Двоичное кодирование. Устройства вывода информации

   При  раздельном управлении интенсивностью  основных цветов количество получаемых  цветов увеличивается. Так для  получения палитры при глубине  цвета в 24 бита на каждый  цвет выделяется по 8 бит, то  есть возможны 256 уровней интенсивности  (К = 28).

   Двоичный  код 256-цветной палитры. 

 

Оцифровка изображений 

Оцифро́вка (англ. digitization) — описание объекта, изображения (в аналоговом виде) в виде набора дискретных цифровых замеров (выборок) этого сигнала/объекта, при помощи той или иной аппаратуры, т. е. перевод  его в цифровой вид, пригодный  для записи на электронные носители.

Для оцифровки  объект подвергается дискретизации (в  одном или нескольких измерениях, например, в одном измерении для  звука, в двух для растрового изображения) и аналогово-цифровому преобразованию конечных уровней.

Полученный  в результате оцифровки массив данных («цифровое представление» оригинального  объекта) может использоваться компьютером  для дальнейшей обработки, передачи по цифровым каналам, сохранению на цифровой носитель. Перед передачей или  сохранением цифровое представление, как правило, подвергается фильтрации и кодированию для уменьшения объема.

Чтобы оцифровать обычную фотографию для обработки  на компьютере, используется сканер. Сканер захватывает изображение и позволяет  сохранить его в виде файла, который  можно отредактировать, распечатать  или разместить на веб-сайте.

Говоря о  разрешении сканера, важно понимать, какое именно разрешение имеется  в виду - оптическое или интерполяционное. Оптическое разрешение сканера определяется тем, сколько пикселей он «видит». Например на одном дюйме головки сканера  расположено 600 сенсоров, каждый из сенсоров «видит» один пиксель. Это дает горизонтальное оптическое разрешение в 600 пикселей на дюйм. При сканировании головка движется вдоль изображения, и если она, сканируя один дюйм изображения, останавливается 600 раз, то вертикальное оптическое разрешение сканера будет равняться 600 пикселям на дюйм. Если в описании сканера  указано: «Оптическое разрешение 600 dpi», это означает, что разрешение составляет 600 dpi по горизонтали и  столько же по вертикали.

Интерполяционное  разрешение - это то, сколько пикселей сканер в состоянии «угадать». Если вы дадите сканеру с оптическим разрешением  в 300 dpi задачу сосканировать изображение  с разрешением 600 dpi, он по-прежнему различит только 300 пикселей на дюйм, а остальные  вставит по своему усмотрению, основываясь  на цвете соседних точек.

Интерполяция  чаще всего ухудшает конечный результат. Вы можете точно так же увеличить  отсканированную картинку при помощи программы-редактора, так что высокое  интерполяционное разрешение не делает сканер ценнее.

Понятие сжатия данных

Сжатие данных (англ. data compression) — алгоритмическое  преобразование данных, производимое с целью уменьшения их объёма. Применяется  для более рационального использования  устройств хранения и передачи данных. Синонимы — упаковка данных, компрессия, сжимающее кодирование, кодирование  источника. Обратная процедура называется восстановлением данных (распаковкой, декомпрессией).

Сжатие основано на устранении избыточности, содержащейся в исходных данных. Простейшим примером избыточности является повторение в  тексте фрагментов (например, слов естественного  или машинного языка). Подобная избыточность обычно устраняется заменой повторяющейся  последовательности ссылкой на уже  закодированный фрагмент с указанием  его длины. Другой вид избыточности связан с тем, что некоторые значения в сжимаемых данных встречаются  чаще других. Сокращение объёма данных достигается за счёт замены часто  встречающихся данных короткими  кодовыми словами, а редких — длинными (энтропийное кодирование). Сжатие данных, не обладающих свойством избыточности (например, случайный сигнал или  шум, зашифрованные сообщения), принципиально  невозможно без потерь.

Все методы сжатия данных делятся на два основных класса:

• Сжатие без потерь
• Сжатие с потерями

При использовании  сжатия без потерь возможно полное восстановление исходных данных, сжатие с потерями позволяет восстановить данные с искажениями, обычно несущественными  с точки зрения дальнейшего использования  восстановленных данных. Сжатие без  потерь обычно используется для передачи и хранения текстовых данных, компьютерных программ, реже — для сокращения объёма аудио- и видеоданных, цифровых фотографий и т. п., в случаях, когда  искажения недопустимы или нежелательны. Сжатие с потерями, обладающее значительно  большей, чем сжатие без потерь, эффективностью, также применяется для сокращения объёма аудио- и видеоданных и  цифровых фотографий в тех случаях, когда такое сокращение является приоритетным, а полное соответствие исходных и восстановленных данных не требуется. 

2. Устройство вывода  информации. Принтеры  и плоттеры. Классификация  принтеров.  Понятие  разрешения устройства  вывода. Преимущества  и недостатки каждой  технологии печати. Основные характеристики  принтеров (размер  бумаги, скорость  печати, объем памяти, разрешение, цветность  и др.) и их роль  при  печати  документов.

Устройства  вывода — средства вывода информации из компьютера.

Устройства  для вывода визуальной информации

• Монитор (дисплей)
• Проектор
• Принтер
• Графопостроитель

Монитор является универсальным устройством вывода информации и подключается к видеокарте, установленной в компьютере.

Монито́р  — универсальное устройство визуального  отображения всех видов информации, состоящее из дисплея и устройств, предназначенных для вывода текстовой, графической и видео информации на дисплей. Различают алфавитно-цифровые и графические мониторы, а также  монохромные мониторы и мониторы цветного изображения — активно-матричные  и пассивно-матричные ЖКМ.

Проектор  — световой прибор, перераспределяющий свет лампы с концентрацией светового потока на поверхности малого размера или в малом объёме. Проекторы являются в основном оптико-механическими или оптическо-цифровыми приборами, позволяющими при помощи источника света проецировать изображения объектов на поверхность, расположенную вне прибора — экран. Появление проекционных аппаратов обусловило возникновение кинематографа, относящегося к проекционному искусству.

Принтер  (от англ. print - печать) - периферийное устройство компьютера, предназначенное для перевода текста или графики на физический носитель, из как правило, хранящегося в электронном виде.

Получили  распространение многофункциональные  устройства (МФУ), в которых в одном  приборе объединены функции принтера, сканера, копировального аппарата и  телефакса. Такое объединение рационально  технически и удобно в работе. Широкоформатные (А3, А2 и более) принтеры иногда ошибочно называют плоттерами.

Графопострои́тель, пло́ттер — устройство для автоматического вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, сложных чертежей, карт и другой графической информации на бумаге размером до A0 или кальке. 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).

Устройства  для вывода звуковой информации

• Встроенный динамик
• Колонки
• Наушники

Также существуют устройства которые осуществляют как  ввод так и вывод информации.

Устройства  ввода/вывода

• Магнитный барабан
• Стример
• Дисковод
• Жёсткий диск
• Различные порты
• Различные сетевые интерфейсы.

В соответствии с точным определением, в качестве «сердца» компьютера рассматривается  центральный процессор и ОЗУ. Все операции, не являющиеся внутренними по отношению к этому комплексу, рассматриваются как операции ввода/вывода.

Принтеры  и плоттеры

Принтер  - периферийное устройство компьютера, предназначенное для перевода текста или графики на физический носитель, из как правило, хранящегося в электронном виде.

Получили  распространение многофункциональные  устройства (МФУ), в которых в одном  приборе объединены функции принтера, сканера, копировального аппарата и  телефакса. Такое объединение рационально  технически и удобно в работе.

Широкоформатные (А3, А2 и более) принтеры иногда ошибочно называют плоттерами.

Плоттер (графопостроитель) — устройство для автоматического вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, сложных чертежей, карт и другой графической информации на бумаге размером до A0 или кальке.

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 (например Calcomp 565 из 1959) работали на принципе передвижения бумаги с помощью ролика, обеспечивая тем самым координату X, а Y обеспечивалась движением пера. Другой подход (воплощённый в Computervision’s Interact I, первая CAD система) представлял  собой модернизированный пантограф, управляемый вычислительной машиной  и имеющий шариковое перо в  качестве рисующего элемента. Недостаток этого метода заключался в том, что  требовалось пространство, соответствующее  расчерчиваемой области. Но достоинством этого метода, вытекающим из его  недостатка, является легко повышаемая точность позиционирования пера и соответственно точность самого рисунка, наносимого на бумагу. 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. В  1980-х была выпущена меньшая  по размерам и более лёгкая  модель HP 7470, использующая инновационную  технологию «зернистого колеса»  для перемещения бумаги. Эти небольшие  плоттеры бытового назначения  стали популярны в деловых  приложениях. Но из-за их низкой  производительности они были  практически бесполезны для печати  общего назначения. 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.

Классификация принтеров

Классификация:

1. По принципу  переноса изображения на носитель  принтеры делятся на:

1.литерные;

2.матричные;

3.лазерные (также светодиодные принтеры);