- •«Национальный исследовательский томский политехнический университет» а.Н. Осокин периферийные устройства
- •Часть 1
- •Оглавление
- •Тема 1 Интерфейсы для подключения периферийных устройств 10
- •Тема 2 Устройства ввода 61
- •Тема 3 Общие сведения о формировании изображений 110
- •Тема 4 Видеосистема 119
- •Введение
- •Тема 1 Интерфейсы для подключения периферийных устройств
- •1.1. Общая характеристика интерфейсов информационных систем
- •1.1.1. Понятие интерфейса
- •1.1.2. Стандартизация интерфейсов
- •1.1.3. Классификация аппаратных интерфейсов
- •1.1.4. Принцип обмена данными
- •1.1.5. Режимы передачи данных
- •1.2. Интерфейс rs-232
- •1.2.1. Общие сведения об интерфейсе
- •1.2.2. Порты асинхронного адаптера персонального компьютера
- •1.3. Интерфейс ieee 1284
- •1.3.1. Общие сведения об интерфейсе
- •1.3.2. Параллельные порты пк
- •1.4.1. Общие сведения
- •1.4.2. Составляющие usb
- •1.4.3. Физическая архитектура шины usb
- •1.4.4. Аппаратное обеспечение usb
- •1.4.5. Физический интерфейс
- •1.4.6. Ограничения usb 1.1 и usb 2.0
- •1.5. Интерфейс 1394 (FireWire)
- •1.5.1. Общие сведения
- •1.5.2. Спецификации интерфейса FireWire
- •1.5.3. Разъёмы и кабель
- •1.5.4. Преимущества интерфейса ieee 1394 и его использование
- •1.6. Беспроводные интерфейсы
- •Тема 2 Устройства ввода
- •2.1. Клавиатура
- •2.1.1. Принцип действия клавиатуры
- •2.1.2. Взаимодействие клавиатуры с системами персонального компьютера
- •2.1.3. Стандартная раскладка и назначение клавиш
- •2.2. Манипулятор «мышь»
- •2.2.1.Общие сведения о мыши. Принцип работы мыши
- •2.2.2. Кнопки мыши
- •2.2.3. Интерфейс подключения
- •2.2.4. Характеристики мыши
- •2.2.5. Эргономические проблемы использования мыши
- •2.3. Графические планшеты (дигитайзеры)
- •2.3.1. Назначение и принцип действия графических планшетов
- •2.3.2. Характеристики планшетов
- •2.4. Джойстики
- •2.4.1. Назначение джойстиков
- •2.4.2. Джойстики с плавным регулированием
- •2.4.3. Оптические и потенциометрические джойстики
- •2.4.4. Оси плавного регулирования
- •2.4.5. Функция обратной силовой связи
- •2.5. Сканеры
- •2.5.1. Назначение и принцип работы сканера
- •2.5.2. Классификация сканеров
- •2.5.3. Параметры сканеров
- •2.5.4. Программы оптического распознавания символов (ocr)
- •2.6. Цифровые фотоаппараты
- •2.6.1. Общие принципы работы цифровых фотоаппаратов
- •2.6.2. Классификация цифровых фотоаппаратов
- •2.7. Устройства естественного взаимодействия
- •2.8. Нейрокомпьютерный интерфейс
- •Тема 3 Общие сведения о формировании изображений
- •3.1. Методы вывода изображений
- •3.2. Формирование цветных изображений в визуализаторах
- •3.3. Формирование цветных изображений при печати
- •Тема 4 Видеосистема
- •4.1. Состав видеосистемы pc-совместимого компьютера
- •4.2. Мониторы
- •4.2.1. Структура монитора и виды мониторов
- •4.2.2. Жидкокристаллические мониторы
- •4.2.3. Плазменные панели
- •4.2.4. Органические светодиодные мониторы (oled)
- •4.2.5. Pled-мониторы
- •4.2.7. Энергосберегающие устройства отображения информации
- •4.3. Мультимедиапроекторы
- •4.3.1. Принцип действия и классификация компьютерных проекторов
- •4.3.2. Основные характеристики мультимедийных проекторов
- •4.3.3. Мультимедийные tft-проекторы
- •4.3.4. Полисиликоновые проекторы
- •4.3.5. Dmd/dlp-проекторы
- •4.3.6. Lcos-проекторы (d-ila-проекторы)
- •4.3.8. Светодиодные проекторы
- •4.4. Устройства отображения объемных изображений
- •4.4.1. Особенности восприятия человеком объемных изображений
- •4.4.2. Двухэкранные устройства отображения объемных изображений
- •4.4.3. Одноэкранные устройства отображения объемных изображений
- •4.5. Интерактивные доски
- •4.5.1. Функции и виды интерактивных досок
- •4.5.2. Интерактивные доски прямой проекции
- •4.5.3. Интерактивные доски обратной проекции
- •4.5.4. Интерактивные насадки на плазменные и lcd-дисплеи
- •4.5.5. Интерактивные жк-доски
- •4.6. Электронные книги
- •4.7. Видеоадаптеры
- •4.7.1. Назначение и принцип работы видеоадаптера
- •4.7.2. Устройство современного видеоадаптера
- •4.7.3. Технологии повышения реалистичности трехмерного изображения
- •4.7.4. Интерфейс прикладного программирования (api)
- •4.8. Интерфейсы видеосистемы
- •4.8.1. Назначение интерфейсов и их виды
- •4.8.2. Цифровые интерфейсы подключения мониторов к видеоадаптеру
- •Список источников
- •Периферийные устройства
- •Часть 1
- •Зарегистрировано в Издательстве тпу Размещено на корпоративном портале тпу в полном соответствии с качеством предоставленного оригинал-макета
2.5.3. Параметры сканеров
Чтобы задать свойства той или иной модели сканера, в первую очередь рассматривают ее технические параметры.
Производители сканеров при описании своих изделий зачастую приводят очень большое количество разных характеристик, но возможности устройства определяют в основном следующие параметры:
1) цветность сканера;
2) разрешающую способность;
3) глубину цвета;
4) области сканирования;
5) быстродействие;
6) оптическую плотность;
7) способ подключения.
Цветность сканера. Сканеры делятся:
на цветные (самый распространенный вид);
черно-белые (полутоновые). Они «различают» оттенки серого, но не способны воспринимать цветные изображения. В настоящее время не выпускаются;
штриховые черно-белые. Различают только два цвета и практически не представлены в торговой сети, они используются в основном на различных производствах (для сканирования чертежей и т.д.).
Разрешающая способность. Разрешение делят на оптическое, механическое, интерполяционное.
Оптическое разрешение (optical resolution) характеризует минимальный размер точки по горизонтали, которую сканер в состоянии распознать.
Механическое разрешение (mechanical resolution) – количество шагов, которое делает сканирующая каретка, деленное на длину пройденного ею пути. Поскольку на каждом шаге происходит считывание информации матрицей, этот параметр определяет минимальный размер точки по вертикали, которую сканер может распознать.
Иногда механическое разрешение тоже называют оптическим, но это неверно. Например, если для какой-либо модели сканера указано оптическое разрешение 300×1200 рр1, то оптическим разрешением будет 300 ррi, а механическим – 1200 ррi.
Интерполяционное разрешение – искусственно увеличенное с помощью математических методов разрешение. Программа, входящая в комплект поставки сканера, пытается довести изображение до этого разрешения путем добавления недостающих точек (например, при реальном разрешении 3×3 программа выдает 9×9). Этот параметр не имеет ничего общего с реальными физическими параметрами сканера и может характеризовать только программу обработки изображения.
Глубина цвета. Разрядность (глубина цвета) – параметр, характеризующий количество цветов или оттенков серого (в зависимости от цветности сканера). Разрядность означает, сколько бит используется сканером для представления цвета одной точки изображения.
Различают разрядность:
внутренняя разрядность – это количество бит, представляющих точку для внутренних операций в сканере (т.е. до прохождения сигналов через АЦП и преобразования в цифровой вид);
внешняя разрядность – определяет количество бит на цвет после прохождения сигнала через АЦП. Внешняя разрядность сканеров обычно 8 бит (256 оттенков серого) для полутоновых сканеров и 24 бита (по 8 бит на составляющую, итого 16,77 млн цветов) – для цветных сканеров.
Размер области сканирования. Размер области сканирования (рабочая область сканера) – максимальный формат документа, который сканер в состоянии обработать. Формат зависит от конструкции и области применения сканера.
Быстродействие характеризуется скоростью сканирования – параметр, отражающий время, за которое будет отсканирован тот или иной документ.
Оптическая плотность. Эта важная характеристика показывает, насколько точно можно снять с оригинала затемненные или очень светлые участки. Но в документации большинства сканеров ее либо не указывают, либо преувеличивают. Теоретический предел оптической плотности равен 4,0 (чаще встречается обозначение D4.0), но для «домашней» работы с бумажными носителями вполне достаточно уровня D2.5. Подавляющее большинство CCD-сканеров обладает таким уровнем, потому указывать эту характеристику необязательно.
Аппаратный интерфейс сканера. Интерфейс передачи данных сканера обеспечивает обмен информацией между сканером и компьютером. От него зависит скорость передачи между компьютером и сканером. Эта характеристика может быть очень важна, если есть необходимость и в высоком качестве отсканированных фотографий (или каких- либо других графических материалов). На данный момент сканеры представлены с пятью типами интерфейсов: интерфейс IEEE 1284 (LPT-порт), интерфейс SCSI, интерфейс USB, интерфейс PCMCIA(PC card), собственный интерфейс.
USB-подключение – наиболее удобное, достаточно быстрое и практически бесконфликтное. В общем, сегодня – это самый популярный интерфейс, разъемы которого есть в любом современном компьютере. В большинстве современных моделей сканеров низшей и средней ценовой категории для подключения к ПК используется интерфейс USB 2.0. В ряде полупрофессиональных и профессиональных, наряду с USB, используется также интерфейс IEEE 1394.
LPT считается наиболее неудачным типом подключения – устаревшим, медленным и ненадежным.
Драйверы. Для нормальной работы сканера также необходим драйвер, причем для каждой модели эта программа разрабатывается отдельно. Но «услуги» сканера могут потребоваться любой из многочисленных программ, тем или иным способом обрабатывающих сканированные изображения. Для этого в Windows пришлось стандартизировать программный интерфейс драйверов этих устройств таким образом, с тем, чтобы любая графическая или OCR-программа изначально имела возможность работать с любой моделью сканера. Таким стандартом стал TWAIN. Совместимые с ним драйверы обеспечивают взаимодействие сканеров со всеми программами, поддерживающими этот интерфейс.
