8. tétel: Output perifériák
Tétel: a periféria fogalma és típusai (I,O,I/O), a legfontosabb output perifériák: a monitorok típusai (CRT, LCD/TFT, gázplazmás), működési elvük, tulajdonságai; a nyomtatók (mátrix,tintasugaras,lézer) működési elvei; a rajzgép és jellemzői
Perifériának nevezzük azokat a számítógép központi egységéhez kívülről csatlakozó eszközöket, melyek az adatok ki- vagy bevitelét, illetve megjelenítését szolgálják.
A felhasználók munkájuk során kizárólag perifériákon keresztül kommunikálnak a számítógéppel. A perifériáknak három csoportja van:
a) bemeneti egységek (input perifériák)
b) kimeneti egységek (output perifériák)
c) ki- és bemeneti egységek
A számítógépbe bevitt adatokat, illetve elvégzett munkánk eredményét output egységek segítségével tekinthetjük meg. Az információ a központi egységből a kimeneti periférián keresztül áramlik a külvilág felé. Ezek az eszközök kizárólag az adatok megjelenítését szolgálják.
A számítógép legfontosabb kimeneti egységei:
- monitor
- nyomtató
Egyéb output periféria:
- rajzgép (plotter)
Monitorok
A legfontosabb kimeneti eszköz a monitor. Korábban többféle szabvány alapján gyártott típus létezett, de mára a VGA rendszerű monitorok az egyeduralkodók. A monitoron megjelenő képek képpontokból (pixel) állnak. A monitor minősége a megjelenített képpontok sűrűségétől és méretétől függ.
A monitorokat a képmegjelenítés elve szerint három csoportra bonthatjuk:
1. katódsugárcsöves
2. folyadékkristályos
3. gázplazmás
CRT monitorok:
A jelenleg legelterjedtebb katódsugárcsöves (CRT: Cathode Ray Tube) képernyõk (TV formájában) már közel 60 éve léteznek, s belsõ felépítésük ez idõ alatt nem sokat változott. Az alapelv a következõ: a képcsõ hátulján elhelyezkedõ elektronágyú elektronsugarat lövell ki a képcsõ elejére, amelyet egy foszfor-alapú réteg fed. Az elektronsugár útja számos erõs mágnes elõtt vezet, amelyek eltérítik azt, így a sugár a képcsõ elejének különbözõ részeit találja el. Amikor az elektronsugár eléri az elülsõ üveget, stimulálni kezdi a foszforréteget, ami ettõl fényleni kezd. Minden pont egy-egy pixelnek (képpont) felel meg. A képalkotáskor a sugár vízszintes vonalban, balról jobbra végigpásztázza a képernyõt, stimulálja a foszforpontokat, amelyek a feszültségtõl függõen fényesen, illetve halványan világítani kezdenek. Az egy képsor megrajzolásának sebességét sorfrekvenciának nevezzük; mértékegysége a kHz. Amikor a sugár eléri a képernyõ szélét, egy pillanatra kikapcsol (sorkioltási intervallum), a mágnes átállítódik, s megkezdõdik a következõ sor rajzolása. A folyamat addig ismétlõdik, míg a sugár el nem éri a képernyõ alját. Ekkor újra kikapcsol (képkioltási intervallum), a mágnes újra átállítódik, s az egész újra kezdõdik a képernyõ bal-felsõ sarkától.
Mivel a CRT monitorok súlya és kiterjedése igen nagy, hordozható számítógépekbe nem építhetők be.
LCD monitorok:
A monitorok másik típusa folyadékkristályos (LCD: Liquid Crystal Display) technológiával működik. Az LCD technika alapja a folyadékkristály átlátszóságának változása elektromos tér hatására.
A vékony folyadékkristály réteg két finoman barázdált felületű "filmréteg" között helyezkedik el, amelyek egymásra merőleges polárszűrőként működnek (Az egész elrendezés két üveglap között van, amelyek belső felületére átlátszó vezető fémréteget visznek fel). A folyadékkristály réteg nélkül a két polárszűrő teljesen megakadályozná a fény átjutását. A folyadékkristály réteg azonban pont olyan vastag, hogy a benne lévő spirálisan elcsavarodó (twisted) molekulák éppen 90 fokot forgatnak az első polárszűrőn áthaladó fény polarizációs síkján, így az akadálytalanul áthalad a második polárszűrőn. Az RCA felfedezése volt, hogy amennyiben feszültséget (elektromos teret) kapcsolnak a folyadékkristályra, a molekulák újrarendeződnek, és úgy állnak be, hogy nem forgatják el a polarizációt, azaz ez esetben a fény nem tud átjutni a kettős polárszűrőn. Ez a működés alapelve. Az LCD kijelzők természetesen sok-sok elemi folyadékkristályos pixelből állnak, amelyek vezérlése egyenként, külön-külön történik. A színes képernyőknél mindezt kiegészíti a beépített színszűrő, és a színes kép létrehozása ugyanolyan elveken alapul (a három alapszínből), mint az egyéb megjelenítőknél.
Az első LCD monitorokat hordozható számítógépeken - laptopokon, notebookokon - alkalmazták, de ma már számtalan asztali típus is létezik. Előnyük a vékonyságukból adódó kis helyigény és az alacsony energiafelhasználás, hátrányuk a kötött képfelbontás és a magasabb ár. A kötött képfelbontás azt jelenti, hogy az LCD monitorok, a katódsugaras monitorokkal ellentétben, csak egyféle (például 1024x768 képpont) méretű kép jó minőségű megjelenítésére alkalmasak. Más felbontások használata esetén a képminőség romolhat.
TFT monitorok:
Az LCD technika továbbfejlesztésével megjelentek az úgynevezett TFT (Thin Film Transistor) technológiával készült kijelzők. Előnyük az LCD monitorokkal szemben, hogy a katódsugárcsöves monitorokhoz hasonló jó képminőséget garantálnak. Grafikus alkalmazások
futtatására, mozgóképek szerkesztésére az LCD helyett TFT kijelzőt érdemes választani.
Plazma monitorok:
A legkevésbé ismert típus a gázplazmás monitor, amelyben a gázok a bennük lévő mozgó elektronok hatására fényt bocsátanak ki. Az ilyen kijelzőkben ionizált neon- vagy argongázt zárnak két olyan üveglap közé, melyekbe vízszintesen és függőlegesen vezetékek vannak beágyazva. Ezen vezetékek metszéspontjai határozzák meg a fényt kibocsátó képpontokat. A ma kapható plazma monitorok képátlója sokkal nagyobb egy átlagos CRT/TFT monitornál. Áruk ebből kifolyólag rendkívül magas.
A monitorokat az alábbi tulajdonságokkal rendelkeznek:
- méret (a monitor képátlója): leggyakrabbak a 17”-os monitorok (mértékegysége a coll, 1”=25,4mm)
- felbontás (a pixelek számát adja meg oszlop*sor szorzatalakban): pl. 1024x768
- színmélység (a megjelenített színek száma): ez lehet pl. 16 bit-es (65536 szín), 24 bit-es (16,7 millió szín) vagy 32 bit-es (4,3 milliárd szín)
- frekvencia (az 1mp alatt kirajzolt képek száma): általában 85Hz vagy 100Hz
- Pixelméret (a képernyő legkisebb, megvilágítható része): általában 0,2mm és 0,3mm közötti érték
- Vezérlés: analóg vagy digitális
Nyomtatók
A nyomtató (printer) a legegyszerűbb eszköz arra, hogy munkánk eredményét papíron is viszontláthassuk.
A nyomtatókat több ismérv alapján csoportosíthatjuk. Az alkalmazott technika szerint beszélhetünk ütő, illetve nem ütő nyomtatókról. A karakterek megjelenítési módja szerint a nyomtató lehet teljes karaktert író és pontokat író (raszteres) típusú.
A nyomtatott kép minőségét az egységnyi nyomtatási területre eső képpontok maximális száma, azaz a képfelbontás határozza meg, melynek mértékegysége a DPI (Dot Per Inch). Jó minőségű nyomtatáshoz minimum 300 dpi felbontást kell használnunk.
A nyomtatott szövegben az egy coll területen vízszintesen elhelyezkedő karakterek száma a CPI (Character Per Inch) mértékegységgel mérhető. A CPI az azonos szélességű karakterekből álló betűkészletek esetén konkrét, az eltérő szélességű karakterekből álló betűkészletek esetén pedig átlagos karakterszámot ad meg.
A nyomtatási sebességet a CPS (Character Per Seconds) vagy a lap/perc mértékegységekkel mérhetjük. A CPS az egy másodperc alatt kinyomtatható karakterek, míg a lap/perc az egy perc alatt kinyomtatható lapok mennyiségét jelenti.
A nyomtatóknak három típusa van:
a) mátrixnyomtató
b) tintasugaras nyomtató
c) lézernyomtató
Mátrixnyomtatók:
A mátrixnyomtató a nyomtatók legrégebbi típusa. Működése a klasszikus, tintaszalagos írógéphez hasonlít, azzal a különbséggel, hogy a mátrixnyomtató az írásjelek képét az írófejében elhelyezkedő tűk (9, 18 vagy 24 darab) segítségével pontokból alakítja ki. A tűk mágneses tér hatására mozdulnak ki, és rugóerő húzza vissza a helyükre. A kilökött tű a papír előtt kifeszített festékszalagra ütve hozza létre a papíron a karakter vagy ábra egy-egy pontját. Előnye, hogy indigós papírra egyetlen nyomtatási menetben több példányban is nyomtathatunk, így például a számlanyomtatás terén nehezen nélkülözhető. Hátránya, hogy képek nyomtatására nem alkalmas.
Tintasugaras nyomtatók:
Alacsony árának és jó minőségének köszönhetően ez a típus a legelterjedtebb az otthoni felhasználók körében. A tintasugaras nyomtatók mai változatai már nyomtatvány szintű írásképet adnak, egyes színes típusok pedig speciális papíron fotó-realisztikus minőség előállítására is képesek.
Nyomtatáskor egy kisméretű tintaágyú egy festékpatronból mikroszkopikus méretű tintacseppeket lő a papírra. A festékporlasztást az egyes típusok különböző módon - gőzbuborékok segítségével vagy elektrosztatikusan - valósítják meg. Egy-egy karaktert sokkal több pontból alakítanak ki, mint a mátrixnyomtatók, és rendkívül csendesek.
Lézernyomtatók:
A lézernyomtató működési elve a fénymásolókhoz hasonlítható. Egy speciális, fényérzékeny anyaggal bevont, elektromosan feltöltött hengerre lézer rajzolja fel a nyomtatandó képet. A lézerpásztázott helyeken a henger elektrosztatikus töltést kap, így amikor érintkezésbe kerül a festékport tartalmazó rekesszel, a festék feltapad a hengerre. A hengerről gördítéssel kerül át a kép a papírra, majd a nyomtató magas hőmérsékletű beégető művében rögzül a nyomat.
A lézernyomtatót leginkább irodákban használják, mivel gyorsan, jó minőségben képes nyomtatni. Egyes típusai tömeges nyomtatásra is kiválóan alkalmasak. Léteznek színes lézernyomtatók is, amelyeknél a színes kép cián, bíbor, sárga és fekete színekből áll össze. Ezek a színek képezik az alapját a nyomdákban is használt CMYK színkeverési módnak.
Rajzgépek
A plotter, más néven rajzgép, speciális, nagyméretű műszaki rajzok előállítására alkalmas eszköz, ezért főleg mérnöki irodák használják. A plotter működése eltér az eddig megismert elvektől, két egymásra merőleges sínen mozgó tollal, ceruzával rajzolja meg a képet. A mai korszerû plotterek beépített processzoruk révén jelentõs intelligenciával rendelkeznek. Több különbözõ színû és/vagy vastagságú tollat kezelnek, nagy mennyiségû adatot képesek tárolni, és a működtetõ számítógéptõl függetlenül, önállóan, a tollmozgásokat optimalizálva képesek dolgozni.
Egy plotternek a következő jellemzői vannak:
· befogható rajzlap mérete
· rajzlap anyaga
· gyorsulás
· tengelyirányú tollsebesség
· pontosság
· méret és súly
· tollak száma (a többféle tollnöveli a rajz szemléletességét)
· használható tollfajta (lehet: tustoll, golyóstoll, rostirón, kerámiahegyű)
· ismételhetõség (a toll mennyire képes a kiindulási helyére visszatérni)
· felbontás (a toll lehetséges legkisebb elmozdulása)
| Témakör | Kulcsszavak, fogalmak | Pont |
| 8.1 Periféria fogalma és csoportjai | periféria, input, output, i/o | 1 pont |
| 8.2 Monitorok 8.2.1 A CRT és a LCD/TFT működési elve 8.2.2 A monitorok tulajdonságai | katódsugárcsöves (CRT), folyadékkristályos (LCD/TFT), coll, felbontás, színmélység, frekvencia, pixel | 2+1 pont |
| 8.3 Nyomtatók 8.3.1 A mátrixnyomtató működési elve 8.3.2 A tintasugaras nyomtató működési elve 8.3.3 A lézernyomtató működési elve | mátrix, tintasugaras, lézer | 1+1+1 pont |
| | plotter, toll | 1 pont |
Kérdések:
- Hogyan lehet a monitor felbontását megváltoztatni?
- Hogyan lehet a képernyőfrissítési frekvenciát megváltoztatni?
- Melyik monitor kíméli jobban a szemet?
- Legalább mekkora frekvenciára állítsuk a monitort, hogy a vibrálást ne érzékeljük?
- Mit értünk a monitor képátlója alatt?
- Milyen csatlakozójú nyomtatók léteznek?
- Mi történhet a tintasugaras nyomtató festékpatronjával ha huzamosabb ideig nem használjuk?
- Milyen célokra használható egy plotter?
Megjegyzés küldése