你了解光学鼠标吗

毫无疑问，鼠标是我们接触得最为频繁的电脑设备之一。尽管如此，我们对鼠标依然知之不多，也许是对它太过“熟悉”的缘故吧。下面，我们来认识什么是光学鼠标及相关的技术参数，从而加深大家对鼠标的认识！

光学鼠标是如何工作的

与机械式鼠标相比，光学鼠标最大的不同之处在于定位方式不同。所谓光学鼠标，即采用光学定位的鼠标，主要由四部分核心组件构成，分别是发光二极管、透镜组件、光学引擎以及控制芯片组成。

当我们安装好鼠标并启动电脑之后，在光电鼠标通过内部发光二极管发出的光线，照亮光电鼠标底部表面（这就是为什么鼠标底部总会发光的原因），然后将反射回的一部分光线，经过一组光学透镜，传输到一个光感应器件（微成像器）内成像。这样，当光电鼠标移动时，其移动轨迹便会被记录为一组高速拍摄的连贯图像，最后利用光电鼠标内部的一块专用图像分析芯片（DSP，即数字微处理器）对移动轨迹上摄取的一系列图像进行分析处理，通过对这些图像上特征点位置的变化进行分析，来判断鼠标的移动方向和移动距离，从而完成光标的定位。

按照定位技术的不同，光学鼠标可分为普通光电和激光两种。

鼠标分辨率是DPI还是CPI？

在我们选购鼠标的时候，分辨率是一个很重要的参考指标，不过鼠标的分辨率单位有DPI和CPI两种不同表示方法，两者有什么不同？

鼠标分辨率指的是鼠标在桌面上每移动1英寸距离鼠标所产生的脉冲数，脉冲数越多，鼠标的灵敏度也越高。在光学鼠标出现之前，分辨率最早是用于衡量扫描仪和打印机的指标参数，采用每英寸采样点数来衡量，指的是每平方英寸上所印刷的网点数（Dot Per Inch，即DPI）。不过对于鼠标而言，分辨率是一个动态的概念，而扫描仪等设备的分辨率则是静态的。鼠标分辨率的正确单位应该是CPI（Count Per Inch，每英寸测量次数）。因此，严格地说，将CPI和DPI看成同一概念是不严谨的。

在光学鼠标中，分辨率最重要的意义在于告诉我们需要移动多大距离才能被鼠标所感知，也就是可以被人观察到显示屏幕上鼠标指针变化（可以是光标移动1个或N个像素，也可以是在FPS游戏里转身1度或者N度变化）而鼠标所必须移动的最小距离，这个距离就是分辨率的倒数。假设某鼠标是800CPI，那么这个鼠标必须移动1/800英寸。当光标在屏幕上移动同样长的距离，分辨率高的鼠标在桌面上移动的距离较短，给人感觉就是“这个鼠标比较快”。

鼠标分辨率的差别就是指鼠标对微小移动的响应能力的差别，这是一个精度意义上的概念。鼠标的CPI值数越高，说明鼠标的加速性能高，在游戏中的反应就越灵活，其移动也就越细腻，而这些正是玩家所需要的。然而对于绘画用户而言，他们需要不加速性前提下鼠标指针定位的精确和稳定， 所以高CP I 值对于它们来说没有实用价值， 甚至还会帮倒忙。考虑到鼠标设计所带来的不稳定稳定性因素，在当今的工业作图中还采用分辨率值很低的轨迹球作为主要的定位工具。

为什么快速移动鼠标会丢帧

所谓丢帧，就是鼠标在移动过程中，显示屏幕上的鼠标指针所出现的暂时停顿、消失或者飘逸的现象。这是一个普通光学鼠标比较常见的问题，回答这个问题需要先了解鼠标的采样率。所谓采样率，它所指的是感应器每秒钟采集/分析图像的能力，单位为帧/秒（Frames Per Second，简称FPS，也称为帧速率）。

如果说分辨率是一个精度意义上的概念，那么采样率与像素处理能力就是一个广度意义上的概念。如何理解呢？我们可以将鼠标比作一把尺子，那么分辨率对应的就是尺子的刻度精度，而采样率对应的则是尺子的长短，就是所能测量的范围。当然，鼠标测量范围就是指鼠标垫的粗糙的范围，也就是说鼠标对环境存在一个感知的范围，太粗或太细，它都是无法感应，比如玻璃的表面非常细，普通光学鼠几乎无法移动。

如果鼠标移动速度相同且分辨率相同，采样率越高的鼠标，在单位时间内所获得的像素点数也就越多，这样在屏幕反映出来的效果就是：在同样移动距离和时间内，鼠标指针出现的次数增加了，给人的感觉就是“鼠标稳多了”。这正是作图工作所需要的。

明白了采样率概念之后，我们来解释鼠标为什么会丢帧：假设某鼠标图像感应器的采样率为1500帧/秒，这意味着它在一秒钟内最多能采集和处理1500张图像，如果它所能追踪到鼠标的最快移动速度约为14英寸/秒，倘若鼠标的移动速度超过这个范围，便会出现追踪失败。出现这种情况是因为当鼠标高速移动时出现了CMOS接连两次拍摄的图像中没有任何的共同特征的采样点，没有共同的采样点当然也就无从比较移动的方向，这就好比一个人在长途汽车上睡着了，醒来时就开始难以辨别方向的道理是一样。这样鼠标的图像分析芯片当然无法正常地处理采样信号了，从而产生了错误信号，从而导致采样图片丢失数个点，进而转换为桌面移动时的丢帧。

鼠标的速度与加速度

简单地说，鼠标速度指的是单位时间内鼠标指针移动的快慢，比如我们控制鼠标移动1个像素点，而Windows中指针就移动1个像素，这就是1：1的移动速度。当然，如果实际情况如果采用1：1比例来控制鼠标指针，人手肯定会受不了。在Windows系统默认状态下，鼠标移动1个像素，Windows中移动2个或4个或者更多等等像素（根据速度的大小，成正比关系，在Windows中可以进行设定），但是中间的像素是跳过的，速度越高指针跳动越快，但指针在屏幕上的精度也会下降了。

那么鼠标加速度是怎么一回事呢？当鼠标没有加速度时，用户用多快的速度划过一段距离，屏幕上指针移动的距离都是一样的，不会因为移动的快慢而发生变化。在使用加速度时，光标移动的距离就不仅取决于你鼠标的移动距离，还与其移动这段距离所用的时间有关，这就是所谓的鼠标加速度。Windows中是默认开启鼠标加速度的，这就是为什么我们挪动鼠标的距离基本变化，但是鼠标指针可以到达屏幕任何位置的原因所在了。

鼠标的加速度其实和物理学中的加速度意义是一样，均可以通过“加速度=速度差/速度改变所用时间”来计算。不过一般而言，每个鼠标都有一个最大加速度，但是对于不同的人，加速度并不是越大越好，每个人都有一个适应范围，和个人的习惯有很大的关系。比如普通玩家大多习惯于默认的鼠标速度和加速度，但是职业玩家如CS中狙击手可能就会关闭鼠标的加速度并降低移动的速度，以追求极限的精度，而有时则将加速度和鼠标速度调得很高，以追求极限灵活度。

小提示：

市场上绝大部分的光电鼠标刷新率都在2000FPS以上，基本能够满足普通办公及游戏需求，但是对于游戏爱好者来说，2000FPS的刷新率在很多情况下依然无法满足需求，建议游戏玩家选择4000FPS刷新率以上的鼠标──超过4000FPS刷新率，鼠标所能识别的移动速度已经接近人手移动速度的极限，因此能从根本上杜绝指针丢失、指针混乱等问题。

鼠标速度可在系统设置中调节，但加速度则需要修改注册表，如果是罗技或微软的鼠标，建议通过官方的驱动来进行设置。