Характеристика графических средств ввода-вывода

Принцип работы.

В памяти процессора, а точнее на материнской плате,  находится  контролер клавиатуры. Он имеет разъем на задней панели компьютера. При нажатии  клавиши на клавиатуре, контролер  преобразует код данной кнопки в  последовательность битов и передает их компьютеру. В этом случае появляется эхо, то есть отображение символов, набранных на клавиатуре, видимых  на экране монитора. Принцип работы прост, клавиши переключателей сканируются  и происходит замыкание или размыкание устройства, которому соответствует  уникальный цифровой код размером 1 байт.

Внутренний микропроцессор клавиатуры обрабатывает специальный  сигнал, поступающий к нему после нажатия любой клавиши и также передает центральному процессору сканируемый код.

Программы, реализующие данные функции, являются частью BIOS. Компьютер запоминает состояние нажатых клавиш путем изменения специальных областей памяти.

Клавиатура запоминает до 20 специальных кодов нажатых клавиш, если процессор не успевает ответить и прервать операцию. Когда код  процессору передан, то информация из памяти компьютера исчезает. Этот процесс  происходит до тех пор, пока клавиатура не перестает работать.

Недостатком клавиатуры является то, что она очень чувствительна к любым изменениям, которые производит человек. Даже простое действие, как уронить на пол, может навсегда вывести клавиатуру из строя.

СКАНЕР

Определение.

Сканер- это устройство, которое  создает цифровую копию изображения, путем копирования данных.

Назначение.

 Сканер — необходим для того, чтобы перевести любую графическую информацию в цифровую. Одной из функций сканера является – получение электронной копии документа и последующему редактированию. Всем известно, что вводить данные очень долго, если, конечно, ты не печатаешь со скоростью света,  поэтому сканеры эту задачу упрощают

Принцип работы.

Лампа освещает сканируемый  текст, отражённые лучи попадают на фотоэлемент, состоящий из множества светочувствительных  ячеек. Каждая из них под действием  света приобретает электрический  заряд. Аналого-цифровой преобразователь  ставит в соответствие каждой ячейке числовое значение, и эти данные передаются в компьютер.

Виды сканеров:

Бывают двух типов: черно-белые  и цветные. В зависимости от этого  различают следующие виды:

- ручные

- планшетные

- сетевые

- широкоформатные

Сенсорный экран 

Сенсорный , или тактильный, экран представляет собой поверхность, которая покрыта специальным  слоем. Прикосновение к определенному  месту экрана обеспечивает выбор  задания, которое должно быть выполнено  компьютером, или команды в экранном меню.

Примеры сенсорных экранов  сейчас распространены в школах. Это  так называемые интерактивные доски, которые работают по принципу: «прикоснись  и получи изображение».

Световое перо

Световое перо похоже на обычный карандаш, на кончике которого имеется специальное устройство — светочувствительный элемент. Соприкосновение пера с экраном  замыкает фотоэлектрическую цепь и  определяет место ввода или коррекции  данных.

Графический планшет, или дигитайзер

 Графический планшет,  или дигитайзер, используется для  создания либо копирования рисунков  или фотографий. Он позволяет  создавать рисунки так же, как  на листе бумаги. Изображение  преобразуется в цифровую форму,  отсюда название устройства (от  англ. digit — цифра). Особенностью  планшета является то, что он  способен из обычной фотографии  создать некоторые измененные  изображения, не прибегая  к  специализированным программам. Недостатком  планшетов является то, что они  дорогостоящие и не каждый  может позволить себе такую  вещь.

Цифровые камеры и ТВ-тюнеры

Цифровые видеокамеры  могут быть подключены к компьютеру, что позволяет сохранять видеозаписи  в компьютерном формате. На сегодняшний  день – это самый распространенный вид фотографирования. Быстрота и доступность цифровых видеокамер позволяет нам получить качественные фото и надолго сохранить их в памяти компьютера.

   Данное устройство, являющееся разновидностью  фотоаппарата, в котором светочувствительным  материалом является матрица  или несколько матриц, состоящая  из отдельных пикселей, сигнал  с которых представляется, обрабатывается  и хранится в самом аппарате  в цифровом виде.

Среди цифровых камер выделяют вебкамеру — цифровая видео или фотокамера, способная в реальном времени фиксировать изображения, предназначенные для дальнейшей передачи по сети интернет (в программах типа Instant Messenger или в любом другом видеоприложении).

Помимо  очевидного применения в видеоконференцсвязи, вебкамеры быстро обрели популярность в качестве средства, позволяющего одним пользователям Интернета  созерцать мир через камеры, подключённые к Интернету другими пользователями.

 Средства вывода:

Монитор – устройство для визуального воспроизведения символьной и графической информации. Служит в качестве устройства вывода. Они отдаленно напоминают бытовые телевизоры.

В настольных компьютерах обычно используются мониторы на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ) или плоские мониторы на жидких кристаллах (ЖК).

Виды мониторов: цветные  и монохромные.

Режимы работы: текстовом  или графическом. Нас интересует графический режим работы монитора, поэтому мы рассматриваем Монохромные  мониторы. Сигналы управления такими мониторами  формируются графическими картами стандартов MDA или Hercules. Из определения  монохромный следует,  что точка на экране может быть в двух режимах: в виде светлой или темной точки. Эти точки  могут различаться не только своей светлостью, но и яркостью. Одни мониторы способны  воспроизводить  изображение только в виде светлых и темных точек с разрешением 640х480, но обязательно должно быть наличие видеокарты.  Другие мониторы воспроизводят изображение, как у телевизора, в результате высокой частоты смены кадров изображения.

Следующий вид мониторов – это RGB-мониторы

Цифровые RGB-мониторы состоят из трех цветов – красный, зеленый и синий. На экране отображается 16 цветов, что позволяет получить более качественное изображение на экране.

Еще существуют аналоговые мониторы, которые работают с такими видеокартами, которые позволяют  нам видеть игры, а также манипулировать данными там.

Принцип формирования изображения  в мониторах на базе электронно-лучевой  трубки (все выше перечисленные) мало чем отличается от принципа действия телевизора. Испускаемый электронной  пушкой (катодом) пучок электронов, попадая на экран, покрытый люминофором, вызывает его свечение.

Основные характеристики мониторов:

- частота вертикальной (кадровой) и горизонтальной (строчной) развертки 

- разрешающая способность  экрана, т.е. число точек (пикселов) отраженных на экране 

- диагональ экрана, т.е.  расстояние между правым нижним  и верхним левым углами 

- размер зерна монитора, т.е. размер точки люминофора  на внутренней поверхности экрана 

- тип электронно-лучевой  трубки, от которого зависит качество  люминофорного покрытия 

- скорость переключения  из текстового в графический  режим, т.е. смена разрешения 

- наличие и качество  антибликового покрытия (экран приобретает  голубой оттенок) 

- уровень излучения (вместе  с монитором желательно приобрести  защитный экран) 

Все эти качества можно увидеть в  своем компьютере в следующей  таблице:

 Рабочая часть монитора.

Принтер служит для вывода информации на бумажный носитель (бумагу).

В мире все принтеры делятся  на группы:

• Матричные принтеры, которые используются сейчас в основном, в специализированных учреждениях, например, в сберкассах;
• Струйные принтеры самые лучшие по качеству принтеры, но очень дорогие картриджи для их работы;
• Лазерные, по-моему, это самый лучший и экономический способ печати.

Основные характеристики

• Способ печати
• Скорость печати(зависит от типа компьютера, самыми быстрыми являются лазерными)
• Качество печати ( на мой взгляд, это струйный)
• Надёжность( самый ненадежный струйный, так как если им не пользоваться хотя бы месяц, картижды засыхают и принтер можно выкинуть на помойку)

Матричный принтер

Матричные — это принтеры ударного действия. Изображение на бумаге будет формироваться из оттисков, образующихся из следов от ударов маленьких  стержней (обычно 9 или 24) через красящую ленту. Печатающая головка такого принтера перемещается вдоль бумаги, оставляя строку символов.

Струйный принтер

Струйные — это принтеры, в которых используется чернильная печатающая головка. Принцип работы такой печатающей головки заключается  в следующем: микрокапли чернил выбрасываются  на бумагу под давлением, которое  развивается за счет парообразования. Изображение на бумаге формируется  из таких капель и может быть как  черно-белым так и цветным. Печатающая головка также перемещается вдоль  листа бумаги и оставляет строку символов.

Преимущества перед матричными принтерами:

• Качество изображения высокое (зависит от разрешающей способности принтера);
• Простота и надежность его конструкции;
• Относительно низкая стоимость;
• Высокая скорость печати (несколько страниц в минуту);
• Низкий уровень шума.

Лазерный принтер

Лазерный — принтер, выполняющий  постраничную печать, то есть печатающий страницу целиком.

Преимущества перед другими  принтерами:

• Имеет очень высокую скорость печати - до 20 страниц в минуту;
• Высокое типографическое качество печати (обеспечивается за счет высокой разрешающей способности, которая может достигать 1200 dpi (точек на дюйм) и более);
• Изображение формируется из отдельных точек.
• Практически бесшумны и могут распечатывать как черно-белые, так и цветные картинки.

Плоттер (Графопостроитель). Для вывода сложных и широкоформатных графических объектов (плакатов, чертежей, электрических и электронных схем и пр.) используются специальные устройства вывода — плоттеры.

Мышь – устройство управления графикой.

Мышь  воспринимает свое перемещение по столу  и передает эту информацию компьютеру, который в свою очередь преобразует  ее в графическом формате.

Графический планшет (или дигитайзер, диджитайзер) — это устройство для ввода рисунков от руки непосредственно в компьютер. Состоит из пера и плоского планшета, чувствительного к нажатию пера. Также может прилагаться специальная мышь. Графические планшеты применяются для создания изображений на компьютере способом, максимально приближённым к тому, как создаются изображения на бумаге. Кроме того, их удобно использовать для переноса (отрисовки) уже готовых изображений в компьютер.

   Области использования графических средств ввода и вывода информации.

Подводя итог, в какой  области используются графические средства, можно выделить:

− Образование с использованием компьютерных технологий (научно-

просветительская или  образовательная сфера);

- Энциклопедии с доступом  онлайн, когда дома в режиме  реального времени, можно прогуляться  по музеям Москвы и послушать  рассказ гида, всевозможные тренажеры.  Благодаря  мониторам мы сможем это организовать для себя;

− Информационная и рекламная  служба, которая создается непосредственно с помощью графических средств и выводится на экраны, например, монитора;

− Сфера развлечений;

-  Интернет-вещание;

− Игры, виртуальная реальность;

− реклама, СМИ;

− Творчество

− Военные технологии;

− Промышленность и техника (сенсорные экраны);

− Торговля.

− Еще есть применение – это научно-исследовательская область, а конкретно, электронные архивы, модные в последнее время, электронные библиотеки, где все люди могут  читать книги других библиотек, производить инвентаризацию книг из вне, создание страховых копий, автоматизация поиска и хранения информации.

- для организации доступа  ученых к редкостным книгам, находясь  даже в глубинке России.

 − Медицина: обмен методикой операций, каталоги лекарств и т. п.

− Системы распознавания  речи, которая должна понимать естественный язык и эти знания еще более расширяют диапазон взаимодействия с компьютером.

       Современные  компьютерные обучающие программы,  как правило, создаются в технологии  мультимедиа и графики . Используя одновременно зрительный и звуковой информационные каналы ученика, такие программы помогают ему лучше понять и запомнить материал. Кроме того, интерактивный режим работы позволяет окружающим  самим влиять на темп обучения, проверять степень усвоения материала, возвращаться к повторению непонятых фрагментов.

                Представление результатов компьютерного  моделирования в мультимедийной и графической форме дает очень сильный эффект. Создается иллюзия реальности по отношению к процессам, которые недоступны человеческому глазу. Например, осуществив на компьютере астрономические расчеты, получив траекторию движения небесного тела через 100 лет, можно воспроизвести на экране его перемещение в космосе в виде анимациононного ролика, да еще со звуковыми эффектами.

Самое распространенное использование  графических средств сейчас – реклама. Она активно создается, а потом используется в торговых залах и витринах магазинов. Компьютеры, на экранах которых демонстрируется реклама продаваемых товаров, установлены практически во всех торговых центрах.