Лабораторная работа № 2 устройства ввода и вывода

Продолжительность 2 часа

Учебная и воспитательная цели:

Изучить аппаратные средства растровой графики. Прививать студентам навыки исследовательского подхода к изучению дисциплины. Воспитывать у студентов сознательное отношение к процессу обучения

Вопросы, подлежащие исследованию:

1. Устройства ввода.

2. Устройства вывода.

3. Архитектура графической подсистемы пк.

Краткие теоретические или справочно-информационные материалы

1. Устройства вывода информации на экран.

2. Разновидности дисплеев.

3. Характеристика дисплея на запоминающей трубке.

4. Характеристика векторного дисплея.

5. Недостатки векторного дисплея.

6. Дисплеи с растровым сканированием луча.

7. Устройство растровой ЭЛТ.

8. Дисплеи на ЖК-индикаторах.

9. Плазменная панель.

10. Плоттеры.

11. Принтеры.

12. Устройства ввода информации в компьютер.

13. Назовите четыре основные области применения компьютерной графики.

14. Каковы основные направления развития компьютерной графики? Какие задачи они решают?

15. Где и когда впервые был использован дисплей в качестве устройства вывода ЭВМ?

16. Кем и когда была разработана первая интерактивная программа для рисования?

17. Назовите основных разработчиков методов закрашивания гладких поверхностей.

18. Кто является автором ряда алгоритмов построения растровых образов различных геометрических объектов?

19. Назовите авторов алгоритмов удаления невидимых линий.

20. В чем состоит основное различие между дисплеями с произвольным сканированием и растровым сканированием?

21. Чем отличается дисплей на запоминающей трубке от векторного дисплея с регенерацией изображения?

22. Каковы основные принципы работы цветной растровой электронно-лучевой трубки?

23. Как работает перьевой плоттер?

24. Назовите основные устройства ввода, использующиеся в компьютерной графике.

25. Какие из устройств ввода дают возможность работать в абсолютных координатах?

26. Перечислите области применения сканеров.

1 Устройства ввода Сканеры

Сканер - устройство получения изображений высокого разрешения (до 11000 spi). Принцип работы состоит в последовательном освещении сканируемого материала ксеноновой или флюоресцентной лампой и регистрации отраженного цвета ПЗС³⁾(англ. CCD) матрицей (за исключением барабанных сканеров, где используется фотоумножитель). Если материал является полупрозрачным (например, фотопленка), то он, наоборот, подсвечивается с обратной к сенсору стороны.

По типу сканирования такие устройства классифицируются следующим образом.

• Барабанные сканерыотносятся к классу high-end. Сканируемый объект (чаще всего фотопленка) сначала вымачивается в специальном растворе, а затем помещается на барабан, который вращается перед перемещающимся в одном направлении фотоэлектронным умножителем. Эти устройства гораздо более чувствительны, чем ПЗС-матрицы, поэтому и разрешающая способность у них значительно выше - от 4000 до 11000 spi. Глубина цвета - 48 бит/пиксель. Такие сканеры имеют сравнительно крупные габариты.

• Планшетные сканеры- преобладающий на данный момент тип сканеров. Под стеклом одного из стандартных размеров (чаще всего A4; реже A3) находится сканирующая головка, последовательно проходящая всю площадь под стеклом в процессе сканирования. Для сканирования фотопленки в крышку может быть встроена лампа подсветки (что и показанона Рисунок 2.1). Типичныеразрешения - 600-3200 spi. Глубина цвета - до 48 бит/пиксель.

• Протяжные сканерыпредназначены для сканирования листов бумаги заданной ширины. Сканирущая головка перемещается только в одном направлении, а протяжной механизм обеспечивает последовательное смещение бумаги относительно сканирующей головки вдоль другого измерения. Такие устройства компактней планшетных сканеров и позволяют сканировать более протяженные в одном измерении материалы.

• Ручные сканеры. Сканирующая головка перемещается над сканируемой поверхностью при помощи руки человека. Соответственно, для данного типа сканеров требуется более сложное программное обеспечение, которое обеспечивало бы правильное совмещение отдельных фрагментов (так как траектория перемещения руки не идеальна). К этому типу относятся самые компактные сканеры в форме авторучки. В связи со сравнительной трудоемкостью и сложностью обработки результатов в последнее время интерес к ним незначителен.

• Слайд-сканерыпохожи на планшетные, но предназначены специально для сканирования фотопленки. Важным отличием от первых является отсутствие стекла между сенсором и пленкой. Это важно, так как стекло является дополнительной промежуточной средой, преломляющей световые лучи и, соответственно, вносящей определенные искажения, заметные при сканировании с высоким разрешением.

Рисунок 2.1.  Планшетный сканер.