Устройства вывода

Многообразие устройств вывода определяется различными физическими принципами, которые заложены в основу их работы.

Для нормальной работы устройства вывода, так же как и устройства ввода, необходимы

• само устройство ввода
• управляющий блок, называемый контроллером (адаптером)
• специальные разъемы и электрические кабели.
• специальная программа управления устройством (драйвер).для каждого устройства - свой драйвер.

Мониторы Монитор является универсальным устройством вывода информации и подключается к видеокарте, которая устанавливается в слот расширения системной платы в системном блоке. Совокупность монитора, видеокарты (видеоадаптера) и набора программ-драйверов представляет собой видеосистему персонального компьютера. На экране монитора любое изображение (в том числе и текстовая информация) представляется точками, каждая из которых может иметь тот или иной цвет. Такие точки называются пикселями. Цвет каждой точки кодируется в двоичной системе счисления и записывается в память видеоадаптера. Изображение формируется путем считывания содержимого видеопамяти и отображения его на экране монитора. Мониторы бывают черно-белые (монохромные) и цветные. В монохромном видеомониторе каждый пиксел на экране отображается одной точкой. В цветном видеомониторе для отображения одного пиксела используется три точки экрана, светящиеся с различной яркостью одним из «базовых» цветов: RGB (Red–красный, Green–зеленый и Blue–синий). Размеры отдельных точек очень малы, а расположены они очень близко друг к другу, поэтому для глаза пользователя сливаются в один пиксел, цвет которого определяется комбинацией оттенков точек базовых цветов. Основные пользовательские характеристики мониторов: Размер экрана по диагонали. Измеряется в дюймах. Для современных видеомониторов стандартом является диагональ 17”, выпускаются видеомониторы с диагональю 19”, 20”, 21”, 29”, 33”, 37” и 38” Расстояние между точками на экране («размер зерна»). . Измеряется в мм. Определяет четкость изображения. Чем меньше эта величина, тем качественнее изображение. Значение данного параметра от 0,22 до 0,43 мм. Чем меньше зерно, тем больше точек приходится на единицу площади, тем выше разрешение. В настоящее время диаметр точки равен 0.22 – 0.43 мм. Оптимальными для восприятия считаются мониторы с зерном экрана от 0,24 до 0,28 мм. Разрешающая способность — число пикселей (точек экрана) по горизонтали и вертикали. Эта характеристика определяет контрастность изображения. Она зависит от размера экрана и размера зерна экрана, но может изменяться (в определенных пределах) с помощью программной настройки. Минимальная разрешающая способность современных видеомониторов 800х600 пикселов. Чем выше разрешающая способность видеомонитора, тем более качественное изображение видит пользователь на экране. Современные видеомониторы позволяют выводить изображение с разрешающей способностью 1024х768, 1280х1024 и 1600х1200 пикселов. Этот параметр, так же как и количество отображаемых цветов, является комплексным. Частота кадровой развертки, измеряемая в герцах (Гц), определяет сколько раз в секунду изображение «перерисовывается» на экране. Этот параметр непосредственно влияет на зрение, т.к. при слишком малой частоте кадровой развертки (меньше 85 Гц) человек визуально ощущает мерцание экрана, что может вызвать головную боль и усталость глаз. <ИК> Большинство современных видеомониторов поддерживают частоту кадровой развертки 100 Гц, а некоторые и 120 Гц. Частота кадровой развертки зависит, от возможностей видеомонитора и видеоадаптера. Количество отображаемых цветов, Начиная со стандарта VGA, любой монитор способен отображать столько цветов, сколько обеспечивает видеокарта. Чем больше места для описания цвета каждого пикселя отводится в памяти видеокарты, тем больше количество цветов, выводимых на экран монитора. Современные мониторы способны выводить изображение на экран с использованием сотен миллионов цветов и оттенков. По принципу формирования изображения видеомониторы разделяются на: Электронно-лучевые мониторы, построенные на базе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ). Они работают подобно бытовому телевизору. Cовременные ЭЛТ-дисплеи имеют высокое качество изображения, достаточно дешевы и надежны. Недостатки: достаточно громоздки, потребляют много энергии, имеют более высокий уровень излучения, чем дисплеи других типов. Жидкокристаллические (ЖК) мониторы, или LCD-мониторы. Представляют собой матрицу из отдельных жидкокристаллических ячеек. Под действием электрического поля ячейки меняют оптическую поляризацию, иными словами становятся прозрачными, и пользователь видит на экране подложку, расположенную за ячейкой.  Преимущества ЖК-мониторов: не создают вредного для здоровья пользователя излучения, наиболее экономичны в потреблении энергии, обеспечивают хорошее качество изображения. Недостатки: достаточно дороги, если смотреть на экран сбоку, то почти ничего нельзя разглядеть. Плазменные дисплеи (plasma displays). Действие основано на свечении инертного газа при пропускании через него электрического тока. Эти дисплеи применяются в основном в специализированных ЭВМ для отображения строк символов. Светодиодные матрицы (LED-дисплеи). Обычно применяются во встроенных ЭВМ (используемых в автоматизированных линиях на промышленном производстве, в робототехнике и так далее) для отображения небольших объёмов текстовой информации. Перспективная разработка — панели на основе светящихся пластмасс (LEP-панели). Их преимущества: Во-первых, они светятся сами, что снижает энергопотребление. Кусочки пластика, излучающего красный, синий, зеленый свет, наносятся на гибкую пластиковую основу, к ним подводятся проводники — экран готов. Во-вторых, такие панели имеют небольшой вес при больших размерах. Например, гибкий пластиковый экран размером 1 кв.м может весить несколько десятков граммов. В-третьих, LEP-элементы надежны.

Принтеры Печатающие устройства или принтеры (от англ. printer) предназначены для вывода алфавитно-цифровой (текстовой) и графической информации на бумагу или подобный ей носитель (например, пленку для слайдов). По способу формирования выводимой информации принтеры делятся на: последовательные, когда документ формируется символ за символом; строчные, когда формируется сразу вся строка; страничные, когда формируется изображение всей страницы. По количеству цветов, используемых при печати документа, различают цветные и черно-белые принтеры. По способу печати принтеры бывают ударные и безударные. По способу получения изображения на бумаге, способу нанесения красящего материала принтеры бывают: матричные, струйные и лазерные. Важнейшими характеристиками принтеров являются: Разрешающая способность принтера. Эта характеристика определяет качество печати принтера. Определяется количеством точек на линии длиной 1 дюйм в получаемом изображении, измеряется в dpi (dots per inch - точек на дюйм)  В струйных и лазерных принтерах разрешающая способность может достигать 2400 и более dpi. Скорость печати, определяющая число знаков или количество страниц, печатаемых принтером в секунду или минуту; Ширина кретки принтера, определяющая максимально возможный формат печатаемых документов: А4 или А3. Матричный принтер Матричные принтеры - принтеры ударного действия. Печатающая головка матричного принтера состоит из вертикального столбца маленьких стержней (9, 18 или 24), которые под воздействие магнитного поля «выталкиваются» из головки и ударяют по бумаге через красящую ленту. Чем больше стержней (иголок) в головке - тем выше качество печати. Матричные принтеры могут выдавать на бумагу не только алфавитно-цифровую информацию, но и примитивные рисунки, графики, диаграммы и даже полутоновые изображения. Недостатки матричных принтеров в том, что они печатают медленно, производят много шума, а качество печати при этом невысокое. Однако матричные принтеры применяются до сих пор в банках, так как они обеспечивают защиту документов от подделок, оставляя на на них не только напечатанные символы, но и механические отпечатки.  Кроме того, матричные принтеры применяются, если необходимо получить сразу множество копий документа «под копирку».  Применяются матричные принтеры и тогда,когда устройству предстоит работать в трудных экстремальных условиях, так как надежность механики и устойчивость к пыли и вибрации у матричных принтеров самая высокая. Струйный принтер В струйном принтере используются чернильные печатающие головки (картриджи). Принцип действия струйного принтера основан на том, что жидкая краска непрерывной и очень тонкой струйкой, фактически мелкими капельками, выдавливается из картриджа на бумагу. Летящие капли отклоняются под действием управляющих электромагнитов.  Картридж, содержащий несколько емкостей с красками разных цветов позволяет обеспечить многоцветное изображение.  Струйные принтеры относятся к безударным устройствам, так как головка печатающего устройства не касается бумаги. Благодаря этому их работа практически бесшумна. Качество печати струйных принтеров – достаточно высокое, скорость печати значительно выше, чем матричных (до нескольких десятков страниц в минуту).  Струйные принтеры широко используются в цифровой фотографии для печати цветных изображений высокого качества, получаемых с помощью цифровых фотокамер.  Недостатком струйных принтеров следует считать большой расход чернил при их довольно высокой стоимости. Лазерный принтер В лазерных принтерах для формирования изображения используется лазерный луч. С помощью системы линз тонкий луч лазера формирует электронное изображение на светочувствительном барабане. К заряженным участкам электронного изображения притягиваются частички порошка-красителя (тонера), который затем под воздействием мощной лампы плавится и впитывается в бумагу. Лазерные принтеры – наиболее сложные и дорогие из малогабаритных печатающих устройств, но они обеспечивают высокое качество печати и значительную скорость вывода (до нескольких десятков страниц в минуту при черно-белой печати). Современные лазерные принтеры могут обеспечить и высококачественную цветную печать при меньших затратах на расходные материалы по сравнению со струйными принтерами Лазерные принтеры используются для печати различных документов, используются в качестве сетевого принтера. Широкое применение лазерные принтеры находят в издательской деятельности. Подключение принтера к персональному компьютеру Современные принтеры могут подключаться к различным портам персонального компьютера с помощью соответствующих шнуров. Наиболее распространёнными являются варианты подключения к портам: USB или LPT1. В настоящее время обычно используется более скоростной порт USB.  Большинство современных принтеров имеют несколько интерфейсов для подключения и выбор окончательного варианта предоставляется пользователю.

Плоттеры Плоттер (от англ. to plot - вычерчивать чертеж), или графопостроитель, – устройство, предназначенное для вывода графической информации: создания чертежей, схем, карт, художественной графики, трехмерных изображений. Плоттеры используются для производства высококачественной цветной документации и являются незаменимыми для художников, дизайнеров, оформителей, инженеров, проектировщиков. Размеры выходных документов на плоттере превышают размеры документов, которые можно создавать с помощью принтера. По конструктивному исполнению различают два типа плоттеров: планшетные. В планшетных лист бумаги закрепляется на специальном столе, а печатающая головка движется над листом бумаги в двух направлениях. барабанные (рулонные). В барабанных плоттерах по одной из координат (вдоль опорного вала) передвигается головка, а по другой с помощью системы прижима движется бумага.  Рулонные плоттеры в силу особенности конструкции могут создавать длинные (до нескольких метров) рисунки и чертежи, они гораздо компактнее планшетных, но обеспечивают более низкое качество. По принципу действия плоттеры делятся на: Перьевые. Для получения изображения используются обычные перья одного или нескольких цветов. Струйные. Изображение формируется подобно струйным принтерам. Более высокое качество цветной печати (по сравнению с перьевыми плоттерами) определяет широкое распространение струйных принтеров вразличных областях, включая автоматизированное проектирование, инженерный дизайн. Электростатические. Создают изображение с помощью электрического заряда в процессе протягивания бумаги. Очень дорогостоящие, используются, когда требуется высокое качество выходных документов. С термопереносом. Создают двухцветное изображение с использованием термочувствительную бумагу и электрически нагреваемые иголки. Карандашные. Используют для формирования изображений обычный грифель. Они самые дешевые и работают с дешевыми расходными материалами. В последнее время на базе перьевых плоттеров были созданы режущие плоттеры. В них пишущий узел заменен на резак. Буквы или знаки из самоклеющейся пленки, полученные с помощью режущего плоттера, можно увидеть на витринах, вывесках, указателях. К основным характеристикам плоттеров относятся: скорость вычерчивания изображения, измеряемая в миллиметрах в секунду; скорость вывода, определяемая количеством условных листов, распечатываемых в минуту; разрешающая способность, измеряемая, аналогично принтеру, в dpi (количество точек на дюйм). Плоттеры обычно используются с программами систем автоматизированного проектирования (AutuCad, ArchiCad и др.), которые и формируютпрограммы управления перемещением пишущего узла.

Проекторы Проектор предназначен для проецирования изображения монитора на плоскую (желательно матовую белую) поверхность. Удобство применения проекторов очевидно. Они позволяют передавать на экран многократно увеличенное изображение с минимальными потерями качества, что важно при демонстрации презентационного (учебного) материала для большой аудитории. Современные проекторы комплектуются пультом дистанционного управления, имеющим функции лазерной указки, устройства управления курсором и управления презентацией. По принципу формирования изображения проекторы подразделяются на LCD-проекторы и DLP-проекторы. Основу LCD-проектора составляет прозрачная ЖК-матрица, наподобие используемой в ЖК-мониторах.  В DLP-проекторе изображение формируется с помощью большого количества поворотных микрозеркал (по 3 на каждый пиксел), которые проецируют на экран свет, излучаемый внутренними источниками трех базовых цветов. Яркость и цвет точки на экране зависит от частоты поворота микрозеркал проектора.

Устройства звукового вывода Необходимость воспроизведения компьютером звуков, не только статического, но и динамического изображения назревала давно, однако сравнительно недавно возможности компьютеров достигли требуемого уровня. Тогда появился термин «мультимедиа». Под мультимедиа понимают совокупность компьютерных информационных технологий, позволяющих объединять текст, звук, графические изображения и анимацию. В состав оборудования для мультимедийного компьютера помимо «стандартных» устройств, таких как НГМД, НЖМД, монитор, клавиатура, мышь, обязательно должна входить акустическая система (наушники или акустические колонки). Назначение акустической системы - преобразование электрического сигнала в акустические колебания - звук. Современные высококачественные акустические системы включают несколько типов излучателей звука: высокочастотные излучатели. Предназначены для воспроизведения звука в самом верхнем диапазоне. Мембрана такого динамика изготавливается из жестких материалов (керамика, алюминий, титановый сплав и т.п.), характер излучения имеет наиболее узкую направленность; среднечастотные излучатели. Предназначены для воспроизведения звука в среднем диапазоне частот. Весь этот диапазон слышим практически каждым человеком, поэтому к качеству таких динамиков предъявляются наиболее жесткие требования; низкочастотные излучатели. Предназначены для воспроизведения звука в самом низком диапазоне частот. Этот класс динамиков отличается внушительными размерами. У большинства пользователей нет необходимости обеспечивать для ПК качество звука, близкое к качеству аппаратуры звукозаписывающей студии, и их вполне устраивают стандартные колонки, которые выпускаются в двух вариантах исполнения: активные и пассивные. Активные предполагают наличие встроенных блока питания и усилителя. Пассивные обеспечивают только уменьшение уровня сигнала, поступающего с аудиокарты. Аудиосистема персонального компьютера представляет собой совокупность аудиоадаптера (звуковой карты) и акустической системы.