Дисковод оптических дисков (CD-ROM, DVD-ROM)
На рубеже 1994-1995 гг. в базовую конфигурацию персональных компьютеров перестали включать дисководы гибких дисков (FDD), но вместо них стандартной стала считаться установка дисковода оптических дисков.
Принцип действия приводов CD-ROM (англ. Compact Disk Read-only Memory – постоянное запоминающее устройство на основе компакт-диска) и DVD-ROM (англ.Digital Versatile Disc – цифровой многоцелевой диск; также англ. Digital Video Disc – цифровой видеодиск) состоит в считывании данных с помощью лазерного луча, отражающегося от поверхности диска. Цифровая запись на дисках подобного типа характеризуется высокой плотностью, что отражается на их емкости – компакт-диск может хранить до 700 Мб информации, а DVD-диск – до 4.5 Гб. Следует отметить, что в отличие от приводов для чтения дисков CD-R и DVD-R, которые могут быть записаны однократно, наибольшее распространение получили приводы для чтения, записи и перезаписи дисков CD-RW, DVD-RW и HD (High-Definition/Density) DVD.
В настоящее время все большую популярность приобретает использование приводов для записи и чтения оптического носителя Blu-Ray Disc (BD) (англ. blue ray – синий луч и disc – диск), емкость которого составляет от 25 Гб и более.
Звуковая карта
Звуковая карта (англ. sound card) явилась одним из наиболее поздних усовершенствований ПК. Она подключается к одному из слотов материнской платы и выполняет вычислительные операции, связанные с обработкой звука. Звук воспроизводится через внешние аудиоустройства, подключаемые к выходам звуковой карты (Рис. 2.14).
Рис. 2.14. Звуковая карта
Основным параметром звуковой карты является разрядность, определяющая количество битов, используемых при обработке звуковых сигналов и преобразовании их в цифровую форму. Чем выше разрядность, тем выше точность преобразования.
Монитор
Монитор – устройство визуального представления информации. Таким образом, мониторкомпьютера (Рис. 2.15) предназначен для вывода на экран текстовой и графической информации. Это практически единственный элемент компьютера, который нельзя в дальнейшем модернизировать. Он покупается для долговременного использования. От его качества и безопасности напрямую зависит здоровье пользователя, прежде всего зрение. В то же время монитор — один из самых «консервативных» компонентов компьютерной системы. Производительность процессоров, емкость винчестеров и модулей оперативной памяти увеличиваются в несколько раз в течение года, но монитор практически не меняет своего облика.
Рис. 2.15. Монитор ЖК (LCD)
К мониторам, так же как и к другим устройствам компьютера со стороны пользователей предъявляются определенные требования. Прежде всего, монитор должен нормально работать на разрешении 1280х1024 при частоте вертикальной развертки хотя бы 85 Гц. Хороший монитор должен поддерживать частоту обновления как минимум 85 Гц. Лучше, конечно, больше – 100-120 Гц, так как и на частоте 85 Гц все еще может ощущаться мерцание. Помимо этого, запас частоты говорит о классе монитора — у дорогих и качественных моделей частотные характеристики лучше.
Второй немаловажный фактор — это размер точки или ширина ячейки апертурной решетки. Он должен быть не более 0,24-0,25 мм.
Самым распространенным до недавнего времени типом дисплеев были CRT (Cathode Ray Tube), или ЭЛТ-мониторы. Это название идет от их основного компонента — электронно-лучевой трубки (ЭЛТ).
В настоящее время существует большое разнообразие типов мониторов. Их можно охарактеризовать следующими основными параметрами.
Тип экрана:
· электронно-лучевая трубка или ЭЛТ (CRT);
· жидкокристаллический дисплей или ЖК (LCD);
· плазменный дисплей.
Размер по диагонали (обычно от 17 и более дюймов).
Цветность (цветные или монохромные).
Размер зерна (обычно от 0,24 до 0,31 мм).
Частота кадров (обычно от 50 до 100 Гц).
Видеосигнал (цифровой или аналоговый).
Прочие характеристики (функции управления растром, система энергосбережения, защита от излучения, вес, габариты, потребляемая мощность и др.).
Размер монитора связан с разрешением. Разрешениевыражается в количестве точек (пикселей) по горизонтали и по вертикали отображаемого изображения. Например, если говорят, что монитор имеет разрешение 1024х768 – это означает, что на экране можно целиком разместить изображение, состоящее из 1024х768 – 786 432 точки. Возможность использования конкретного разрешения зависит от различных факторов, среди которых в первую очередь следует отметить размер по диагонали и размер точки самого монитора, характеристики видеокарты и объем доступной видеопамяти, которая ограничивает число отображаемых цветов. Максимальная разрешающая способность – одна из основных характеристик монитора. Чем больше разрешение, тем больше информации умещается на экране.
Важной характеристикой также является частота регенерации экрана.Этот параметр определяет частоту обновления изображения на экране. Частота регенерации измеряется в герцах (Гц). У мониторов на основе ЭЛТ время свечения люминофорных элементов очень мало, поэтому электронный луч должен проходить через каждый элемент люминофорного слоя достаточно часто, чтобы не было заметно мерцания изображения. Если частота такого обхода экрана становится меньше 70 Гц, то инерционности зрения будет недостаточно для того, чтобы изображение не мерцало. Чем выше частота регенерации, тем более устойчивым выглядит изображение на экране. Мерцание изображения приводит к утомлению глаз, головным болям и даже к ухудшению зрения. Заметим, что чем больше экран монитора, тем более заметно мерцание, особенно периферийным зрением, так как угол обзора изображения увеличивается. Минимально безопасной частотой кадров считается 75 Гц.
Мониторы бывают с чересстрочной разверткой и построчной разверткой. Чересстрочные и построчные развертки —два способа регенерации изображения на экране монитора. Монитор с чересстрочной разверткой регенерирует изображение на экране за два прохода электронного луча. Первый проход воспроизводит нечетные строки, а второй — четные. Монитор с построчной разверткой воспроизводит полное изображение на экране за один проход электронного луча. Мониторы с построчной разверткой обладают лучшими характеристиками, так как они воспроизводят изображение на экране быстрее и без мерцания. Они также имеют более резкие и четкие изображения. Все мониторы высокого качества отображают изображения во всех режимах разрешения с построчной разверткой.
Аналоговые мониторы
Электронно-лучевая трубка мониторов данного типа управляется аналоговыми сигналами, поступающими от видеоадаптера. Принцип работы электронно-лучевой трубки монитора такой же, как у телевизионной трубки. Аналоговые мониторы способны поддерживать разрешение стандарта VGA (640х480 пикселей) и выше.
Все современные аналоговые мониторы условно можно разделить на следующие типы: традиционные с фиксированной частотой развертки, с несколькими фиксированными частотами и многочастотные (мультичастотные).
Эти мониторы обладают способностью настраиваться на произвольные значения частот синхронизации из некоторого заданного диапазона, например 30-64 кГц для строчной и 50-100 Гц для кадровой развертки. Разработчиком мониторов данного типа является фирма NEC. В названии таких мониторов присутствует слово Multisync. Эти мониторы относятся к наиболее распространенному типу мониторов с электронно-лучевой трубкой (CRT).
Жидкокристаллические дисплеи
Экран жидкокристаллического дисплея(ЖКД) состоит из двух стеклянных пластин, между которыми находится масса, содержащая жидкие кристаллы. Кристаллы изменяют свои оптические свойства в зависимости от прилагаемого электрического заряда. Жидкие кристаллы сами не светятся, поэтому ЖК-дисплеи нуждаются в подсветке или во внешнем освещении. Основным достоинством ЖК-дисплеев являются их габариты (экран плоский, толщиной 2-6 см). К недостаткам можно отнести низкое быстродействие при изменении изображения на экране, что особенно заметно при перемещении курсора мыши, а также зависимость резкости и яркости изображения от угла зрения.
Газоплазменные мониторы
Газоплазменные мониторы состоят из двух пластин, между которыми находится газовая смесь, светящаяся под воздействием электрических импульсов. Такие мониторы не имеют недостатков, присущих ЖК-дисплеям, однако их нельзя использовать в переносных компьютерах с аккумуляторным и батарейным питанием, так как они потребляют большой ток.
Манипуляторы
Первые персональные компьютеры располагали для ввода информации и управления работой компьютера единственным устройством –
клавиатурой. Для реализации более простого управления нужно было создать дополнительную, параллельную клавиатуре, систему. Эту задачу решил Дуглас Энджелбарт из Стенфордского исследовательского института (США). В 1970 году им был получен патент на манипулятор. Вначале такой манипулятор назывался «индикатор позиции X-Y». Он явился прообразом современной мыши. Позже были созданы и другие типы манипуляторов –
трекболы и джойстики.
Мышь
Мышьявляется важнейшим средством ввода графической информации в компьютер. В современных программных продуктах, имеющих сложную графическую оболочку, мышь (Рис. 2.16) является основным инструментом управления программой.
Рис. 2.16. Манипулятор мышь
Ранее весьма распространена была конструкция мыши, где в качестве элемента, следящего за ее движением, использовался шарик, сделанный из плотного резинопластика. В процессе перемещения мыши по поверхности шарик вращался и передавал вращение двум металлическим валикам, которые также вращались: один вдоль направления движения мыши, а другой — поперек. Вращение валиков регистрировалось специальными устройствами, позволяющими выделять направления вдоль оси X и вдоль оси Y.
На смену данному типу мыши пришли оптические, где в основе элемента, следящего за движением используется свечение лазера. Сам же принцип работы с мышью не изменился, т.е. в каждый момент времени положение мыши фиксируется с помощью координат X и Y в условной координатной плоскости. Эти координаты передаются в компьютер, после чего электроника компьютера устанавливает курсор на экране в соответствии с этими координатами. Для обеспечения оптимального функционирования мышь необходимо перемещать по ровной поверхности – специальному коврику. При этом указатель мыши передвигается по экрану синхронно с движением мыши по коврику. Устройством ввода мыши являются кнопки (клавиши) и колесики. Большинство манипуляторов этого типа имеют три кнопки (вместе с колесиком). Существуют также мыши, имеющие большее количество кнопок.
Одной из важных характеристик мыши является ее разрешение, измеряемое в dpi (dots per inch – количество точек на дюйм). Эта характеристика определяет минимальное перемещение, которое способен почувствовать контроллер мыши. Чем больше разрешение, тем точнее позиционируется мышь, тем с более мелкими объектами можно работать. Нормальное разрешение мыши лежит в диапазоне от 300 до 900 dpi. В усовершенствованных мышах используют переменный баллистический эффект скорости, заключающийся в том, что при небольших перемещениях скорость смещения курсора небольшая, а при значительных перемещениях существенно увеличивается. Это позволяет эффективнее работать в графических пакетах, когда приходится обрабатывать мелкие детали.
В настоящее время разработано несколько разновидностей «бесхвостых» мышей, то есть не связанных кабелем с компьютером. Бесконтактные мыши используют инфракрасную связь, аналогично пультам дистанционного управления (требует визуального контакта с приемником), либо радиосвязь.
Трекбол
Трекбол – это устройство ввода информации, которое можно представить в виде перевернутой мыши с шариком большого размера (Рис. 2.17). Принцип действия и способ передачи данных трекбола такой же, как и мыши. Наибольшее распространение получил оптико-механический принцип регистрации положения шарика. Трекбол чаще всего используется в компактных компьютерах типа Notebook. Подключение трекбола, как правило, осуществляется через последовательный порт.
Рис. 2.17. Манипулятор трекбол
Джойстики
Джойстик является координатным устройством ввода информации и наиболее часто применяется в области компьютерных игр и компьютерных тренажеров. В последнем случае обычно используются аналоговые джойстики, тогда как в игровых компьютерах – цифровые. Аналоговые джойстики обеспечивают более точное управление, что очень важно для программных приложений, в которых объекты должны точно позиционироваться. Для удобства работы конструкция джойстика должна быть достаточно прочной и устойчивой (Рис. 2.18). Джойстик подключают к внешнему разъему карты расширения, имеющей соответствующий порт.
Рис. 2.18. Манипулятор джойстик
Дигитайзер
Дигитайзер или графический планшет, состоит из двух основных элементов: основания и курсора, двигающегося по его поверхности (Рис. 2.19).
Рис. 2.19. Манипулятор дигитайзер
Планшет предназначен для выполнения профессиональных графических работ. Это практически основной инструмент компьютерных художников. Рисовать мышкой неудобно, а планшеты позволяют дизайнерам и художникам создавать экранные изображения привычными приемами, характерными для традиционных инструментов (карандаш, перо, кисть). С помощью специального программного обеспечения планшет позволяет преобразовывать движение руки оператора в формат векторной графики. В отличие от мыши дигитайзер способен точно определять и обрабатывать абсолютные координаты.
Планшет может быть настроен с учетом требований и привычек своего владельца. Для этого используются программируемые кнопки на корпусе пера и макрокнопки, расположенные на самом планшете.
Наличие у планшета функции Erasing (стирание) означает, что при переворачивании пера включается его противоположный конец, который выполняет функцию стирания. Последнее свойство поддерживается большинством современных популярных редакторов.
Недостатки графических планшетов
- Высокая стоимость, особенно серьезных, солидных моделей. У доступных широкому кругу покупателей моделей относительно маленькое рабочее пространство (от 7,5х10 до 30х30 см).
- Весьма часто встречается проводное подключение пера или мыши, что довольно неудобно при рисовании.
Достоинства графических планшетов
- Это незаменимое и очень удобное в работе средство для профессиональных художников, пользователей, работающих с САПР или занимающихся дизайном и рекламой.
- Оцифровка изображения происходит очень точно.
- Планшет можно использовать в качестве средства идентификации по электронной подписи, а также в качестве устройства ввода рукописного текста.
-_Дигитайзеры поддерживаются большинством серьезных графических редакторов и средствами проектирования, так что отпадает необходимость в каком-либо специализированном программном обеспечении.
Сейчас дигитайзер также часто ассоциируют с управлением командами в программах типа AutoCAD при помощи накладных меню. Команды в меню расположены на разных местах на поверхности дигитайзера. При выборе курсором одной из команд специальный программный драйвер интерпретирует координаты указанного места, посылая соответствующую команду на выполнение.