- •Конспект лекций по информатике
- •Тема 15. Компьютерные сети 82
- •Лекция 1. Информации и способы её представления в вычислительной технике
- •1. Определения и основные свойства информации
- •2. Сигналы и данные
- •3. Единицы измерения и хранения данных
- •4. Операции с данными
- •5. Информационные революции
- •Информационные революции
- •Лекция 2. История развития и состав вычислительной техники
- •1. Счетные инструменты домеханического этапа
- •2. Вычислительная техника на механическом этапе развития
- •3. Электронно-вычислительный этап
- •4. Поколения эвм
- •Поколения электронно-вычислительных машин
- •5. Основные принципы устройства, структура и состав эвм
- •Центральный процессор (цп)
- •Лекция 3. Арифметические и логические операции с двоичными числами
- •1. Системы счисления
- •Позиционные системы счисления
- •Соответствие чисел в различных системах счисления
- •Арифметические операции с двоичными числами
- •2. Двоичное кодирование чисел
- •Порядок перевода числа в двоичный машинный код
- •3. Двоичное кодирование текста
- •4. Логические операции в двоичной системе
- •Базовые логические операции
- •Лекция 4. Средства реализации информационных процессов
- •1. Технические средства эвм
- •2. Персональные компьютеры
- •3. Планшетные компьютеры
- •4. Программные средства эвм
- •5. Тенденции развития по
- •Лекция 5. Системное программное обеспечение персонального компьютера
- •1. Назначение и состав системного по
- •2. Структура и функции операционной системы
- •3. Разновидности операционных систем
- •4. Операционные системы Windows и Linux
- •Лекция 6. Технологии моделирования и построения алгоритмов
- •1. Моделирование как процесс упрощения задачи
- •2. Алгоритм и его основные свойства
- •3. Типы алгоритмических процессов
- •4. Способы записи алгоритмов
- •Лекция 7. Системы и технологии программирования. Языки программирования высокого уровня
- •1. Процесс создания компьютерной программы
- •2. Языки программирования
- •Языки программирования
- •3. Средства создания программ
- •4. Архитектура программных систем
- •Лекция 8. Компьютерное представление текста
- •1. Кодировка буквенных символов
- •2. Кодировка латинского алфавита и кириллицы
- •3. Компьютерные шрифты
- •4. Операции текстовой обработки
- •5. Бумажные и электронные документы
- •Лекция 9. Текстовые редакторы и издательские системы
- •1. История создания и разновидности текстовых редакторов
- •2. Форматирование и разметка и текстовых файлов
- •3. Функциональные возможности текстовых процессоров
- •4. Настольные издательские системы
- •5. Компьютерная верстка рукописей
- •Лекция 10. Принципы формирования графических изображений
- •1. Зрительный аппарат человека
- •2. Моделирование цветовых оттенков, законы Грассмана
- •3. Цветовая модель rgb
- •4. Цветовая модель cmyk
- •5. Формирование цветных изображений на экране и бумаге
- •Лекция 11. Разновидности компьютерной графики и средств создания цифровых изображений
- •1. Классификация цифровых изображений
- •2. Аппаратные средства для получения цифровых изображений
- •3. Мультимедийные изображения
- •4. Деловая графика и системы автоматизированного проектирования
- •Лекция 12. Представление и обработка табличных данных в электронных таблицах
- •1. История развития и области применения
- •2. Основные возможности электронных таблиц
- •3. Общие сведения о программе Excel
- •Лекция 13. Базы данных и системы управления базами данных
- •1. Определения и отличительные признаки баз данных
- •2. Классификации баз данных
- •3. Структура и свойства
- •4. Связанные таблицы
- •5. Системы управления базами данных, программа Access
- •Лекция 14. Структура и состав персонального компьютера
- •1. Базовая конфигурация персонального компьютера
- •2. Внутренняя и внешняя память компьютера
- •3. Монитор
- •4. Клавиатура и манипулятор мышь
- •Тема 15. Компьютерные сети
- •1. Общие сведения и основные понятия компьютерных сетей
- •2. Принципы коммуникации и протоколы сети
- •3. Классификация компьютерных сетей
- •4. Топология компьютерных сетей
- •5. Модель компьютерной сети
- •Лекция 16. Глобальная компьютерная сеть Интернет
- •1. Определение сети Интернет
- •2. История Всемирной паутины
- •3. Протоколы сети Интернет
- •4. Адресация сетевых компьютеров
- •5. Адресация сетевых документов
- •6. Службы Интернета
- •7. Способы соединения с глобальной сетью
- •Лекция 17. Принципы формирования web-документов
- •1. Отличительные особенности web-документа
- •2. Разметка гипертекстовых документов
- •3. Принципы построения сайтов в сети Интернет
- •4. Проблемы восприятия сайтов
- •Лекция 18. Основы защиты компьютерной информации
- •1. Угрозы компьютерной безопасности
- •2. Компьютерные вирусы и методы защиты от вирусов
- •3. Противодействие несанкционированному доступу и спаму
- •4. Общие меры обеспечения компьютерной безопасности
2. Аппаратные средства для получения цифровых изображений
Средства получения цифрового изображения делятся на программные и аппаратные. К программным средствам относятся все графические редакторы растровой, векторной и другой формы. Аппаратные средства включают сканеры, цифровые фотокамеры, цифровые видеокамеры. Для создания изображений от руки служат графические планшеты.
Сканеры по способу преобразования светового сигнала в электрический делятся на устройства с фотоэлектронным умножителем (ФЭУ) и устройства на приборах с зарядовой связью (ПЗС). ФЭУ относятся к электроламповым приборам и служат для регистрации малых световых сигналов с высокой точностью. ПЗС (преобразователи света в электрический сигнал) построены на полупроводниковой основе, имеют относительно невысокую чувствительность и более низкую стоимость.
Сканеры с ФЭУ относятся к барабанному типу, в котором оригинал для считывания помещается на прозрачный вращающийся цилиндр. Источник света и ФЭУ двигаются вдоль цилиндра, при этом ФЭУ считывает отраженный или проходящий световой поток и регистрирует величину фототока, которая преобразуется в цифровой сигнал. Сканеры с ФЭУ отличаются высоким качеством получаемого цифрового изображения, но обладают повышенной стоимостью и требовательны к условиям эксплуатации.
Устройства сканирования на ПЗС основаны на линейке из полупроводниковых фотоэлементов. Каждый фотоэлемент способен накапливать электрические заряды пропорционально количеству падающего света. В процессе сканирования фотоэлементы регистрируют отраженный от объекта световой поток и формируют линейку зарядов, величина которых пропорциональна яркости изображения. Разрешение таких сканеров определяется количеством фотоэлементов на единицу длины линейки, для недорогих бытовых сканеров, например, это 300-600 точек на дюйм, что на порядок меньше, чем в сканерах с ФЭУ.
Цифровые фотокамеры также основаны на использовании приборов с зарядовой связью. В отличие от сканеров, где фотоэлементы расположены на линейке, в фотокамере используется матрица ПЗС. Матрица построена из плотного двумерного массива светочувствительных фотоэлементов, которые называют пикселями. Пиксели располагаются по строкам и столбцам матрицы, их общее количество достигает нескольких миллионов. Свет, попадая на фотоэлемент, преобразуется в электрический сигнал, который, в свою очередь, преобразуется в цифровую форму и записывается в память фотокамеры. При записи чаще всего используется графический формат JPEG, который позволяет сжимать изображение для увеличения количества хранимых кадров.
Цифровая фотокамера обладает теми же основными свойствами, что и аналоговая (пленочная) фотокамера, но, помимо этого, позволяет:
провести обработку кадра непосредственно в камере;
проверить правильность полученного изображения на дисплее;
соединяться с компьютером, телевизором или принтером;
напечатать или послать снимки по электронной почте;
сохранять в памяти большое количество кадров.
Очевидные преимущества цифровых фото- и видеокамер за несколько лет обеспечили практически полное вытеснение с рынка пленочных фотоаппаратов.
Графические планшеты конструктивно выполнены в виде двумерной электронной сетки, каждый элемент которой воспринимает и передает сигналы электронного пера, перемещаемого по поверхности сетки. След электронного пера регистрируется в виде нескольких сигналов, например, координат точки контакта, силы нажима, угла наклона пера, скорости прохождения. Все сигналы формируются в цифровой форме и поступают на программную обработку. Программная обработка преобразует полученные сигналы и позволяет выводить на дисплей разные варианты живописи: карандашом, красками, маслом. Одно из возможных применений графических планшетов – строительное проектирование.