Аппаратное обеспечение ПК

 

В таблице приведены некоторые  оптимальные с точки зрения эргономики разрешающие способности при  различных размерах кинескопа и  зерна экрана.

 

Взаимосвязь размера экрана, размера зерна, разрешения экрана

Размер экрана Размер зерна экрана

 

Разрешение 640x480 Разрешение 800x600 Разрешение 1024x768 Разрешение 1280x1024 Разрешение 1600x1200

14" 0,35 0,28 0,22 0,18 0,16

17" 0,43 0,34 0,27 0,22 0,19

21" 0,50 0,40 0,31 0,25 0,22

 

 

 

♥ Число передаваемых цветов. Начиная со стандарта VGA, любой монитор способен отображать столько цветов, сколько обеспечивает видеокарта, вернее, объём памяти видеокарты.

 

♥ Частота кадровой развёртки (скорость регенерации экрана, частота синхронизации) — это число изображений на экране монитора, перерисовываемых лучом электронной трубки за единицу времени. Данный параметр показывает, с какой скоростью обновляется изображение на экране. Измеряется в герцах. При изменении изображения с частотой кадровой развёртки менее 50-60 Гц человеческий глаз успевает реагировать на изменение картины экрана, становится заметным мерцание экрана. При этом глаза устают, воспаляются, может появиться головная боль. Именно поэтому разработан европейский стандарт, определяющий минимальную допустимую частоту кадровой развёртки на уровне 70 Гц, а рекомендуемую — не менее 85 Гц.

 

♥ Соответствие стандартам безопасности. Поскольку при работе за компьютером наибольшее внимание уделяется пользователем именно изображению на экране дисплея, а ЭЛТ-монитор, как любой телевизор, излучает электромагнитные волны во всех диапазонах — от частоты развёртки кадров (50-100 Гц) до рентгеновского, то здоровья это не добавляет. И если от телевизора можно отодвинуться, то при работе с компьютером возникают проблемы. Поэтому были разработаны мониторы с внутренним экранированием и пониженным уровнем излучения (LR — Low Radiation). Позже были приняты стандарты на допустимый уровень излучения монитора — MPR II и ТСО'92. Глазу вредят и блики — отражение от экрана постороннего света. Специальное антибликовое покрытие хороших мониторов поглощает отражённый свет. Снизить излучение и отражение можно, навесив на монитор специальный экран.

 

Кинескоп излучает мощные электромагнитные волны не только вперёд, но и вбок, и назад. Экран может  защитить от излучений вас, но не ваших  соседей по комнате. Ставьте монитор  «спиной» к стене, поскольку наиболее опасной зоной в персональном компьютере являются задние панели системного блока и дисплея. И старайтесь не работать за мониторами, не соответствующими стандарту безопасности.

 

 

Видеокарта, видеоадаптер

 

 

Назначение. Видеокарта —  это устройство, управляющее дисплеем и обеспечивающее вывод изображений  на экран. Она определяет разрешающую  способность дисплея и количество отображаемых цветов.

 

Сигналы, которые получает дисплей (числа, символы, изображения  и сигналы синхронизации) формируются  именно видеокартой.

 

Возможности ПК по отображению  информации определяются совокупностью (и совместимостью) технических характеристик  дисплея и его видеокарты, то есть видеосистемы в целом.

 

Практически все современные  видеокарты принадлежат к комбинированным  устройствам и помимо главной  своей функции — формирования видеосигналов — осуществляют ускорение  выполнения графических операций. Для  этого на видеокарте устанавливаются  специальные процессоры, позволяющие  выполнять многие операции с графическими данными без использования центрального процессора. Такие устройства называются видеоадаптерами или видеоакселераторами. Они значительно ускоряют вывод информации на экран дисплея при работе с графическими программными оболочками, трёхмерной графикой и при воспроизведении динамических изображений.

 

Видеокарта состоит из:

 

набора микросхем (или  одной интегрированной микросхемы — видеоакселератора);

 

цифроаналогового преобразователя  данных, находящихся в видеопамяти, в видеосигнал;

 

видеопамяти;

 

самой платы с разъёмами.

 

Основные пользовательские характеристики.

 

В настоящее время насчитывается  более 30 модификаций видеокарт, различающихся  конструкцией, параметрами и стандартами. Классификация видеокарт по принятым стандартам приведена в таблице

 

Виды и основные пользовательские характеристики видеокарт

Название видеокарты Название монитора Разрешение Объём видеопамяти Количество отображаемых цветов

MDA — Monochrome Display Adapter MD 720x350 64 бита - 128 Кб 2

CGA — Color Graphics Adapter CD 640x200 128 Кб 16

HGC — Hercules Graphics Card MD + 720x348 128 Кб 2

EGA (1984)-Enhanced Graphics Adapter ECD 640x350 128 битов - 512Кб 16-64

VGA (1987) — Video Graphics Array BCD 640x480 256 - 512 Кб 256

SVGA — Super VGA BCD 800x600 256 Кб - 1 Мб 256 - 16 млн.

XGA — extended Graphics Array ECD 1600x1200 1 - 4 Мб 16 млн.

 

 

 

Мышь

 

 

Назначение: управление курсором (указателем) мыши, ввод управляющей  информации.

 

С появлением графических  оболочек мышь стала необходимой  для эффективной работы на компьютере.

 

Принцип работы. Мышь — небольшая  коробочка с кнопками. В ней  — шарик, катающийся по поверхности  стола. К шарику прижаты два взаимно  перпендикулярных ролика, которые он вращает. Датчики поворота ролика передают сигналы в компьютер. «Хвост»  из проводов, по которым идут сигналы, дал устройству имя «мышь». Курсор мыши управляется перемещением мыши по столу. Управляющая информация вводится нажатием на кнопки мыши.

 

Мыши бывают одно-, двух-, трёхкнопочные. Они могут соединяться с компьютером  проводом или при помощи радиопередатчиков (беспроводные). Существуют оптические мыши без шарика, оснащённые фотоэлементами, и оптомеханические мыши. Разновидностью мыши можно считать трэкбол (trackball), который можно сравнить с мышью, которая лежит на спине шарообразным брюшком вверх.

 

Основные пользовательские характеристики:

 

количество нажатий кнопки до её отказа;

 

реакция на движение руки или  баллистический эффект;

 

разрешающий шаг (разрешение);

 

дизайн и удобство в  работе (эргономичность).

 

Разрешение измеряется в  dpi (dot per inch — количество точек на дюйм). Если мышь имеет разрешение 900 dpi и её передвинули на 1 дюйм (2,53 см) вправо, то привод мыши получает через микроконтроллер информацию о смещении на 900 единиц вправо. Нормальное разрешение мыши — от 200 до 900 dpi.

 

Баллистическим эффектом называется зависимость точности позиционирования мыши от скорости её перемещения.

 

Программная поддержка. Драйвер  мыши поставляется вместе с устройством. Современные операционные системы  содержат драйверы для большинства  манипуляторов этого типа и автоматически  при включении компьютера подбирают  наиболее подходящий из них.

 

 

Сканер

 

 

Назначение. Сканер — устройство для перевода графической информации в цифровую. Функция сканера — получение электронной копии документа, созданного на бумаге.

 

Ввод данных в компьютер  — это одна из самых утомительных и подверженных ошибкам операций, сканеры облегчают эту работу.

 

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.

 

Сканеры бывают ручные, портативно-страничные, планшетно-офисные, сетевые (скоростные), широкоформатные; они могут быть чёрно-белые (до 64 оттенков серого) и цветные (256 - 16 млн. цветов).

 

Ручные сканеры внешне напоминают «мышь» большого размера, которую  пользователь двигает по сканируемому изображению. Однако ручное перемещение  устройства по бумаге, небольшой размер охватываемой области сканирования не обеспечивают достаточной скорости и требуют тщательной состыковки отдельных участков изображения.

 

К настольным сканерам относятся  планшетные, роликовые (портативно-страничные), барабанные и проекционные сканеры.

 

Основной отличительный  признак планшетного сканера  — сканирующая головка перемещается относительно неподвижной бумаги. Они  просты и удобны в эксплуатации, позволяют сканировать изображения как с отдельных листов, так и с книг, журналов.

 

У портативно-страничных сканеров бумага перемещается относительно сканирующей  головки. Они довольно компактны, но отсканировать с их помощью рисунок  из книги вряд ли получится. Этот тип  сканеров используется для ввода  страниц документов форматом от визитной карточки до А4, система автоматической подачи бумаги обеспечивает равномерное сканирование по всей ширине листа.

 

Основные пользовательские характеристики (табл. 2):

 

разрешающая способность (оптическое разрешение), то есть количество распознаваемых точек (пикселей) на дюйм (измеряется в  ppi — pixels per inch);

 

скорость сканирования —  показатель быстродействия, который  равен времени, затрачиваемому на обработку  одной строки изображения;

 

размеры сканируемого листа (область сканирования);

 

разрядность битового представления  — определяет максимальное число  цветов или оттенков серого, которые  может воспринимать сканер.

 

 

Таблица 2. Характеристики сканеровПользовательские характеристики Типы сканеров

 

Ручные Портативно-страничные Планшетные

Разрешающая способность 400-800 ppi 600 ppi 600-1200 ppi

Кол-во цветов 2 (чёрно-белые) — 16,7 млн 2 (чёрно-белые) — 16,7 млн 2 (чёрно-белые) — 16,7 млн

Число градаций серого цвета 64-256 256 256

Скорость сканировании, листов/мин 3-8 листов/мин до 15 листов/мин до 30 листов/мин

 

 

 

Программная поддержка. Драйвер  сканера предназначен для управления процессом сканирования и настройки  основных параметров сканера. Иногда драйверы дополняются средствами манипулирования отсканированными изображениями (изменить яркость, контрастность и т. п.)- Сканеры могут использоваться для простого переноса картинок (фотографий, рисунков и пр.) в память компьютера или на экран дисплея, или же для быстрого ввода текстовых документов. Во втором случае из графического изображения необходимо выделить (распознать) буквы, цифры, пробелы, знаки табуляции, столбцы, то есть перевести изображение в текстовый формат.

 

Распознанный текст занимает гораздо меньше места на диске, чем  его отсканированный оригинал. Для  преобразования отсканированных текстов  в текстовые коды предназначены  программы оптического распознавания  символов (OCR — Optical Character Recognition).

 

Кроме того, к устройствам  ввода информации относятся:

 

 

Джойстик

 

 

Джойстик (англ. Joystick = Joy + Stick) — устройство управления в компьютерных играх. Представляет собой рычаг на подставке, который можно отклонять в двух плоскостях. На рычаге могут быть разного рода гашетки и переключатели. Также словом «джойстик» в обиходе называют рычажок управления, например, в мобильном телефоне.

 

В русском языке ручку  управления промышленными механизмами  и транспортными средствами (самолётом  и т. д.) джойстиком не называют никогда (в отличие от английского joystick).

 

 

Световое перо

 

 

Световое перо (англ. light pen, также — стило, англ. stylus) — один из инструментов ввода графических данных в компьютер, разновидность манипуляторов.

 

Внешне имеет вид шариковой  ручки или карандаша, соединённого проводом с одним из портов ввода-вывода компьютера. Обычно на световом пере имеется  одна или несколько кнопок, которые  могут нажиматься рукой, удерживающей перо. Ввод данных с помощью светового  пера заключается в прикосновениях или проведении линий пером по поверхности экрана монитора. В наконечнике пера устанавливается фотоэлемент, который регистрирует изменение яркости экрана в точке, с которой соприкасается перо, за счёт чего соответствующее программное обеспечение вычисляет позицию, «указываемую» пером на экране и может, в зависимости от необходимости, интерпретировать её тем или иным образом, обычно как указание на отображаемый на экране объект или как команду рисования. Кнопки используются аналогично кнопкам манипулятора типа «Мышь» — для выполнения дополнительных операций и включения дополнительных режимов.

 

Световое перо было распространено во время распространения графических  карт стандарта EGA, которые обычно имели  разъем для подключения светового  пера. Световое перо невозможно использовать с обычными ЖК-мониторами.

 

Дигитайзер

 

 

Дигитайзер (со световым пером) — Графический планшет (или дигитайзер, диджитайзер, от англ. digitizer) — это устройство для ввода рисунков от руки непосредственно в компьютер. Состоит из пера и плоского планшета, чувствительного к нажатию или близости пера.

 

Основные пользовательские характеристики:

 

Рабочая площадь - Рабочая  площадь обычно приравнивается к  одному из стандартных бумажных форматов (А7-А0). Стоимость приблизительно пропорциональна  площади планшета. На больших планшетах  работать удобнее.

 

Разрешение — Разрешением  планшета называется шаг считывания информации. Разрешение измеряется числом точек на дюйм (англ. dots per inch, dpi). Типичные значения разрешения для современных планшетов составляет несколько тысяч dpi.

 

Число степеней свободы - Количество степеней свободы описывает число  квазинепрерывных характеристик взаимного положения планшета и пера. Минимальное число степеней свободы — 2 (X и Y положения проекции чувствительного центра пера), дополнительные степени свободы могут включать давление, наклон пера относительно плоскости планшета.

 

 

Тачпад

 

 

Тачпад (англ. touchpad — сенсорная площадка), сенсорная панель — указательное устройство ввода, применяемое, чаще всего, в ноутбуках.

 

Принцип работы. Работа тачпадов основана на измерении ёмкости пальца или измерении ёмкости между сенсорами. Ёмкостные сенсоры расположены вдоль вертикальной и горизонтальной осей тачпада, что позволяет определить положение пальца с нужной точностью.

 

Поскольку работа устройства основана на измерении ёмкости, тачпад не будет работать, если водить по нему каким-либо непроводящим предметом, например, основанием карандаша. В случае использования проводящих предметов тачпад будет работать только при достаточной площади соприкосновения. (Попробуйте касаться тачпада пальцем лишь чуть-чуть). Влажные пальцы затрудняют работу тачпада.

 

СЕНСОРНЫЙ ЭКРАН - предназначен для управления устройствами с помощью  простого прикосновения к экрану. Сенсорные экраны зарекомендовали  себя как наиболее удобный способ взаимодействия человека с машиной. Применение сенсорных экранов имеет ряд преимуществ, недоступных при использовании любых других устройств ввода: повышенную надёжность, устойчивость к жёстким внешним воздействиям (включая вандализм), интуитивно понятный интерфейс.

 

Сенсорные экраны используются в платежных терминалах, информационных киосках, оборудовании для автоматизации  торговли, карманных компьютерах, операторских панелях в промышленности.