Устройства вывода информации.

1. Мониторы. Монитор предназначен для визуального отображения символьной и графической информации. Современный монитор состоит из экрана (дисплея), блока питания, плат управления и корпуса. Информация для отображения на мониторе поступает с электронного устройства, формирующего видеосигнал (в компьютере - видеокарта). В качестве монитора может применяться и телевизор.

Сегодня мониторы для компьютеров выпускают многие известные фирмы, такие как Acer, Apple, ASUSTek, BenQ, Dell, Hitachi, LG Electronics, NEC/Mitsubishi, Philips, Samsung, ViewSonic и др. В зависимости от технологии производства их можно разделить на следующие группы:

1. ЭЛТ – мониторы на основе электронно-лучевой трубки Ray Tube);

2. ЖК – жидкокристаллические мониторы (англ. LCD - Liquid Crystal Display);

3. Плазменные – мониторы на основе плазменной панели (англ. PDP – Plasma Display Panel);

4. Проекционные – видеопроектор и экран монитора размещаются отдельно или объединены в одном корпусе;

5. OLED-монитор - на основе технологии OLED (англ. Organic Light-Emitting Diode - органический светоизлучающий диод).

Ещё существуют виртуальные ретинальные мониторы (англ. VRD – Virtual Retinal Display) - устройства вывода, формирующие изображение непосредственно на сетчатке глаза. В результате пользователь видит изображение, как бы висящее перед ним в воздухе. Мониторы ЭЛТ уже ушли в прошлое, плазменные и проекционные – довольно дорогие, а наибольшей популярностью сегодня пользуются жидкокристаллические мониторы (ЖК-мониторы).

Первый рабочий жидкокристаллический дисплей был создан Фергесоном (Fergason) в 1970 году. Жидкие кристаллы - это органические вещества, способные под напряжением изменять величину пропускаемого света. ЖК монитор представляет собой две стеклянных или пластиковых пластины, между которыми находится суспензия. Кристаллы в этой суспензии расположены параллельно по отношению друг к другу, тем самым они позволяют свету проникать через панель. При подаче электрического тока расположение кристаллов изменяется, и они начинают препятствовать прохождению света. ЖК технология получила широкое распространение в компьютерах и в проекционном оборудовании. Отметим, что первые жидкие кристаллы отличались своей нестабильностью и были мало пригодными к массовому производству. Реальное развитие ЖК технологии началось с изобретением английскими учеными стабильного жидкого кристалла - бифенила. Жидкокристаллические дисплеи первого поколения можно наблюдать в калькуляторах, электронных играх и в часах.

Как работает ЖК монитор. Поперечное сечение панели на тонкопленочных транзисторах представляет собой многослойный бутерброд. Крайний слой любой из сторон выполнен из стекла. Между этими слоями расположен тонкопленочный транзистор, панель цветного фильтра, обеспечивающая нужный цвет - красный, синий или зеленый, и слой жидких кристаллов. Вдобавок ко всему существует флуоресцентная подсветка, освещающая экран изнутри. При нормальных условиях, когда нет электрического заряда, жидкие кристаллы находятся в аморфном состоянии. В этом состоянии жидкие кристаллы пропускают свет. Количеством света, проходящего через жидкие кристаллы, можно управлять с помощью электрических зарядов - при этом изменяется ориентация кристаллов. Как и в традиционных электроннолучевых трубках, пиксель формируется из трех участков - красного, зеленого и синего. А различные цвета получаются в результате изменения величины соответствующего электрического заряда (что приводит к повороту кристалла и изменению яркости проходящего светового потока). TFT экран состоит из целой сетки таких пикселей, где работой каждого цветового участка каждого пикселя управляет отдельный транзистор.

Важнейшие характеристики ЖК - мониторов:

- Тип матрицы – технология, по которой изготовлен ЖК- монитор.

- Класс матрицы – по ISO 13406-2 (стандарт ISO на визуальную эргономику ЖК-дисплеев. Полное название «Ergonomic requirements for work with visual displays based on flat panels - Part 2: Ergonomic requirements for flat panel displays»).

- Разрешение – горизонтальный и вертикальный размеры, выраженные в пикселях. В отличие от ЭЛТ-мониторов, ЖК имеют одно фиксированное разрешение, остальные достигаются интерполяцией (интерполяция – в вычислительной математике способ нахождения промежуточных значений величины по имеющемуся дискретному набору известных значений).

- Размер точки (размер пикселя) – расстояние между центрами соседних пикселей. Непосредственно связан с физическим разрешением.

- Соотношение сторон экрана (пропорциональный формат) – отношение ширины к высоте (5:4, 4:3, 3:2 (15÷10), 8:5 (16÷10), 5:3 (15÷9), 16:9 и др.).

- Контрастность – отношение яркостей самой светлой и самой тёмной точек при заданной яркости подсветки. В некоторых мониторах используется адаптивный уровень подсветки с использованием дополнительных ламп, приведённая для них цифра контрастности (так называемая динамическая) не относится к статическому изображению.

- Яркость – количество света, излучаемое дисплеем, обычно измеряется в канделах на квадратный метр.

- Угол обзора – угол, при котором падение контраста достигает заданного, для разных типов матриц и разными производителями вычисляется по-разному, и часто не подлежит сравнению.

2. Принтеры. Это печатающее устройство, обеспечивающее по команде вывод информации в виде бумажных копий. Принтеры можно классифицировать по нескольким основным позициям: принципу работы печатающего механизма, максимальному формату листа бумаги, использованию цветной печати, наличию или отсутствию аппаратной поддержки языка PostScript и другим.

По принципу печати различаются матричные, струйные и лазерные (страничные) принтеры. Существует ряд других технологий печати (например сублимационная, печать за счет термопереноса), которые применяются гораздо реже. Лазерная и светодиодная технологии (и последнем случае вместо лазера и отклоняющего лазерный луч зеркала используется линейка светодиодов) во многих случаях, с точки зрении конечного пользователя, неразличимы. Параметр, определяющий качество печати лазерных принтеров – разрешение.

Для качественного воспроизведения иллюстраций, хранящихся в векторных форматах, важно наличие встроенного интерпретатора языка PostScript. Формально модели, поддерживающие язык PostScript, приблизительно на 25% дороже аналогичных, не включающих эту опции.

Разновидности принтеров:

- Матричный (игольчатый) принтер. В матричном принтере изображение формируется на носителе печатающей головкой, представляющей из себя набор иголок, приводимых в действие электромагнитами. Головка располагается на каретке, движущейся по направляющим поперёк листа бумаги; при этом иголки в заданной последовательности наносят удары по бумаге через красящую ленту, аналогичную применяемой в печатных машинках и обычно упакованную в картридж, тем самым формируя точечное изображение. Иглы в печатающей головке располагаются, в зависимости от их количества, одним или двумя вертикальными столбцами, или в виде ромба. Материалом для игл служит износостойкий вольфрамовый сплав. В разное время выпускались принтеры с 9, 12, 14, 18, 24 и 36, 48 иголками в головке; разрешающая способность печати, а также скорость печати графических изображений напрямую зависят от числа иголок. Наибольшее распространение получили 9- и 24-игольчатые принтеры.

- Струйный принтер – один из видов принтеров. Обладает малой скоростью печати по сравнению с лазерным принтером, но отличается высоким качеством печати полутоновых изображений. Струйные принтеры создают изображение, последовательно нанося на бумагу чернильные точки. Их выплескивает печатающая головка принтера через крошечные сопла.

Принцип действия струйных принтеров похож на матричные принтеры тем, что изображение на носителе формируется из точек. Но вместо головок с иголками в струйных принтерах используется матрица, печатающая жидкими красителями. Картриджи с красителями бывают со встроенной печатающей головкой. Существуют картриджи, в которых печатающая матрица является деталью принтера, а сменные картриджи содержат только краситель.

Программные обеспечение

Программное обеспечение (ПО) непосредственно реализует функции накопления, обработки, хранения, отображения, поиска и анализа данных, обеспечивает взаимодействие пользователя с ПК посредством пользовательского интерфейса. ПО находится в прямой зависимости от технического обеспечения.

Совокупность программ, хранящихся на компьютере, образует его программное обеспечение.

Уровни программной конфигурации ПК. Программная конфигурация компьютера многоуровневая. Это связано с тем, что требования к программам, предназначенным для работы с устройствами, существенно отличаются от требований к программам, предназначенным для работы с людьми. Общий принцип такой: чем ниже уровень программ, тем больше они работают с устройствами и меньше с человеком. Этот принцип соблюдается во всей компьютерной технике от отдельного ПК до всемирной компьютерной сети Интернет.

Программы самого низкого уровня работают только с устройствами. Программы промежуточных уровней работают с программами нижнего уровня и программами верхних уровней. Человек имеет к ним ограниченный доступ. Программы верхних уровней работают с человеком и программами нижележащих уровней.

 

 

Базовая система ввода-вывода. На самом нижнем уровне находятся программы базовой системы ввода-вывода (BIOS). Их код жестко записан в одной из микросхем компьютера. В момент включения компьютера эти программы выполняют проверку оборудования, работоспособности компьютера и обеспечивают взаимодействие с клавиатурой и монитором – клавиатура способна реагировать на нажатие некоторых клавиш, а на мониторе отображается информация о ходе запуска компьютера.

Взаимодействие с человеком у программ этого уровня крайне ограниченно и возможно только в первые секунды после запуска компьютера.

Системные программы. Системные программы предназначены для работы со всеми устройствами компьютера. Они принадлежат к промежуточному уровню. Снизу системные программы управляют работой устройств и используют программы нижнего уровня, а сверху отвечают на запросы программ более высоких уровней. Те системные программы, которые непосредственно управляют устройствами, еще называют драйверами устройств. Люди работают с программами этого уровня только в тех сравнительно редких случаях, когда требуется настроить оборудование. Основной системной программой является операционная система.

Служебные программы. Это следующий уровень, программы которого предназначены для обслуживания компьютера, проверки его устройств, а также для настройки устройств и программ. Снизу эти программы общаются с программами нижних уровней, а сверху передают данные программам верхнего уровня по их запросу. Степень взаимодействия с человеком определяется необходимостью. Например, мастера по наладке и настройке оборудования активно работают со служебными программами.

Прикладные программы. Уровень прикладных программ – самый верхний. Это распространенный класс программных продуктов, представляющий наибольший интерес для пользователя. Оно предназначено для решения повседневных и профессиональных задач обработки информации. Все эти программы пишутся по принципу максимального удобства для пользователя, они обладают дружественным интерфейсом.

Каждая прикладная среда предназначена для создания и исследования определенного вида компьютерного объекта. Например, для создания графического объекта предназначена среда графического редактора, для работы с текстом – среда текстового процессора.