Человек неспособен воспринимать машинный код напрямую, а для его преобразования используются устройства вывода информации. На информатике в 8 классе изучают в том числе и эту тему. Однако повторно ознакомиться с разновидностями и принципом работы подобных устройств может быть полезно и при дальнейшем обучении.
Общее определение
Чтобы формально понять, какое устройство предназначено для вывода информации, можно обратиться к определению «сердца» компьютера, которое включает процессор и оперативную память. Однако фактическую классификацию подобной аппаратуры можно представить по типу вывода:
- Звуковой.
- Графический (визуальный).
- Совмещённый с вводом.
Эти аппаратные средства представляют соответствующую информацию в форме, которую способен воспринимать человек. Они должны быть подключены к управляющему блоку кабелем, соответствующем типу адаптера. Помимо того, требуется установка драйвера — без этой управляющей программы операционная система не сможет корректно взаимодействовать с аппаратурой, в некоторых случаях она вовсе не будет работать. При присутствии необходимых компонентов и их совместимости пользователь получает корректный вывод (звук, графику или текст, например).
Графический вывод
Эта группа подразумевает любые аппараты, необходимые для представления графической информации. Во-первых, это устройства вывода изображения в реальном времени — мониторы и проекторы. Во-вторых, к ним относятся все средства печати на бумаге или другом материале.
Общая характеристика мониторов
Устройство, в реальном времени выводящее символьную и графическую информацию на экран, может работать на базе электронно-лучевых трубок или жидкокристаллических панелей. Если в случае персональных компьютеров первую разновидность ещё можно встретить в маленьких населённых пунктах или у пожилых людей, то у ноутбуков все мониторы — жидкокристаллические. Это обусловлено компактностью и плоскостью таких экранов, а также отсутствием многих отрицательных факторов. Электронно-лучевые трубки обеспечивают гораздо меньшее качество отображения, вредят глазам и производят потенциально пагубное излучение.
Любой экран обладает тремя основными параметрами:
- длина диагонали;
- разрешение;
- расстояние между точками.
Изображение состоит из пикселей — так называется набор точек. Разрешение определяет число точек, выводимое по ширине и высоте. Рост этого параметра для одной и той же диагонали увеличивает качество изображения. Пиксели также актуальны для текстового режима, а конкретная отведённая площадь определяется программно. Монохромные экраны, способные выводить лишь два цвета, применяются в некоторой простой электронике. Цветные же способны выводить красный, зелёный и синий — баланс между этими электронными лучами формирует конкретный видимый оттенок.
Диагональ зависит от предполагаемого объёма информации для одновременного вывода. При этом важен параметр шага точек или расстояния между пикселями. Чем он меньше, тем большее разрешение возможно при сохранении диагонали.
Важно знать, что эти характеристики первоочередно влияют на максимально возможное качество, а фактическое изображение зависит от видеокарты — она служит для аппаратной обработки графической информации. Корректный вывод, обладающий правильной цветопередачей и нормальной скоростью отображения, возможен при помощи драйвера — программного средства взаимодействия.
Свойства и разновидности принтеров
Этот тип устройств необходим для обеспечения вывода на бумагу. Печатающее устройство также работает с пиксельным представлением. Печать выполняется движущейся горизонтально головкой, а вертикальное смещение достигается смещением листа валиками. Вместо бумаги может использоваться плёнка или другой специализированный материал, если это допускает конкретная модель принтера. Один из способов классификации определён способом формирования вывода, который может быть:
- последовательным (символьным);
- строчным;
- страничным.
По способам также различают ударную и безударную, цветную и монохромную печать. При этом важны такие характеристики:
- Скорость. Количество единиц вывода (символов, строк, страниц) в единицу времени.
- Разрешающая способность. Используется параметр числа точек на дюйм.
Красящий материал может быть нанесён матричным, лазерным, литерным, струйным или термическим методом. Матричные ударные принтеры работают с набором игл, бьющих через ленту из картриджа. Иголки приводятся в движение электромагнитом головки, а их количество определяет качество получаемого оттиска. В струйных безударных устройствах рабочая часть не контактирует с бумагой напрямую, из-за чего они работают почти без шума. Принцип окрашивания построен на выбрасывание крайне маленьких струй краски через сопла.
Получаемое качество может сравнивать с типографическим, при этом скорость превосходит матричную. Недостатки возможно перечислить очень кратко — это наличие требований к сухости помещения и качеству бумаги.
Современная лазерная технология держит превосходство как в качестве, так и в скорости, из-за чего часто входит в список устройств для корпоративного доступа. Печать осуществляется за счет притягивания частичек тонера по сформированной на барабане картинке и их последующего переноса на бумагу.
Плоттеры, или графопостроители
Хотя изображение также наносится по точкам, эти аппараты обеспечивают высочайшее качество, необходимое инженерам для построения схем, карт, чертежей, объёмных изображений, художественных иллюстраций. Эта графика необходима для работы множества специалистов — оформителей, художников, дизайнеров, проектировщиков и инженеров. Ещё одним важным отличием от принтера являются максимальные размеры документов. Можно указать две большие разновидности подобных устройств:
- Планшетные. Бумага статична, а головка движется по всей плоскости.
- Барабанные. Полотно смещается системой прижима.
Основное преимущество барабанной системы — длина печатаемого материала зависит лишь от длины бумажного рулона. Перечень принципов действия также многообразен:
- Перьевой. Чертёж выполняется одним пером (или несколькими разноцветными).
- Струйный. Технология аналогична принтерам этого типа.
- Электростатический. Дорогостоящая технология, основанная на воздействии электрического заряда при протягивании полотна. Обеспечивает наилучшее качество.
- Термопереносные. Монохромная печать на термочувствительной бумаге через электрический нагрев игл.
В списке не указан карандашный тип, который распространён благодаря дешевизне. Он работает на весьма дешёвом расходном материале — обычном грифеле, при этом обеспечивая достаточное качество для большинства схем и чертежей.
Звуковые устройства
Со звуковой информацией работают акустические колонки, наушники и встроенные динамики. Стоит назвать два способа воспроизведения звуков:
- Частотный. Метод имитации основан на спектре частот музыкальных инструментов, описанных математическими моделями. Для него характерен явный «металлический» оттенок.
- Волновой. Использует в работе записи звучания реальных инструментов — семплы, которые хранятся в памяти звуковой карты. Большое разнообразие семплов позволяет добиться наиболее естественного звучания.
За программную часть взаимодействия звуковой карты с воспроизводящей техникой отвечают драйвера. Получая электрический сигнал, головка колонок аппаратно преобразует его в звуковое давление. Различают однополосные и многополосные устройства с одним широкополосным и несколькими излучателями соответственно. При использовании нескольких головок каждая отвечает за определённый спектр частот, что позволяет повысить качество звука. Среди них пассивные выдают малую мощность, а активные обладают встроенным усилителем, регуляторами тембра и громкости, из-за чего нуждаются в подключении к электрической сети.
Существуют различные способы классификации наушников. По методу передачи сигнала они бывают проводными и беспроводными. Первые отличаются более качественным звуком за счет отсутствия потерь информации, а вторые — мобильностью и удобством эксплуатации. Наушники различаются своей конструкцией:
- Вставные.
- Внутриканальные.
- Накладные.
- Мониторные.
Любое акустическое устройство, в том числе наушники, отличаются оформлением. Существует три типа акустического оформления:
- Открытое. Отсутствует изоляция от внешних звуков, но при этом волны почти не взаимодействуют с корпусом, что делает звук естественным.
- Полуоткрытое. Переходный тип.
- Закрытое. Полная звукоизоляция, которая приводит к некоторым искажениям звука.
К самому простому устройству звукового вывода следует отнести динамик. Из-за своей дешевизны, несмотря на примитивность семплов и низкое качество звука, применяется везде. Наибольшее его значение для компьютера — способ подачи сигналов об ошибках, которые можно настроить отдельно от основного звукового выхода. Это может быть важно, когда подсоединены колонки с выключенным звуком или снятые с головы наушники. Ещё одно преимущество — предупреждающий сигнал получится вывести даже без установленных драйверов.
Устройства вывода информации — важный компонент компьютера в современном представлении. Эта техника позволяет видеть изображения и текст, печатать их, слышать системные оповещения и музыку. Для дальнейшего изучения информатики важно иметь представление о принципах взаимодействия процессора и оперативной памяти с этими устройствами.
