Устройства ввода информации в персональный компьютер. Разновидности устройств ввода

     Кроме нажатия клавиатура отмечает также и отпускание каждой  клавиши, посылая  процессору  свой сигнал прерывания с соответствующим кодом. Таким образом компьютер " знает ", держат клавишу или она уже отпущена. Это свойство используется при переходе на другой регистр. Кроме того, если клавиша нажата дольше определенного времени, обычно около половины секунды,  то клавиатура генерирует повторные коды  нажатия этой клавиши. 

      Ввод  символов  с клавиатуры осуществляется только в той точке экрана, где  располагается курсор.  Курсор представляет собой прямоугольник или черту контрастного цвета длинной в один символ. 

7.1 Специальные клавиши клавиатуры.

 Специальные  (служебные) клавиши выполняют  следующие основные функции:

  {ENTER} - ввод команд на выполнение процессором;

  {ESC} - отмена какого-либо действия;

  {TAB} - перемещение курсора на позицию табуляции;

  {INS} -  переключение  режима  вставки символа в положении курсора в        режим забоя символа в положении курсора;

  {DEL} - удаление символа в положении курсора;

  {BACKSPACE} - удаление символа слева от курсора;

  {HOME} - перемещение курсора в начало текста;

  {END} - перемещение курсора в конец текста;

  {PGUP} -  перемещение курсора на  одну экранную страницу по тексту вверх;

  {PGDN} -  перемещение курсора на  одну экранную страницу по тексту вниз;

  {ALT} и {CTRL} - при одновременном нажатии этих клавиш с какой - либо другой вызывается изменение действия                             последней;

  {SHIFT} -  удержание этой  клавиши в нажатом состоянии обеспечивает смену регистра;

  {CAPS LOCK} – фиксация / расфиксация регистра заглавных букв; 

8.Сканеры.

     Вводить изображение в компьютер  можно разными способами, например  используя видеокамеру или цифровую  фотокамеру.  Еще одним  устройством  ввода графической информации в компьютер является оптическое сканирующее устройство, которое обычно называют сканером. Сканером называется устройство, позволяющее вводить в компьютер образы изображений, представленных в виде текста, рисунков, слайдов, фотографий или другой графической информации. Сканер позволяет оптическим  путем  вводить  черно-белую или цветную печатную графическую информацию с листа бумаги.  Отсканировав рисунок и сохранив его в виде файла на  диске,  можно затем вставить его изображение в любое место в документе с помощью программы текстового  процессора  или  специальной издательской программы электронной верстки, можно обработать это изображение в программе графического редактора  или  отослать  изображение через факс-модем на телефакс, находящейся на другом конце света.

     Сканер - это  глаза  компьютера.  Первоначально  они  создавались

именно  для ввода графических образов,  рисунков,  фотоснимков,  чертежей, схем, графиков, диаграмм. Однако, помимо ввода графики, в настоящее  время  они все шире используются в довольно сложных интеллектуальных системах OCD или Optical Character Recognition, то есть оптического распознания  символов.  Эти " умные "  системы  позволяют вводить в компьютер и читать текст.

     Сперва текст вводится в компьютер с бумаги как  графическое изображение. Затем компьютерная программа обрабатывает это изображение по сложным алгоритмам и превращает  в  обычный  текстовый  файл, состоящий из символов ASCII.  А это значит, что текст книги или газетной статьи можно быстро вводить в компьютер, вовсе не пользуясь клавиатурой!

     А если система распознавания  OCR соединяется еще и  с   программой перевода,  в  компьютер  можно  вводить страницы текста на иностранном языке и почти мгновенно получать готовый перевод. Конечно литературные качества электронного  перевода  обычно  не  слишком высокие,  в научно-технических текстах литературные достоинства -  не  самое  главное, зато  готовый  перевод формально достаточно точен и его можно получить фантастически быстро. 

8.1 Оригиналы изображений.

    Вообще  говоря, изображения (или оригиналы) можно условно разделить на две  большие группы. К первой из них  относятся называемые непрозрачные оригиналы: всевозможные фотографии, рисунки, страницы журналов и буклетов. Если вспомнить курс школьной физики, то известно, что изображения с подобных оригиналов мы видим в отраженном свете. Другое дело прозрачные оригиналы — цветные и черно-белые слайды и негативы; в этом случае глаз (как оптическая система) обрабатывает свет, прошедший через оригинал. Таким образом, прежде всего, следует обратить внимание на то, с какими типами оригиналов сканер может работать. В частности, для работы со слайдами существуют специальные приставки. 

8.2 Механизм движения.

Определяющим  фактором для данного параметра  является способ перемещения считывающей головки сканера и бумаги относительно друг друга. В настоящее время все известные сканеры о этому критерию можно разбить на два основных типа: ручной (hand-held) и настольный (desktop). Тем не менее, существуют также комбинированные устройства, которые сочетают в себе возможности настольных и ручных сканеров. В качестве примера можно привести модель Niscan Page американской фирмы Nisca. 

8.3 Виды:

     Ручной  сканер.

     Это самый простой и дешевый  сканер.  Ручной  сканер, словно мышка, соединяется кабелем с компьютером. При прокатывании сканера по странице книги или журнала,  необходимое изображение считывается и в цифровом коде вводиться в память компьютера.  В ручном сканере роль привода считывающего механизма выполняет рука.  Понятно, что равномерность  перемещения сканера существенно сказывается на качестве вводимого в компьютер изображения.  Ширина вводимого  изображения  для ручных сканеров  обычно  не превышает 4 дюймов ( 10 см ).  Современные ручные сканеры могут обеспечивать автоматическую " склейку " изображения, то есть формируют целое изображение из отдельно вводимых его частей. К основным достоинствам этих сканеров относятся  небольшие  габаритные размеры  и  сравнительно низкая цена,  однако добиться высокого качества изображения с их помощью очень трубно, поэтому ручные сканеры можно использовать  для ограниченного круга задач.  Кроме того они совершенно лишены " интеллектуальности ", свойственной другим типам сканеров. 

     Планшетный  сканер.

  Это наиболее распространенный  тип  сканеров.

Первоначально  он использовался для сканирования непрозрачных оригиналов. Почти все  модули имеют съемную крышку,  что позволяет сканировать " толстые " оригиналы ( журналы,  книги ). Дополнительно  некоторые модели могут оснащаться механизмом подачи отдельных листов,  что удобно при работе с программами распознавания текстов - OCR ( Optical Characters Recognition ). В последние время многие фирмы-лидеры в производстве  плоскостных сканеров стали дополнительно предлагать 1 слайд-модуль ( для сканирования прозрачных оригиналов ).  Слайд-модуль имеет  свой, расположенный сверху,  источник света. Такой слайд-модуль устанавливается на плоскостной сканер вместо простой крышки и превращает сканер универсальный ( плоскостной сканер с установленным слайд-модулем ).

     Барабанный  сканер.

  Основное его отличие состоит в том, что оригинал закрепляется  на прозрачном барабане,  который вращается с большой скоростью. Считывающий элемент  располагается  максимально  близко  от

оригинала. Данная  конструкция обеспечивает наибольшее качество сканирования. Обычно в барабанные сканеры устанавливают три фотоумножителя, и сканирование осуществляется за один проход. " Младшие " модели у некоторых фирм с целью удешевления используют вместо фотоумножителя  фотодиод в  качестве считывающего элемента.  Барабанные сканеры способны сканировать любые типы оригиналов.

     В отличие  от плоскостных сканеров со слайд-модулем,  барабанные могут  сканировать непрозрачные и прозрачные оригиналы одновременно.

     Проекционный  сканер.

  Этот тип сканеров применяется для сканирования с высоким разрешением и качеством слайдов небольшого формата ( как правило, размером не более 4 x 5 дюймов ). Существует две модификации: с горизонтальным и вертикальным расположением оптической оси  считывания. Наиболее популярным в России, как, впрочем, и на Западе, является вертикальный проекционный сканер.

     Типов оригиналов  бывает  всего  два.  Это прозрачные негативные  и позитивные слайды,  которые сканируют в проходящем свете. Непрозрачные оригиналы представляют собой либо аналоговые изображения - фотографии, либо дискретные - иллюстрации из печатных изданий (в полиграфии полутоновая  печать  осуществляется  с  помощью растровых точек различного цвета и размера). 

    Типы  вводимого изображения.

    По  данному критерию все существующие сканеры можно подразделить на черно-белые  и цветные. Черно-белые сканеры  в свою очередь могут подразделяться на штриховые и полутоновые («серые»). Однако, как мы увидим в дальнейшем, полутона изображения могут также эмулироваться. Итак, первые модели черно-белых сканеров могли работать только в двухуровневом (bilevel) режиме, воспринимая или черный, или белый цвет. Таким образом, сканироваться могли либо штриховые рисунки (например, чертежи), либо двух тоновые изображения. Хотя эти сканеры и не могли работать с действительными оттенками серого цвета, выход для сканирования полутоновых изображений такими сканерами был найден. Псевдополутоновой режим, или режим растрирования (dithering), сканера имитирует оттенки серого цвета, группируя, несколько точек вводимого изображения в так называемые gray-scale-пиксели. Такие пиксели могут иметь размеры 2х2 (4 точки), 3х3 (9 точек) или 4х4 (16 точек) и т.д. Отношение количества черных точек к белым и выделяет уровень серого цвета. Например, gray-scale-пиксель размером 4х4 позволяет воспроизводить 17 уровней серого цвета (включая и полностью белый цвет). Не следует, правда, забывать, что разрешающая способность сканера при использовании gray-scale-пикселя снижается (в последнем случае в 4 раза).

    Полутоновые сканеры используют максимальную разрешающую  способность, как правило, только в  двухуровневом режиме. Обычно они  поддерживают 16, 64 или 256 оттенков серого цвета для 4-, 6- и 8-разрядного кода, который ставится при этом в соответствие каждой точке изображения. Разрешающая способность сканера измеряется в количестве различаемых точек на дюйм изображения — dpi (dot per inch). Если в первых моделях сканеров разрешающая способность была 200—300 dpi, то в современных моделях это, как правило, 400, а то и 800 dpi. Некоторые сканеры обеспечивают аппаратное разрешение 600х1200 dpi. В ряде случаев разрешение сканера может устанавливаться программным путем в процессе работы из ряда значений: 75, 1 150, 200, 300 и 400 dpi.

Надо  сказать, что благодаря операции интерполяции, выполняемой, как правило, программно, современные сканеры  могут иметь разрешение 800 и даже 1600 dpi. В результате интерполяции на получаемом при сканировании изображении сглаживаются кривые линии и исчезают неровности диагональных линий. Напомним, что интерполяция позволяет отыскивать значения промежуточных величин по уже известным значениям. Например, в результате сканирования один из пикселов имеет значение уровня серого цвета 48, а соседний с ним — 76. Использование простейшей линейной интерполяции позволяет сделать предположение о том, что значение уровня серого цвета для промежуточного пикселя могло бы быть равно 62. Если вставить все оценочные значения пикселов в файл отсканированного изображения, то разрешающая способность сканера как бы удвоится, то есть вместо обычных 400 dpi станет равной 800 dpi.