Устройства оптического считывания и сенсорные экраны

Устройство оптического считывания ( сканер ) – используется для ввода в ЭВМ информации (текстов, схем, рисунков, графики, фотографий) непо­средст­венно с бумажного доку­мента. Сканер последовательно преобра­зует оптический сигнал, получаемый при сканировании изображения свето­вым лучом, в электрический, а затем в цифровой код (размеры сканируемых изображений зависят от размера сканера и могут достигать размеров большого чертежного листа). Сканеры весьма разнообразны, и их класси­фици­руют по целому ряду призна­ков. По признаку цветности считывае­мого изо­браже­ния сканеры подразделяются на черно-белые и цветные. По при­знаку ис­пользова­ния в том или ином технологическом процессе сканеры подраз­деляют на ручные и настольные. Настольные, в свою очередь, делятся на план­шетные и про­екцион­ные.

Ручные сканеры конструктивно самые про­стые: они вручную пере­ме­щаются по изображению. С их помощью за один про­ход вводится лишь не­большое коли­чество строчек изображения (их захват обычно не превышает 105 мм). Планшет­ные сканеры самые распространенные. В них сканирующая головка перемещается относительно оригинала автоматически. Они позво­ляют сканиро­вать и листо­вые, и сброшюрованные документы. Проекцион­ные сканеры внешне напоми­нают фотоувеличитель.

Для выбора нужного сканера необходимо учитывать следующие пара­метры:

· разрешающую способность сканера (количество точек, различаемое скане­ром на длине в 1 дюйм);

· скорость ввода (обычно приводится в страницах за ми­нуту);

· форматы сканируемых документов;

Сенсорные экраны - используются для ввода отдельных элементов изобра­же­ния, программ или команд с полиэкрана дисплея в ПК. По прин­ципу действия СЭ разделяются на ультра­зву­ко­вые, фотоэлектрические, емко­стные и ре­зистивные экраны.

В ультразвуковых СЭ по краям экрана разме­щены преобразователи (датчики), которые создают на поверхности экрана аку­стические волны. Ультразвуковые колебания расходятся по стеклу монитора подобно кругам на воде. Ультразвуковые преобразователи одновременно вы­полняют функ­цию передатчика и приемника акустических волн. Время прохо­ждения от пе­редатчика до приемника постоянно, если акустическая волна не наталкива­ется на какое-либо возмущающий объект (например, палец). Точку прикос­новения можно достаточно точно определить методом эхолокации путем из­мерения времени прохода отраженных волн.

В фотоэлектрических СЭ мони­тор освещается линейками светодиодов, расположенными по нижнему и пра­вому краям дисплея. С левой и верхней сторон экрана установлены линейки фо­тодиодов. В результате образуется матрица из световых лучей, затемнение ко­торых позволяет определить вер­тикальную и горизонтальную координаты при­косновения к экрану.

Емкостные СЭ меняют емкость отдельных ячеек в месте прикосновения к экрану. В резистивных СЭ измеряется электрическое сопро­тивление двух соприкасающихся пленок.

Кроме перечисленных применяют устройства для ввода контурных изо­бражений путем перемещения по планшету специального указателя (пера), при перемещении которого автоматически выполняются считывание коорди­нат и ввод их в ПК (графические планшеты или диджитайзеры). Использу­ется, как правило, в системах автоматического проектиро­вания (САПР) для ввода чертежей в компью­тер.

Основные устройства вывода

Видеосистема компьютера

Видеосистема компьютера состоит из монитора, видеоадаптера и про­граммного обеспечения. Видеоадаптер посылает в монитор сигналы управле­ния. Монитор преобразует эти сигналы в зрительные образы. А про­граммные средства обрабатывают видеоизображения.

Мониторы бывают алфа­витно-цифро­вые и гра­фиче­ские, монохромные и цветного изображения (среди ха­рактеристик мониторов следует отме­тить: наличие плоского или вы­пуклого эк­рана, уровень вы­сокочас­тотного радиоизлучения, наличие за­щиты экрана от элек­тростатических по­лей, на­личие системы энергосбережения и др.). Совре­менные компьютеры ком­плек­ту­ются, как правило, цветными графическими мо­ниторами.

По принципу ра­боты мо­ниторы делятся на: электронно-лучевые, жид­кокри­сталлические мониторы и др. (например, ­плаз­мен­ные, проекционные).

Основными характеристиками мониторов являются следующие:

· размер экрана монитора, который задается обычно величиной его диаго­нали в дюймах;

· разрешающая способность, которая определяется числом пикселей (свето­вых точек) по горизонтали и вертикали;

· рабочая частота кадровой развертки – определяет скорость смены кадров изображения.

Видеоадаптеры (видеоконтроллеры) являются внутрисистемными уст­ройст­вами, непосредственно управляющими мониторами и выводом инфор­мации на их эк­ран. Видеоконтроллер содержит: схему управления, растро­вую память (ви­део­память, хранящую воспроизводимую на экране информацию и ис­пользующую поле ви­деобуфера в ОП), сменные микросхемы ПЗУ (матрицы зна­ков), порты ввода-вывода. Основные характеристики видеоконтроллера: ре­жимы работы (тек­стовый и графи­чес­кий), воспроизведение цветов (моно­хромный и цветной), число цветов или число полутонов, разрешающая спо­собность (число адресуемых на эк­ране монитора пиксе­лей по горизонтали и вер­тикали), емкость и число страниц в буферной памяти (число стра­ниц - это число запоминаемых текстовых экранов, любой из которых пу­тем пря­мой адре­сации может быть выведен на отображение в мониторе), размер матрицы сим­вола (ко­личество пикселей в строке и столбце матрицы, формирующей символ на экране монитора), разрядность шины данных, определяющая ско­рость об­мена дан­ными с системной шиной, и др. Важная харак­теристика - емкость видео­памяти, она определяет количество храни­мых в памяти пиксе­лей и их атрибутов. Современные видеоконтроллеры для хранения цвета ка­ждого пикселя расходуют до 4 байт памяти, для чего необходимо иметь объем видеопамяти от 32 до 128 Мбайт. Больший объем видеопамяти позво­ляет устанавливать более высокий режим разрешения и большее число цве­тов для каждого пикселя.

Электронно-лучевые мониторы

Большое количество мониторов сконструи­ро­ваны на базе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), которая управляется сигналами, поступающими от видеокарты. Принцип работы электронно-лучевой трубки монитора такой же, как у телевизионной трубки: изображение на экране создается пучком электронов, испускаемых электронной пушкой (в цветных мониторах для формирования изображения применяют отдельные пушки для каждого из основных цветов – Red, Green, Blue). Этот пучок падает на внут­реннюю по­верхность экрана, покрытого люминофором и вызывает его све­чение (в цветных мониторах слой люминофора составляют из близко расположен­ных группами по три, также в сочетании – Red, Green, Blue, точек цветного люминофора). Основ­ными характеристиками такого монитора явля­ются час­тота кад­ро­вой развертки (частота, с которой меняются кадры изобра­же­ния) - чем больше час­тота раз­вертки, тем меньше утом­ляемость при работе с компью­те­ром и разре­шающая способность мониторов (зави­сит как от ха­рактеристик мо­ни­тора, так и от харак­теристик видеоадаптера). Разре­шающая способ­ность мони­торов нужна пре­жде всего для работы в графи­че­ском ре­жиме и связана с разме­ром пик­селя. Четкость изображения опреде­ляет размер зерна лю­ми­но­фора. Чем меньше зерно, тем выше чет­кость. Вели­чина зерна мо­ни­торов имеет зна­чения от 0,41 до 0,18 мм. У мони­торов с большим зерном не мо­жет быть дос­тиг­нута высокая, разрешающая способ­ность.

Мониторы на ЭЛТ являются источником высокого статического напря­жения, электромагнитного излучения и мягкого рентгеновского излучения, которые оказывают неблагоприятное воздействие на пользователя. Наиболее интенсивные излучения в области задней стенки корпуса монитора.

Жидкокристаллические мониторы

Жидкокристаллические мониторы (LCD, Liquid Crystal Display) исполь­зуют специальную прозрачную жидкость, которая при определенных напря­женностях электростатического поля кристаллизу­ется, при этом изменяется ее прозрачность и коэффициент преломления све­товых лучей. Эти эффекты используются для формирования изображения. Конструктивно такой мони­тор выполнен в виде двух электропроводящих стеклянных пластин, между которыми помещен слой кристаллизующейся жидкости. Для создания элек­тростатического поля стеклянная пластина по­крыта матрицей прозрачных проводников, а пиксель формируется на пересе­чении вертикального и гори­зонтального проводника. Иногда на пересечении проводников ставят актив­ный управляющий элемент – транзистор. Такие эк­раны, которые получили название TFT – экранов (Thin Film Transistor – тон­копленочный транзи­стор), имеют лучшую яркость и предоставляют возмож­ность смотреть на эк­ран даже с отклонением до 45⁰ от вертикали.

В настоящее время жидкокристаллические мониторы успешно конкури­руют с обычными, ЭЛТ мониторами. Их преимущества – компакт­ность (за­ни­мают в 2-3 раза меньше места, чем мониторы с ЭЛТ и во столько же раз легче, по­требляют гораздо меньше электроэнергии и не оказывают неблаго­приятных воздействий на пользователя). Недостаток - более высокая цена, завися­щая от размера экрана.

Плазменные мониторы (по внешнему виду мало отличаются от жид­кокристаллических) формируют изображение светом, выделяемым при газо­вом разряде в каждом пикселе экрана. Конструктивно плазменная панель со­стоит из трех стеклянных пластин, не две из которых нанесены тонкие про­зрачные проводники: на одну вертикально, на другую – горизонтально. Ме­жду ними находится третья пластина, в которой в местах пересечения про­водников двух первых пластин имеются сквозные отверстия. Эти отверстия при сборке заполняются инертным газом: неоном или аргоном, они и обра­зуют пиксели. Плазма газового разряда, возникающая при подаче высокочас­тотного напряжения на вертикальный и горизонтальный проводники, излу­чает свет в ультрафиолетовом диапазоне, который вызывает свечение люми­нофора. Каждый пиксель представляет собой миниатюрную лампу дневного света. Высокая яркость и контрастность, отсутствие дрожания изображения, а также большой угол отклонения от нормали, при котором изображение со­храняет высокое качество, являются большими преимуществами таких мони­торов. К недостаткам можно отнести недостаточную пока разрешающую способность и достаточно быстрое (около 5 лет при офисном использовании) ухудшение качества люминофора.

2.7.2. Принтеры и графопостроители

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: