Лекция " Сканеры, модемы, их назначение и характеристики."

билет 29 тема 1  Сканеры, модемы, их назначение и характеристики. Периферийными или внешними устройствами называют устройства, размещенные вне системного  блока и задействованные на определенном этапе обработки информации. Прежде всего ­ это  устройства фиксации выходных результатов: принтеры, плоттеры, модемы, сканеры и т.д. Понятие  "периферийные устройства" довольно условное. К их числу можно отнести, например, накопитель на  компакт­дисках, если он выполнен в виде самостоятельного блока и соединен специальным кабелем к  внешнему разъему системного блока. И наоборот, модем может быть внутренним, то есть  конструктивно выполненным как плата расширения, и тогда нет оснований относить его к  периферийным устройствам. Сканер ­ это устройство, позволяющее вводить в компьютер черно­белое или цветное изображения,  считывать графическую и текстовую информацию. Сканер используют в случае, когда возникает  потребность ввести в компьютер из имеющегося оригинала текст и/или графическое изображение для  его дальнейшей обработки (редактирование и т.д.). Ввод такой информации с помощью стандартных  устройств ввода требует много времени. Сканированная информация после обрабатывается с  помощью специального программного обеспечения (например, программой FineReader) и сохраняется  в виде текстового или графического файла. Принцип действия Основным элементом сканера является CCD­матрица (Charge Coupled Device ­ устройство с  зарядовой связью) или PMT (PhotoMultiplier Tube ­ фотомножитель). Колбы­фотомножители  используются лишь в сложных и дорогих барабанных профессиональных сканерах, поэтому далее  рассмотрен лишь принцип действия сканеров с CCD­матрицей.  CCD­матрица ­ это набор диодов, которые реагируют на свет при действии внешнего напряжения. От  качества матрицы зависит качество распознавания изображения. Дешевые модели распознают  наличие/отсутствие цвета, сложные модели ­ оттенки серого цвета, еще более сложные ­ все цвета.  Сканируемый объект, освещается ксеноновой лампой или набором светодиодов. Отраженный луч с  помощью системы зеркал или линз проектируется на CCD­матрицу. Под действием света и внешнего  напряжения, матрица генерирует аналоговый сигнал, который изменяется при перемещении  относительно ее листа и интенсивности отображения разных элементарных фрагментов. Сигнал  подается на аналогово­цифровой преобразователь, где он оцифровуется (представляется в виде  набора нулей и единиц) и передается в память компьютера. Существует два способа сканирования:  перемещение листа относительно неподвижной CCD­матрицы или перемещение светочувствительного элемента при неподвижном листе. Классификация сканеров Существует немало моделей сканеров, которые различаются методом сканирования, допустимым  размером оригинала и качеством оптической системы. По способу организации перемещения  считывающего узла относительно оригинала сканеры делятся на планшетные, барабанные и ручные. В  планшетных сканерах оригинал кладут на стекло, под которым двигается оптико­электронное  считывающее устройство. В барабанных сканерах оригинал через входную щель втягивается  барабаном в транспортный тракт и пропускается мимо неподвижного считывающего устройства.  Барабанные сканеры не дают возможности сканировать книги, переплетенные брошюры и т.п.. Ручной  сканер необходимо плавно перемещать вручную по поверхности оригинала, что не очень удобно. При  систематическом использовании лучше иметь, хоть и более дорогой, настольный планшетный сканер. Основные технические характеристики сканеров: Разрешающая способность. Сканер рассматривает любой объект как набор отдельных точек  (пикселов). Плотность пикселов (количество на единицу площади) называется разрешающей  способностью сканера и измеряется в dpi (dots per inch ­ точек на дюйм). Пиксели располагаются  строками, образовывая изображение. Процесс сканирования происходит по строкам, вся строка  сканируется одновременно. Обычная разрешающая способность сканера составляет 200­720 dpi.  Большее значение (свыше 1000) отображает интерполяционную разрешающую способность,  достигаемую программным путем с использованием математической обработки параметров  расположенных возле точек изображения.  Качество отсканированного материала зависит также от оптической разрешающей способности  (определяется количеством светочувствительных диодов CCD­матрицы на дюйм) и механической  разрешающей способности (определяется дискретностью движения светочувствительного элементаили системы зеркал относительно листа). Выбор разрешающей способности определяется дальнейшим  применением результатов сканирования: для художественных изображений, печатаемых на  фотонаборных машинах разрешающая способность должна составлять 1000­1200 dpi, для печати  изображения на лазерном или струйном принтере ­ 300­600 dpi, для просмотра изображения на экране  монитора ­ 72­150 dpi, для распознавания текста ­ 200­400 dpi. Метод сканирования. Качество сканированного цветного изображения зависит от метода накопления  сканером данных. Различают два основных метода, которые отличаются количеством проходов CCD­ матрицы над оригиналом. Первые сканеры использовали 3­проходное сканирование. При каждом  проходе сканировался один из цветов палитры RGB. Современные сканеры используют  однопроходную методику, которая разделяет световой луч на составляющие с помощью призмы. Область сканирования. Максимальный размер сканируемого изображения. Ручные сканеры ­ до 105  мм, барабанные, планшетные сканеры ­ от формата А4 до Full Legar (8.5'x14'). Скорость сканирования. Нет стандартной методики, которая определяет производительность сканера. Производители указывают количество миллисекунд сканирования одной строки. Но нужно учитывать  также способ подсоединения к компьютеру, драйвер, схему передачи цветов, разрешающую  способность. Поэтому скорость сканирования определяется экспериментальным путем. Модемы Модем ­ это устройство, предназначенное для подсоединения компьютера к обычной телефонной  линии. Название происходит от сокращения двух слов ­ Модуляция и Демодуляция.  Компьютер вырабатывает дискретные электрические сигналы (последовательности двоичных нулей и  единиц), а по телефонным линиям информация передается в аналоговой форме (то есть в виде  сигнала, уровень которого изменяется непрерывно, а не дискретно). Модемы выполняют цифро­ аналоговое и аналого­цифровое преобразования. При передаче данных, модемы накладывают  цифровые сигналы компьютера на непрерывную частоту телефонной линии (модулируют ее), а при их  приеме демодулируют информацию и передают ее в цифровой форме в компьютер. Модемы передают данные по обычным, то есть комутированным, телефонным каналам со скоростью от 300 до 56 000 бит в секунду, а по арендованным (выделенным) каналам скорость может быть и выше. Кроме того,  современные модемы осуществляют сжатие данных перед отправлением, и соответственно, реальная  скорость может превышать максимальную скорость модема. По конструктивному выполнению модемы бывают встроенными (вставляются в системный блок  компьютера в один из слотов расширения) и внешними (подключаются через один из  коммуникационных портов, имеют отдельный корпус и собственный блок питания). Однако, без  соответствующего коммуникационного программного обеспечения, важнейшей составляющей  которого является протокол, модемы не могут работать. Наиболее распространенными протоколами  модемов являются v.32 bis, v.34, v.42 bis и прочие. Современные модемы для широкого круга пользователей имеют встроенные возможности  отправления и получения факсимильных сообщений. Такие устройства называются факсами­ модемами. Также, есть возможность поддержки языковых функций, с помощью звукового адаптера. На выбор типа модема влияют следующие факторы: цена: внешние модемы стоят дороже, поскольку в цену входит стоимость корпуса и источника  питания; наличие свободных портов/слотов: внешний модем подсоединяется к последовательному порту.  Внутренний модем к слоту на материнской плате. Если порты или слоты занятые, нужно выбрать одно из устройств; удобство пользования: на корпусе внешнего модема имеются индикаторы, отображающие его  состояние, а также выключатель источника питания. Для установки внешнего модема не нужно  разбирать корпус компьютера.