Устройства ввода информации

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

клавиатура компьютер клавиша сканер

Самым известным устройством ввода информации является:

Клавиатура является основным устройством ввода информации в ПК. Это первое из внешних устройств ввода, с которыми сталкивается пользователь.

Со времен появления персонального компьютера вплоть до самого последнего времени внешний вид, и устройство клавиатуры оставались, практически, неизменными.

В 1995 году после выхода ОС Windows 95 привычные 101-клавишные устройства были заменены клавиатурами со 104 клавишами.

Три новые клавиши были добавлены специально, чтобы реализовать некоторые возможности ОС. Еще ряд изменений был связан с эргономическими показателями, то есть с необходимостью соответствия новых клавиатур современным требованиям медицины. Было замечено, что при каждодневной интенсивной работе со старыми плоскими клавиатурами у "операторов ЭВМ" начинало развиваться профессиональное заболевание кистей рук. Поэтому сейчас на рынке появилось множество новых, "эргономичных" клавиатур самых причудливых форм: как бы "разломанных" надвое, изогнутых, снабжённых подставками для кистей рук и т. д.

Всё более популярными становятся клавиатуры на ИК-лучах, не требующие шнура для подключения к системному блоку. Передача сигналов с такой клавиатуры осуществляется по принципу аналогичному (дистанционному) управлению. Самое главное изменение, однако, не коснулось ни устройства, ни формы клавиатуры - изменилась её роль в ПК. Сегодня круг обязанностей клавиатуры едва ли не целиком и полностью ограничивается вводом текста и цифр. А все функции по управлению, отданию команд с приходом графического интерфейса успешно выполняет мышь.

При нажатии на любую клавишу клавиатуры срабатывает миниатюрный переключатель, сигнал от которого отслеживается специальным микропроцессором, посылающим соответствующие сообщения в компьютер, где они обрабатываются операционной системой.

Клавиши на клавиатуре можно разделить на блоки. Большинство клавиш служит для ввода букв, цифр, различных символов и знаков препинания - основная группа символов. Двенадцать функциональных клавиш: от <F1> до <F12>, имеют специальное назначение, зависящее от конкретной программы.

Дополнительная клавиатура расположена справа. Она предназначена как для ввода чисел, так и для дублирования клавиш управления курсором. Если нажата клавиша <NumLock> (горит индикатор), то вводятся цифры. При повторном нажатии на эту клавишу индикатор гасится, и дополнительная клавиатура дублирует управляющие клавиши.

Для полноценной работы с клавиатурой требуется определённый навык, на развитие которого потребуется время. Существуют специальные программы - клавиатурные тренажёры, позволяющие ускорить приобретение навыка.

Место указания (манипуляторы)

Для управления работой современных программ используются различные манипуляторы. Манипуляторы осуществляют непосредственный ввод информации, указывая курсором-указателем на экране монитора команду или место ввода данных.

Мышь это устройство, предназначенное для обеспечения удобства работы с современным программным обеспечением.

Мышь представляет собой электронно-механическое устройство, с помощью которого осуществляется дистанционное управление курсором на экране монитора.

Основной характеристикой мыши является разрешающая способность, которая измеряется в точках на дюйм (dpi). Эта характеристика показывает, какое минимальное перемещение мыши по плоскости фиксируется следящей системой. Некоторые модели имеют динамическое разрешение более 100 dpi. Это означает, что механика фиксирует перемещение мыши менее чем 1/40 миллиметра. На самом деле, динамическое разрешение - величина не постоянная для данной модели. Ее можно регулировать при перемещении указателя по экрану. Если разрешение порядка 400 dpi, то очень трудно установить курсор в нужное место. Он будет прыгать из стороны в сторону как бы по невидимым квадратикам.

Сканер- устройство, которое анализируя какой-либо объект (обычно изображение, текст), создаёт цифровую копию изображения объекта.



1.Клавиатураи виды клавиатур

1.1 Клавиатура

Клавиатура - это одна из основных частей компьютера. С её помощью вводят алфавитно-цифровые данные и управляют работой компьютера.

Сегодня существуют различные варианты дизайна клавиатур. Также клавиатуры различаются по функциональности.

Клавиатура - это то, что наряду с мышкой находится в непосредственном контакте с пользователем, соответственно во многом определяет комфортно или не очень вы будете себя чувствовать при работе с компьютером.

Кто-то скажет, что клавиатура - пережиток, и что сейчас мышка необходима гораздо чаще, чем клавиатура. Это и правда, и нет. С одной стороны мы живем в век тотального засилья Windows, но даже эта операционная система, с ее графическим интерфейсом, не может полностью обойтись без клавиатуры. Ведь еще не придумали другого устройства ввода текста. Конечно, делаются множественные попытки в разработке систем распознавания речи, но они не то чтобы далеки от совершенства, они просто чудовищно от него далеки. Также предпринимаются попытки распознавания почерка, но и эти системы также не совершенны. А если вы работаете в терминале, какой-нибудь ДОСовой программе или просто общаетесь в чате, то без клавиатуры точно не обойтись.

1.2 Назначение клавиатур

Клавиатура IBM PC предназначена для ввода в компьютер информации от пользователя. Печать на клавиатуре - это пока что основной способ ввода алфавитно-цифровой информации от пользователя в компьютер. Каждая клавиша клавиатуры представляет собой крышку для миниатюрного переключателя (механического или мембранного). Содержащийся в клавиатуре небольшой микропроцессор отслеживает состояние этих переключателей, и при нажатии или отпускании каждой клавиши посылает в компьютер соответствующее сообщение (прерывание), а программы компьютера (операционной системы) обрабатывают эти сообщения

Условно можно выделить на клавиатуре четыре группы клавиш:

1. Алфавитно-цифровые и знаковые клавиши (пробел, цифры 0-9, латинские буквы A-Z, символа кириллицы А-Я, знаки пунктуации, служебные символы "+", "-", "/" и т.д.).

2. Функциональные клавиши: F1, F2, F3 .. F12.

3. Служебные клавиши: Enter, Esc, Tab, стрелки управления курсором Left, Up, Down и Right, PgUp, PgDn, Home, End и многие другие.

4. Правая (вспомогательная) клавиатура.

Функции некоторых клавиш в большинстве программ.

{CapsLock} - обычно служит переключателем верхнего и нижнего регистров клавиатуры.

{Shift} - переводит клавиатуру в режим противоположный установленному клавишей CapsLock.

{Alt}, {Ctrl} - самостоятельного значения не имеют, работают совместно с другими клавишами.

{Enter} - сигнал о завершении ввода. Выбор пункта меню. Нажатие кнопки ОК.

{Esc} - отмена последней введённой команды.

{Tab} - переход между зонами экрана или позициями табуляции.

{Home} - перевод курсора к началу строки.

{End} - перевод курсора к концу строки.

{PgUp} - перемещение на "страницу" вверх.

{PgDn} - перемещение на "страницу" вниз.

{Ins (Insert)} - переключение режима вставки и замещения при вводе информации в текстовых редакторах и редакторах без данных.

{Del (delete)} - удаление символа, под которым находится курсор.

{Backspace (<-)} - удаление символа слева от курсора.

{PrintScreen} - печать текстового экрана (DOS). Пересылка графической копии экрана в буфер обмена (Windows).

{PrintScreen} - формирует копию экрана на принтере.

{ScrollLock} - плавное листание экрана.

{Pause} - временно приостанавливает работу выполняемой программы.

При нажатии той или иной клавиши в компьютер передается некоторое число - номер (код) нажатой клавиши. Этот код не зависит ни от языка, ни от алфавита, а только от конкретной нажатой клавиши. Система содержит специальные таблицы, в которых указано, какой клавише какой ASCII-код соответствует, и отсылает нужный ASCII-код в программу, которая в данный момент ожидает ввод с клавиатуры, например, в текстовый редактор. Но нам бы хотелось как-то сказать системе, что нажатие клавиши, на которой нарисована буква «A», в одних случаях должно восприниматься как строчная «а», а в других - как прописная «А». Кроме того, нам бы хотелось с помощью этой же клавиатуры вводить еще и другие нужные символы, ведь глупо подключать к одному компьютеру несколько клавиатур только для того, чтобы ввести несколько дополнительных символов.

Так называемые клавиши-модификаторы - Command, Control, Option (Alt), Shift, CapsLock позволяют с помощью одной и той же клавиатуры задать несколько вариантов преобразования кода нажатой клавиши в ASCII-код введенного символа. Для этого в системе для каждого скрипта хранятся несколько таблиц соответствия кода нажатой клавиши и ASCII-кода вводимого с ее помощью символа. Когда мы вместе с нажатием основных клавиш удерживаем еще и определенную комбинацию клавиш-модификаторов, система автоматически переключается на нужную таблицу. Так как на клавиатурах компьютеров Macintosh имеется пять клавиш-модификаторов, то для каждого скрипта возможны 32 варианта их нажатий и, следовательно, 32 таблицы соответствия кодов клавиш и вводимых ASCII-кодов.

Клавиатурная раскладка - это как раз и есть совокупность всех 32 таблиц соответствия кодов клавиш и вводимых с их помощью символов. Когда мы говорим: «Надо переключиться на русскую клавиатуру, это означает, что мы должны активизировать 32 «русские» таблицы кириллического скрипта.

Клавиатурная раскладка UnicodeHexInput служит для ввода Unicode-символов с помощью набора численных значений кодов. Для этого надо дополнительно удерживать клавишу Option, чтобы «предупредить» систему о том, что далее будет вводиться один Unicode-символ в шестнадцатеричном представлении, а не четыре отдельных алфавитно-цифровых знака. Клавиатурные раскладки связаны с общей системой письма, с некоторым «базовым» алфавитом, определяемым скриптом. В рамках одного и того же скрипта может существовать несколько клавиатурных раскладок, каждая из которых учитывает специфику того или иного языка, то есть служит для ввода не только символов из общего базового алфавита, но и дополнительных символов, специфических для конкретного языка. Клавиатурная раскладка учитывает принятое для данного языка расположение клавиш на клавиатуре. Например, для романского скрипта существуют американская, французская, немецкая, испанская и другие раскладки. Аналогично для кириллического скрипта созданы русская, украинская, белорусская раскладки.

В «интернациональных» системах имеются средства, позволяющие легко переключаться между различными скриптами и клавиатурными раскладками, что даст возможность с помощью одной и той же клавиатуры вводить различные наборы символов в соответствии с национальными стандартами и особенностями.

Теперь несколько слов о шрифтах в контексте ввода текста с клавиатуры и отображения символов.

С помощью клавиатуры мы вводим коды ASCII или Unicode нужных нам символов, но при этом хотим, чтобы на экране или на бумаге появлялись изображения самих символов, а исчисленные значения их кодов. Более того, нам бы хотелось менять начертание символов в зависимости от стиля документа или нашего настроения, например. Для этих целей используются шрифты.

В каждом шрифте для большинства из 256 ASCII-кодов создано графическое представление - изображение конкретного символа, выдержанное в едином стиле конкретного шрифта.

Для Unicode-шрифтов количество символов может быть значительно больше, чем 256, хотя, наверное, пи один шрифт не содержит весь набор символов, входящих в полнуюUnicode-таблицу.

Существуют некоторые служебные символы, не предназначенные для отображения на экране или печати на бумаге. Для таких символов соответствующие изображения отсутствуют.

Можно создать шрифты, в которых вместо букв, цифр, знаков препинания будут находиться изображения полезных графических объектов: стрелочек, звездочек, пиктограмм или даже логотипов фирм. Конкретная форма описания кривых, составляющих фрагменты графического представления символов шрифта, зависит от типа шрифта. В bitmap-шрифтах указывается каждая точка изображения, а в PostScript-, TrueType- и OpenType-шрифтах хранятся математические описания фрагментов кривых, из которых составлены графические образы символов.

1.3 Виды клавиатур

Сегодня можно встретить огромное разнообразие клавиатур. Клавиатуры бывают мембранными, полумеханическими, механическими и герконовыми.

Принцип действия мембранной (см. приложение 1.) клавиатуры заключается в том, что при нажатии клавиши происходит замыкание двух мембран, возврат же осуществляется при помощи резинового купола. Основным преимуществом такой клавиатуры является ее защищенность от проникновения внутрь посторонних веществ, например крошек или кофе, недостатком - недолговечность, контакты, нанесенные на мембрану, имеют свойство стираться.

Полумеханическая клавиатура (см. приложение 2.) более долговечна, так как использует нестирающиеся металлические контакты расположенные на печатной плате, хотя возврат клавиши в ней все еще осуществляется при помощи резинового купола.

Механические (см. приложение 3.1 и 3.2.) клавиатуры отличаются от полумеханических тем, что вместо резинового купола, для возврата клавиши используется пружинка, что значительно продлевает жизнь клавиатуры и увеличивает ее надежность. Недостатком механических и полумеханических клавиатур - незащищенность от попадания внешних предметов.

В последнее время все чаще стали встречаться герконовые клавиатуры (см. приложение 4.). То есть, клавиатуры у которых под клавишами установлены герконы (контакты в вакуумном цилиндрике, реагирующие на магнитное поле) и магниты. Положительными моментами в таких клавиатурах является достаточно долгий срок службы (герконы практически не изнашиваются) и очень мягкая посадка, так что работать с ними легко и приятно. Главный недостаток - зависимость от внешних магнитных полей. Многие электронные приборы могут вырабатывать магнитные поля, влияющие на клавиатуру и вызывать ложные срабатывания клавиш. Если у Вас есть герконовая клавиатура, можете проделать простой опыт: положите рядом с ней сотовый телефон, подключенный к зарядному устройству, и понаблюдайте за поведением компьютера. Клавиатура ведет себя самым непредсказуемым образом от ложного срабатывания отдельных клавиш до полного "бешенства". Подобный опыт можно проводить и с другими электромагнитными устройствами, однако, не любое устройство и не в любой ситуации будет создавать столь значимые помехи.

Также клавиатуры различаются по длине хода. Естественно, чем она больше, тем больше времени займет нажатие клавиши. Но и маленькая длинна хода - это не хорошо, так как может привести к частым случайным нажатиям. Тут главное попробовать разные варианты и подобрать что-то наиболее удобное для себя. Кстати, некоторые клавиатуры имеют свойство громко стучать при нажатии на клавиши. Это называется клик. Чем хороша клавиатура с кликом? Только тем, что вы всегда будете точно знать, нажали клавишу или нет, что должно уберечь вас от случайных нажатий.

Еще один параметр, как уже говорилось выше - форма и расположение определяющих клавиш. В основном клавиатуры различаются по форме и расположению клавиши Enter. Она может быть прямой в виде знака "-" или в виде зеркальных отображений букв "L" и "Г".

"Эргономичной" является клавиатура, у которой профиль алфавитной части клавиатуры представляет собой дугу, само поле разбито на две половины, своя под каждую руку, и наделенная "подставкой для отдыха рук". Она, конечно, красивая, но, во-первых, эта эргономика с ее подставкой занимает довольно много места на столе, а во вторых, человеку, не владеющему способом слепой печати, приходится постоянно бегать глазами с одной половины поля на другую, постоянно изменяя фокусное расстояние хрусталика, что утомляет глаза.

Многие клавиатуры имеют дополнительные клавиши. Их обычно три: две со значком Microsoft'а и одна с изображением стрелочки выбирающей что-то в списке. Это так называемые Windows клавиши. Они довольно удобны при работе в одноименной "операционной системе". Так как с помощью их нажатия по отдельности или в сочетании с другими клавишами, можно быстро выполнять такие часто используемые операции, как вызов меню "Пуск", запуск "Проводника" или сворачивание всех окон. В других операционных системах эти клавиши остаются невостребованными.

Все чаще стали попадаться клавиатуры с еще тремя дополнительными клавишами. Как правило, на них нарисован значок включения/выключения, месяц и солнышко (или будильник) соответственно. Первая кнопка служит для отключения питания компьютера. Вторая клавиша посылает компьютер в режим сна, например, если нужно на некоторое время отойти, что значительно снижает потребление энергии, а третья клавиша соответственно возвращает компьютер в нормальный режим работы, будит его.

Реже, но все-таки встречаются уже клавиатуры с "интернет клавишами". Это клавиши призванные облегчить навигацию по всемирной компьютерной сети Internet. Они, как правило, позволяют подключиться/отключиться от сети (в случае соединения DialUp'ом), принять/отправить почту, и нажатием одной кнопки выйти на заданный сайт.

Существуют также, так называемые, "мультимедийные клавиши". Они служат для управления мультимедийным проигрывателем компакт дисков. С их помощью можно менять громкость, переходить от песни к песне, начать/остановить проигрывание, открыть/закрыть CD-ROM или выключить звук.

Довольно распространены клавиатуры с кнопкой Fn или Turbo, с помощью которых можно изменить скорость повтора символов клавиатурой и запереть ее.

Немаловажным при выборе клавиатуры, параметром является ее размер. Многие фирмы производители пытаясь решить эту проблему, выдают различные варианты ее решения. Единственным приемлемым методом уменьшения размера клавиатуры без ущерба ее удобности - это уменьшение окаймления, и может быть, небольшое уменьшение клавиш.

Также необходимо обратить внимание на некоторые полезные мелочи, которые делают работу более приятной и удобной. Если вы владеете, или собираетесь овладеть методом слепой печати, вам очень пригодятся так называемые "зацепки", которые, как правило, присутствуют на клавиатурах, на клавишах "F", "J" и на серой "5". Также, стоит обратить внимание на наличие значка FCC на обратной стороне клавиатуры, это означает, что клавиатура соответствует стандарту FCC и имеет низкий уровень излучения. Также, снижению уровня излучения способствует металлическое дно, которое, к тому же, увеличивает срок жизни клавиатуры. И последнее - цвет нанесения русской раскладки. Если не хотите постоянно теряться и путаться, выбирайте клавиатуру, на которой русская раскладка нанесена красным цветом.

Есть также беспроводные клавиатуры (см. приложение 5.). Вариант эффектный, хотя клавиатура (в контексте настольного компьютера, а не, скажем, web-приставки) - кажется, устройство, которому провод мешает меньше всего.

Имеются, конечно, и всякие необычные клавиатуры как, например, следующая: Flexis FX 100.(см. приложение 6.)

Flexis FX 100 - это клавиатура, которую можно свернуть и взять с собой в путешествие.Flexis FX 100 имеет сплошные достоинства, о чем красноречиво говорит список ее характеристик: герметичный, силиконовый, пыле-, грязе-, влагозащищенный корпус; она легко чистится мылом и водой; - соответствует размерам самолетных столиков; малый вес обеспечивает простоту транспортировки; отсутствие движущихся частей уменьшает возможность поломки; тактильная обратная связь подобна стандартной клавиатуре; простое подключение; не требуются батарейки.



2.Разновидности и функции указательных устройств

2.1 Мышь и ее виды

Когда приходится выполнять программу Windows на ПК, почти невозможно избежать указания и выбора различных элементов на экране. Некоторые координатно-указательные устройства в настоящее время стали неотъемлемым дополнением клавиатуры. И конечно, наиболее распространенным таким устройством является мышь. Независимо от конкретного типа используемого координатно-указательного устройства не следует забывать, что единственная его функция заключается в том, чтобы обозначить некоторый элемент, указав на него, а затем выбрать его или выполнить над ним действие, обычно щелкнув на нем один или два раза кнопкой мыши. По сравнению с клавиатурой мышь является простым устройством и таковым она и должна быть, поскольку ей надлежит выполнять гораздо более простую функцию. По существу, мышь представляет собой объект, который пользователь перемещает на столе или некоторой другой поверхности. При этом она сообщает ПК о своем движении. Программное обеспечение мыши в ПК использует поступающие от нее сигналы для перемещения указателя по экрану. Когда указатель мыши установлен на некотором интересующем пользователя объекте, то одним из способов, которым он может сигнализировать о своем намерении, является нажатие одной из кнопок мыши. Существует несколько видов компьютерных мышей.

9 декабря 1968 г., на компьютерной конференции в Сан-Франциско в числе других инноваций Дугласом Энджелбартом (DouglasEngelbart) была продемонстрирована первая мышь (см. приложение 7.). Выглядело устройство весьма скромно - это был небольшой деревянный куб на колесиках со шнуром и всего лишь одной кнопкой, который позволял управлять курсором на экране компьютерной системы под названием NLS, созданной специально для этой цели. С помощью мышки можно было редактировать текст и создавать гиперссылки.

Изготовил устройство Билл Инглиш (BillEnglish), входящий в состав группы Энджелбарта. «Мы понимали, что наша разработка позволит сделать новый шаг в развитии компьютерных технологий, - вспоминает он . - После того, как демонстрация была завершена, воцарилось молчание, а затем весь зал принялся аплодировать».

Механические мыши

Первоначально мыши представляли собой корпус с небольшим резиновым шариком, рельефно выступавшим из нижней его поверхности. (см. приложение 8.) Перемещение корпуса по столу приводило к вращению шарика, а тот, в свою очередь, приводил во вращение некоторые стержни и к замыканию переключателей для обозначения движения в каждом из двух перпендикулярных направлений. Подобная конструкция мыши была неоднократно усовершенствована.

Внутренний принцип действия всех указанных выше конструкций мышей один и тот же. Все они оснащены шариком, который катается по поверхности стола либо по "коврику" для мыши, причем этот шарик передает свое движение двум валикам, находящимся внутри мыши. Эти валики измеряют движение мыши в двух перпендикулярных направлениях, обозначаемых направлениями по осям X и Y или из стороны в сторону и вперед и назад соответственно.

Мышь JntellimousePro компании Microsoft в перевернутом положении с удаленным шариком. Кольцо обычно удерживает этот шарик на месте. Кроме того, на мыши хорошо различимы два черных стержня, которые служат в данной конструкции в каче-стве валиков для определения движения шарика.

Все указанные выше мыши открываются некоторым аналогичным образом. Это имеет важное значение, поскольку у пользователя должна быть возможность очищать шарик и валики от налипшей пыли и ворсинок. В противном случае мышь не сможет точно определять и сообщать ПК о своих движениях.

Оптические мыши

Вероятно, самой серьезной проблемой у механических мышей является то количество грязи и ворсинок, которое они собирают внутри себя. Это препятствует нормальной работе механизма, который преобразует вращательное движение шарика в сигналы смещения по осям X и Y. Первоначально решение этой проблемы заключалось в создании конструкции мыши без шарика, которая излучает вниз свет двух цветов. Такая оптическая мышь перемещается по гладкому, отражающему планшету для мыши, на котором напечатано множество параллельных линий, причем свет одного цвета распространяется в направлении оси X, а другого -- в направлении оси Y. При этом мышь обнаруживает пересечение этих линий за счет изменения света, который отражается в нее от планшета. Такая конструкция оказалась вполне пригодной, однако ее возможности были слишком ограничены и требовали применения только специального планшета для мыши.

Оптико-механические мыши

В недавнем времени применялось определенное сочетание оптических и механических устройств. У большинства из них имеется шарик, вращающий два стержня, которые, в свою очередь, приводят во вращение оптические преобразователи угол-код, преобразующие указанные выше движения в электрические сигналы для ПК. Хотя эти мыши и загрязняются, процедура их очистки намного проще, чем у применявшихся первоначально полностью механических моделей мышей.

Компания KeyTronic предлагает оптико-механическую мышь иного вида. У этой мыши, первоначально разработанной компанией Honeywell, имеются небольшие пластмассовые колесики, присоединенные непосредственно к двум оптическим преобразователям "угол-код". При перемещении этой мыши по столу указанные выше колесики катятся непосредственно по планшету для мыши или столу, преобразуя движения мыши по осям X и Y в сигналы для ПК. Такие мыши работают очень хорошо и почти не подвержены проблемам, связанным с их применением в загрязненной среде.

Основное отличие лазерных мышей от оптических заключается в использовании в качестве источника излучения инфракрасного лазера вместо работающего в оптическом диапазоне светодиода. Благодаря свойству когерентного излучения точнее фокусироваться и отражаться от участка рабочей поверхности практически без искажений.

Лазерные мыши

В последнее время становятся популярными лазерные мыши. Лазерные мыши обладают следующими преимуществами:

- Отсутствие специфических требований к отражающим качествам рабочей поверхности (коврика), возможна работа на зеркальных и визуально однородных поверхностях;

- Более высокое разрешение сенсора (до 4000dpi против 1600dpi у оптических мышей);

- Более высокая точность перемещения курсора;

- Существенно меньшее энергопотребление, в случае с беспроводными устройствами это приводит к значительному увеличению срока работы от батарей или аккумуляторов;

- Отсутствие видимого свечения мыши со стороны сенсора, что в некоторых ситуациях повышает комфортность работы и не отвлекает внимание пользователя.

Другие эргономичные конструкции мыши

Изобретательные люди разработали так называемые альтернативные мыши для ПК, поскольку они работают подобно мышам, хотя используются несколько иначе. Клавиатура компании Dell- это стандартная клавиатура, поставляемая с рассматриваемым здесь примером настольного ПК. Однако перед ней устанавливается узкая панель, которая может служить в качестве места расположения запястья.

Посредине этой панели непосредственно под клавишей пробела на клавиатуре можно видеть две пластины, которые управляются с помощью указательных пальцев в то время, как руки находятся в обычном положении на клавиатуре. Непосредственно над этими пластинами можно видеть черный круглый стержень. Его можно вращать указательными пальцами вперед и назад либо толкать влево или вправо. С левого края можно видеть стандартную мышь Microsoft, находящуюся в "мышеловке".

Нажатие одной из пластин соответствует нажатию аналогичной кнопки мыши. А перемещение или вращение стержня вызывает вращение шарика мыши. Так что, по существу, это означает работу со стандартной в данной отрасли мышью Microsoft, однако при этом руки не приходится смещать с клавиатуры. (Хотя, пожалуй, если требуется воспользоваться колесиком мыши, то для выполнения этого действия все-таки придется поместить над ним руку.) Шведским производителем такой клавиатуры является компания MouseTrapper. На мой взгляд, это наиболее удобная и самая лучшая из любых отличных от обычной конструкций мыши, особенно в том случае, когда приходится выполнять точную фафическую работу, требующую весьма незначительных движений мыши.

Мышь No-HandsMouse - это пара ножных педалей. Одна из них используется для перемещения указателя мыши, а другая для щелчка на ее кнопках. (см. приложение 9)

В обоих случаях, одним лишь раскачиванием одной из своих стоп пользователь может активизировать соответствующую функцию. Производитель этого совершенно иного варианта мыши утверждает, что, по мнению многих художников-оформителей, этот вариант позволяет им давать своим рукам некоторый отдых, после которого они в случае необходимости могут вернуться к обычным действиям, выполняемым с мышью в руке, если требуется максимальная точность.

Панель Х-0 Genous для мыши, в данном случае -- IntellimousePro компании Microsoft. Эта наклонная панель позволяет сохранять запястье вблизи его естественного положения, а ладонь в более вертикальном положении, чем при работе с мышью на плоском столе. Справа на панели имеется выступ, который препятствует соскальзыванию с нее мыши. Такое устройство могут использовать и левши, просто развернув его на 180 градусов и разместив по левую сторону от клавиатуры.

Лежащие на спине мыши

Что такое? Эта мышь лежит на спине? Нет-нет, это не мертвая мышь и не мышь, которая хочет, чтобы ее пощекотали. Может быть, это мышь, которую собираются почистить? Нет. Это устройство, которым пользуются как мышью, однако называют его шаровым манипулятором (трэкболлом). (см. приложение 10.) С помощью шарового манипулятора можно катать шарик пальцами руки. Это означает, что на столе отнюдь не обязательно иметь место для "блуждания" мыши. Кроме того, такое устройство может обеспечить более точное указание, чем это оказывается возможным с помощью обычной мыши.

Множество разных компаний создало целый ряд разновидностей трэкболлов. Размеры самих шариков по диаметру изменяются в пределах от 0,5 до 4 дюймов.

У такого устройства имеется шесть симметрично расположенных переключателей и внутренний микропроцессор, который может быть запрограммирован пользователем одним лишь нажатием различных комбинаций переключателей. Он работает аналогично стандартной мыши Microsoft, однако его можно приспособить под левую или правую руку и изменить его функции, причем все это делается, не прибегая к необходимости использовать в ПК специализированный драйвер. Кроме того, он вполне удовлетворяет некоторым весьма высоким требованиям эргономики. Для удобной работы с таким устройством рука пользователя должна быть среднего размера, т.е. не слишком большой и не слишком малой. Компания ITAC производит также множество других трэкболлов для настольного и промышленного применения.

2.2 Сенсорные панели и указательные стержни

Сенсорные панели и указательные стержни относятся к некоторым наиболее широко принятым нововведениям на рынке координатно-указательных устройств (см приложение 11). Сенсорная панель -- дополнительный прозрачный экран, примыкающий к основному. Достаточно лишь скользнуть пальцами по этому окну, и указатель мыши переместится. Если постучать по окну, то оно отреагирует таким образом, как будто был произведен щелчок основной кнопкой мыши. Постукивание с последующим скольжением пальцем истолковывается этим устройством как нажатие и удержание основной кнопки мыши с последующим перетаскиванием мыши, благодаря чему появляется возможность изменять размер окна либо перетаскивать пиктограмму или другой объект на экране.

Сенсорная панель PowerCat и прилагаемое к ней дополнительное перо с гибким основанием, которым можно выполнять перетаскивание по поверхности сенсорной панели либо постукивание по ней. Размер "окна" в этом устройстве составляет около трех дюймов в ширину. В нем имеется специальная область, расположенная в верхнем правом углу окна и затененная от остальной его части иным цветом, где постукивание пальцем производит эффект щечка дополнительной кнопкой мыши, а также некоторые области вдоль краев окна, которые можно использовать для прокрутки документа вверх, вниз, влево и вправо. В нем также имеется два места для инициирования действий кнопок Forward (Вперед) и Back (Назад) в Web-браузере -- программе просмотра страниц Internet. Наиболее известными Web-браузерами являются Microsoft InternetExplorer и Opera.

Указательный стержень, который является еще одним основным указательным устройством, встраиваемым во многие портативные компьютеры, представляет собой преобразователь усилия. Он был разработан компанией IBM, которая назвала его TrackPoint, а впервые он появился в семействе компьютеров ThinkPad. Это небольшой столбик на клавиатуре, который обычно выдается вверх между клавишами F и G. При нажатии на нем кончиком пальца он ощутимым образом сгибается, но при этом сигнализирует компьютеру о направлении давления, с которым производится нажатие. Это давление преобразуется программным образом в равнозначное движение мыши, причем большее давление соответствует большей скорости перемещения мыши. Кроме стержня, где-то поблизости должна быть и пара кнопок, которые можно нажимать, чтобы добиться эффекта щелчков кнопками мыши.

2.3 Другие манипуляторы

Не проводом единым

Избавиться от кипы проводов и сосредоточиться на работе помогут беспроводные клавиатуры и мыши. В настоящее время существует два метода беспроводной связи - инфракрасный и радио. Инфракрасная связь относительно недорога. Правда в классических "мышках" она не используется. В основном "инфраметод" задействуется в клавиатурах и аналогах мышей - устройствах Track-ball.

В эксплуатации ИК-устройства довольно капризны. Необходимое требование для их нормальной работы - прямая видимость приемника сигнала. Инфракрасный луч довольно узок, и для стабильной связи он должен быть направлен точно в принимающий элемент.(см. приложение 12.) Кроме того, могут налагаться довольно строгие ограничения на возможное расстояние связи - не более полутора-двух метров. Также возможна запоздалая реакция на нажатия клавиш - особенно при скоростном наборе текста. Все издержки обусловлены мощностью передающего диода и чувствительностью приемника, а также их скоростными характеристиками. Поэтому перед тем как покупать инфра-клавиатуру, желательно опробовать ее.

Радиотехнология применяется как в клавиатурах, так и в мышах. Эти устройства существенно дороже своих ИК-аналогов. Зато им не нужна прямая видимость приемника, радиус действия при радиосвязи существенно больше и не бывает проблем со скоростью ввода информации.

Слабым местом всех беспроводных устройств является питание. Время от времени придется менять батарейки, а уж как часто... Производители далеко не всегда указывают хотя бы примерный срок работы от элементов питания. И если в спецификации есть такая графа, то это говорит только об уважительном отношении к потребителю.

Электронные мольберты

Какой бы крутой и совершенной ни была мышь, она не станет полноценной заменой кисти или карандаша в графическом редакторе. Сейчас художникам (и не только им) предлагаются различные варианты электронных планшетов со специальными "пишущими" ручками в комплекте.

Сам планшет играет роль чертежной доски, он сопряжен с рабочей областью на экране компьютера. Ручка, в зависимости от выбранной в графическом редакторе функции, может быть пером, кистью, карандашом, аэрографом или ластиком. В "обычных" условиях, вне специализированных программ, она заменяет мышь. Хотя комплект планшета кроме ручки может включать и мышь.

Наиболее современной технологией позиционирования курсора на доске является метод электромагнитного резонанса - с помощью слабых радиосигналов. Планшет отслеживает не только перемещения ручки по его поверхности, но и силу ее нажатия. Кстати, мыши из комплекта резонансных планшетов не нуждаются ни в шариках, ни в светоизлучателях. Более того, проводом к компьютеру привязывается только доска. Мышь и ручка совершенно свободны, причем им не нужны батарейки - ведь по своей сути они являются отражателями радиосигналов.

Очень удобно, когда планшет оснащен прозрачной пленкой, под которую, как под кальку, можно положить оригинал - обвести необходимые детали и получить на экране монитора интересный рисунок, а потом раскрасить его средствами графического пакета.

Электронные доски могут пригодиться не только художникам. Их можно использовать в коммерческих заведениях, например для получения образца подписи клиента и дальнейшей ее сверки с информацией в базе данных.

В будущем, возможно, получат распространение программы распознавания почерка. Но только тогда, когда их "интеллект" и скорость смогут потягаться с "человеком печатающим". В этом случае планшет станет незаменимой вещью. Пока подобные программы применяются лишь в карманных ПК, у которых нет привычной клавиатуры. Возможность сохранения рукописей в оригинале тоже не будет лишней. В мобильном компьютере ThinkPadTransNote от IBM есть планшет для бумаг ThinkScribe - пользователь делает свои записи на листах, лежащих на нем, а машина тем временем старательно преобразует их в векторную форму и записывает в память.

Пожалуй, наиболее интересным классом электронных мольбертов являются интерактивные дисплеи. Это одновременно и ЖК-монитор, и планшет. Рисовать можно прямо по экрану - поверхность очень прочная и не боится царапин (в разумных пределах, конечно же). Можно пальцем нажимать на кнопки, изображенные на экране,- дисплей чувствует любые касания.

Родоначальниками интерактивных ЖК-дисплеев были сенсорные полупрозрачные панели, которые крепились на обычные мониторы, как фильтры от излучений. Теперь же панель и экран слиты в единое целое, а разрешающая способность сенсора позволяет выводить на дисплее тончайшие линии.

По стоимости интерактивные мониторы - самые дорогие из всех электронных планшетов. Правда, внутри классов цена напрямую связана с форматом рабочей области - чем она больше, тем дороже. Настоящему художнику нужен большой "холст", а любителю хватит и "тетрадного листа". Причем, часто высокая цена большого планшета оправдывается не только затратами на его изготовление, но и профессиональным профилем.



3.Классификация сканеров

В настоящее время выпускается и используется несколько принципиально отличающихся друг от друга классов сканеров. К наиболее важным признакам, по которым можно судить о принадлежности сканера к тому или иному классу, относятся:

1. способ монтажа и подачи оригиналов в тракт устройства;

2. метод считывания изображения (попиксельный, построчный или постраничный);

3. тип используемых источников света и светочувствительных элементов;

4. спектр поддерживаемых носителей.

На основе перечисленных признаков можно выделить несколько основных классов сканирующих устройств (список приведен с учетом степени их популярности):

1. настольные сканеры;

2. портативные или ручные сканеры;

3. планшетные сканеры;

4.барабанные;

6. слайд-сканеры.

Настольные сканеры

Существует три разновидности настольных сканеров: flatbed , sheetfed, overhead.

При работе с FLATBED сканером для сканирования изображения необходимо открыть крышку сканера, положить сканируемый лист на стеклянную пластину изображением вниз, после чего закрыть крышку сканера. Все дальнейшее управление процессом сканирования осуществляется с клавиатуры компьютера при работе одной из специальных программ, поставляемых вместе с таким сканером. Такая конструкция сканера позволяет сканировать не только отдельные листы, но и страницы журнала или книги.

В SHEETFED сканерах отдельные листы документов протягиваются через устройство, при этом и осуществляется их сканирование.

В этом случае копирование страниц книг и журналов просто невозможно.

Рассмотренные сканеры достаточно широко используются в областях, связанных с оптическим распознаванием символов (OpticalCharacterRecognition, OCR). Для удобства работы sheetfed сканеры обычно оснащаются устройствами для автоматической подачи страниц.

Третья разновидность сканеров OVERHEAD сканеры, которые больше всего напоминают несколько своеобразный overhead проектор.

Портативные или ручные сканеры

Портативные или ручные сканеры (Handyscanner) обеспечивают недорогой способ преобразования изображения в цифровую форму и их ввод в компьютер. По сравнению с настольными сканерами они обладают значительно более скромными возможностями. Например, они непригодны для использования в настольных издательских системах, к тому же малейшая вибрация, допущенная в процессе ручного сканирования» приводит к обесцениванию проделанной работы. Но стоят такие сканеры значительно дешевле. Их вполне можно использовать там, где не требуется высокое качество изображения. Комплект поставки сканера включает в себя программное обеспечение, которое предоставляет возможности редактирования, записи на диск и вывода на печать изображения.

Конструктивно ручной сканер напоминает манипулятор типа «мышь» и работа с аппаратом не требует особых навыков. Сканируемый оригинал помещается на плоскую поверхность, сканер устанавливается на одной из сторон этого оригинала и, после нажатия кнопки пуска, медленно перемещается по оригиналу вручную.(см. приложение14.)

По мере продвижения сканера по оригиналу можно наблюдать за тем, что получается. Большинство портативных сканеров имеет небольшое окошко для просмотра, через которое виден обрабатываемый оригинал. Некоторые аппараты обеспечивают воспроизведение получаемого в процессе работы изображения на экране персонального компьютера. Большинство сканеров обеспечивают возможность выбирать разрешение сканирования (до 400 dpi). Максимальная ширина сканируемого оригинала обычно составляет 2,5 дюйма (6,4 см) и ограничивается размером рабочей поверхности аппарата. Длина оригинала зависит от памяти компьютера. Если оригинал превышает ширину сканера, то можно обрабатывать его отдельными частями, а затем с помощью программы объединять эти части в одно изображение.

Планшетные сканеры

Оригинал располагается на прозрачном неподвижном стекле, вдоль которого передвигается сканирующая каретка с источником света (если сканируется прозрачный оригинал, используется так называемый слайд-модуль - крышка, в которой параллельно сканирующей каретке сканера перемещается вторая лампа).

Оптическая система сканера (состоит из объектива и зеркал или призмы) проецирует световой поток от сканируемого оригинала на приёмный элемент, осуществляющий разделение информации о цветах - три параллельных линейки из равного числа отдельных светочувствительных элементов, принимающие информацию о содержании "своих" цветов. В трёхпроходных сканерах используются лампы разных цветов или же меняющиеся светофильтры на лампе или приёмном элементе. Приёмный элемент преобразует уровень освещенности в уровень напряжения. Далее, после возможной коррекции и обработки, аналоговый сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь (АЦП). С АЦП информация выходит уже в "знакомом" компьютеру двоичном виде и, после обработки в контроллере сканера, через интерфейс с компьютером поступает в драйвер сканера - обычно это так называемый TWAIN-модуль, с которым уже взаимодействуют прикладные программы.

Источник света

В старых разработках - это обычная флуоресцентная лампа (родственна обычным лампам дневного света). Её недостаток - слабая стабильность характеристик освещения и ограниченный срок службы. В современных моделях - лампа с холодным катодом, имеющая лучшие параметры и значительно больший срок службы. Как лампа влияет на результат сканирования? Достаточно очевидно - при изменении характеристик источника освещения оригинала изменяется падающий на принимающую матрицу световой поток, несущий информацию о сканируемом оригинале, что приводит к изменению цветопередачи сканера.

Характеристики светового потока меняются даже при прогреве сканера. Поэтому неудачной является конструкция моделей с тремя раздельными лампами для разных цветов (каждая лампа может "плыть" по-своему). Ориентированные на профессиональную работу с цветом сканеры содержат помимо встроенной процедуры самокалибрации по интенсивности светового потока от лампы еще и схемы поддержания стабильности потока при изменении температуры.

Косвенным признаком пригодности к "полноцветной" работе может служить время первичного прогрева лампы после того, как лампа была автоматически погашена при неиспользовании сканера в течение некоторого времени (обычно время прогрева и время ожидания до погашения лампы можно изменить внутри файлов настроек).

Приёмный элемент

Приёмный элемент - один из важнейших узлов, влияющих на качество сканирования. Наиболее часто применяются линейки и матрицы приборов с зарядовой связью - ПЗС (Charge-CoupledDevice -CCD). Приводимая в документации характеристика - число элементов на линию (на цвет).



Параметры матрицы:

уровень шума - ограничивает динамический диапазон и реальное число разрядов данных, содержащих полезные данные. При подключении к «шумящей» матрице много битного АЦП качество получаемого изображения не улучшится.

разброс чувствительности от ячейки к ячейке - даже если в сканере предусмотрена калибрация, она выполняется по усреднённым значениям с нескольких ячеек.

уровень перекрёстных помех - ярко освещённая ячейка влияет на соседние.

совмещение цветов - в однопроходных сканерах цвета разделяются тремя линейками ПЗС-матрицы.

В некоторых новых сканерах начинает использоваться другой тип приемного элемента, называемый CIS (ContactImageSensor). Этот элемент состоит из линейки датчиков, непосредственно воспринимающих световой поток от оригинала, причем линейка имеет ширину, равную ширине рабочей области сканера, а оптическая система - зеркала, призма, объектив - полностью отсутствует. Это позволяет значительно снизить габариты, вес и стоимость сканера. Однако по остальным показателям (разрешающая способность, глубина резкости, чувствительность к оттенкам, срок службы) аппараты с CIS датчиками уступают сканерам с ПЗС линейками.

Оптическая система

В сканере световой поток от оригинала проецируется на приёмный элемент, который преобразует его в электрический сигнал, оптической системой. Обычно используется один фокусирующий объектив (или линза) с фиксированным фокусным расстоянием, который проецирует полную ширину рабочей области сканирования на полную ширину матрицы ПЗС. (см. приложение 13)

Разрешающая способность таких устройств редко превышает 600 dpi.

Требования к качеству оптики для таких сканеров весьма высоки, особенно сложно обеспечить приемлемое качество проецирования краёв рабочей области для цветных оригиналов. Оценка качества фокусировки и разрешающей способности оптики визуально оценивается при сканировании специальной тестовой мишени.

В других моделях планшетных сканеров встречаются сменные объективы: при работе в обычном режиме оптика работает аналогично однолинзовым механизмам, при переключении на второй, "усиленный" режим используется другой объектив, который проецирует на полную ширину CCD-матрицы только часть ширины рабочего стола сканера. Таким образом, на постоянное число приёмных ячеек ПЗС-матрицы проецируется участок меньшей ширины и соответственно возрастает оптическое разрешение сканера.

Некоторые профессиональные плоскостные сканеры имеют больше двух (до 5) переключаемых объективов.

Известны также сканеры в которых сканирующая головка содержит трансфокатор - объектив с переменным фокусным расстоянием, что также позволяет повысить разрешающую способность на части сканируемой поверхности.

Барабанные сканеры

В большинстве барабанных сканеров в качестве светочувствительных элементов используются фотоэлектронные умножители - ФЭУ (photomultipliertube - PMT), которые обеспечивают большую чувствительность, чем линейки ПЗС, применяемые в планшетных или слайд-сканерах, и поэтому охватывают более широкий цветовой диапазон. ФЭУ позволяют различать такие светлые и темные цвета, которые типичные ПЗС-сканеры просто "не видят" или воспринимают их как белые и черные.

Во всех моделях барабанных сканеров (кроме недорогих моделей) используются три ФЭУ для одновременной записи значений красного, зеленого и синего цветов за один проход. В некоторых моделях фирмы ScanVeiw используется только один чувствительный элемент, поэтому сканирование выполняется в три прохода. Для оцифровки отсчетов интенсивности света каждого пиксела применяется не менее 10 бит (в зависимости от модели) для красного, зеленого и синего цветов. Максимальная цветовая глубина - 48 бит, хотя после оптимизации полученных значений с помощью программных алгоритмов результат обычно сохраняется в файле с 24-битным (true-color) цветом для обработки в приложениях на Macintosh и PC.

Барабанные сканеры, по сравнению с планшетными сканерами, позволяют достичь большего максимального оптического разрешения. (см. приложение 15.) Это значит, что они снимают большее количество световых отсчетов (пикселей или цифровых элементов изображения) на дюйм или миллиметр. Например, лучшие планшетные слайд-сканеры имеют разрешение от 4000 до 5600 dpi, а для некоторых барабанных сканеров этот параметр достигает значений от 8000 до 11000 dpi.

Очевидно, что работать с барабанными сканерами, получая при этом качественные результаты, гораздо сложнее, чем с другими сканерами. Прежде всего, необходимо смонтировать оригиналы на внутренней или внешней (в зависимости от модели) стороне прозрачного цилиндра, который называется "барабан". Чем больше барабан, тем больше площадь его поверхности, на которую монтируется оригинал, и, соответственно, тем больше максимальная область сканирования. После монтажа оригинала барабан приводится в движение. За один оборот барабана считывается одна линия пикселей. Проходящий через слайд (или отраженный от непрозрачного оригинала) узкий луч света с помощью системы зеркал попадает на ФЭУ, где оцифровывается.

При производстве разнообразной полиграфической продукции требуется печать изображений с различными миниатюрами растра и масштабированием. Поэтому сканеры должны обеспечивать получение изображений с широким диапазоном разрешений. Чем выше разрешение (количество пикселей на дюйм), тем меньше должен быть размер пикселей. Следовательно, для получения отсчетов с меньшего участка оригинала должен использоваться более узкий луч света.

Для регулирования ширины луча света в барабанных сканерах он пропускается через апертуры (aperture), которые представляют собой небольшие (до шести микрон) отверстия точно определенного размера. Апертуры располагаются на колесе выбора. В различных моделях используется от 2 до 22 различных размеров апертур.

В идеале для каждого из возможных разрешений необходимо иметь свой размер апертуры. Но на практике современный барабанный сканер для сканирования с заданным разрешением автоматически выбирает апертуру с подходящим размером. Как правило, выбирается апертура с ближайшим к пикселю меньшим размером. Сканер сравнивает величину отсчета с соседними и интерполирует значение цвета для полноразмерного пикселя.

В спецификациях барабанных сканеров часто указывается максимальное увеличение, но каждый производитель определяет его по-своему. Поэтому такие величины сравнивать трудно. В действительности максимально возможное увеличение сканера непосредственно зависит от его максимального разрешения и линиатуры растра, которая будет использоваться при репродуцировании. Поскольку на практике часто возникает необходимость в различных степенях увеличения, приведем простую формулу для расчета требуемого разрешения сканера: просто умножьте линиатуру растра печати на 2, разделите максимальное разрешение сканера на это значение и умножьте на 100, чтобы выразить полученный результат в процентах.