Устройство ввода информации

Государственное бюджетное  образовательное учреждение

среднего профессионального  образования

«Тверской колледж им. А. Н. Коняева»

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

по предмету «Информатика»

 

на тему

«Устройство ввода информации»

 

 

 

Выполнил:

студент гр. 2АВТ Чепурной С.

Проверил:

преподаватель Девятова Е.В.

 

 

Тверь

2013

 

Оглавление

 

1.Введение 3

2.Сканер 4

3.Качество  изображения 6

4.Клавиатура 8

5.Мышь 9

6.Список  литературы 12

 

 

1.Введение

Устройствами ввода являются те устройства, посредством которых  можно ввести информацию в компьютер. Главное их предназначение - реализовывать  воздействие на машину. Разнообразие выпускаемых устройств ввода  породили целые технологии от осязаемых до голосовых. Хотя они работают по различным принципам, но предназначаются для реализации одной задачи - позволить человеку связаться с компьютером. Устройства ввода графической информации находят широкое распространение благодаря компактности и наглядности способа представления информации для человека. По степени автоматизации поиска и выделения элементов изображения устройства ввода графической информации делятся на два больших класса: автоматические и полуавтоматические. В полуавтоматических устройствах ввода графической информации функции поиска и выделения элементов изображения возлагаются на человека, а преобразование координат считываемых точек выполняется автоматически. В полуавтоматических устройствах процесс поиска и выделения элементов изображения осуществляется без участия человека. Эти устройства строятся либо по принципу сканирования всего изображения с последующей его обработкой и переводом из растровой формы представления в векторную, либо по принципу слежения за линией, обеспечивающей считывание графической информации, представленной в виде графиков, диаграмм, контурных изображений. Основными областями применения устройств ввода графической информации являются системы автоматизированного проектирования, обработки изображений, обучения, управление процессами, мультипликации и многие другие. К этим устройствам относятся сканеры, кодирующие планшеты (дигитайзеры).

2.Сканер

Сканер относится к автоматическим устройствам ввода графической  информации. Существуют несколько типов  сканеров, различающихся по способу  перемещения считывающего механизма (его головки) и оригинала относительно друг друга: ручной, рулонный, планшетный, проекционный и барабанный.

Ручной сканер - самый  простой тип сканера. Здесь роль привода считывающего механизма  выполняет рука человека, и по характеру  работы этот тип сканеров чем-то напоминает мышь. Очевидно что, насколько равномерно пользователь перемещает сканер, зависит  степень искажения передаваемого  в компьютер изображения. К основным достоинствам этого типа сканеров относятся  небольшие габаритные размеры и  сравнительно низкая цена, а недостатки вытекают из принципа конструкции. При  помощи таких сканеров невозможно ввести изображение формата А4 за один проход, поскольку считывающая головка имеет малые габариты (стандартная ширина - 105 мм). Современные ручные сканеры могут обеспечивать автоматическую «склейку» изображения , то есть формируют целое изображение из отдельно вводимых его частей. В общем добиться высокого качества изображения с их помощью очень трудно, поэтому ручные сканеры можно использовать для ограниченного круга задач. Кроме того, они совершенно лишены "интеллектуальности", свойственной другим типам сканеров.

У рулонных сканеров сканирующая  головка стоит на месте, а бумага перемещается относительно нее с  помощью протяжного механизма (как  в матричном принтере). Основное достоинство - при сравнительно невысокой  цене сканера - возможность ввода  документов формата А4. Однако отсканировать книгу удастся, лишь предварительно разделив ее на отдельные листы.

Этого недостатка лишены планшетные (наиболее распространенный тип) сканеры, у которых сканирующая головка  перемещается относительно бумаги с  помощью шагового двигателя. Первоначально  использовались для сканирования непрозрачных оригиналов. Почти все модели имеют  съемную крышку, что позволяет  сканировать "толстые" оригиналы (журналы, книги). Дополнительно некоторые  модели могут оснащаться механизмом подачи отдельных листов. В последнее  время многие фирмы-лидеры в производстве планшетных сканеров стали дополнительно  предлагать слайд-модуль (для сканирования прозрачных оригиналов). Слайд-модуль имеет свой расположенный сверху источник света. Такой слайд-модуль устанавливается на планшетный сканер вместо простой крышки и превращает его в универсальный.

У проекционных сканеров считывающая  часть перемещается при помощи микромеханизма. Внешний вид их напоминает фотоувеличитель. Некоторые из этих сканеров не используют специального источника света, им достаточно естественного освещения. Хотя проекционные сканеры обеспечивают сканирование с высоким разрешением и качеством  слайдов небольшого формата (как  правило, размером не более 4 на 5 дюймов), документов, книг, добавляя способность  вводить в компьютер проекции трехмерных предметов, они обладают существенным недостатком - низкой скоростью  сканирования. Существуют две модификации: с горизонтальным и вертикальным расположением оптической оси считывания.

Основное отличие барабанных сканеров состоит в том, что оригинал закрепляется на прозрачном барабане, который вращается с большой  скоростью. Считывающий элемент  располагается максимально близко от оригинала. Данная конструкция обеспечивает наибольшее качество сканирования. Обычно в барабанные сканеры устанавливают  три фотоумножителя, и сканирование осуществляется за один проход. "Младшие" модели у некоторых фирм с целью удешевления используют вместо фотоумножителя фотодиод в качестве считывающего элемента. Барабанные сканеры способны сканировать непрозрачные и прозрачные одновременно.

Типов оригиналов бывает всего  два: прозрачные (негативные и позитивные слайды), которые сканируют в проходящем свете, и непрозрачные, сканируемые  в отраженном свете. Непрозрачные оригиналы  представляют собой либо аналоговые изображения - фотографии, либо дискретные - иллюстрации из печатных изданий.

3.Качество изображения

Сканеры различаются по многим параметрам - технологии считывания изображения, типу механизма и некоторым другим. Рассмотрим более подробно параметры  сканирующего устройства, влияющие на качество изображения. К таким параметрам относятся разрешающая способность, число передаваемых полутонов или  цветов, диапазон оптических плотностей, интеллектуальность сканера, цветовые искажения, точность фокусировки (резкость). Разрешающая способность

 

При сканировании оригинал разбивается на отдельные части  одинакового размера - пиксели. В  процессе сканирования каждому пикселю  назначается свой адрес. Каждому  пикселю по каждому адресу присваивается  цифровое значение, соответствующее  уровню серого полутона, зарегистрированного  считывающим элементом; это называется оцифровкой. Оцифровка штриховых  оригиналов относительно проста. В  процессе сканирования пиксель может  быть либо белым, либо черным. Однако и  здесь может быть потеря информации. Например, пиксель содержит 50% белого и 50% черного, тогда требуется выбор чего-то одного. Это приводит к получению эффекта «зубья пилы».

На практике для высококачественного  сканирования штриховых оригиналов достаточно иметь разрешающую способность 1200 пикселей на дюйм. Кроме оптической разрешающей способности существует еще «математическая» или программная разрешающая способность (интерполированная). Увеличение разрешающей способности достигается следующим образом: специальная программа при сканировании оригинала анализирует значения двух соседних пикселей и математически находит промежуточное значение, то есть вводит еще один пиксель со значением, полученным математическим путем. Все это было бы хорошо, но не всегда это дает дополнительные преимущества при сканировании. Давайте представим себе оригинал с очень резким перехода тона или, что еще нагляднее, оригинал в виде иллюстрации из журнала, который уже не является аналоговым изображением. В этом случае математическое интерполирование может не совпасть с реальной картиной. Для того, чтобы получить качественное отпечатанное изображение, разрешающая способность при сканировании должна быть в два раза больше линеатуры растра при печати. Введем в это определение коэффициент увеличения изображения, который почти всегда присутствует, и получим формулу, чтобы получить значение разрешающей способности, необходимо линеатуру растра печати умножить на коэффициент увеличения и умножить на два. Существует много сканеров с высокой оптической разрешающей способностью. Вот наиболее часто встречающиеся значения: 1200, 2400, 4000, 5000, 6400 и даже более точек на дюйм. Разрешение более 2400 точек на дюйм трудно достижимо сканерами с ПЗС, или оно достижимо только на очень ограниченной площади, например, не более 40*60 мм.

4.Клавиатура

Клавиатура - это устройство, которое  используется для ввода данных (букв, цифр и других символов) в компьютер. Клавиатура является составной частью компьютера и используется для управления им – при помощи особых клавиш.

С момента своего изобретения это  устройство изменилось мало, хотя по внешнему виду они все же отличаются. Первая клавиатура имела вид прямоугольника с двадцатью клавишами, часть  которых служила для ввода  данных, а другая часть – для  запуска заданных команд на выполнение.

Сегодняшняя клавиатура имеет более  ста клавиш, и возможности ее стали  существенно шире. Что касается внешнего вида, то классический прямоугольник  сегодня встречается все реже. Стремление сделать устройство более  стильным и комфортным для использования  вдохновляет производителей на создание самых необычных по форме клавиатур.

Проводная и беспроводная клавиатура

Проводная, как следует из самого названия, соединяется с компьютером посредством специального кабеля. Подключаться она может через специальный разъем, который называется PS/2 или через USB-разъем. Первые наиболее распространены на сегодняшний день. Кроме того, они самые доступные по стоимости.

Беспроводная клавиатура может  подсоединяться к компьютеру через  bluetooth или специальный радиопорт. Главным преимуществом таких устройств является, очевидно, отсутствие провода. Однако и главный недостаток вытекает именно отсюда: поскольку стационарное питание отсутствует, их требуется подзаряжать отдельно, через кабель USB или посредством аккумуляторов. Помимо того, клавиатуры с радиочастотным соединением могут работать со сбоями или сами создавать помехи в работе других устройств. Устройства, работающие через bluetooth, хоть и обладают большей мобильностью и широким радиусом действия, тоже могут работать неустойчиво.

5.Мышь

Мышка - это то устройство, с которым мы работаем большую часть времени за компьютером, однако при покупке компьютера на мышку обращают внимание в последнюю очередь, если обращают вообще. Мелкие отечественные производители оснащают свои компьютеры самой дешевой поделкой, абы работала. Но от мышки во многом зависит производительность труда или удовольствие, получаемое от игр, поэтому к ее выбору необходимо подходить более ответственно. 

Мышь была придумана более 30 лет  назад и с тех пор изменилась. Глаже формы, больше функций, но это  и все. Те же 2-3 кнопки, тот же шарик. Такое дешевое и незатейливое устройство плохо смотрится рядом  с современным компьютером. Еще  хуже, что человеку, просиживающему за компьютером много часов в  день, пользоваться подобным манипулятором  просто неудобно – ему нужна эргономичная мышь, хорошо лежащая в руке, не «убегающая» со стола, когда кто-то случайно задел ее провод, и точно повторяющая на экране движения руки владельца. Наилучшим образом с этими задачами справляются только разработки лидеров «мышиной» индустрии – беспроводные и оптические мыши.

Все распространенные мыши по принципу действия делятся на «оптико-механические» (или просто «механические») и «оптические».

Оптико-механических мышей подавляющее  большинство. В них 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.

Первые беспроводные мыши появились  в середине 1990-х гг., но только недавно  они стали по-настоящему популярны. Действительно, если пульт дистанционного управления прилагается даже к дорогим  плеерам, не говоря уже о телевизорах  и музыкальных центрах, то почему мышь должна быть, связана с системным  блоком именно проводом? В обычный PS/2 или COM-порт вставляется недлинный провод, заканчивающийся коробочкой инфракрасного приемника. Он закрепляется таким образом, чтобы находиться в прямой видимости с того места, где работает пользователь, например на дальнем краю рабочего стола. Ну а в самой мышке на том месте, откуда должен выходить провод, устанавливается инфракрасный передатчик, который и транслирует сигналы «грызуна» через приемник на компьютер. Чтобы передатчик работал, в мышку, как и в пульт дистанционного управления, нужно вставить батарейки (обычно две штуки типоразмера ААА). Но это уже вчерашний день.… В последнее время появились также беспроводные мыши, использующие в качестве несущей радиосигнал.

Перевернула рынок фирма Microsoft – ее новый оптический IntelliMouse мог ездить почти по любой поверхности. Инновация была мгновенно оценена и клонирована гигантами мышестроения – Logitech и Genius, а потом и производителями помельче.

Нетребовательность современных  оптических мышей к рабочей поверхности  объясняется просто. В подошву  вмонтирована… маленькая цифровая фотокамера, точнее, ее основной элемент  – светочувствительный CMOS-сенсор. Он сканирует рабочую поверхность 1500 раз в секунду и по изменению  картинки определяет направление движения. Для этого метода не подходят только совсем уж негодные рабочие места  – зеркальные, светящиеся поверхности  и т. п.

 

6.Список литературы

Алиев Т.М., Вигдоров  Д.И.  Системы  отображения  информации - Москва: Высшая кола, 1988.

Гришин М.П., Курбанов Ш.М., Маркелов В.П. Автоматический ввод и  обработка фотографических изображений  на ЭВМ - Москва: Энергия,1976.