Устройство вывода

Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана
Последнее изменение этой страницы: 18:46, 26 мая 2017.

Устройства вывода информации - это технические, они же аппаратные средства компьютера, благодаря которым можно вывести цифровую информацию в вид удобный для восприятия человеком.

Дисплеи и мониторы

Монито́р — устройство, предназначенное для воспроизведения видеосигнала и визуального отображения информации, полученной от компьютера.

1382022032 monitor lcd 23 nec ex231w-bk 60002936.jpg

Монитор является универсальным устройством вывода информации и подключается к видеокарте, установленной в компьютере.

Изображение в компьютерном формате (в виде последовательностей нулей и единиц) хранится в видеопамяти, размещенной на видеокарте. Изображение на экране монитора формируется путем считывания содержимого видеопамяти и отображения его на экран.

Частота считывания изображения влияет на стабильность изображения на экране. В современных мониторах обновление изображения происходит обычно с частотой 75 и более раз в секунду, что обеспечивает комфортность восприятия изображения пользователем компьютера (человек не замечает мерцание изображения).

Изображение на экране монитора создается пучком электронов, испускаемых электронной пушкой. Этот пучок электронов разгоняется высоким электрическим напряжением (десятки киловольт) и падает на внутреннюю поверхность экрана, покрытую люминофором (веществом, светящимся под воздействием пучка электронов).

Система управления пучком заставляет пробегать его построчно весь экран (создает растр), а также регулирует его интенсивность (соответственно яркость свечения точки люминофора). Пользователь видит изображение на экране монитора, так как люминофор излучает световые лучи в видимой части спектра. Качество изображения тем выше, чем меньше размер точки изображения (точки люминофора), в высококачественных мониторах размер точки составляет 0,22 мм.

Однако монитор является также источником высокого статического электрического потенциала, электромагнитного и рентгеновского излучений, которые могут оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье человека. Современные мониторы практически безопасны, так как соответствуют жестким санитарно-гигиеническим требованиям, зафиксированным в международном стандарте безопасности ТСО'99.

В портативных и карманных компьютерах применяют плоские мониторы на жидких кристаллах (ЖК). В последнее время такие мониторы стали использоваться и в настольных компьютерах.

LCD (Liquid Crystal Display) сделаны из вещества, которое находится в жидком состоянии, но при этом обладает некоторыми свойствами, присущими кристаллическим телам. Фактически это жидкости, обладающие анизотропией свойств (частности, оптических), связанных с упорядоченностью в ориентации молекул. Молекулы жидких кристаллов под воздействием электрического напряжения могут изменять свою ориентацию и вследствие этого изменять свойства светового луча, проходящего сквозь них[1].

Преимущество ЖК-мониторов перед мониторами на ЭЛТ состоит в отсутствии вредных для человека электромагнитных излучений и компактности. Мониторы могут иметь различный размер экрана. Размер диагонали экрана измеряется в дюймах (1 дюйм = 2,54 см)

Мониторы бывают следующих типов:

  • ЭЛТ — монитор на основе электронно-лучевой трубки (англ. cathode ray tube, CRT).
  • ЖК — жидкокристаллические мониторы (англ. liquid crystal display, LCD).
  • Плазменный — на основе плазменной панели (англ. plasma display panel, PDP, gas-plazma display panel).
  • Проектор — видеопроектор и экран, размещённые отдельно или объединённые в одном корпусе (как вариант — через зеркало или систему зеркал); и проекционный телевизор.
  • LED-монитор — на технологии LED (англ. light-emitting diode — светоизлучающий диод).
  • OLED-монитор — на технологии OLED (англ. organic light-emitting diode — органический светоизлучающий диод).
  • Виртуальный ретинальный монитор — технология устройств вывода, формирующая изображение непосредственно на сетчатке глаза.
  • Лазерный — на основе лазерной панели (пока только внедряется в производство).[2]

Принтеры

Принтер (англ. Printer, от print — печать) — это внешнее периферийное устройство компьютера, предназначенное для вывода текстовой или графической информации, хранящейся в компьютере, на твёрдый физический носитель, обычно бумагу или полимерную плёнку, малыми тиражами (от единиц до сотен) без создания печатной формы. Принтеры предназначены для вывода на бумагу (создания "твердой копии") числовой, текстовой и графической информации. По своему принципу действия принтеры делятся на матричные, струйные и лазерные.

Printer laser samsung.png

В последние годы широкое распространение получили черно-белые и цветные струйные принтеры. В них используется чернильная печатающая головка, которая под давлением выбрасывает чернила из ряда мельчайших отверстий на бумагу. Перемещаясь вдоль бумаги, печатающая головка оставляет строку символов или полоску изображения.

Типы принтеров

Матричные принтеры  это принтеры ударного действия. Печатающая головка матричного принтера состоит из вертикального столбца маленьких стержней (обычно 9 или 24), которые под воздействием магнитного поля "выталкиваются" из головки и ударяют по бумаге (через красящую ленту). Перемещаясь, печатающая головка оставляет на бумаге строку символов. Недостатки матричных принтеров состоят в том, что они печатают медленно, производят много шума и качество печати оставляет желать лучшего (соответствует примерно качеству пишущей машинки).

Струйные принтеры могут печатать достаточно быстро (до нескольких страниц в минуту) и производят мало шума. Качество печати (в том числе и цветной) определяется разрешающей способностью струйных принтеров, которая может достигать фотографического качества 2400 dpi. Это означает, что полоска изображения по горизонтали длиной в 1 дюйм формируется из 2400 точек (чернильных капель).

Лазерные принтеры  обеспечивают практически бесшумную печать. Высокую скорость печати (до 30 страниц в минуту) лазерные принтеры достигают за счет постраничной печати, при которой страница печатается сразу целиком. Высокое типографское качество печати лазерных принтеров обеспечивается за счет высокой разрешающей способности, которая может достигать 1200 dpi и более.

Акустические системы вывода информации

К устройствам вывода звука в современных ПК относят: колонки, наушники, динамики.

Колонки

Колонки – периферийное устройство вывода, которое служит для воспроизведения звука.

1 52550a613e56152550a613e59f.jpg

В основном используется акустическая система, которая состоит их двух колонок, но существуют варианты с большим числом. Колонки различаются размерами, формой и мощностью. Колонки (или акустическая система) преобразуют электрический сигнал в звуковое давление. Колонки бывают однополосными (с одним широкополосным излучателем, например, динамической головкой) и многополосными (с двумя и большим количеством головок, которые создают звуковое давление в своей частотной полосе).

Также колонки разделяют на: активные (имеют встроенный усилитель, регулятор громкости и тембра, нужны дополнительные источники питания); пассивные (малой мощности)..

Наушники

Наушники Наушники являются устройством для персонального прослушивания звуковой информации. По способу передачи звука наушники разделяют на: проводные – соединены с источником с помощью провода, могут обеспечить звук максимального качества; беспроводные – соединяются через беспроводной канал (bluetooth, радио- или инфракрасный). Такие устройства вывода звука мобильны, но имеют привязку к базе и ограниченный радиус действия. Обеспечивают более низкое качество звука, чем проводные. По типу конструкции (виду) наушники делятся на: вставные («вкладыши») – устанавливаются в ушную раковину; канальные (внутриканальные, «затычки») – устанавливаются в ушной канал; накладные – накладываются на ухо; полноразмерные (мониторные) – охватывают все ухо. По акустическому оформлению наушники разделяют на: наушники открытого типа – частично пропускают внешние звуки, при этом достигается более естественное звучание. Преимуществом использования является отсутствие давления на внутреннее ухо; наушники полуоткрытого типа – обеспечивают частичную звукоизоляцию; наушники закрытого типа – обеспечивают полную звукоизоляцию.

В наушниках используется один из трех типов соединительных разъемов: jack, mini jack или micro jack. Наушники могут крепиться на голове с помощью вертикальной дужки или с помощью затылочной дужки, на ушах с помощью заушины или клипс, или не иметь креплений (вставные или канальные наушники).

Динамик

Динамик – является простейшим устройством вывода звука.

До появления сравнительно дешевых звуковых плат динамик являлся основным устройством воспроизведения звука. Обеспечивает достаточно низкое качество и примитивность звуков. Динамик все же и сегодня остаётся штатным устройством ПК и в основном используется для подачи сигналов об ошибках, в частности при работе программы POST.[3]

VR

Gear-vr-21.jpg

VR (англ. virtual reality — Виртуальная реальность ) — устройства предполагают синтез видеозвуковых устройств, адаптированных для вопроспроизведения контента и приложений с максимальным эффектом естественности и реальности, относительно бионатуры человека. В отличие от устройств “дополненной реальности”, надев очки или шлем “виртуальной реальности”, человек полностью погружается в виртуальный мир. Он не может зрительно взаимодействовать с окружающей его реальностью и видеть, что происходит вокруг. Именно поэтому во время их использования рекомендуется находиться в положении сидя. Во избежание потери ориентации в пространстве. Для достижения полного эффекта погружения, вместе с VR шлемом рекомендуется использовать стерео наушники. На данный момент можно выделить два основных типа устройств для погружения в виртуальную реальность:

  • очки для использования со смартфоном;
  • очки/шлемы, которые подключаются к компьютеру.

Все они имеют свои особенности, достоинства и преимущества. Поэтому и рассматривать их стоит отдельно.

Виртуальная реальность (VR) — это подобие окружающего мира, которое проецируется в сознание человека искусственно, при помощи высокотехнологичных устройств. Ее главная цель максимально точно передать реальные ощущения в виртуальное пространство при помощи аудио-визуальных и кинетических средств.

Технологии виртуально реальности начали активно развиваться более 20 лет назад. Так, родоначальником VR можно назвать изобретение кинематографа, а самым последним представителем — появление шлемов и очков виртуальной реальности. Сегодня, благодаря достижениям в области науки создание специальных VR устройств кажется вполне реальным. При этом основные рыночные показатели демонстрируют готовность потребителя приобрести подобные девайсы. Что в свою очередь положительно сказывается на их цене.

Спрос рождает предложение. Именно поэтому для развития технологий виртуальной реальности играет большую роль их популярность в массах и доступность контента, который бы выпускался для этих устройств.

Тенденции развития VR

Все гениальное просто. Именно так можно объяснить изобретение двух сотрудников корпорации Google. В 2013 году им в голову пришла гениальная и до безумия простая мысль: как создать шлем виртуальной реальности с минимальными затратами. Именно так появилась специальная картонная конструкция, которая в совокупности с обычным смартфоном превращалась в настоящий шлем виртуальной реальности.

Такая конструкция отличается своей простотой и экономит кучу средств. И вот почему:

  • в качестве экрана в таком шлеме выступает сам смартфон;
  • датчик положения в пространстве, необходимый для виртуальной реальности уже есть в большинстве смартфонов;
  • такому шлему вообще не нужная какая-то высокотехнологичная “начинка”.

Так, сотрудником Google оставалось только придумать подходящее программное обеспечение, которое можно было бы запустить на смартфоне и смастерить картонную “оболочку”. Уже в 2014 году, картонные очки виртуальной реальности смогли попробовать тысячи пользователей на конференции Google.

На сегодняшний день “картонная” версия очков была значительно переработана и в магазинах можно найти два вида шлемов виртуальной реальности для смартфонов:

  • картонные — выполняются из плотного картона, поставляются в разобранном виде, отличаются своей дешевизной;
  • пластиковые — более усовершенствованная версия, выглядит достаточно внушительно, стоят дороже картонных моделей.

И те и другие работают по одному и тому же принципу и имеют схожую конструкцию. Помимо корпуса, главная составляющая подобного шлема виртуальной реальности — пластиковые линзы, которые обеспечивают четкость изображения и его попадание в фокус.

Принцип работы VR-очков

Для того, чтобы использовать очки виртуальной реальности необходим смартфон. Оптимальная диагональ экрана должна быть в пределах 3.5″ до 6″. Оптимально устройство со средним значением около 5″.

Уже сейчас существует немало приложений для устройств виртуальной реальности. Найти их можно по тегу “VR”, “Virtual Reality” или “Cardboard”. После того, как вы скачаете программное обеспечение на на ваш смартфон и запустите приложение, то увидите, что экран разделился на две части. Именно по такому принципу и работают все устройства виртуальной реальности. Приложение демонстрирует видео с разных углов обзора для каждого глаза. Благодаря этому и создается ощущение полного погружения.

Для полноты ощущений рекомендуется использовать хорошие стерео наушники. Некоторые модели шлемов ВР имеют специальное отверстие для их подключения.

Помимо обычной демонстрации возможностей приложений ВР, существуют и такие программы, в которых игроку предлагается возможность выполнять те или иные действия. Понятно, что у условиях сенсорного экрана, для этого необходимо подключить дополнительные устройства. А именно — джойстик или геймпад. Как правило, они подсоединяются посредством Bluetooth. После этого вы сможете ощутить полное погружение в виртуальную реальность при помощи своего смартфона.

Если ваш смартфон по каким-то причинам не позволяет запускать VR-приложения, то не спешите отчаиваться. Вы можете насладиться замечательными 3D видеороликами на youtube и даже преобразовать любой видеоряд в формат 3D используя специальный софт. например, VR — cinema. Это специальный плеер, который позволяет просматривать видео в режиме VR.

Daydream View

Google выпустила свой полноценный шлем виртуальной реальности. Первое время использовать его смогут только владельцы смартфонов Pixel, но в дальнейшем он будет совместим и с другими гаджетами.

В первую очередь Daydream отличается от всех остальных VR-гарнитур внешним видом. Снаружи он полностью обшит мягкой тканью. Это сделано для удобства пользователей. Для управления шлемом используется пульт, на котором есть всего две кнопки и тачпад. Внутри он оснащён датчиками движения, которые отслеживают его перемещение в пространстве.

Что касается контента, то его, судя по всему, будет предостаточно: игры, интерактивные экскурсии по музеям, фильмы и многое другое. Среди первых представили игру по мотивам фильма из вселенной Гарри Поттера «Фантастические твари и где они обитают». Игра станет эксклюзивом для платформы Daydream.

Кроме того, в шлеме можно будет гулять по панорамам улиц на Google Maps, смотреть обычные (не 360-градусные) фильмы с онлайн-сервисов и, конечно, видео на YouTube. Стоимость гаджета составит 79 долларов[4].

Примечания

  1. Computer monitor // Wikipedia. [2017—2017]. Дата обновления: 14.03.2017. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Computer_monitor (дата обращения: 19.05.2017).
  2. Устройства вывода информации // 5byte. [2017—2017]. Дата обновления: 14.03.2017. URL: http://www.5byte.ru/10/0025.php (дата обращения: 19.05.2017).
  3. Устройства вывода звука // author24. [2010—2017]. Дата обновления: 14.03.2017. URL: https://author24.ru/spravochniki/informatika/arhitektura_personalnogo_kompyutera/ustroystva_vyvoda_zvuka/ (дата обращения: 19.05.2017).
  4. Виртуальная реальность // Википедия. [2002—2017]. Дата обновления: 14.03.2017. URL: https://author24.ru/spravochniki/informatika/arhitektura_personalnogo_kompyutera/ustroystva_vyvoda_zvuka/ (дата обращения: 19.05.2017).