Shrnutí předcházející přednášky
• Paměť PC - možnosti rozšíření, souvislost mezi šířkou sběrnice a adresací paměti • Cache paměť - důvody použití • Paměť RAM, ROM, PROM, EPROM, Flash, CMOS • Sběrnice, typy (PCI, AGP, USB, Fire Wire) • Grafické karty (videokarty) - typy • Zvuková karta, digitalizace zvuku KIT ČZU
1
Rozdělení přídavných zařízení převod údajů z tvaru srozumitelného pro člověka do tvaru srozumitelného počítači (a naopak) – vstupní klávesnice, myš, světelné pero, dotyková obrazovka (touch screen), trackball, ovladač, odečítač souřadnic, zařízení pro čtení písma, analyzátor řeči, scanner – výstupní monitor, tiskárna, plotter, syntetizér řeči, (pořizovač děrné pásky, děrných štítků)
KIT ČZU
2
zařízení pro převod údajů z nosiče dat do počítače (a naopak) snímač čárového kódu, snímač magnetického kódu (snímače a děrovače děrné pásky a děrných štítků)
vnější paměti magnetické diskové paměti magnetické disketové paměti magnetické páskové paměti optické paměti magneticko-optické paměti
jednotky styku s prostředím modem, převodníky s čidly (lékařské přístroje, pro řízení technologických procesů) KIT ČZU
3
Monitory • klasické (CRT – Cathod Ray Tube – katodová trubice) • ploché displeje – tekuté krystaly (LCD – Liquid Crystal Display) – plazmové displaje
KIT ČZU
4
Barva
CD Jak v ci pracují KIT ČZU
5
Aditivní způsob vytváření barev
CD Jak v ci pracují KIT ČZU
6
CRT monitory • obraz vzniká dopadem elektronových paprsků na luminiscenční vrstvu na vnitřní straně obrazovky • vrstva tvořena soustavou trojic bodů v barvě červené, zelené a modré (RGB - Red, Green, Blue)
• ze tří katod je generován svazek třech elektronových paprsků s intenzitou, která odpovídá intenzitě třech barevných složek generovaného světla • zobrazování po řádcích KIT ČZU
7
Parametry monitoru • rozměr úhlopříčky v palcích 15“, 17“ standard, 19“, 21“ (18, 23, 24“) pro CAD, GIS větší monitor – vidíme víc, ale dražší a zabírá více místa
• frekvence obnovovací (vertikální) – počet obrazů za sekundu (85 MHz) nízká frekvence - rozsvěcování a zhasínání obrazu - kmitání obrazu
• frekvence horizontální – počet řádek za sekundu
• způsob překreslování obrazovky neprokládané (Non Interlaced) - kvalitnější prokládané (Interlaced) - ve dvou průchodech (sudé a liché řádky) zastaralé
• vyzařování - LR (Low Radiation) • přizpůsobení jasu • nejvhodnější umístění – bokem k oknu uhlopříčka v palcích
15
17
21
doporučená vzdálenost (v cm)
45
60
80
KIT ČZU
8
LCD monitory • ploché, lze je instalovat na stěnu po odpojení nebo sklopení podstavce • často mají digitální rozhraní DVI (Digital Visual Interface) toto rozhraní mají nové grafické karty – odpadá konverze digitálních dat na analogový signál v grafické kartě a v LCD monitoru z analogového na digitální
• • • •
často lze otočit displej na výšku někdy umístěny v monitoru malé reproduktory některé mají USB rozhraní pro připojení USB periférií některé mají videovstupy pro připojení k DVD přehrávači nebo videu M.Semrád:P itažlivé monitory, CHIP 6/02 KIT ČZU
9
LCD monitory
+ malé rozměry, nízká hmotnost
+ + + + +
nižší spotřeba elektrické energie produkuje méně tepelné energie nevyzařuje škodlivé elektromagnetické záření obraz ostrý na celé ploše displeje, nebliká životnost až 50 000 hodin provozu (CRT 20 000 hod)
- displej má pevný počet bodů, při jiném rozlišení obraz méně ostrý - výskyt vadných bodů (při koupi vyzkoušet celobrazovkové jednobarevné plochy, zjistit, při kolika vadných bodech lze reklamovat) cena – 17’’ 23000 až 60000 Kč (2002), 11 000 až 123 000 Kč (2003), 17’’ 7000-17000 Kč, 19’’ 9000-21000 Kč, 20’’ - 37’’ 66000 Kč (2005)
parametry doba odezvy (doba rozsvícení + doba zhasnutí pixelu) (<40 ms) úhel pohledu (> 1500), kontrastní poměr, jas M.Semrád:P itažlivé monitory, CHIP 6/02 KIT ČZU
10
Nové technologie • Tenké monitory s ohebnými obrazovkami – využití plastů nebo polymerových substrátů – pevné displeje náchylnější ke zlomu – pružné displeje lehčí, trvanlivější – PDA, elektronické knihy, wearable computing (systémů připevněných na oblečení – tašce, kabátě, nebo na těle - hodinky) – využití pro armádu – informace o pozici nepřítele, stavu počasí, podmínkách prostředí, menší váha dnešních komunikačních zařízení, které vojáci nosí – nutno zvýšit kvalitu a snížit výrobní náklady – nové technologie • • • • •
TFT Thin Film Transistor OTFT Organic TFT LTPS Low-Temperature Polysilicon LCOS Liquid Crystal on Silicon CNT-FED Carbon Nanotube FieldEmission Display
– běžná výroba do 10 let
M.Williams, Počítačové monitory už nikdy nebudou jako dřív, Computerworld 32/2004 KIT ČZU
11
Nové technologie • Trojrozměrné (3D) monitory – více než 100 firem (Sharp, Sony, Toshiba, Samsung a další) založilo 3D Consortium (3DC), které podporuje vývoj 3D HW a SW – Sharp – LCD displej, který lze přepnout z režimu 3D do 2D před displejem je umístěna sada vertikálních černých řad obrazových bodů – trojrozměrný obraz je možno sledovat bez speciálních 3D brýlí ceny notebooků Sharp s touto obrazovkou nad 3000 dolarů zatím málo 3D aplikací, uplatnění pro zpracování map, v medicíně, pro hry vidoedata musí obsahovat informace, které objekty jsou v popředí a které v pozadí – převedení 10 minutového klipu na 3D obraz zabere dnes asi týden jiné řešení – vytváření 3D obsahu hned od začátku – např. digitální fotoaparát firmy Pentax
– autostereoskopické obrazovky – obraz je obnovován větší rychlostí, než je lidské oko schopno postřehnout – projekce holografických obrazů – rozlišení 10 000 x 3000 pixelů M.Williams, Počítačové monitory už nikdy nebudou jako dřív, Computerworld 32/2004 KIT ČZU
12
Tiskárny
obsahují jednoúčelový procesor a RAM • připojení do zdířky paralelního portu nebo USB
• řízení průběhu tisku – ESC sekvence (Epson) - levnější tiskárny – PostScript a PCL (Printer Command Language) příkazy pro popis celé stránky
• font - obraz pro vytištění vektorové (dříve bitové) dříve fonty v ROM nebo download do RAM nyní popis v PostScriptu nebo PCL
• podle principu tisku – – – –
jehličkové (maticové, bodové) inkoustové laserové tepelné KIT ČZU
13
Parametry tiskárny
• rychlost tisku
str/min nebo zn/s,
• kvalita tisku dána hustotou bodů – v dpi (dot per inch)
• pořizovací náklady cena tiskárny
• provozní náklady cena za vytištěnou stránku (cena papíru, inkoustu nebo toneru, náhradních dílů, oprav)
• možnosti tisku – barevný tisk - pomalejší, dražší – rozměr papíru (A4, A3) – druh média (papír kancelářský, skládaný, speciální, fólie, obálky, samolepící štítky atd.) KIT ČZU
14
Jehličková tiskárna jehličky tiskové hlavy vytisknou znak přes barvící pásku na papír – 9jehličkové – 24jehličkové (dvě řady jehel po 12)
• kvalita tisku Draft NLQ (Near Letter Quality) LQ (Letter Quality)
+ nižší pořizovací a nízké provozní náklady, možnost tisku kopií (výplatní pásky, účetní doklady) - nižší kvalita a rychlost tisku, hlučnější • výrobci EPSON, STAR, Mannesman, NEC KIT ČZU
15
Inkoustová tiskárna tryskami se vystřikují miniaturní kapičky inkoustu na papír • bublinková technika (ink-jetová) inkoust je v trysce nahříván, plynová bublina vymrští kapku inkoustu rychlostí asi 100km/hod elektronický způsob tisku + výrobně jednodušší + vyšší počet trysek (řádově stovky) + nižší náklady na spotřebu inkoustu - nižší životnost hlavy vhodná pro kvalitní velkoformátový tisk Š. Maliňáková, InSign I2000 KIT ČZU
16
Inkoustová tiskárna • piezo technologie prostřednictvím elektrických impulsů se smršťují a roztahují piezoelektrické krystaly a tímto pohybem vytlačují inkoustové kapky mechanický způsob tisku - výrobně složitější + vysoká životnost (ale při poškození velmi drahá výměna) - počet trysek omezen (řádově desítky) - zpravidla vyšší náklady na spotřebu inkoustu + vhodná pro tisk fotografické kvality Štěpánka Maliňáková, InSign I2000 KIT ČZU
17
Inkoustová tiskárna tiskárny – černobílé – barevné
+ poměrně levné, nehlučné, rychlejší než jehličkové, kvalitní tisk - vyšší provozní náklady - nelze tisknou kopie, rozpíjení tisku ve vlhku výrobci Canon, HP (Hewlett Packard), Epson, Olivetti KIT ČZU
18
Laserová tiskárna • princip činnosti – – – – – – –
vyčištění optického válce (OPC) plošné vybití OPC plošné nabití OPC expozice laserem (tvorba matrice) vyvolání tonerového obrazu na OPC přenos toneru na papír zatavení toneru
+ rychlý, kvalitní tisk (po stránkách) • výrobci
– HP (Hewlett Packard), Epson, Olivetti KIT ČZU
19
Barevný tisk • bílý papír jen odráží dopadající světlo některé složky pohlcuje oko vnímá odražené složky (na rozdíl od obrazovky, která je aktivním světelným zdrojem) • subtraktivní způsob vytváření barev tištěný barevný obraz se vytváří nejčastěji ze čtyř postupně nanášených obrazů v barvách cyan (modrozelená- tyrkysová) magenta (purpurová - fialová) yellow (žlutá) black (černá) KIT ČZU
Model CMYK
20
Subtraktivní způsob vytváření barev
CD Jak věci pracují
KIT ČZU
21
Některá přídavná zařízení • myš – posunem myši po podložce se vkládají do počítače souřadnicové informace pro pohyb kurzoru – pravé tačítko myši – kontextové menu, místní nabídka – připojení do sériového portu, PS2 zelené barvy neboUSB – optické myši – svítící dioda a optický snímač – bezdrátové myši (wireless) – pro přenos dat rádiové signály
• trackball – polohovací zařízení „obrácená myš“ - u přenosných počítačů KIT ČZU
22
• klávesnice – klávesy pro psaní znaků, funkční klávesy F1-F12, kurzorové klávesy, numerická klávesnice pro rychlé zadávání čísel, další klávesy (NumLock, CapsLock – kontrolky) – kabel klávesnice může mít tři typy koncovek • konektor DIN • konektor PS2 fialový • USB obdélníkový Znak
Kombinace kláves (CS) AltGr +
Kombinace kláves (CS I EN) Alt+
@
v
64
\
q
92
[
f
91
]
g
93
J.Horák:Poznejte vnitřek počítače, Grada 2001 KIT ČZU
23
• tablet – destička (např. 128x96 mm) s perem, které je nástrojem pro kreslení i psaní, úpravu obrázků i ovládání operačního systému – jeho hrot slouží jako levé tlačítko myši – vhodný doplněk ke skeneru nebo digitálnímu fotoaparátu
• digitizér – převod plánů, map, technických výkresů do elektronické podoby
KIT ČZU
24
Scanner (skener) • převod obrázků a textů na záznamové medium • zdroj osvětluje snímaný obraz • prázdná místa odrážejí více světla než černá nebo barevná • vyšší napěťové impulsy pro analogově číslicový převodník, který je ukládá jako digitální hodnoty • výsledkem soubor • připojení k počítači – USB – levnější – SCSI – rychlejší, dražší
• parametry – rozlišení v dpi (100-200 faxy, 300-600 texty pro OCR, 1200 kvalitní, ale velké soubory) – barevná hloubka v b (8b prezentace na Internetu, 24b pro zobrazení na monitoru, 32b pro profesionální tisk)
• program OCR (český) KIT ČZU
25
Optické rozpoznávání znaků OCR Optical Character Recognition (SW) • porovnání obrazu znaku uloženého v paměti a jeho vzoru (v pixelech) (kolem roku 1965 ) při shodě se přiřadí odpovídající hodnota ASCII tabulky • doplnění o analýzu charakteristických prvků (1975) hledají se průběhy křivek, poměry úhlů, proporce příčných a podélných čar tyto topologické charakteristiky zůstávají u všech fontů stejné (kromě arabského písma, čínských znaků nebo cyrilice) KRM - Kurzweil Reading Machine U.Pfalzgraf, Jak se počítač naučil číst, Chip 1/99 KIT ČZU
26
• analýza syntaxe - třetí úroveň zjišťování, zda se daná posloupnost znaků (většinou jen tří) může v daném jazyce vyskytovat např. zdvojené písmeno se v češtině mimo zkratek nebo cizích slov nevyskytuje • fuzzy logika bere v úvahu kromě určitých hodnot (rozhodování „ano-ne“) i přibližné hodnoty „mnoho“, „málo“, „více“, „téměř“ atd. U.Pfalzgraf, Jak se počítač naučil číst, Chip 1/99
KIT ČZU
27
Plotter (plotr) • (souřadnicový zapisovač), kreslící zařízení pro technické aplikace (CAD - Computer Aided Design) • kreslení perem, fixem, inkoustové, laserové • s pevnou podložkou • s pohybem papíru a pohybem pera v druhé ose
– výrobci HP, Roland
KIT ČZU
28
Modem modulátor - demodulátor • pro připojení k Internetu pomocí telefonní linky • převádí digitální informace z počítače na analogové pro přenos po telefonní síti (modulace) a opačně (demodulace) • interní nezabírá místo
• externí jednoduché připojení na sériové rozhraní, možnost sledovat jeho stav a ručně ho vypnout
• přenosová rychlost v bitech za sekundu bps 14,4 kb/s, 28,8 kb/s, 33,6 kb/s, 56 kb/s
KIT ČZU
29
• Reproduktory – převádějí elektrický signál na akustické zvukové vlny – je nutná zvuková karta, která má tři vývody „jack“ – kabel reproduktorů zasuneme do konektoru se šipkou ven
• Mikrofon – převádí akustické zvukové vlny na elektrický signál
KIT ČZU
30
Digitální fotoaparáty rozklad snímku na jednotlivé pixely, které se ukládají do paměti po přenosu do počítače lze snímky retušovat, upravovat barvy, jas atd. CCD snímač (Charge Coupled Device - za ízení s nábojovou vazbou - asto označení pro optickou snímací polovodičovou součástku) • CCD je elektronická součástka používaná pro snímání obrazové informace. Uplatnění má například ve videokamerách, digitálních fotoaparátech, faxech, scannerech, čtečkách čárových kódů, ale i řadě vědeckých přístrojů, jakými jsou například astronomické dalekohledy (včetně například Hubbleova teleskopu). Zkratka CCD pochází z anglického Charge-Coupled Device, což v překladu znamená zařízení s vázanými náboji. • CCD vynalezli pánové Willard Boyle a George E. Smith v Bellových laboratořích v roce 1969. Vynález se váže k vývoji určitého typu paměťového registru, který v podstatě funguje jako CCD bez přístupu světla, respektive CCD není nic jiného než posuvný registr vystavený působení světla
KIT ČZU
31
Digitální fotoaparáty technické parametry rozlišení např. 1600x1200 ~ 2 mil. pixelů – dvoumegapixelové 3,4,5,6 megapixelové formát souborů - JPEG, AVI, MPEG1 LCD monitor 2,5’’ paměťová média (některé i vnitřní paměť) druh – CompactFlash I,II, SmartMedia, MemoryStick aj. kapacita – 8, 16, 32, 64, 128 MB a více počet snímků v nejlepší kvalitě – podle velikosti paměť. média (590) objektiv - ohnisková vzdálenost, clona, citlivost, zoom, manuální ostření funkce – série snímků, záznam videa a zvuku, panoramatické snímky, výstup na TV blesk, typ a počet baterií, akumulátor a nabíječka komunikační rozhraní – USB KIT ČZU
32
Digitální fotoaparáty komfort obsluhy – automatický režim, ruční nastavení kvalita snímků – ostrost a zachování barev SW podle výrobce – Canon, Sony, HP, Olympus, Minolta, Fujitsu cena – 5 000 – 80 000 Kč profesionální Canon EOS 1Ds Body 325 500 Kč (2003) 3 000 – 22 000 Kč 215 000 Kč CANON EOS 1Ds Mark II Body - zrcadlovka 16.7 mil. bodů (2005)
KIT ČZU
33
Digitální kamery
princip stejný jako u filmu – při dostatečně rychlém promítání (25 obr/s) vnímá oko jednotlivé snímky jako souvislý děj Formáty digitálního videa liší se velikostí souborů, kvalitou v souboru informace o typu komprese, rychlosti přehrávání, rozlišení přípony: AVI, MOV (původně pro Apple Macintosh), MPG, RM (po instalaci Real Media Playeru) AVI (Audio Video Interleave) – nejpoužívanější pro zápis obrazu a zvuku ve Windows, tři druhy AVI souborů – VFW (Video for Windows – 16 bitů) – DS (Direct Show – 32 bitů) – AVI2 (OpenDML – 64 bitů)
MPEG (Moving Picture Experts Group) – organ.pro tvorbu kompresních algoritmů kompletní je pouze každý např. dvanáctý snímek, zbytek je definován jako změna mezi těmito tzv. I-framy – pouze pro přehrávání pro editaci musí být všechny snímky uloženy stejně – ekvivalent AVI MPEG-1 – pro CD disky MPEG-2 – pro DVD a TV produkci MPEG-4 – pro publikaci na Internetu MJPEG (Motion JPG) pro kompresi videa, soubor ze souvislého pásu JPG obrázků codec (Compressor DECompressor - kodek) – program pro kompresi a dekompresi videa nebo audia P.Beránek:Digitální video v praxi, Unis 2001
KIT ČZU
34
Digitální kamery technické parametry kvalitní objektivy digitální vstup/výstup analogový vstup/výstup paměťová média MiniDV kazeta, videokazeta Memory Stick pro ukládání videosekvencí ve formátu MPEG LCD monitor 2,5’’
stabilizátor obrazu, noční nahrávání akumulátor a nabíječka požadavky na HW – Pentium III nebo AMD K7 (ne Celeron nebo Duron), 64MB (128), velký HD (45 min videa s MJPEG kompresí zabere 10GB), pro DV videokameru firewire řadič, karta pro HW dekódování MPEG (Creative Labs)
SW firmy Pinnacle export na pásku, do souboru AVI, MPEG a dalších po přenosu do počítače lze videosekvence zkracovat (střih videa), přidávat titulky, zvuk atd. KIT ČZU
35
UPS (Uninterruptible Power Supply) • záložní zdroj při výpadku napájení v síti • zabraňuje ztrátě neuložených dat • baterie + elektronika pro přepnutí na baterii, dobíjení baterie • parametry – výkon ve VA – doba napájení (5-30 minut) KIT ČZU
36
Herní zařízení • joystick • gamepad • volant, pedály
KIT ČZU
37
