Устройства ввода-вывода персонального компьютера
Монитор (другие названия – дисплей, экран) – основное устройство вывода и отображения информации. Мониторы бывают двух типов: CRT (англ. Catode Ray Tube – «Катодно-лучевая трубка», рус. «Электронно-лучевая трубка», ЭЛТ) и LCD (англ. Liquid Crystal Display – «Жидкокристаллический дисплей»). ЭЛТ-мониторы, несмотря на хорошую цветопередачу, устарели. Жидкокристаллические занимают меньше места на столе, цветопередача последних моделей не хуже, чем у ЭЛТ, они имеют более низкое энергопотребление. У них отсутствует вредное для глаз мерцание и электромагнитные излучения. Некоторые модели ЖК-дисплеев можно повесить на стену.
Некоторые персональные компьютеры поддерживают одновременный вывод изображения на несколько мониторов. При этом дополнительный монитор может как дублировать основной (отображая то же самое), так и использоваться для расширения доступного пользователю экранного места.
Вместо монитора к некоторым компьютером можно подключить бытовой телевизор. Однако следует помнить, что телевизоры не в состоянии четко отображать текстовую информацию.
Еще одним популярным устройством вывода является мультимедийный проектор (рис. 1.8). Он позволяет выводить изображение на белый экран очень большого размера, что позволяет эффективно презентовать материал перед большим количеством людей. Наличие у проекторов очень ярких ламп позволяет сделать изображение различимым даже без затемнения помещения. Большинство проекторов оснащается пультом дистанционного управления, который позволяет, в том числе, управлять некоторыми программами на компьютере. В частности, с пульта удобно листать слайды, показываемые на экране. Для этого проектор следует дополнительно подключить к компьютеру по шине USB.
Другим важным устройством вывода являются принтеры, предназначенные для вывода информации на бумагу. В настоящее время распространение получили игольчатые, струйные и лазерные принтеры (см. рис. 1.8). Игольчатые принтеры используются преимущественно в банковской и таможенной сфере, имеют очень низкую стоимость расходных материалов, но не в состоянии выводить графику и при печати издают сильный шум. Струйные принтеры, наоборот, обладают высоким качеством печати черно-белых и цветных изображений (вплоть до фотографий), но стоимость расходных материалов очень высока. Лазерные принтеры имеют среднюю стоимость расходных материалов, характеризуются очень высокой скоростью печати, но до недавнего времени печатали только черно-белые документы. В последние годы появились весьма дорогие и громоздкие цветные лазерные принтеры, но они не подходят для печати изображений фотографического качества. Для распечатки различных чертежей большого размера применяются специальные широкоформатные принтеры (часто встречается название плоттеры). Последние также ьывают струйными и лазерными.
а) б) в) г)
д) е) ж)
з)
Рис. 1.8 Устройства вывода персонального компьютера:
а – ЭЛТ-монитор; б – ЖК-монитор; в – мультимедийный проектор; г – матричный (игольчатый – принтер; д – струйный принтер; е – черно-белый лазерный принтер; ж – цветной лазерный принтер; з – струйный плоттер
Современный компьютер позволяет работать и с аудиоинформацией. Устройством вывода такой информации являются акустические системы. Иногда динамики для вывода звука встраивают в корпус монитора. Многие пользователи используют вместо динамиков наушники.
Основным устройством ввода информации является клавиатура (см.рис. 1.9, а). Большинство клавиатур имеет более-менее стандартную компоновку и состав клавиш. В последнее время популярны мультимедийные клавиатуры, оснащаемые дополнительным блоком клавиш для управления различными программами проигрывания мультимедиа-данных, кнопками (или даже колесиком) регулировки громкости и т.д. На некоторых клавиатурах предусматриваются кнопки управления питанием компьютера. Клавиатуры различаются степенью эргономичности (форма клавиатуры способствует наименьшему уставанию рук печатающего) или компактности (чтобы занимать меньше места на столе в ущерб комфорту). Клавиатуры бывают проводные (соединяются с системным блоком проводом) и беспроводные. У последних к системному блоку подключается специальный радиоприемник, а сама клавиатура оснащается радиопередатчиком, работающим от батареек. Комплекта батареек хватает в среднем на 6-12 месяцев работы.
а) б) в) г) д)
е) ж) з) и)
Рис. 1.9 Устройства ввода персонального компьютера:
а – мультимедийная клавиатура; б – беспроводная мышь в зарядном устройстве; в – трекбол; г – тачпад под клавиатурой; д – графический планшет с пером; е – ручной сканер; ж – планшетный сканер; з – МФУ; и – считыватель отпечатка пальца
Мышь также является важным устройством ввода, поскольку практически все современные программы имеют графический интерфейс. Современные мыши оснащаются 2-8 кнопками, на которые настраиваются разные действия. Также мышь может обладать одним или двумя колесиками, назначение которых – быстро перемещать данные относительно экрана. Как и клавиатуры, мыши могут быть проводными или беспроводными. Беспроводные мыши могут работать как от батареек, так и от встроенных аккумуляторов. Такую мышь в перерывах между работой можно рекомендуется ставить на специальное зарядное устройство, идущее в комплекте (рис. 1.9, б).
В последнее время все большую популярность приобретают сенсорные экраны мониторов, которые распознают касание их поверхности пальцами. Поскольку палец человека непрозрачен и имеет достаточно большой размер (по сравнению с острием курсора мыши), для удобной работы с сенсорными экранами требуется особый пользовательский интерфейс программ (так называемый пальцевый), не требующий точного попадания по элементам управления. В пальцевом интерфейсе особое внимание уделяется жестам.
Трекбол (рис. 1.9, в) представляет собой шарик, смонтированный на неподвижном корпусе. Для перемещения курсора шарик вращают ладонью. Трекбол занимает меньше места, чем коврик с мышью. Применяется в промышленных, медицинских и военных компьютерах, где пользователю приходится работать в условиях недостатка места и возможной вибрации.
Тачпад (рис. 1.9, г) представляет собой сенсорную панель. Для перемещения курсора необходимо провести по ней пальцем, для указания действия – несильно, но резко ударить пальцем по поверхности. Отдельные участки тачпада могут быть использованы для вертикальной и горизонтальной прокрутки; многие тачпады способны распознать жесты, совершаемые двумя, тремя и даже четырьмя пальцами.
Графический планшет (рис. 1.9, д) наиболее востребован художниками. Представляет собой подключаемый к компьютеру коврик. При перемещении по коврику специального пера, чувствительного также к силе нажатия, его траектория вводится в компьютерную программу. В комплекте с планшетом чаще всего идет специальная беспроводная мышь, не требующая источника питания.
Часто возникает необходимость ввести в компьютер изображения. В этом случае можно воспользоваться цифровыми фотоаппаратами и видеокамерами, перенеся снятые ими изображения в память компьютера, либо воспользоваться сканером.
Сканер (рис. 1.9, е, ж, з) – прибор для оцифровки изображений, нанесенных на плоские предметы. Возможно сканирование книг, рукописных листов и любых документов, распечатанных на принтерах, фотографий. Ручной сканер крайне неудобен, и качество сканирования сильно зависит от точности его перемещения рукой вдоль бумаги. Рулонный сканер компактен, но может сканировать только отдельные листы. Наиболее удобным является планшетный сканер, однако он занимает много места на рабочем столе. В последнее время растет популярность МФУ (Многофункциональных устройств), объединяющих в одном корпусе струйный или лазерный принтер с планшетным сканером. МФУ может работать в режиме копира без подключения к компьютеру, а некоторые МФУ – еще и в режиме факс-аппарата.
Конструктивно планшетные сканеры делятся на CCD (англ. Charge Coupled Device – прибор с зарядовой связью) и CIS (англ. Contact Image Sensor – контактный сенсор изображений).
В CCD сканерах применяется светочуствительная матрица, как в цифровых фотоаппаратах. Из-за малого размера матрицы в таких сканерах необходимо применять оптические системы из линз и зеркал. Источником света служит белая люминисцентная лампа. CCD сканеры характеризуются высокой скоростью сканирования, большой глубиной резкости (без проблем сканируют разворот толстой книги) и хорошей цветопередачей.
В CIS сканерах применяется линейка из фотодиодов, занимающая по ширине всю страницу. Это позволяет обойтись без линз и зеркал. Фотодиоды – черно-белые, поэтому для цветного сканирования используется подсветка, состоящая из красных, зеленых и синих светодиодах. При цветном сканировании цвет подсветки меняется с высокой скоростью. Достоинства CIS сканеров – компактность, энергопотребление (могут питаться от USB порта), цена. Недостатики – низкая скорсоть сканирования, плохая цветопередача, малая глубина резкости.
Для автоматизации складского учета товаров могут применяться специальные сканеры штрих-кодов.
Прогресс не стоит на месте, и со временем появляются новые технологии и новые устройства ввода.