Устройства ввода данных

Чтобы компьютер выполнял полезные функции по обработке информации, ее нужно ввести в компьютер. Информацию можно ввести с накопителей на магнитных дисках, но такая информация считается вторичной. Первичную информацию (программы, тексты, числа, алфавитно-цифровую информацию и рисунки, аудиоданные) вводят через специальные устройства ввода.

Клавиатуры

Клавиатура - самое известное и распространенное устройство ввода текстовой информации. Пока ни один компьютер не обходиться без клавиатуры, но клавиатуры разных ПК могут отличаться по количеству клавиш и их расположению.

Каждая клавиша клавиатуры представляет собой крышечку для маленького переключателя (механического или мембранного). В клавиатуре имеется микропроцессор, отслеживающий состояние переключателей. Он при нажатии или отпускании каждой клавиши посылает в компьютер соответствующее сообщение (прерывание), а программы компьютера (клавиатурные драйверы) обрабатывают эти сообщения.

Дигитайзеры

Дигитайзер - это аналого-цифровой преобразователь, имеющий обычно вид планшета. Применяется он для поточечного координатного ввода графических изображений в системах автоматического проектирования, в компьютерной графике и анимации.

Дигитайзер состоит из двух основных элементов: основания и курсора, двигающегося по его поверхности. Это устройство, изначально предназначенное для оцифровки изображений. При нажатии на кнопку курсора его местоположение на поверхности планшета фиксируется, а его координаты передаются в компьютер.

Дигитайзер часто используют при работе в Автокаде и аналогичных системах 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.

Принцип действия дигитайзера основан на фиксации местоположения курсора с помощью встроенной в планшет сетки. Сетка состоит из проволочных или печатных проводников с довольно большим расстоянием между соседними проводниками (от 3 до 6 мм). Механизм регистрации позволяет получить шаг считывания информации намного меньше шага сетки (до 100 линий на мм). Шаг считывания информации называется разрешением дигитайзера. По технологии изготовления дигитайзеры делятся на два типа: электростатические (ЭС) и электромагнитные (ЭМ). В первом типе регистрируется локальное изменение электрического потенциала сетки под курсором. Во втором типе курсор излучает электромагнитные волны, а сетка служит приемником. Но в обоих случаях приемником является сетка.

Дигитайзер можно использовать просто как аналог манипулятора "мышь".

Сканеры

Сканер – устройство для считывания графической информации с бумажных оригиналов и прозрачных пленок (слайдов).

Конструкция сканера определяется принципом его работы и способом обработки оригинала. Различают: ручные, планшетные, листопротяжные, барабанные сканеры и сканеры типа «камера».

В ручных, планшетных и листопротяжных сканерах изображение сканируется построчно: строка оригинала освещается специальной лампой, обычно газоразрядной. Отраженный непрозрачным или пропущенный прозрачным оригиналом световой поток при помощи системы зеркал и объектива фокусируется на светочувствительной матрице в виде “фотоснимок”. Этот снимок передается в Аналогово-Цифровой Преобразователь (АЦП), где преобразуется в двоичные данные, понятные компьютеру. Последовательность таких “снимков”, производимых по мере движения вдоль оригинала, и создает изображение. Этот принцип используется также в факс-аппаратах.

В барабанных сканерах применяется галогенный источник света, освещающий микроскопическую область оригинала, система зеркал и светофильтров, разделяющая световой поток на три составляющие: Красный, Зеленый, Синий (RGB), и Фотоэлектронные Умножители (ФЭУ). Луч света, отражаясь через оригинал или проходя сквозь него, после разделения на составляющие, попадает на ФЭУ где происходит его оптическое усиление и преобразование в электрический сигнал. Оригинал крепится на вращающемся с большой скоростью барабане. Датчик с источником света перемещается по мере сканирования вдоль оси вращения, находясь на очень маленьком расстоянии от оригинала. Обработка точечной области оригинала позволяет достичь значительного разрешения и обрабатывать даже очень плотные (темные) оригиналы.

Кодирующие планшеты

Кодирующие планшеты (Art Pad) применяют для ввода графической информации. Основным рабочим элементом является электрическое "перо". Перо не имеет механической связи с поверхностью планшета. С помощью пера можно рисовать на планшете и писать текст, который впоследствии может быть распознан. 

У графического планшета по сравнению с "мышью" есть ряд преимуществ. Первое - перо планшета предоставляет хорошие возможности контроля за получаемым изображением. Следующее преимущество заключается в высокой разрешающей способности планшетов (свыше 2500 dpi  против 200-400 dpi у мыши).

Немаловажна также и чувствительность графических планшетов к нажатию (до 256 уровней).  Среди достоинств планшета - так называемая "абсолютная адресация", благодаря которому он работает наподобие обычной указки: куда бы вы ни ткнули пером на поверхности планшета, курсор тут же окажется в соответствующей точке на экране. Чтобы переместить курсор посредством мыши, вам нужно катать её по коврику. Это медленнее и просто утомляет. Абсолютная адресация гораздо удобнее, ведь поверхность планшета соответствует монитору.

Оптический считыватель маркеров

Оптический считыватель маркеров (OСM) -OpticalMarkReaderэто устройство для чтения "отмеченных полей" информации из напечатанных форм в компьютер без использования клавиатуры. Заполненные формы просматриваются Оптическим считывателем маркеров, который обнаруживает присутствие метки по отраженному свету.OСMчитает, затем интерпретирует шаблон меток в запись данных и посылает ее в компьютер. Обычно Оптические считыватели маркеров бывают - с ручной подачей форм, полуавтоматической подачей и полностью автоматической подачей.

Считыватели штрихового кода

Установка и использование считывателя штрихового кода также просты, как и подключение клавиатуры. Считыватель штрихового кода присоединяются между компьютером и клавиатурой. Нет необходимости в специальном программном обеспечении и драйверах для использования считывателей штрихового кода. Клавиатура и считыватель активны одновременно. Они совместимы со всеми версиями Windows, DOS и программами Macintosh.

Цифровые фотоаппараты (камеры)

Они позволяют быстро получить готовый снимок. Различают две основных модификации цифровых камер. Первая из них обладает низкой ценой и соответственным качеством. В них в качестве светочувствительного элемента применена матрица видеокамеры. Изображение обновляется на экранчике со скоростью пару кадров в секунду. Видоискателя, как такового нет. Качество снимка, естественно (если матрица от видеокамеры), такое же как и на стоп- кадре в видеомагнитофоне или камере. Полученное изображение обладает низкой разрешающей способностью (320х200 и 640х480) и смотреть его лучше на экране монитора. Печать с удовлетворительным качеством возможна только на специальном принтере.

Следующая группа это камеры, в которых действительно происходит цифровая обработка изображений. Кадры, как правило, можно сделать в 2 режимах: "нормальное" и повышенное качество. Соответственно кадров с повышенным качеством (с большим разрешением) можно сохранить меньше, чем с обыкновенным качеством (разрешение 640х480, 1024х768). При этом для хранения данных используются алгоритмы эффективного сжатия графической информации, такие как JPEG.

Видеокамера

Устройство для ввода видеоинформации. Обычно она укрепляется на мониторе. Камеры широко используются при работе в сети (интернете). С помощью камер могут быть организованы видеоконференции. Камеры могут применяться для контроля доступа в помещении.

Устройства ввода мультимедиа информации (звук и видео)

Микрофон

Подключается к входу звуковой карты. Он позволяет осуществлять ввод аудиоданных в компьютер. Тенденции развития современных технологий ведет к тому, что управление и ввод информации будут производиться с помощью голоса. Потребуется и специальное программное обеспечение, которое позволит преобразовывать речевые предписания в машинные команды. Возможно как управление работой компьютера с помощью голосовых команд, так и ввод текстовой информации.

Звуковая плата позволяет подключить к компьютеру магнитофон или выход другого аудио-воспроизводящего устройства, а некоторые из них позволяют принимать и прослушивать передачи радио в диапазоне УКВ.

При наличии TV-кодера компьютер можно превратить в телевизор - подключив к нему телевизионную антенну или видеомагнитофон.

MIDI-устройства.

МIDI-устройства позволяют вводить музыкальную (мелодичную и тембровую) информацию с электронного музыкального инструмента. MIDI-устройства подключаются (как и джойстики) к MIDI-порту на звуковой плате. К MIDI-устройства могут быть: специальнаяMIDI-клавиатура, электрогитара, MIDI-синтезатор и др. музыкальные устройства.