Периферийные устройства персонального компьютера подключаются к его интерфейсам

Периферийные устройства персонального компьютера подключаются к его интерфейсам и предназначены для выполнения вспомогательных операций. По назначению периферийные устройства можно подразделить на: устройства ввода данных; устройства вывода данных; устройства хранения данных; устройства обмена данными.

Устройства ввода знаковых данных Специальные клавиатуры. Клавиатура является основным устройством ввода данных. Специальные клавиатуры предназначены для повышения эффективности процесса ввода данных. Это достигается путем изменения формы клавиатуры, раскладки ее клавиш или метода подключения к системному блоку. Клавиатуры, имеющие специальную форму, рассчитанную с учетом требований эргономики, называют эргономичными клавиатурами.

ЭРГОНОМИКА – область знаний о человеке, имеющая основной целью сделать труд и отдых наиболее комфортными и максимально продуктивными. Несколько десятилетий назад ею изучались в основном возможности оптимизации трудовых процессов. В последние годы цели ЭРГОНОМИКИ и сфера ее применения значительно расширились и включают не только рабочее место и безопасные условия труда, но также дом, отдых, личные вещи – автомобиль, кровать, специализированные кресла, подушки и другие предметы (аксессуары), делающие жизнь человека удобнее, а его самого здоровее. Следование рекомендациям ЭРГОНОМИКИ способно внести весомый вклад в профилактику профессиональных и общих заболеваний, а также в долголетие человека, общества, нации.

Раскладка клавиш стандартных клавиатур далека от оптимальной. Она сохранилась со времен ранних образцов механических пишущих машин. В настоящее время существует техническая возможность изготовления клавиатур с оптимизированной раскладкой, и существуют образцы таких устройств (в частности, к ним относится клавиатура Дворака). Однако практическое внедрение клавиатур с нестандартной раскладкой находится под вопросом в связи с тем, что работе с ними надо учиться специально. На практике подобными клавиатурами оснащают только специализированные рабочие места.

Клавиатура Дво рака — раскладка клавиатуры, созданная и запатентованная профессором Вашингтонского университета Августом Двораком и Вильямом Дилли в 1936 для набора английских символов как альтернатива раскладки QWERTY Обеспечивает увеличение скорости и больший комфорт, а также снижает количество ошибок за счет размещения чаще всего используемых букв (латинских) в центре клавиатуры. Нагрузка на пальцы и неудобства снижены более чем на 90% по сравнению с обычной клавиатурой QWERTY. На клавиатуре Дворака пять клавиш, соответствующих гласным буквам (А, О, Е, U и I), размещены в центральном ряду под пальцами левой руки, а пять клавиш с чаще всего используемыми согласными буквами (D, Н, Т, N и S) - под пальцами правой руки.

Фото Дворака с учениками

По методу подключения к системному блоку различают проводные и беспроводные клавиатуры. Передача информации в беспроводных системах осуществляется инфракрасным лучом. Обычный радиус действия таких клавиатур составляет несколько метров. Источником сигнала является клавиатура

Устройства командного управления Специальные манипуляторы. Кроме обычной мыши существуют и другие типы манипуляторов, например: трекболы, тачпады, пенмаусы, инфракрасные мыши геймпады

Трекбол (англ. trackball) — указательное устройство ввода информации об относительном перемещении для компьютера. Аналогично мыши по принципу действия и по функциям. Трекбол функционально представляет собой перевернутую механическую (шариковую) мышь. Шар находится сверху или сбоку и пользователь может вращать его ладонью или пальцами, при этом не перемещая корпус устройства. Преимущество трекбола состоит в том, что он не нуждается в гладкой рабочей поверхности, поэтому трекболы нашли широкое применение в портативных персональных компьютерах.

Трекболы

В последнее время, однако, в портативных компьютерах вместо трекболов используют тачпады (англ. touchpad — сенсорная площадка), – сенсорные пластины, реагирующие на движение пальца пользователя по поверхности. Удар пальцем по поверхности тачпада воспринимается как нажатие кнопки.

Тачпады имеют различные размеры, но обычно их площадь не превосходит 50 см². Тачпады являются устройствами с довольно низким разрешением. Это позволяет использовать их в повседневной работе за компьютером (офисные приложения, веб-браузеры, логические игры), однако делает очень сложной работу в графических редакторах и практически невозможной игру в стратегиях. У тачпадов есть и ряд преимуществ, по сравнению с другими манипуляторами: не требуют ровной поверхности (в отличие от мыши); не требуют большого пространства (в отличие от мыши или графического планшета) расположение тачпада фиксировано относительно клавиатуры (в отличие от мыши); для перемещения курсора на весь экран достаточно лишь небольшого перемещения пальца (в отличие от мыши или крупного графического планшета); работа с ними не требует особого привыкания, как например, в случае с трекболом. .

с помощью одного тачпада (не прикасаясь к кнопкам) можно выполнять часть манипуляций левой кнопки мыши: n короткое касание — щелчок n двойное короткое касание — двойной щелчок n незавершённое двойное касание с последующим перемещением — перемещение объекта или выделение отдельные участки тачпада (полоска справа и сверху/снизу) могут быть использованы для вертикальной и горизонтальной прокрутки

Пенмаус представляет собой аналог шариковой авторучки, на конце которой вместо пишущего узла установлен узел, регистрирующий величину перемещения. Инфракрасная мышь отличается от обычной наличием устройства беспроводной связи с системным блоком. Для компьютерных игр и в некоторых специализированных имитаторах применяют также манипуляторы рычажно-нажимного типа (джойстики) и аналогичные им джойпады, геймпады и штурвально-педалъные устройства. Устройства этого типа подключаются к специальному порту, имеющемуся на звуковой карте, или к порту USB.

Устройства ввода графических данных Для ввода графической информации используют сканеры, графические планшеты (дигитайзеры) и цифровые фотокамеры. С помощью сканеров можно вводить и знаковую информацию. В этом случае исходный материал вводится в графическом виде, после чего обрабатывается специальными программными средствами (программами распознавания образов).

Сканеры Планшетный сканер Ска нер (англ. scanner) — устройство, которое, анализируя какой-либо объект (обычно изображение, текст), создаёт цифровую копию изображения объекта. Процесс получения этой копии называется сканированием. В большинстве сканеров для преобразования изображения в цифровую форму применяются светочувствительные элементы на основе приборов с зарядовой связью (ПЗС)

В 1857 году флорентийский аббат Джованни Казелли изобрёл прибор для передачи изображения на расстояние, названный впоследствии пантелеграф. Передаваемая картинка наносилась на барабан токопроводящими чернилами и считывалась с помощью иглы. В 1902 году, немецким физиком Артуром Корном была запатентована технология фотоэлектрического сканирования, получившая впоследствии название телефакс. Передаваемое изображение закреплялось на прозрачном вращающемся барабане, луч света от лампы, перемещающейся вдоль оси барабана, проходил сквозь оригинал и через расположенные на оси барабана призму и объектив попадал на селеновый фотоприёмник. Эта технология до сих пор применяется в барабанных сканерах. В дальнейшем, с развитием полупроводников, усовершенствовался фотоприёмник, был изобретен планшетный способ сканирования, но сам принцип оцифровки изображения остаётся почти неизменным.

Сканеры считывают с бумаги, пленки или иных твердых носителей тексты или изображения и преобразуют их в цифровой формат. Они служат везде: в крупных компаниях, где обрабатываются огромные архивы документов, в издательствах и проектно-конструкторских организациях, а также в небольших фирмах и домашних офисах. Насколько широка сфера применения сканеров, настолько много их разновидностей. Цена сканера может составлять от нескольких десятков долларов до десятков тысяч, оптическое разрешение – от 100 до 11000 точек на дюйм (на английском dpi, dot per inch), а скорость сканирования – от 1 -2 до 80 с. /мин. Для выполнения тех или иных конкретных задач пригодна не каждая модель. Как правило, пригодность сканера определяется совокупностью его технических параметров: конструктивным типом, форматом, разрешением, глубиной цвета, диапазоном оптических плотностей и т. д.

Виды сканеров Сегодня сканеры конструктивно выпускаются в четырех видах – ручном, листопротяжном, планшетном, барабанном. Причем каждому из них присущи как достоинства, так и недостатки.

Планшетные сканеры. Более распространены на рынке, чем другие типы сканеров и имеют ряд преимуществ по объему применения, т. е. более универсальны. Планшетные сканеры предназначены для ввода графической информации с прозрачного или непрозрачного листового материала. Принцип действия этих устройств состоит в том, что луч света, отраженный от поверхности материала (или прошедший сквозь прозрачный материал), фиксируется специальными элементами, называемыми приборами с зарядовой связью (ПЗС). Обычно элементы ПЗС конструктивно оформляют в виде линейки, располагаемой по ширине исходного материала. Перемещение линейки относительно листа бумаги выполняется механическим протягиванием линейки при неподвижной установке листа или протягиванием листа при неподвижной установке линейки.

Основными потребительскими параметрами планшетных сканеров являются: разрешающая способность; производительность; динамический диапазон; максимальный размер сканируемого материала. Разрешающая способность планшетного сканера зависит от плотности размещения приборов ПЗС на линейке, а также от точности механического позиционирования линейки при сканировании. (100 -8000 dpi) Производительность сканера определяется продолжительностью сканирования листа бумаги стандартного формата и зависит как от совершенства механической части устройства, так и от типа интерфейса, использованного для сопряжения с компьютером. Динамический диапазон определяется логарифмом отношения яркости наиболее светлых участков изображения к яркости наиболее темных участков. Типовой показатель для сканеров офисного применения составляет 1, 8 -2, 0, а для сканеров профессионального применения — от 2, 5 (для непрозрачных материалов) до 3, 5 (для прозрачных материалов).

Ручные сканеры Обычные или самодвижущиеся – обрабатывают полосы документа шириной около 10 см и представляют интерес, прежде всего для владельцев мобильных ПК. Принцип действия ручных сканеров в основном соответствует планшетным. Разница заключается в том, что протягивание линейки ПЗС в данном случае выполняется вручную. Они медлительны, имеют низкие оптические разрешения (обычно 100 - 300 точек на дюйм). Равномерность и точность сканирования при этом обеспечиваются неудовлетворительно и часто сканируют изображения с перекосом. Но зато они недороги и компактны.

Штрих-сканеры. Эта разновидность ручных сканеров предназначена для ввода данных, закодированных в виде штрих-кода. Такие устройства имеют применение в розничной торговой сети.

Барабанные сканеры. Барабанные сканеры, по светочувствительности, значительно превосходящие потребительские планшетные устройства, применяются исключительно в полиграфии, где требуется высококачественное воспроизведение профессиональных фотоснимков Разрешение таких сканеров обычно составляет 8000 -11000 точек на дюйм и более. В барабанных сканерах оригиналы размещаются на внутренней или внешней (в зависимости от модели) стороне прозрачного цилиндра, который называется барабаном. После монтажа оригинала барабан приводится в движение. За один его оборот считывается одна линия пикселей. Проходящий через слайд (или отраженный от непрозрачного оригинала) узкий луч света, который создается мощным лазером, с помощью системы зеркал попадает на ФЭУ (фотоэлектронный умножитель), где оцифровывается.

В листопротяжном сканере, как в факсимильном аппарате, страницы документа при считывании пропускаются через специальную щель с помощью направляющих роликов (последние зачастую становятся причиной перекоса изображения при вводе). Таким образом, сканеры этого типа непригодны для ввода данных непосредственно из журналов или книг. В целом возможности применения листопротяжных сканеров ограничены.

Сканеры форм. Предназначены для ввода данных со стандартных форм, заполненных механически или «от руки» . Необходимость в этом возникает при проведении переписей населения, обработке результатов выборов и анализе анкетных данных. От сканеров форм не требуется высокой точности сканирования, но быстродействие играет повышенную роль и является основным потребительским параметром.

Основные характеристики сканеров Оптическое разрешение - измеряется в точках на дюйм (dots per inch, dpi). Характеристика, показывающая, чем больше разрешение, тем больше информации об оригинале может быть введено в компьютер и подвергнуто дальнейшей обработке. Глубина цвета – это характеристика, обозначающая количество цветов, которое способен распознать сканер. Большинство компьютерных приложений, исключая профессиональные графические пакеты, такие как Photoshop, работают с 24 битным представлением цвета (полное количество цветов — 16. 77 млн. на точку). У сканеров эта характеристика, как правило, выше - 30 бит, и, у наиболее качественных из планшетных сканеров, - 36 бит и более. Динамический диапазон (диапазон плотности) Оптическая плотность есть характеристика оригинала, равная десятичному логарифму отношения света падающего на оригинал, к свету отраженному (или прошедшему - для прозрачных оригиналов). Минимально возможное значение 0. 0 D - идеально белый (прозрачный) оригинал. Значение 4. 0 D – абсолютно черный (непрозрачный) оригинал. Динамический диапазон сканера характеризует какой диапазон оптических плотностей оригинала сканер может распознать, не потеряв оттенки ни в светах, ни в тенях оригинала. Как правило, для большинства планшетных сканеров данная величина лежит в пределах от 1. 7 D (офисные модели) до 3. 4 D (полупрофессиональные модели). И только негативы и рентгеновские снимки обладают более высокими плотностями (3. 3 D – 4. 0 D), Тип подключения По типу интерфейса сканеры делятся всего на четыре категории: Сканеры с параллельным или последовательным интерфейсом, Сканеры с интерфейсом USB Сканеры со SCSI-интерфейсом Эти сканеры быстрее и дороже представителей двух предыдущих категорий и относятся к более высокому классу. Сканеры с ультрасовременным интерфейсом Fire. Wire(IEEE 1394) Специально

ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ СКАНЕРЫ Сегодня сканирование документов, книг, экспонатов является одной из важнейших задач архивов, библиотек, музеев во всем мире. Несмотря на то, что бумага по-прежнему является основным и привычным носителем информации, потребность в документах в электронной форме за последние годы существенно возросла. Преимущества оцифровки документации очевидны: расширенный доступ (электронный вариант может быть передан по электронной почте, на электронных носителях и т. д. ), удобство хранения и обмена, возможность создания неограниченного числа копий, автоматический поиск по электронной базе данных, возможность доступа с разных устройств (компьютеры, ноутбуки, КПК и т. д. ). Важный момент – сохранение в целости оригиналов, что особенно актуально в случае сканирования редких книг, уникальных рукописей и других ценных документов. Одним из примеров успешного распространения цифровых технологий является дистанционное обучение, когда учебные материалы от преподавателей к студентам распространяются посредством сети Интернет. Современное оборудование позволяет легко, быстро и надежно решить проблемы сканирования любых бумажных книг и документов. Профессиональные сканеры позволяют преобразовать в электронный вил практически любой документ, будь то книга, рукопись, чертеж, постер…

Книжные сканеры Большая часть книжных сканеров – планетарные: сканирующая головка расположена «сверху» на значительном удалении от сканируемого документа, Поверхность, на которую кладется книга регулируется под необходимый размер сгиба корешка, что обеспечивает максимально бережное отношение к оригиналу. Это особенно актуально при сканировании ценных книг, особенно поврежденных и порванных. Работа с такими оригиналами требует не только предельной аккуратности, но и наличия оборудования, обеспечивающего высокое качество копий. Современные модели книжных сканеров позволяют перевести в электронный вид тысячи книг, при этом электронные копии поврежденных или нестандартной формы оригиналов могут быть отмасштабированы и распечатаны в качественные бумажные копии.

Широкоформатные сканеры используются для сканирования крупноформатных документов – карт, чертежей, газет, постеров и других документов форматом вплоть до А 0 и А 1. В системе освещения широкоформатных сканеров отсутствует ультрафиолетовая компонента излучения, которая может повредить оригинал. Скорость сканирования документов очень велика – к примеру, чертеж формата А 0 сканируется всего в течение нескольких секунд. Современные модели обеспечивают высочайшее разрешение и точную цветопередачу даже при компактных размерах.

Поточные сканеры предназначены для сканирования несброшюрованных документов форматов от А 6 до А 3. Скорость сканирования современных моделей высока – до 320 страниц в минуту. Вмешательство оператора – минимально.

Графические планшеты (дигитайзеры) от англ. digitizer. Эти устройства предназначены для ввода художественной графической информации. Существует несколько различных принципов действия графических планшетов, но в основе всех их лежит фиксация перемещения специального пера относительно планшета. Такие устройства удобны для художников и иллюстраторов, поскольку позволяют им создавать экранные изображения привычными приемами, наработанными для традиционных инструментов (карандаш, перо, кисть).

История Первые планшеты работали замысловато: перо, касаясь поверхности, испускало искры, звук от которых улавливался микрофонами, расположенными вблизи. Триангуляционным методом определялось положение пера в пространстве. Такая система была сложной, дорогой и при этом ненадёжной, поскольку внешние шумы мешали точно определить положение пера. Первые графические планшеты, подобные современным, были представлены в 1964 году под названием «графакон» Они содержали сетку тонких проволок, создающих последовательность слабых магнитных импульсов, которые улавливались пером, что позволяло определять текущее положение пера. Первые планшеты для потребительского рынка назывались «Коала. Пэд» . Хотя изначально они были созданы для компьютера Apple II, со временем «Коала» распространилась и на другие персональные компьютеры. Потом другие фирмы стали выпускать свои модели планшетов.

Световое перо (англ. light pen ) — один из инструментов ввода графических данных в компьютер, разновидность манипуляторов. Внешне имеет вид шариковой ручки или карандаша, соединённого проводом с одним из портов ввода-вывода компьютера. Обычно на световом пере имеется одна или несколько кнопок, которые могут нажиматься рукой, удерживающей перо. Ввод данных с помощью светового пера заключается в прикосновениях или проведении линий пером по поверхности экрана монитора. В наконечнике пера устанавливается фотоэлемент, который регистрирует изменение яркости экрана в точке, с которой соприкасается перо, за счёт чего соответствующее программное обеспечение вычисляет позицию, «указываемую» пером на экране и может, в зависимости от необходимости, интерпретировать её тем или иным образом, обычно как указание на отображаемый на экране объект или как команду рисования. Кнопки используются аналогично кнопкам мыши — для выполнения дополнительных операций и включения дополнительных режимов. Также световое перо может быть элементом дигитайзера (графического планшета). В этом случае пером пишут или рисуют не по экрану монитора, а по поверхности планшета.

Сенсорный экран — устройство ввода-вывода информации; представляет собой экран, реагирующий на прикосновения к нему. Сенсорный экран изобрели в США в рамках исследований по программированному обучению. Компьютерная система PLATO IV, появившаяся в 1972 году, имела сенсорный экран на сетке ИК-лучей, состоявший из 16× 16 блоков. Но даже столь низкая точность позволяла пользователю выбирать ответ, нажимая в нужное место экрана. В 1983 году вышел компьютер HP-150 с сенсорным экраном на ИКсетке. Впрочем, в те времена сенсорные экраны применялись преимущественно в промышленной и медицинской аппаратуре. В потребительские устройства (телефоны, КПК и т. д. ) сенсорные экраны вошли как замена крохотной клавиатуре, когда появились устройства с большими (во всю переднюю панель) ЖК-экранами. Первая карманная игровая консоль с сенсорным экраном — Nintendo DS, первое массовое устройство, поддерживающее мультитач — i. Phone. Сенсорные экраны используются в платёжных терминалах, информационных киосках, оборудовании для автоматизации торговли, карманных компьютерах, операторских панелях в промышленности.

Цифровые фотокамеры. Как и сканеры, эти устройства воспринимают графические данные с помощью приборов с зарядовой связью, объединенных в прямоугольную матрицу. Одним из основным параметров цифровых фотоаппаратов является разрешающая способность, которая напрямую связана с количеством ячеек ПЗС в матрице. Наилучшие потребительские модели в настоящее время имеют 8 -10 млн ячеек ПЗС.

Устройства вывода данных В качестве устройств вывода данных, дополнительных к монитору, используют плоттеры (графопостроители) и печатающие устройства (принтеры), позволяющие получать копии документов на бумаге или прозрачном носителе. По принципу действия различают матричные, лазерные, термосублимационные и струйные принтеры.

Матричные принтеры. Это простейшие печатающие устройства. Данные выводятся на бумагу в виде оттиска, образующегося при ударе цилиндрических стержней ( «иголок» ) приводимых в действие электромагнитами через красящую ленту. Качество печати матричных принтеров напрямую зависит от количества иголок в печатающей головке. Выпускались принтеры с 9, 12, 14, 18 и 24 иголками в головке. Наибольшее распространение имеют 9 -игольчатые и 24 игольчатые матричные принтеры. Последние позволяют получать оттиски документов, не уступающие по качеству документам, исполненным на пишущей машинке. Принтеры с 24 -мя иголками называют LQ (англ. Letter Quality — качество пишущей машинки). Производительность работы матричных принтеров оценивают по количеству печатаемых знаков в секунду (cps — characters per second). Обычными режимами работы матричных принтеров являются: draft — режим черновой печати, normal — режим обычной печати и режим NLQ (Near Letter Quality), который обеспечивает качество печати, близкое к качеству пишущей машинки.

Основными недостатками матричных принтеров являются: монохромность, низкая скорость работы и высокий уровень шума, который достигает 25 д. Б. Матричные принтеры, несмотря на то, что многие считают их устаревшими, всё ещё активно используются для печати, (в основном с использованием непрерывной подачи бумаги, в рулонах) в лабораториях, банках, бухгалтериях, в библиотеках для печати на карточках, для печати на многослойных бланках (например, на авиабилетах), а также в тех случаях, когда необходимо получить второй экземпляр документа через копирку (обе копии подписываются через копирку одной подписью для предотвращения внесения несанкционированных изменений в финансовый документ)

Лазерные принтеры обеспечивают высокое качество печати. Отличаются высокой скоростью печати, которая измеряется в страницах в минуту (ррт —page per minute). Как и в матричных принтерах, итоговое изображение формируется из отдельных точек. Первым лазерным принтером стал EARS изобретённый в 1971 году в корпорации Xerox, а серийное производство было налажено во второй половине 70 -х. Принтер Xerox 9700 можно было приобрести в то время за 350 тысяч долларов и печатал он со скоростью 120 стр. /мин.

Принцип действия лазерных принтеров следующий: в соответствии с поступающими данными лазерная головка испускает световые импульсы, которые отражаются от зеркала и попадают на поверхность светочувствительного барабана; горизонтальная развертка изображения выполняется вращением зеркала; участки поверхности светочувствительного барабана, получившие световой импульс, приобретают статический заряд; барабан при вращении проходит через контейнер, наполненный красящим составом (тонером), и тонер закрепляется на участках, имеющих статический заряд; при дальнейшем вращении барабана происходит контакт его поверхности с бумажным листом, в результате чего происходит перенос тонера на бумагу; лист бумаги с нанесенным на него тонером протягивается через нагревательный элемент, в результате чего частицы тонера спекаются и закрепляются на бумаге.

К основным параметрам лазерных принтеров относятся: разрешающая способность, dpi (dots per inch — точек на дюйм); производительность (страниц в минуту); формат используемой бумаги; объем собственной оперативной памяти. При выборе лазерного принтера необходимо также учитывать параметр стоимости оттиска, то есть стоимость расходных материалов для получения одного печатного листа стандартного формата А 4. К расходным материалам относится тонер и барабан, который после печати определенного количества оттисков утрачивает свои свойства. В качестве единицы измерения используют цент на страницу (имеются в виду центы США). На практике лазерные принтеры массового применения обеспечивают значения от 2, 0 до 6, 0. Основное преимущество лазерных принтеров заключается в возможности получения высококачественных отпечатков. Модели среднего класса обеспечивают разрешение печати до 600 dpi, а профессиональные модели — до 1800 dpi и выше.

Светодиодные принтеры (иногда считают разновидностью лазерных принтеров) Принцип действия светодиодных принтеров похож на принцип действия лазерных принтеров. Разница заключается в том, что источником света является не лазерная головка, а линейка светодиодов. Поскольку эта линейка расположена по всей ширине печатаемой страницы, отпадает необходимость в механизме формирования горизонтальной развертки и вся конструкция получается проще, надежнее и дешевле. Типичная величина разрешения печати для светодиодных принтеров составляет порядка 600 dpi.

Струйные принтеры. В струйных печатающих устройствах изображение на бумаге формируется из пятен, образующихся при попадании капель красителя на бумагу. Выброс микрокапель красителя происходит под давлением, которое развивается в печатающей головке за счет парообразования. В некоторых моделях капля выбрасывается щелчком в результате пьезоэлектрического эффекта — этот метод позволяет обеспечить более стабильную форму капли, близкую к сферической. Качество печати изображения во многом зависит от формы капли и ее размера, а также от характера впитывания жидкого красителя поверхностью бумаги. В этих условиях особую роль играют вязкостные свойства красителя и свойства бумаги. К положительным свойствам струйных печатающих устройств следует отнести относительно небольшое количество движущихся механических частей и, соответственно, простоту и надежность механической части устройства и его относительно низкую стоимость. Основным недостатком, по сравнению с лазерными принтерами, является нестабильность получаемого разрешения, что ограничивает возможность их применения в черно-белой полутоновой печати.

В то же время, сегодня струйные принтеры нашли очень широкое применение в цветной печати. Благодаря простоте конструкции они намного превосходят цветные лазерные принтеры по показателю качество/цена. При разрешении выше 600 dpi они позволяют получать цветные оттиски, превосходящие по качеству цветные отпечатки, получаемые фотохимическими методами. При выборе струйного принтера следует обязательно иметь виду параметр стоимости печати одного оттиска. При том, что цена струйных печатающих устройств заметно ниже, чем лазерных, стоимость печати одного оттиска на них может быть в несколько раз выше.

Сублимационные принтеры Термосублимация (возгонка) — это быстрый нагрев красителя, когда минуется жидкая фаза. Из твёрдого красителя сразу образуется пар. Чем меньше порция, тем больше фотографическая широта (динамический диапазон) цветопередачи. Пигмент каждого из основных цветов, а их может быть три или четыре, находится на отдельной (или на общей многослойной) тонкой лавсановой ленте. Печать окончательного цвета происходит в несколько проходов: каждая лента последовательно протягивается под плотно прижатой термоголовкой, состоящей из множества термоэлементов. Эти последние, нагреваясь, возгоняют краситель. Точки, благодаря малому расстоянию между головкой и носителем, стабильно позиционируются и получаются весьма малого размера.

К серьёзным проблемам сублимационной печати можно отнести чувствительность применяемых чернил к ультрафиолету. Если изображение не покрыть специальным слоем, блокирующим ультрафиолет, то краски вскоре выцветут. При применении твёрдых красителей и дополнительного ламинирующего слоя с ультрафиолетовым фильтром для предохранения изображения, получаемые отпечатки не коробятся и хорошо переносят влажность, солнечный свет и даже агрессивные среды, но возрастает цена фотографий. За полноцветность сублимационной технологии приходится платить большим временем печати каждой фотографии (печать одного снимка 10 х15 см принтером Sony DPP-SV 77 занимает около 90 секунд). Стоимость печатающих механизмов фотопринтера Canon Selphy CP-510 всего 59€ 99. Наиболее известными производителями термосублимационных принтеров являются Canon и Sony.

К достоинствам сублимационной печати относится возможность смешивать на носителе изображения (бумаге) цвета в достаточно широком диапазоне (до 6 бит каждого из базовых цветов). Наиболее светлые тона формируются в облачке красителя также естественно, как и более тёмные. . К серьёзным проблемам сублимационной печати можно отнести крайне медленный вывод фотографий (фото 10 х15 см печатается более 1 минуты) и чувствительность применяемых чернил к ультрафиолету. Комплекты для сублимационной печати пока ещё дороги (одно фото 10 х15 см стоит не меньше 0, 4€, комплект на 100 листов стоит 35€).

По распространённости лидером является струйная печать, второй — лазерная, третьей — термосублимационная, четвёртой — матричная. Наиболее массовое применение монохромные лазерная и матричная технологии находят при печати текстов и графики, а полноцветная термосублимационная технология используется в фотопринтерах. Цветная струйная печать показывает хорошие результаты при печати текстов, графики и фотографий.

Другие принтеры Барабанные принтеры Первый принтер, получивший название UNIPRINTER, был создан в 1953 году компанией Remington Rand для компьютера UNIAC. По принципу действия напоминал печатную машинку. Основным элементом такого принтера был вращающийся барабан, на поверхности которого располагались рельефные изображения букв и цифр. Ширина барабана соответствовала ширине бумаги, а количество колец с алфавитом было равно максимальному количеству символов в строке. За бумагой располагалась линейка молоточков, приводимых в действие электромагнитами. В момент прохождения нужного символа на вращающемся барабане, молоточек ударял по бумаге, прижимая её через красящую ленту к барабану. Таким образом, за один оборот барабана можно было напечатать всю строку. Далее бумага сдвигалась на одну строку и машина печатала дальше.

Ромашковые (лепестковые) принтеры по принципу действия были похожи на барабанные, однако имели один набор букв, располагающийся на гибких лепестках пластмассового диска. Диск вращался, и специальный электромагнит прижимал нужный лепесток к красящей ленте и бумаге. Так как набор символов был один, требовалось перемещение печатающей головки вдоль строки, и скорость печати была заметно ниже, чем у барабанных принтеров. Заменив диск с символами, можно было получить другой шрифт, а, вставив ленту не чёрного цвета — получить «цветной» отпечаток. Шаровые принтеры (IBM Selectric) по принципу действия похожи на ромашковые принтеры, но литероноситель (печатающая головка) имел форму шара с выпуклыми буквами.

Гусеничные принтеры (train printer). Набор букв закреплён на гусеничной цепи; Цепные печатающие устройства (chain printer). Отличались размещением печатающих элементов на соединённых в цепь пластинах; Телетайпные принтеры состояли из электромеханической части, повторяющей электрическую печатную машинку, и модема. То есть, в один блок были объединены электрическая клавиатура, электромеханический рычаговый символьный принтер и устройство приёма и передачи информации по каналу связи. Дополнительно подключалось устройство записи и считывания перфоленты, обычно 5 -рядной (5 -битной). Термические принтеры фирмы Xerox. Характеризуются расходным материалом — веществом на основе парафина, плавящимся при 60 гр. по Цельсию.

Графопостроитель, плоттер — устройство для автоматического вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, сложных чертежей, карт и другой графической информации на бумаге размером до A 0 или кальке. Назначение графопостроителей — высококачественное документирование чертёжно-графической информации. Графопостроители рисуют изображения с помощью пера (пишущего блока). Связь с компьютером графопостроители, как правило, осуществляют через последовательный, параллельный или SCSI-интерфейс. Некоторые модели графопостроителей оснащаются встроенным буфером (1 Мбайт и более).

Первые плоттеры работали на принципе передвижения бумаги с помощью ролика, обеспечивая тем самым координату X, а Y обеспечивалась движением пера. Другой подход представлял собой модернизированный пантограф, управляемый вычислительной машиной и имеющий шариковое перо в качестве рисующего элемента. Позже это устройство было дополнено специальным кассетным держателем, который мог компоноваться перьями разной толщины и цвета. Hewlett Packard и Tektronix в конце 1970 -х представили планшетные плоттеры со стандартным размером с рабочий стол. С широким распространением струйных и лазерных принтеров с высокой разрешающей способностью, удешевлением компьютерной памяти и скоростью обработки растровых цветных изображений, графопостроители с пером практически исчезли из обихода.

Типы графопостроителей: рулонные и планшетные перьевые, струйные и электростатические векторные и растровые Графопостроители можно классифицировать следующим образом: по способу формирования чертежа — с произвольным сканированием и растровые; по способу перемещения носителя — планшетные, барабанные и смешанные по используемому инструменту (типу чертёжной головки) — перьевые, фотопостроители, со скрайбирующей головкой, с фрезерной головкой. Также плоттерами называют широкоформатные принтеры. Это не совсем корректно, однако дефакто уже является стандартом.

Устройства хранения данных Необходимость во внешних устройствах хранения данных возникает в двух случаях: 1. когда на вычислительной системе обрабатывается больше данных, чем можно разместить на базовом жестком диске; 2. когда данные имеют повышенную ценность и необходимо выполнять регулярное резервное копирование на внешнее устройство (копирование данных на жестком диске не является резервным и только создает иллюзию безопасности). В настоящее время для внешнего хранения данных используют несколько типов устройств

Стримеры. Стримеры — это накопители на магнитной ленте. Их отличает сравнительно низкая цена. К недостаткам стримеров относят малую производительность (она связана прежде всего с тем, что магнитная лента — это устройство последовательного доступа) и недостаточную надежность (кроме электромагнитных наводок, ленты стримеров испытывают повышенные механические нагрузки и могут физически выходить из строя). Емкость магнитных кассет (картриджей) для стримеров составляет до нескольких десятков гигабайт. Дальнейшее повышение емкости за счет повышения плотности записи снижает надежность хранения, а повышение емкости за счет увеличения длины ленты сдерживается низким временем доступа к данным.

Накопители на съемных магнитных дисках. К этой категории относится несколько разных типов устройств, ни одно из которых так и не стало общепринятым стандартом. Например, ZIP-накопители выпускаются компанией Iomega, специализирующейся на создании внешних устройств для хранения данных. Устройство работает с дисковыми носителями, по размеру незначительно превышающими стандартные гибкие диски и имеющими емкость 100/250/750 Мбайт. Устройства Hi. FD компании Sony позволяют использовать как специальные носители емкостью 200 Мбайт, так и обычные гибкие диски. В настоящее время распространение этих устройств сдерживается повышенной ценой. Накопители JAZ, как и ZIP-накопители, выпускается компанией Iomega. По своим характеристикам JAZносителъ приближается к жестким дискам. В зависимости от модели накопителя на одном диске можно разместить 1 или 2 Гбайт данных.

Магнитооптические устройства. Эти устройства получили широкое распространение в компьютерных системах высокого уровня благодаря своей универсальности. С их помощью решаются задачи резервного копирования, обмена данными и их накопления. Однако достаточно высокая стоимость приводов и носителей не позволяет отнести их к устройствам массового спроса. В этом секторе параллельно развиваются 5, 25 - и 3, 5 -дюймовые накопители, носители для которых отличаются в основном формфактором и емкостью. Последнее поколение носителей формата 5, 25" достигает емкости 5, 2 Гбайт. Емкость для носителей 3, 5" — от 640 Мбайт до 2. 3 Гбайт.

USB флэш-накопители. Это современное устройство хранения данных на основе энергонезависимой флэш-памяти. Одним из первых флэшки Jet. Flash в 2002 году начал выпускать тайваньский концерн Transcend. Устройство имеет минимальные размеры и допускает «горячее» (без выключения компьютера) подключение в разъем USB, после чего распознается как жесткий диск, причем не требует установки драйвера. Объем флэш-дисков может составлять от сотен Мбайт до сотен Гбайт.

Флеш‐память (англ. Flash-Memory) — разновидность твердотельной полупроводниковой энергонезависимой перезаписываемой памяти. Она может быть прочитана сколько угодно раз, но писать в такую память можно лишь ограниченное число раз (максимально — около миллиона циклов). Распространена флеш-память, выдерживающая около 100 тысяч циклов перезаписи — намного больше, чем способна выдержать дискета или CD-RW. Не содержит подвижных частей, так что, в отличие от жёстких дисков, более надёжна и компактна. Благодаря своей компактности, дешевизне и низкому энергопотреблению флеш‐память широко используется в портативных устройствах, работающих на батарейках и аккумуляторах — цифровых фотокамерах и видеокамерах, цифровых диктофонах, MP 3 -плеерах, мобильных телефонах, а также смартфонах и коммуникаторах. Также в последнее время широкое распространение получили USB флеш-накопители.

На конец 2008 г. основным недостатком, не позволяющим устройствам на базе флеш‐памяти вытеснить с рынка жёсткие диски (переносные), является высокое соотношение цена/объём, превышающее этот параметр у жестких дисков в 2‑ 3 раза. В связи с этим и объёмы флеш‐накопителей не так велики. Хотя работы в этих направлениях ведутся. Удешевляется технологический процесс, усиливается конкуренция. Ещё один недостаток устройств на базе флеш‐памяти по сравнению с жёсткими дисками — меньшая скорость. Несмотря на то, что производители накопителей заверяют, что скорость этих устройств выше скорости винчестеров, в реальности она оказывается ощутимо ниже. Что и приводит к значительному снижению общей производительности. Последние модели накопителей и по этому параметру уже вплотную приблизились к винчестерам. Однако, эти модели пока слишком дороги.

Устройства обмена данными Модем Устройство, предназначенное для обмена информацией между удаленными компьютерами по каналам связи, принято называть модемом (МОдулятор + ДЕМодулятор). При этом под каналом связи понимают физические линии (проводные, оптоволоконные, кабельные, радиочастотные), способ их использования (коммутируемые и выделенные) и способ передачи данных (цифровые или аналоговые сигналы). В зависимости от типа канала связи устройства приемапередачи подразделяют на радиомодемы, кабельные модемы и прочие. Наиболее широкое применение нашли модемы, ориентированные на подключение к коммутируемым телефонным каналам связи.

Цифровые данные, поступающие в модем из компьютера, преобразуются в нем путем модуляции (по амплитуде, частоте, фазе) в соответствии с избранным стандартом (протоколом) и направляются в телефонную линию. Модем-приемник, понимающий данный протокол, осуществляет обратное преобразование (демодуляцию) и пересылает восстановленные цифровые данные в свой компьютер. Таким образом, обеспечивается удаленная связь между компьютерами и обмен данными между ними. К основным потребительским параметрам модемов относятся: • производительность (бит/с); • поддерживаемые протоколы связи и коррекции ошибок; • шинный интерфейс, если модем внутренний