鼠標(biāo)，來聊聊鼠標(biāo)中光學(xué)引擎的那些事兒。很多玩家們都很不了解光電鼠標(biāo)和激光鼠標(biāo)的區(qū)別；這個(gè)問題困惑了很多用戶，要想知道他們之間的區(qū)別，我們首先要知道這二者鼠標(biāo)的區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)鼠標(biāo)引擎的不同。
常見的光電和激光鼠標(biāo)
光電鼠標(biāo)的工作原理
光電鼠標(biāo)的工作原理是通過紅外線檢測鼠標(biāo)的位移，然后位移信號(hào)轉(zhuǎn)換為電脈沖信號(hào)，再通過程序的處理和轉(zhuǎn)換來控制屏幕上的光標(biāo)箭頭的移動(dòng)。
光電鼠標(biāo)工作示意圖
大部分光電鼠標(biāo)均采用的均是紅色LED燈作為光源，因?yàn)樵诳梢姽庾V中，紅色光的波長最長，它的穿透性也最強(qiáng)(也就是我們經(jīng)常說的抗干擾性)。市面上還存在有藍(lán)光LED，其實(shí)兩者之間并無差距，除非在技術(shù)上有進(jìn)步，否則兩者之間的唯一差距就是顏色不同。
光電鼠標(biāo)底部特寫
目前市場上市場上還有紅外線光源（即不可見光），被很多人誤解成是激光鼠標(biāo)，但是他也是普通的光電鼠標(biāo)，僅僅是采用了不可見光源，整體耗電與效果和普通的紅光鼠標(biāo)是相同的。
激光鼠標(biāo)工作原理
剛剛我們介紹了光電鼠標(biāo)的特點(diǎn)和底部的呈現(xiàn)形式，接下來我們來講講激光鼠標(biāo)的形態(tài)以及工作原理。
在很多人的印象中，采用機(jī)關(guān)引擎的鼠標(biāo)產(chǎn)品都有著較高的售價(jià)，并且激光引擎也都成為了一些高端旗艦產(chǎn)品的“標(biāo)配”。沒錯(cuò)，激光鼠標(biāo)的DPI值能夠達(dá)到很高，激光鼠標(biāo)的優(yōu)勢玩游戲的時(shí)候就能最好的體現(xiàn)出來，尤其是需要高定位的FPS游戲，在瞄準(zhǔn)了敵人開火的時(shí)候如果精確度不夠，就會(huì)出現(xiàn)瞄不到人的情況。
激光鼠標(biāo)工作原理
激光鼠標(biāo)的工作原理和光電鼠標(biāo)也是相同的，但是工作方式不同，激光鼠標(biāo)的工作方式是通過激光照射在物體表面所產(chǎn)生的干涉條紋而形成的光斑點(diǎn)反射到傳感器上獲得的，而傳統(tǒng)的光學(xué)鼠標(biāo)是通過照射粗糙的表面所產(chǎn)生的陰影來獲得。
激光鼠標(biāo)底部
因此一般的激光鼠標(biāo)由于激光能對(duì)表面的圖像產(chǎn)生更大的反差，從而使得成像傳感器得到的圖像更容易辨別，使得鼠標(biāo)的定位精準(zhǔn)性更強(qiáng)。而且激光鼠標(biāo)對(duì)于使用的底面環(huán)境要求也沒那么高，桌面只要有反射點(diǎn)，就完全可以暢通無阻。如果你的辦公桌上有一層厚玻璃，把激光鼠標(biāo)放在玻璃上一樣是可以工作的，因?yàn)榧す饪梢源┻^玻璃通過桌面又反射回來，讓鼠標(biāo)傳感器接受到光的信號(hào)。
二者內(nèi)部組件差別
一般紅光鼠標(biāo)和藍(lán)光鼠標(biāo)肯定就是光電鼠標(biāo)，但是在不插電的靜止情況下，二者從外觀以及鼠標(biāo)底部的引擎中也無法辨別，普通用戶很困惑的地方便是紅外線鼠標(biāo)和激光鼠標(biāo)之間的區(qū)別；那我們教大伙區(qū)別之前，還是先帶網(wǎng)友們看看拆開鼠標(biāo)后這兩種引擎的內(nèi)部組件細(xì)節(jié)吧
激光引擎內(nèi)部細(xì)節(jié)特寫
光電鼠標(biāo)內(nèi)部細(xì)節(jié)特寫
那么，由于一些商家在售賣的鏈接中并沒有明確標(biāo)注鼠標(biāo)光學(xué)引擎的屬性和特點(diǎn)，所以我們還是簡單的總結(jié)一下如何區(qū)分這兩類鼠標(biāo)。
1、無論是普通的光電鼠標(biāo)還是采用靜默引擎鼠標(biāo)底部都有著較大的開孔（相對(duì)于激光鼠標(biāo)）并且通過孔可以清楚的看到一個(gè)較大的透鏡。
2、普通激光鼠標(biāo)孔開得很小，仔細(xì)看可以看到孔內(nèi)兩個(gè)透鏡呈夾角緊密排列在一起。最為主要特點(diǎn)就是較大的單透鏡，區(qū)別很是明顯。
3、擁有高DPI的旗艦級(jí)游戲鼠標(biāo)大多采用激光引擎，主要是為了保證鼠標(biāo)的使用穩(wěn)定性以及更高的DPI分辨率。
寫在最后：
其實(shí)這是一篇枯燥而且乏味的技術(shù)文章，但很多網(wǎng)友們對(duì)自己使用的產(chǎn)品也確實(shí)不太理解，隨著電競環(huán)境的大趨勢下，很多外設(shè)廠商到處打著“游戲”和“電競”的幌子去上市相關(guān)產(chǎn)品，一些成本較低的產(chǎn)品售價(jià)也高的離譜，所以僅此一篇文章，或多或少的告知網(wǎng)友們一些相關(guān)的知識(shí)。
說了這么多，還是聊聊光電和激光鼠標(biāo)吧，這二者孰強(qiáng)孰弱？很多人都會(huì)選擇后者。沒錯(cuò)，激光引擎的鼠標(biāo)產(chǎn)品上市的初衷的確是為了替代和升級(jí)光學(xué)引擎，但這里并不是說光電鼠標(biāo)不好，畢竟這是已經(jīng)到現(xiàn)在十多年的技術(shù)，并且目前大多數(shù)產(chǎn)品也一直延續(xù)著，但激光引擎的優(yōu)勢還是太過于明顯，至于網(wǎng)友們?cè)趺催x擇，還是要看自己對(duì)于外設(shè)產(chǎn)品的價(jià)值觀以及預(yù)算了。
見過鼠標(biāo)里面這個(gè)小球嗎？
機(jī)械鼠標(biāo)內(nèi)部的小球，圖片來源：Wikipedia
很多 80后 、90 后的小伙伴可能對(duì)這個(gè)球還有印象。
只需要把早期的電腦鼠標(biāo)翻過來，底部的旋鈕稍微一擰，就會(huì)掉出來這樣一個(gè)小球。在上電腦課的時(shí)候，老師還得跟偷偷把鼠標(biāo)里的球給摳出來玩的同學(xué)斗智斗勇，網(wǎng)吧老板也一定有過這樣的陰影。
其實(shí)，早在幾十年前的鼠標(biāo)身上，就有這樣的球了。再往前追溯，人們甚至直接把保齡球塞進(jìn)了鼠標(biāo)的“老前輩”里。保齡球怎么能裝進(jìn)鼠標(biāo)？今天為什么很難再見到這個(gè)小球了？下面我們就來聊一聊。
保齡球當(dāng)鼠標(biāo)？
如果你去搜索“最早的鼠標(biāo)”，大概率會(huì)搜到這個(gè) 1964 年研制，1967 年申請(qǐng)專利的鼠標(biāo)，這個(gè)長得有點(diǎn)像文玩的東西看起來也不可能放進(jìn)一個(gè)保齡球。
SRI 原型鼠標(biāo)，圖片來源：Wikipedia
其實(shí)，早在這個(gè)鼠標(biāo)誕生之前大約 20 年，鼠標(biāo)的“老前輩”就已經(jīng)誕生了，這個(gè)老前輩名叫“軌跡球”。在 20 世紀(jì) 40 年代中期，英國海軍正在研制一種綜合顯示系統(tǒng)，這種顯示系統(tǒng)是雷達(dá)繪圖系統(tǒng)的一部分。
當(dāng)時(shí)人們需要在雷達(dá)系統(tǒng)的顯示器上標(biāo)識(shí)一些重要信息。在這個(gè)過程中，人們研發(fā)了一種被稱作“滾球”的東西。畢竟想在 360 度的地圖上進(jìn)行移動(dòng)和標(biāo)記，圓球形狀的東西就特別合適。
但后來，這個(gè)系統(tǒng)在投入生產(chǎn)使用的時(shí)候，還是用了飛機(jī)操縱桿，畢竟操縱桿也可以 360 度旋轉(zhuǎn)標(biāo)記，而且更現(xiàn)成，不用專門研發(fā)生產(chǎn)。
后來，在 20 世紀(jì) 50 年代初，加拿大海軍也要建立自己的戰(zhàn)場信息系統(tǒng)。他們?cè)谟M(jìn)行參觀學(xué)習(xí)之后，在1952年開始研發(fā)自己的系統(tǒng)DATAR。在DATAR里，加拿大人采用的輸入系統(tǒng)就是軌跡球。
比如，圖片中就是DATAR系統(tǒng)中的軌跡球，這個(gè)裝置中間是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的“5 瓶保齡球”球體。這種保齡球比正常的保齡球小一些，直徑在 12 厘米左右，放在操作臺(tái)上正合適。
加拿大“DATAR”系統(tǒng)中使用的軌跡球，圖片來源：參考資料1
鑒于這樣的項(xiàng)目屬于軍事機(jī)密，這個(gè)軌跡球系統(tǒng)并沒有申請(qǐng)專利。但它算得上是后來的滾珠鼠標(biāo)以及今天的軌跡球鼠標(biāo)的老前輩了。
最早申請(qǐng)專利的鼠標(biāo)
到了 20 世紀(jì) 60 年代，道格拉斯·恩格爾巴特（Douglas Engelbart）和比爾·英格利希（Bill English）發(fā)明了與現(xiàn)代鼠標(biāo)功能類似的“鼠標(biāo)”。
當(dāng)時(shí)恩格爾巴特正在 SRI 公司工作，他需要探索如何改進(jìn)硬件設(shè)備以增強(qiáng)計(jì)算機(jī)的能力。他希望通過一種外接設(shè)備，來跟鍵盤配合，更好地移動(dòng)光標(biāo)的位置進(jìn)行輸入。
后來，英格利希加入 SRI，跟恩格爾巴特一同完成了原型的制作，并且在 1967 年申請(qǐng)了專利。這個(gè)原型的正式名稱叫“顯示系統(tǒng) X-Y 位置指示器”，但恩格爾巴特和英格利希給這個(gè)裝置起了個(gè)更簡單的名字，就叫“mouse”，鼠標(biāo)的名字，就這么誕生了。
“顯示系統(tǒng) X-Y 位置指示器”專利截圖，圖片來源：參考資料2
而且在 1968 年，恩格爾巴特進(jìn)行了一次公開演示，演示了包括鼠標(biāo)、視頻會(huì)議、窗口在內(nèi)的多種人機(jī)交互功能。這些在今天稀松平常的技術(shù)，在當(dāng)時(shí)非常新鮮，甚至有一些科幻的意味了。雖然當(dāng)時(shí)演示的很多產(chǎn)品并沒有立即就普及開來，但給人們留下了深刻的印象，
鼠標(biāo)中的圓球
當(dāng)恩格爾巴特的團(tuán)隊(duì)研制出“顯示系統(tǒng) XY 位置指示器”的同時(shí)，德國的一個(gè)團(tuán)隊(duì)也在研制類似的設(shè)備，而且，德國團(tuán)隊(duì)的這個(gè)設(shè)備正是受到了早期雷達(dá)站的軌跡球啟發(fā)。
德國的 RKS100-86，圖片來源：Wikipedia
在 1966 年，德國工程師雷納·馬勒布萊因（Rainer Mallebrein）在看到軌跡球之后突發(fā)奇想。他覺得，如果把軌跡倒過來，就可以做成一個(gè)更方便的輸入設(shè)備。基于這個(gè)想法，馬勒布萊因的團(tuán)隊(duì)發(fā)明出了 RKS100-86，這個(gè)設(shè)備跟后來盛行的滾珠鼠標(biāo)非常相似。
RKS100-86 底部圖，圖片來源：參考資料3
不過當(dāng)時(shí)，德國專利局并沒有授權(quán)這項(xiàng)專利。發(fā)明者馬勒布萊因在后來的一次采訪中表示，當(dāng)時(shí)他們也嘗試申請(qǐng)專利了，但專利局并沒有接受這個(gè)申請(qǐng)，因?yàn)閷＠终J(rèn)為“RKS100-86 在機(jī)械方面的改進(jìn)不夠大”。
雖然沒有成功申請(qǐng)到專利，但 RKS100-86 算是最早的帶滾珠的鼠標(biāo)了。在 20 世紀(jì)七八十年代，越來越多的滾珠鼠標(biāo)出現(xiàn)。
1973 年，施樂公司（Xerox）的 Alto 計(jì)算機(jī)誕生，這款計(jì)算機(jī)是最早一批面向個(gè)人用戶的計(jì)算機(jī)，這款計(jì)算機(jī)就配備了滾珠鼠標(biāo)。
Alto 使用的鼠標(biāo)背面（有三個(gè)滾珠），圖片來源：Wikipedia
1984 年，蘋果公司發(fā)布了面向大眾消費(fèi)市場的麥金塔電腦——Macintosh 128k。當(dāng)時(shí)這款電腦配備的也是滾珠鼠標(biāo)。
早期麥金塔電腦的滾珠鼠標(biāo)，圖片來源：ebay 截圖
隨著 20 世紀(jì)八九十年代個(gè)人電腦的普及，滾動(dòng)鼠標(biāo)也進(jìn)入了千家萬戶，幾乎成為了當(dāng)時(shí)的標(biāo)配。
光學(xué)鼠標(biāo)誕生
但今天，市面上大部分鼠標(biāo)里又沒有小球了，小球的消失跟光學(xué)鼠標(biāo)的發(fā)展有關(guān)。
其實(shí)早在 1980 年，麻省理工學(xué)院的史蒂夫·基爾什（Steve Kirsch）研制出了一款光學(xué)鼠標(biāo)。這款鼠標(biāo)不再是通過檢測滾珠的運(yùn)動(dòng)狀況來控制光標(biāo)，而是由鼠標(biāo)內(nèi)部的紅外線 LED 燈、紅外線傳感器外加一個(gè)特制的鼠標(biāo)墊配合操縱。
沒錯(cuò)，這款鼠標(biāo)只能在特制的鼠標(biāo)墊上使用，而且如果鼠標(biāo)墊的方向放錯(cuò)了，鼠標(biāo)也是沒有辦法正常工作的，這跟當(dāng)時(shí)的滾珠鼠標(biāo)相比還是相當(dāng)不方便的，況且，還有鼠標(biāo)墊磨損導(dǎo)致定位飄忽的問題。
而同樣是在 1980 年，施樂公司的理查德·里昂（Richard Lyon）也發(fā)明了一款基于光學(xué)傳感器的鼠標(biāo)。鼠標(biāo)配備了一款 16 像素的可見光圖像傳感器。
簡單地說，這個(gè)鼠標(biāo)的工作原理是在移動(dòng)時(shí)對(duì)鼠標(biāo)下方進(jìn)行快速拍照，通過比對(duì)照片之間的差別判斷出鼠標(biāo)的位置移動(dòng)。
但 16 像素的分辨率實(shí)在是太低了，而要處理更高分辨率的圖像，就需要內(nèi)置一個(gè)處理能力更強(qiáng)大的芯片，在 20 世紀(jì) 80 年代初，這個(gè)成本還比較高。
到了 20 世紀(jì) 90 年代末，微軟、惠普（后來拆分出“安捷倫”）開始發(fā)布自己的光學(xué)鼠標(biāo)。盡管當(dāng)時(shí)光學(xué)鼠標(biāo)的價(jià)格比機(jī)械鼠標(biāo)要貴，但因?yàn)楣鈱W(xué)鼠標(biāo)可以在大部分物體表面上使用，而且不像機(jī)械鼠標(biāo)那樣需要時(shí)不時(shí)把鼠標(biāo)球拿出來清理，光學(xué)鼠標(biāo)也開始占據(jù)自己的市場。
不過，**普通的 LED 光學(xué)鼠標(biāo)有個(gè)缺陷，那就是它們不能在特別光滑的物體表面或者玻璃桌面上使用。**如果你使用過早期的光學(xué)鼠標(biāo)可能會(huì)有這樣的經(jīng)歷，早期的光學(xué)鼠標(biāo)在特別光滑的桌面上使用就很容易“飄”。
而另一種類型的光學(xué)鼠標(biāo)就可以解決這個(gè)問題。
在 20 世紀(jì) 90 年代末，激光鼠標(biāo)開始出現(xiàn)。激光鼠標(biāo)使用激光而不是 LED 光源來照明，激光可以顯著提高拍攝的圖像分辨率，這可以提高鼠標(biāo)的靈敏度（DPI）。而到了 21 世紀(jì)初，激光鼠標(biāo)已經(jīng)更加全能，幾乎能在所有類型的物體表面上發(fā)揮作用（也包括玻璃）。
現(xiàn)在我們?cè)诰W(wǎng)上能買到的主要就是基于 LED 光或者激光的光學(xué)鼠標(biāo)。如果你只是購買一個(gè)日常辦公用的鼠標(biāo)，這兩種鼠標(biāo)的差別不是很大。唯一需要注意的是，如果你的桌面非常光滑，或者經(jīng)常在玻璃桌面上辦公，還是建議使用激光鼠標(biāo)。
當(dāng)然了，現(xiàn)在市面上同樣可以找到基于滾珠的“軌跡球鼠標(biāo)”。但一般情況下，軌跡球鼠標(biāo)往往會(huì)比光學(xué)鼠標(biāo)要貴一些。如果你想體驗(yàn)一下鼠標(biāo)“老祖宗”的感覺，也可以試試這一類鼠標(biāo)，一個(gè)合適的軌跡球，配合正確的使用姿勢，能夠減少一些手腕、肩部的負(fù)擔(dān)，畢竟只用動(dòng)指頭就行了。
未來鼠標(biāo)還可以用什么控制？
那從鼠標(biāo)誕生到現(xiàn)在，已經(jīng)出現(xiàn)了機(jī)械鼠標(biāo)（包括軌跡球）——LED 鼠標(biāo)——激光鼠標(biāo)，未來有沒有可能出現(xiàn)其他的鼠標(biāo)？
當(dāng)然是有可能的。
比如慣性傳感器能夠通過檢測運(yùn)動(dòng)的加速度、旋轉(zhuǎn)、傾斜等等參數(shù)，在我們的手機(jī)里都有這樣的傳感器，而這些參數(shù)同樣可以幫助鼠標(biāo)判斷移動(dòng)狀況。
另外，2021 年，麻省理工科技評(píng)論（MIT technology review）上的一篇文章就提及到了使用腦機(jī)接口來輔助殘障人士操縱鼠標(biāo)鍵盤。這樣的技術(shù)成熟后，不僅可以幫助殘障人士更好地使用電子設(shè)備，同樣可能應(yīng)用在普通人生活中，為我們的生活提供便利。