Лабораторная работа № 7_часть_1

Лабораторная работа № 7_часть_1

МОНИТОРЫ, УСТРОЙСТВА ВВОДА

Первые мониторы были векторными — в мониторах этого типа электронный пучок создает линии на экране, перемещаясь непосредственно от одного набора координат к другому. Соответственно нет необходимости разбивать в подобных мониторах экран на пиксели. Позднее появились мониторы с растровым сканированием. В мониторах подобного типа электронный пучок сканирует экран слева направо и сверху вниз, пробегая каждый раз всю поверхность экрана.

Следующей ступенькой развития мониторов явилось цветное изображение, для получения которого требуется уже не один, а три пучка, каждый из которых высвечивает определенные точки на поверхности дисплея. Со временем появились и другие технологии, которые позволили создавать более компактные и легкие экранные панели.

Классификация и отличительные особенности мониторов

Все мониторы можно классифицировать:

• по схеме формирования изображения;
• по своим размерам;
• по способу воздействия на человекаа.

Как правило, все широко распространенные современные мониторы, по схеме формирования изображения, делятся на два типа:

• на основе электронно-лучевой трубке (ЭЛТ, или CRT);
• на основе жидких кристаллов (ЖК-панель, LCD-панель).

1. ЭЛТ-мониторы. Очень похожи на телевизоры. У них тот же принцип формирования сигнала – направленный электронный пучок вызывает свечение точек на экране. Этот тип мониторов позволяет создание изображения с максимальной контрастностью, яркостью и цветностью.

Характеристики ЭЛТ-мониторов:

Диагональ экрана монитора — расстояние между левым нижним и правым верхним углом экрана, измеряемое в дюймах. Размер видимой пользователю области экрана обычно несколько меньше, в среднем на 1", чем размер трубки.

Размер зерна экрана определяет расстояние между ближайшими отверстиями в цветоделительной маске используемого типа. Расстояние между отверстиями маски измеряется в миллиметрах. Чем меньше расстояние между отверстиями в теневой маске и чем больше этих отверстий, тем выше качество изображения. Лучшие мониторы имеют зерно 0,24 мм.

Разрешающая способность монитора определяется количеством элементов изображения, которые он способен воспроизводить по горизонтали и вертикали. Мониторы с диагональю экрана 19" поддерживают разрешение до 1920 х 14 400 и выше.

Тип электронно-лучевой трубки следует принимать во внимание при выборе монитора. Наиболее предпочтительны такие типы кинескопов, как Black Trinitron, Black Matrix или Black Planar. Мониторы этих типов имеют особое люминофорное покрытие.

Потребляемая мощность монитора указывается в его технических характеристиках.

Покрытия экрана необходимы для придания ему антибликовых и антистатических свойств. Антибликовое покрытие позволяет наблюдать на экране монитора только изображение, формируемое компьютером, и не утомлять глаза наблюдением отраженных объектов. Существует несколько способов получения антибликовой (не отражающей) поверхности. Антистатическое покрытие необходимо для предотвращения прилипания к экрану пыли вследствие накопления статического электричества.

Безопасность монитора для человека регламентируется стандартами ТСО: ТСО 92, ТСО 95, ТСО 99, предложенными Шведской конфедерацией профсоюзов.

2. ЖК-мониторы (LCD — Liquid Crystal Display) составляют основную долю рынка плоскопанельных мониторов с экраном размером 13—19". Первое свое применение жидкие кристаллы нашли в дисплеях для калькуляторов и в кварцевых часах, затем их стали использовать в мониторах для портативных компьютеров. Сегодня в результате прогресса в этой области начинают получать все большее распространение LCD-мониторы для настольных компьютеров.

Основным элементом ЖК-монитора является ЖК-экран, состоящий из двух панелей, выполненных из стекла, между которыми размещен слой жидкокристаллического вещества, которое находится в жидком состоянии, но при этом обладает некоторыми свойствами, присущими кристаллическим телам.

Характеристики ЖК-мониторов:

Размер экрана ЖК-мониторов в отличие от ЭЛТ-мониторов, номинальный размер экрана и размер его видимой области (растра) практически совпадают.

Ориентация экрана у ЖК-монитора в отличие от ЭЛТ-монитора может быть как портретная, так и ландшафтная.

Поле обзора ЖК-мониторов обычно характеризуется углами обзора, отсчитываемыми от перпендикуляра к плоскости экрана по горизонтали и вертикали. Современные модели ЖК-мониторов обеспечивают значения углов обзора: по горизонтали — от 45 до 70° (вправо и влево); по вертикали — от 15 до 50° (вниз) и от 20 до 70° (вверх).

Разрешение ЖК-монитора определяется размером отдельной ЖК-ячейки, т.е. фиксированным размером пикселов. Например, если LCD-монитор имеет разрешение 1024x768, это значит, что на каждой из 768 линий расположено 1024 электродов, т.е. пикселов. При этом можно использовать и более низкое разрешение.

Яркость — важнейший параметр при выборе ЖК-монитора. Типовая яркость ЖК-монитора 150 — 200 кд/м2. При этом в центре яркость ЖК-монитора может быть на 25 % выше, чем у краев экрана.

Контрастность изображения ЖК-монитора показывает, во сколько раз его яркость изменяется при изменении уровня видеосигнала от минимального до максимального. Приемлемая цветопередача обеспечивается при контрастности не менее 130:1, а высококачественная — при 350:1.

Инерционность ЖК-монитора характеризуется минимальным временем, необходимым для активизации его ячейки, и составляет 30 — 70 мс, соответствуя аналогичным параметрам ЭЛТ-мониторов.

Палитра ЖК-мониторов, по сравнению с обычными, ограничена определенным количеством воспроизводимых на экране оттенков цветов. Типовой размер палитры современных ЖК-мониторов составляет 262 144 или 16 777 216 оттенков цветов.

Массогабаритные характеристики и энергопотребление выгодно отличают ЖК-мониторы от ЭЛТ-мониторов. Масса большинства моделей не превышает нескольких килограмм, а толщина экрана — 20 мм. Потребляемая мощность в рабочем режиме не превышает 35-40 Вт.

Манипуляторы

Мышь

21 июня 1967 г. Даг Энгельбарт получил патент на «Индикатор координат X - Y для системы вывода изображений», сейчас хорошо известный как манипулятор типа мышь. Первая мышь каталась на двух колесиках, которые были связаны с осями переменных резисторов. Перемещение такой мыши было прямо пропорционально изменению сопротивления переменных резисторов. Над этим устройством Энгельбарт размышлял и работал более десяти лет. Презентация происходила на осенней сессии компьютерной конференции, проходившей в выставочном центре Сан-Франциско, где присутствовали около тысячи компьютерных специалистов.

Это был публичный дебют компьютерной мыши. Она была представлена на колесиках из полированного дерева, была снабжена модным аксессуаром в виде приметной красной кнопки и шнуром, действительно похожим на мышиный хвост. С ее помощью можно было манипулировать объектами на всей плоскости экрана. Кроме мышки, на презентации был представлен многокнопочный «еж», именовавшийся «аккордной клавиатурой», который позволял осуществлять набор «одной левой», используя как отдельные клавиши, так и их комбинации. Впрочем, «еж» не пришелся аудитории по вкусу. Сегодня в мире используется свыше 350 млн компьютерных мышей, одна только фирма Logitech, признанный лидер в этой отрасли, выпускает в год около 50 млн. Так что идея оказалась значительно продуктивней, чем можно было предполагать.

Неотъемлемой составляющей компьютера Apple Macintosh она стала в конце 1970-х гг., поскольку именно этот компьютер был укомплектован полноцветным графическим интерфейсом, где пользователь отдавал команды, щелкая мышью по значкам-пиктограммам. Поскольку ПК получил такой интерфейс позже, мышь в составе ПК появилась только в середине 1980-х гг.

По принципу действия мыши подразделяются на оптико-механические, оптические и лазерные.

В оптико-механических мышках для преобразования движения мыши в информацию об изменении координат применяется покрытый резиной шар, который передает вращение двум пластмассовым валам, имеющим зубчатые диски на концах. Направление и угол поворота зубчатых дисков с большой точностью считываются инфракрасными оптопарами (т.е. парами "светоизлучатель-фотоприемник") и затем преобразуются встроенной микросхемой в электрический сигнал, идущий к компьютеру. Конструкция этих мышей очень проста и хорошо видна, если разобрать корпус.

В оптических мышках для определения направления и скорости движения мыши в них установлены оптопары, которые "светят" наружу – на покрытый рисунком в виде мелкой сетки коврик (подставку). В этом случае линии сетки как бы играют роль зубчатых колес у обычных мышей, прерывая световой поток и, позволяя, мыши определить параметры своего движения.

В последние годы была разработана новая, более совершенная разновидность оптического датчика, использующего для подсветки полупроводниковый лазер. О недостатках таких датчиков пока известно мало, но известно об их преимуществах:

• более высоких надёжности и разрешении;
• успешной работе на стеклянных и зеркальных поверхностях (недоступных оптическим мышам);
• отсутствии сколько-нибудь заметного свечения;
• низком энергопотреблении.

Лабораторная работа № 7_часть_2

МОНИТОРЫ, УСТРОЙСТВА ВВОДА

Интерфейсы

СOM1 или COM2. Первые модели мышек подключались через данный порт. Такие мышки сейчас практически не продаются.

PS/2, сам интерфейс появился довольно давно, но использовался преимущественно в компьютерах brand name и ноутбуках. Сейчас, с переходом на корпуса форм фактора ATX, PS/2 стал стандартным портом для подключения мышки и клавиатуры. На вид это небольшой круглый 6-штырьковый разъем. В отличие от serial, PS/2 порт может опрашиваться до 200 раз в секунду, что уже вполне приемлемо. PS/2 мышки НЕЛЬЗЯ подключать или отключать при включенном питании компьютера, это может запросто повредить порт или мышку.

USB мыши сегодня очень распространены и имеют ряд заметных преимуществ. Первое, эта мышь имеет стандартную частоту опроса 125 Hz, тем самым гарантируя идеально плавное перемещение указателя или персонажа игры. Второе, порт USB изначально создавался с расчетом на безопасное подключение устройств во время работы. Практически, это выглядит так: вы прямо во время работы подключаете мышь к компьютеру, при этом появляется окошко, в котором показано найденное устройство, и если в системе уже существует драйвер для данной мыши, то он тут же будет запущен.

Способы подключения

Традиционно мышь подключалась к компьютеру с помощью провода, но в последнее время разработаны способы радио и инфракрасной связи. Достоинство таких систем состоит в том, что провод не мешает передвижениям мыши и освобождает рабочий стол. Недостатком может служить необходимость мышки в автономном питании, то есть в ней будут находиться либо батарейки, либо в лучшем случае аккумулятор. В самых современных моделях питание обеспечивается за счет энергии, вырабатываемой при перемещения мышки.

Прокрутка

Возможность прокрутки или скроллинга, наверное, самое замечательное изобретение в области эргономики за последнее время. Как установили ученые, более 30% движений и щелчков мыши при повседневной работе приходятся на перемещение указателя к полосам и кнопкам прокрутки. Все это можно делать легким движением пальца, даже не двигая мышь. Все современные приложения поддерживают новые возможности мышек с прокруткой, помимо основного предназначения, с помощью устройства прокрутки можно масштабировать текст, включать режим панорамирования (MS Office 97/2000, IE 4/5), регулировать громкость (Winamp), переключаться между приложениями и многое другое. Игры также не остались в стороне, на функцию прокрутки можно назначить: приближение и удаление, смену оружия и заранее заданные последовательности действий. Прокрутка может быть реализована различными способами: кнопки, мини джойстик, рычажок, колесико.

Трекбол. Джойстик

Трекбол (Trackball) по конструкции напоминает мышь, у которой шар расположен не внутри корпуса, а на верхней его части. Принцип действия и способ передачи данных трэкбола такой же, как у мыши. Обычно трэкбол использует оптико-механический принцип регистрации положения шарика. Большинство трэкболов управляются через последовательный порт, причем назначение выводов аналогично разъему мыши. Основные отличия трэкбола от мыши в том, что трэкбол обладает стабильностью за счет тяжелого корпуса и не требует специальной площадки для движения. Для пользователей ПК типа Notebook и Laptop имеются встроенные или подключаемые трэкболы.

Джойстик — незаменимое устройство ввода в области компьютерных игр. Создавался джойстик для использования на специальных военных тренажерах и обычно имитировал устройство управления какой-либо военной техникой. Цифровые джойстики, как правило, применяются в игровых приставках и в игровых компьютерах. Любой джойстик состоит из двух элементов: координатной части — ручки или руля, перемещение которой меняет положение виртуального объекта в пространстве, и функциональных кнопок. Для ПК в качестве устройства ввода (управления) в основном применяются аналоговые джойстики. Лидеры продаж: Quick Shot, Genius.

Сканер

Сканер (Scanner) — устройство ввода в ЭВМ информации в виде текстов, рисунков, слайдов, фотографий на плоских носителях, а также изображения объемных объектов небольших размеров. Сканер представляет собой периферийное устройство, основным элементом которого является фотодатчик, предназначенный для фиксирования количества отраженного света в каждой области оригинала.

Метод, на котором основаны современные сканеры, заключается в последовательном, точка за точкой, фиксировании изображения и преобразовании его в электрический сигнал. Этот метод использовался при передаче фотографических зображений по телеграфу еще в 1850 г. Первый черно-белый сканер был создан в 1863 г., а цветной — в 1937 г.

Сканирование представляет собой цифровое кодирование изображения, заключающееся в преобразовании аналогового сигнала яркости в цифровую форму. Такое получение цифрового изображения оригинала для ввода в компьютер называют оцифровкой (Digitizing). В процессе оцифровки изображение разбивается на элементарные частицы — пикселы, каждому из которых соответствует определенный код яркости и цветового оттенка. В зависимости от способа перемещения фоточувствительного элемента сканера и носителя изображения относительно друг друга сканеры подразделяются на две основных группы — настольные (Desktop)(1) и ручные (Hand-held)(2).

К числу настольных сканеров относятся планшетные (Flatbed), роликовые (Sheet-feed), барабанные (Drum) и проекционные (Overhead Camera) сканеры.

Основные характеристики сканера:

Разрешающая способность определяется плотностью расположения распознаваемых точек и выражается в точках на дюйм (dpi — dot per inch). Сканеры имеют два параметра разрешающей способности: оптическое разрешение и программное. Оптическое разрешение — показатель первичного сканирования. Программными методами можно в дальнейшем повысить разрешение. Например, оптическое разрешение сканера может быть 300 х 600 dpi, а программное — до 4800 х 4800 dpi. Оптическое разрешение имеет более важное значение для пользователя.

Оптическое разрешение зависит от размера элемента ПЗС-датчика и характеризует плотность, с которой производится выборка информации в заданной области оригинала.

Область сканирования — максимальный размер оригинала для данного сканера.

Метод сканирования определяет одно- или трехпроходный способ считывания информации в цветных сканерах.

Скорость сканирования — количество страниц черно-белого оригинала, сканируемых в минуту с максимальным оптическим разрешением сканера.

Разрядность сканера измеряется в бит и определяет то количество информации, которое необходимо для оцифровки каждой точки изображения, а также количество цветов, которое способен распознать сканер. 24 бит соответствуют 16,7 миллионам цветов, а 30 бит — миллиарду. Несмотря на то что человеческий глаз уже не в состоянии отличить 16-битный цвет от 24-битного, в новейших моделях сканеров заявлена 48-битная разрядность.

Лидером на российском рынке сканеров является Hewlett-Packard, однако недорогие модели Mustek Paragon, KYE также пользуются спросом. Для профессионального применения используют сканеры UMAX или Agfa.

Аудиоадаптер

Аудиоадаптер(звуковая карта) – специальное устройство, подключаемое к компьютеру, предназначенное для преобразования эл. колебаний звуковой частоты в числовой двоичный код при вводе звука и для обратного преобразования при воспроизведении звука.

Сейчас есть множество типов звуковых карт: универсальные, карты-синтезаторы, оцифровщики звука, многоканальные аудиоинтерфейсы, MIDI-интерфейсы, семплеры и др. Наиболее распространены универсальные мультимедийные платы.

На некоторых типах звуковых плат установлен дополнительный вход Aux In. Если мы посмотрим на, то увидим, что сигнал с этого входа минует основные устройства звуковой платы и поступает на выходной микшер, а оттуда - сразу на выход. Этот вход позволяет упростить коммутацию внешних устройств и использовать внутренний микшер звуковой платы для смешивания сигналов со внешнего и внутренних источников.

Например, если у нас есть автономный синтезатор, то можно его выход подключить в Aux In и все, что мы играем будет слышно в колонках, подключенных к звуковой карте. Aux In тоже обычно делается на разъеме типа "мини джек".

Вход проигрывателя компакт-дисков как правило расположен не на задней панели звуковой платы, а прямо на ней, среди микросхем и других радиодеталей. Если у нас есть привод CD-ROM, то можно связать его выход с этим входом звуковой карты. Такое соединение позволит слушать аудио компакт-диски и оцифровывать звук прямо с привода.

Кроме всех перечисленных входов, на задней панели звуковой карты обычно есть 15-пиновый разъем MIDI/джойстик порта, который служит для подключения любых внешних MIDI-устройств (синтезаторов, MIDI-клавиатур и т.д.) или джойстика, если карта используется для игр. На специализированных звуковых картах MIDI-порт может иметь не стандартный 15-пиновый разъем, а любой другой. Но в этих случаях всегда прилагается особый переходник. А для подключения внешних MIDI-устройств к стандартному порту практически во всех магазинах, торгующих мультимедийной техникой продается стандартный переходник.

Входной микшер нужен для того, чтобы установить оптимальный уровень записи. Следует помнить, что цифровая техника очень чувствительна к превышению уровня 0 дБ - при этом возникают неприятные искажения. А слишком же низкий уровень записи не позволит передать весь динамический диапазон записываемого музыкального инструмента. То есть любая работа по записи "живого" звука в домашней студии будет начинаться именно с регулировки уровня сигнала при помощи входного микшера звуковой карты.

На любой универсальной мультимедийной звуковой карте есть синтезатор. Последнее время практически на всех картах устанавливается не один, а два синтезатора: FM (Frequency Modulation - частотная модуляция) - для сохранения совместимости с Sound Blaster и Ad Lib, и WT (WaveTable - таблица волн)- для получения качественного звука.

Микрофон.Современные компьютеры могут сохранять и воспроизводить звук. Звук как и другая информация, представляется в памяти ЭВМ в форме двоичного кода. Физическая природа звука – это колебания в определенном диапазоне частот, передаваемые звуковой волной через воздух. Процесс преобразования звуковых волн в двоичный код в памяти ПК:

1. Звуковая волна --- МИКРОФОН --- Эл. ток --- АУДИОАДАПТЕР --- Двоичный код ---

Дата добавления: 2015-09-30