По способу управления:

- контактные - герконовые переключатели - включени, отключени осуществляется под действием миниатюрного постоянного магнита приводимого в движение с помошью клавишного стержня. Долговечны и почти бесшумны. Недостатки - залипание клавиш и так как присутствует магнит - воздействие магнитных полей. - мембранные переключатели - обычно состоит из 3х слоев, на двух из них нанесены проводяшие дорожки, третий слой - изолирующий или разделяющий. Места где распологаются клавиши имеют вырезы, позволяюший при нажатии клавиши замыкатся. Низкая стоимость, гибкость, надежность, защишеность от попадания влаги и грязи. Основной недостаток - низкая ремонтопрегодность. - переключатель на основе токопроводяшей резины - изготавливаются из силиконовой резины на нижней поверхности колпочка клавиши из непроводяшей резины помешается прокладка из токопроводяшей резины. Клавиши располагаются на плате на которой печатным способом выполнены необходимые электрические контакты и схемы соединения. В момент нажатия клавиши, токопроводяшая прокладка прижимается к плате и замыкается. - безконтактные

Механическое воздействие вызывается изменением емкости, индуктивности или сопротивления, а затем воздействие превращается в электрический сигнал.

Мышь, характеристики, параметры

- чувствительность - функциональное назначение клавиши - чувствительность к двойному клику

Классификация мыши

- простой привод, конструкция состояла из двух перпендикулярных колес - шаровый привод, прорезиненый шарик, к шарику прижаты ролики, который снимает изменение по каждому из измерений и передает их на датчики, преобразуя механические действия в электрический сигнал. (загрязнение шарика, вывод из строя роликов; простота конструкции и конкуренция с альтернативными датчиками) - оптические мыши - в основе оптические датчики которые призваны непосредственно отслеживать перемешение рабочих поверхностей относительно мыши (оптронные датчики - состоит из двойной оптопары которая состоит из светодиода и двух фотодиодов, так же в состав датчиков входит диск с отверстиями или лучевыми прорезями, которые перекрывают световой поток по мере перемещения мыши) При перемещении мыши диск вращается и с фотодиода снимается сигнал соответствующий скорости перемещения мыши. А второй фотодиод смещен на некоторый угол служит для определения направления вращения диска.

(необходимость использования специализированных ковриков, необходимость определенной ориентации мыши, чувствительность к загрязнению коврика, высокая стоимость)

В нижней части мыши устанавливается специальный светодиод который подсвечивает нижнюю повернъность в которой перемещается мышь, миниатюрная камера "фотографирует" (снимает данные) с поверхности более чем 1000 раз в секунду, эти данные передаются процессору который обрабатывает данные события и делает выводы о изменении положения мыши. (работа на любой поверхности, некоторые мыши пресутствует детектирование мелких движений, данная мышка не может быть использована с кграфическими планшетами(ввиду их аппаратных особенностей))

- гироскопические мыши - оснащены гироскопом которые распознают движения не только на поверхности но и в пространстве (logitech, и что то там еше корейсоке)

Основные интерфейсы

rs232 (com порт), miniDin(PS/2), USB, bluetooth

Джойстик - устройство ввода информации который представляет собой манипулятор посредством которого можно задавать экранные координаты графического объекта. Джойстик представляет собой ручку наклоном которой можно задавать направление в двумерной плоскости. По меимо координатных осей x и y возможно изменение координаты z за счет вразения рукоядки вокруг оси а так же наличие второй ручки или дополнительного колесика.

Разновидности джойстиков по количеству степеней свободы (плоскости в которых можно изменять положения контролируемого объекта)

- одномерные - управление перемещением объекта вверх вних влево вправо - двумерные - трехмерные

технологии джойстиков можно разделит на несколько видов

- дискретные - сенсоры таких ждойстиков могут принимать два значения (0,1) при этом каждое нажатие выдает один управляющий импульс и смещает курсор на одну позицию. Диапазон смещения курсора при этом не ограничен. - аналоговые - у таких выходной сигнал меняется от 0 до max в зависимотси от отклонения рукоядки. Диапазон перемещения курсора ограничен ходом ручки. (потенциометр и АЦП, енкодер - оптический датчик на подобие тех что применяются в компьютерных мышах (зубчатое колесо при вращении пересекает луч от светодиода к фотодиоду), тензометрические датчики, оптическая матрица, магнитные датчики)

Трекбол (англ. trackball) — указательное устройство ввода информации об относительном перемещении для компьютера. Аналогично мыши по принципу действия и по функциям. Несмотря на внешние различия, трекбол и мышь конструктивно похожи — при движении шар приводит во вращение пару валиков или, в более современном варианте, его сканируют оптические датчики перемещения (как в оптической мыши).

Дигитайзер.

Дигитайзер – устройство для преобразования готовых изображений (чертежей, карт) в цифровую форму. Представляет собой плоскую панель – планшет, располагаемую на столе, и специальный инструмент – перо, с помощью которого указывается позиция на планшете.

Устройство ввода графической информации. Характеристики, класификация. Планшеты. Сканеры. Варианты конструктивного исполнения и принципы функционирования. Датчики CCD, CIS. Программные интерфейсы TWAIN, WIA.

Процесс преобразования графической информации в цифровую состоит из двух этапов:

- считывание - кодирование

Считанная информация при кодировании по определенным правилам (алгоритму) преобразуется в цифровой код. Данный процесс называется кодированием.

Основные характеристики графического ввода информации:

- рабочее поле (поверхность устройства в пределах которого производится процесс считывания) - аппаратная скорость (максимальная скорость считывания информации) - реальная скорость - погрешность считывания (максимальное отклонение) - разрешаюшая способность (растояния между двумя точками считывания информации) - полуавтоматический и автоматический ввода информации - полуавтоматический - поиск и выделение определенных элементов осужествляется с помошью оператора, а в кодировании пользователь не задействован (графический планшет) - автоматическии - преобразование сигнала, считывание и кодирование происходит без участия пользователя (сканер)

Графический планшет - дигитайзер.

Характеристики планшетов:

- разрешение - чувствительность к нажатию - уровни давления (512 уровней давления)

Конструктивной особенностью является размер планшета и интерфес подключения (usb, com)

Сканер - устройство для преобразования расположеного на клоском насителе (как правило бумаги) изображения в цифровой формат. Процесс получения цифровой копии - сканирование.

Основные характеристики сканера

- оптическое разрешение (определяется количесвом дфото-атчиков на дюйм горизонтали сканирования изображения) - разрешение по x (количество пикселей у фоточувствительной линейке) - разрешение по y (определяется величиной хода шагового двигателя и точностью работы механики, механическое разрешение значительно выше разрешения фотолинейки) - скорость сканирования - глубина цвета (состоит из двух параметров внутреняя и внешняя глубина. Внутреняя глубина - разрядность АЦП который определяет сколько цветов может быть просканировано, внешняя глубина - сколько непосредствено цетом можно передать от сканера - компьютеру). При цветопередаче как правило передается 24 бита (пл 8 бит на каждый цвет) - максимальная оптическая плотность - максимаольная плотность оригинала которую сканер отличает от "полной темноты" - источники света (ксеноновые лампы - долгий срок службы, долго прогреваются, дешевые. Флуорисцентные - долгий срок службы. LED - низкое энергопотребление, цветопередача низкая) - типы датчика сканера (CIS,CCD) (картинки их работы)

CIS представляет собой линейку фотоэлементов которая равна ширине сканируемой поверхности, во время сканирования она перемещается под стеклом и строка за строкой передает информацию об изображении на оригинале в виде электрического сигнала. Для освещения или подстветки используются светодиоды, которые расположены в непосредственной близости от фотолинейки на тойже движушейся платформе.

Классификация сканера:

- ручной сканер (склейка фрагментов) - листопротяжные сканеры (через щель протащить лист бумаги) - планшетные сканеры (на специальное стекло кладется лист), планшетные с листопротяжными вставками - барабанные сканеры (ао светочувствительности гораздо выше, разрешение - 2000 х 5000 )

Общий принцип функционирования:

- калибровка преобразовательной системы - перемещение сканирующей головки - опрос фотодатчиков (эл сигнал) - аналогово - цифровое преобразование (эл -> цифровой сигнал) - обработка данных - передача данных на компьютер (носитель)

Сканеры, черно-белые, полутоновые

Источник белого цвета (как правило лампа), объектив и ПЗС размещены в каретке, которая перемещается по направлению и осуществляет оптическое сканирование строк документов. Отраженное оптическое изображение строки записывается в ПЗС, в виде разрядов различной величины, зависящей от интенсивности отраженного света. Эти заряды формируется в виде аналогового сигнала, сдвигаются к выходу и поступают на АЦП или компараторы. Черно-белые сканеры, входной сигнал сравнивается с опорным напряжением и в результате данного сравнения на выходе формируется сигнал нулевого уровня, который соответствует белому цвету, и еденичного уровня который соответствует черному цвету. Черно-белые сканеры, содержащие АЦП позволяют различать оттенки серого цвета, АПЦ преобразует аналоговый сигнал в n-разрядный код, в результате чего может распозноваться 2^n уровней серого цвета. На качество получаемого изображения влияет 3 составляющих: оптическая система, блок ПЗС, АЦП. ПЗС может представлять собой выполненую в виде линейки фоточувствительных элементов или матриц.

Схема цветных сканеров, с поворотным цветофильтром.

Эффект селективного поглазения света.

Схема с разделительной призмой.

Специальная призма реализует эффект дихроизма - окраска кристала при попадании белого цвета через нее в зависимости от расположения оптической оси. За счет преломления исходного пучка света в призме выполняется его пространственное разложение на компоненты RGB которые поступают на соответствующие линейки ПЗС.

Интерфесы подключения:

- USB, не только передача данных но используется в качестве источника питания - Centronics - wifi

Програмный интерфейс сканеров: Идеология стандарта twain расчитана на взаимодействие програмно аппаратных воздействия изображения и разделена на 4 уровня: преложения, протокола, уровень драйвера, устройсва. Система twain не имеет лицензионых отчислений. WIA - интерфейс доставки изображений windows. Теснно взаимодействует с ядром системы windows, и содержит широкий спектор системных компонентов. 2sobject - подключение устройств; scanerwizard - мастер сканирования; windows explorer user interface;