Устройства ввода и вывода информации

      Лазерные  принтеры для формирования изображения  используют лазерный луч. С помощью  систем линз тонкий луч лазера формирует  скрытое электронное изображение на светочувствительном барабане. Во время печати на поверхность барабана подается высокое напряжение, и к заряженным участкам электронного изображения притягиваются частички порошка-красителя, который затем переносится на бумагу. Закрепляется изображение на бумаге разогревом тонера до температуры плавления. Лазерные принтеры обеспечивают наилучшее качество и высокую скорость печати, но являются наиболее дорогими.

      Современные принтеры имеют встроенный процессор, что позволяет значительно разгрузить центральный процессор.

      Одним из важных параметров лазерного принтера является «скорострельность» печати. Некоторые принтеры могут печатать до 20 страниц в минуту.

      Изображение, получаемое с помощью современных  принтеров, состоит из точек. Чем эти точки мельче и чаще расположены, тем более качественное изображение можно получить. Качество печати принтера принято измерять максимальным количеством точек, которое он может напечатать на отрезке длиной в 1 дюйм (2,54 см). Эта характеристика называется разрешением и измеряется в единицах, обозначаемых dpi (dot per inch, точек на дюйм). Лазерные принтеры имеют разрешение от 600 до 1200 dpi, а некоторые и выше.

      Термические принтеры или цветные принтеры высокого класса применяются для получения  цветного изображения с качеством, близким к фотографическому.

      В термических принтерах используют три технологии цветной термопечати: струйный перенос расплавленного красителя (термопластичная печать); контактный перенос расплавленного красителя (термовосковая печать) и термоперенос красителя (сублимационная печать).

      Литерные  принтеры обладают высокой надежностью, обеспечивают типографское качество печати и допускают смену шрифтов, хотя последнее не является удобным и  простым. Принтеры этого вида имеют  низкую скорость печати (10 - 60 символ/сек), высокий уровень шума и сравнительно высокую стоимость (до 1000$), а также характеризуются отсутствием графических возможностей.

        Литерные принтеры не являются  широко распространенными.

      2.2 Плоттеры 

      Плоттеры, или графопостроитель,- это чертежная  машина, позволяющая с высокой точностью и скоростью вычерчивать сложные графические изображения большого размера: чертежи, схемы, карты, графики и так далее.

      Плоттеры  снабжаются сменными пишущими узлами, которые могут перемещаться вдоль бумаги в продольном и поперечном направлениях. В пишущий узел могут вставляться цветные перья или ножи для резки бумаги. Графопостроители могут быть миниатюрными, и могут быть настолько большими, что на них можно вычертить кузов автомобиля или деталь самолета в натуральную величину.

      Типы  плоттеров:

      - рулонные и планшетные;

      - перьевые, струйные и электростатические;

      - векторные и растровые.

      Назначение  графопостроителей — высококачественное документирование чертёжно-графической  информации.

      Графопостроители можно классифицировать следующим образом:

      - по способу формирования чертежа  — с произвольным сканированием  и растровые;

      -  по способу перемещения носителя  — планшетные, барабанные и смешанные  (фрикционные, с абразивной головкой).

      - по используемому инструменту (типу чертёжной головки) — перьевые, фотопостроители, со скрайбирующей головкой, с фрезерной головкой.

      Также плоттерами называют широкоформатные  принтеры. 

      2.3 Мониторы 

      Монитор (дисплей) компьютера IBM PC предназначен для вывода на экран текстовой и графической информации. Мониторы бывают цветными и монохромными. Они могут работать в одном из двух режимов: текстовом или графическом.

      В текстовом режиме экран монитора условно разбивается на отдельные  участки - знакоместа, чаще всего на 25 строк по 80 символов (знакомест). В каждое знакоместо может быть введён один из 256 заранее символов. В число этих символов входят большие и малые латинские буквы, цифры, определённые символы, а также псевдографические символы, используемые для вывода на экран таблиц и диаграмм, построения рамок вокруг участков экрана и так далее.

      В число символов, изображаемых на экране в текстовом режиме, могут входить  и символы кириллицы. На цветных  мониторах каждому знакоместу может  соответствовать свой цвет символа  и фона, что позволяет выводить красивые цветные надписи на экран.

      На  монохромных мониторах для выделения  отдельных частей текста и участков экрана используется повышенная яркость  символов, подчёркивание и так  далее.

      Графический режим предназначен для вывода на экран графиков, рисунков и так далее. Разумеется, в этом режиме можно выводить и текстовую информацию в виде различных надписей, причем эти надписи могут иметь произвольный шрифт, размер и другое.

      В графическом режиме экран состоит  из точек, каждая из которых может быть тёмной или светлой на монохромных мониторах и одного или нескольких цветов - на цветном. Количество точек на экране называется разрешающей способностью монитора в данном режиме. Следует заметить, что разрешающая способность не зависит от размеров экрана монитора.

      Наиболее  широкое распространение на компьютерах IBM PC получили мониторы типа MDA, CGA, Herkules, EGA и VGA.

      В настоящее время мониторы MDA и CGA практически не используются, так  как они не обладают надлежащей разрешающей  способностью, что приводит к быстрому утомлению глаз. Кроме того, они не имеют программной загрузки шрифтов символов, поэтому для изображения букв кириллицы приходится заменять микросхемы, хранящие шрифты символов.

      В основном на компьютерах используют мониторы SVGA, что позволяет добиться нужного качества изображения.

      2.4 Проекционная техника 

      Мультимедиа-проекторы  прочно вошли в нашу жизнь в  конце XX столетия, и сейчас без них  невозможно представить многие сферы  человеческой деятельности. Это учебный  процесс, презентации, шоу-бизнес и домашнее кино. Мультимедиа-проектор позволяет воспроизводить на большом экране информацию, получаемую от самых разнообразных источников сигнала: компьютера, видеомагнитофона, видеокамеры, фотокамеры, DVD-проигрывателя, игровой приставки. Современный проектор — наиболее совершенное звено в цепи эволюции проекционного оборудования, начало которой положили слайдпроекторы, позволяющие демонстрировать на большом экране фотографические диапозитивы. Им на смену пришли так называемые оверхед-проекторы, проецирующие изображения с просвечиваемых материалов больших размеров. Возможности современных мультимедиа-проекторов поистине безграничны по сравнению с их предшественниками.

      Изображение в мультимедиа-проекторе формируется  несколькими основными способами: с помощью жидкокристаллических панелей (LCD-технология) и с помощью микрозеркальных чипов DMD (DLP-технология). В LCD-проекторах свет от лампы проходит через жидкокристаллическую панель, на которой как на обычной пленке, но с помощью цифровой электронной схемы создается картинка. Свет проходит через панель и объектив, и в результате на экран проецируется увеличенное во много раз изображение. Основная характеристика мультимедиа-проектора — его яркость, или световой поток. Чем мощней световой поток, тем больший размер изображения можно получить при заданных освещенности и качестве материала экрана. Световой поток (измеряемый в ANSI-люменах) зависит от конструкции проектора, качества LCD-панелей, мощности и типа лампы.

      Разрешение LCD-панели или DMD-чипа — следующий важный параметр, влияющий на выбор проектора. Большинство панелей и чипов разрабатывается с учетом стандартных разрешений, принятых для компьютеров: 640×480 (VGA), 800×600 (SVGA), 1024×768 (XGA), 1280×1024 (SXGA). Если же разрешение проецируемого изображения будет отличаться от базового разрешения проектора (разрешения его LCD-панели или DMD-чипа), оно будет пересчитано при воспроизведении с помощью специального алгоритма практически без потери качества. В последнее время стали появляться мультимедиа-проекторы с LCD-панелями стандарта Wide XGA с разрешением 1366×768, предназначенные в основном для просмотра видеоизображений. Их появление обусловлено популярностью «широких» экранов с соотношением сторон 16:9, вместо традиционного 4:3.

      Мультимедиа-проектор — современное и высокотехнологичное устройство. Надежность большинства выпускаемых моделей велика, и пользователю вряд ли придется обращаться в сервисный центр с просьбой о ремонте. Единственная заменяемая деталь проектора — его лампа. В большинстве проекторов используются дуговые лампы с высокой яркостью и более ровным по сравнению с лампами накаливания спектром. Средний срок их службы — 2000 часов работы. Иногда бывает полезно применять функцию экономного режима работы лампы, вдвое продлевающего ее ресурс.

2.5 Аудиосистема

      В персональных компьютерах применяются  самые разнообразные схемы формирования звуковых сигналов – от простых  до сложных. Вроде бы проблема со звуком для персональных компьютеров решена окончательно. Редко встретишь материнские платы необорудованные аудиоконтроллером. Тем не менее, даже если считать  вопрос с аудиоплатами закрытым, остается животрепещущей тема акустических систем. Животрепещущим этот вопрос остается, потому что многие пользователи не ограничиваются просмотром видеофильмов и играми с объемным звучанием. Настоящие аудиофилы предпочитают качественный стереозвук с объемным звучанием и глубоким басом, не говоря уже об энтузиастах, которые занимаются созданием музыки при помощи своих персональных компьютеров. Для них вообще обязательным элементом домашней студии является качественная стереоакустика, даже если вся остальная роль возложена на компьютер со звуковой платой.  
В наши дни на рынке очень много акустических систем, состоящих из двух активных колонок, и выполненных по системе 2.1. Подобные системы в народе называются «пищалками», потому что не способны обеспечить звук высокого качества даже на самом низком уровне громкости компьютера.  
Совсем недавно идеалом в мире компьютерных (и не только) акустических систем была система 5.1 (пять сателлитов и один сабвуфер), но в последнее время производители акустики расширяют возможности своих систем, что привело сначала к появлению системы 6.1, а позднее и 8.1  
 
 
 
 
 
 

      III. Сенсорные устройства ввода 

      3.1 Виды сенсорных устройств ввода 

      Такие устройства называют еще тактильными, поскольку ввод информации в них  выполняется через прикосновение  к светочувствительной поверхности  устройства.

      Выделяют  несколько видов сенсорных устройств  ввода:

1. Сенсорный манипулятор – представляет собой коврик без мыши. В данном случае управление курсором производится простым движением пальца по коврику.
2. Сетевое перо – имеет светочувственный элемент на своём кончике. Соприкосновение пера с экраном замыкает электрическую цепь и определяет место ввода или коррекции данных. Перемещая перо по экрану можно рисовать или писать. Применяются такие устройства в дизайнерских работах. Часто используется в карманных микрокомпьютерах.
3. Дигитайзер (графический планшет) – позволяет создавать или копировать рисунки. Рисунок выполняется на поверхности дигитайзера специальным пером или пальцем. Результаты работы производятся на экране монитора.
4. Сканеры – в этих устройствах изображение преобразуется в цифровую форму для дальнейшей обработки компьютером или воспроизведения на экране монитора. В сканер закладывается лист бумаги с изображением. Устройство считывает его и пересылает компьютеру в цифровом виде. Во время сканирования вдоль листа с изображением плавно перемещается мощная лампа и линейка с множеством расположенных на ней в ряд светочувствительных элементов. Обычно в качестве светочувствительных элементов используют фотодиоды. Каждый светочувствительный элемент вырабатывает сигнал, пропорциональный яркости отраженного света от участка бумаги, расположенного напротив него. Яркость отраженного луча меняется из-за того, что светлые места сканируемого изображения отражают гораздо лучше, чем темные, покрытые краской. В цветных сканерах расположено три группы светочувствительных элементов, обрабатывающих соответственно красные, зеленые и синие цвета. Таким образом, каждая точка изображения кодируется как сочетание сигналов, вырабатываемых светочувствительными элементами красной, зеленой и синей групп. Закодированный таким образом сигнал передается на контроллер сканера в системный блок.

       Сканер  распознает изображение, автоматически  создает его электронную копию, которая может быть сохранена  в памяти компьютера.