Scanner,modem, reproduktor, plotter

Prezentace na téma: "Scanner,modem, reproduktor, plotter"— Transkript prezentace:

1 Scanner,modem, reproduktor, plotter
Fraiová Michaela

2 Scanner  je hardwarové vstupní zařízení umožňující převedení fyzické 2D nebo 3D předlohy do digitální podoby pro další využití, většinou pomocí počítače

3 Dělení scannerů podle konstrukce
Čtečky čárových kódů Dělí se na 1D a 2D podle typu čárového kódu. Využívají paprsku laseru nebo laserové diody. Mohou být ruční (tzv. „pistole“), nebo zabudované (např. v pokladnách). Ruční (hand-held) Tímto scannerem je nutno ručně přejíždět po snímané předloze. Nevýhodou je malá kvalita nasnímaného obrazu způsobená jak nízkým rozlišením snímače, tak nutností přesného ovládání ze strany uživatele. Používá se tam, kde je třeba rychle snímat malé plochy, případně při nemožnosti umístění předlohy do stolního scanneru. Dnes téměř vymizel vzhledem k masivnímu rozšíření stolního typu. Stolní (flatbed) Předloha se pokládá na sklo, pod nímž projíždí strojově ovládané snímací rameno, princip je tedy podobný jako u kopírovacího stroje. Dnes jsou už velmi levné (od cca 1000 Kč) a proto se staly naprosto běžnou součástí všech domácností. Nevýhodou je zejména možnost snímání jen relativně tenkých předloh. Velkoformátové scannery jsou schopné snímat předlohu po sloupcích. Dražší modely často snímají pomocí přídavných nástavců také diapozitivy a negativy. Bubnové (drum) Předloha je nalepena na rotujícím válci a je snímána paprskem. Pro sejmutí obrázku postačí jedna fotodioda, která snímá jeden bod. Nejprve se přečte jeden „sloupec“ (tj. jedna otáčka bubnu), pak se fotodioda posune o jeden sloupec vedle, až je postupně sejmut celý povrch bubnu. Nevýhodou bubnového scanneru je vysoká cena, a proto jsou využívány zejména pro snímání velmi velkých předloh, případně tam, kde je potřeba velice vysoká kvalita výsledku (např. z předlohy – diapozitivu je potřeba vytisknout plakát rozměru A2). Tato technologie je zároveň nejstarší. Filmové Slouží pro snímání jednotlivých políček filmu. Vzhledem ke svému specifickému účelu jsou vesměs používány pouze profesionálně

4 Parametry scannerů Barevná hloubka
Udává množství odstínů barev, které je schopen skener nasnímat. Dříve obvyklou barevnou hloubkou je 24 bitů (8 bitů na každý barevný kanál), což znamená možnost záznamu v 16 777 216 odstínů. U současných přístrojů dosahuje barevná hloubka nejčastěji 48 bitů (16 bitů na kanál) (281 474 976 710 655 odstínů). Rozlišení obrazu Udává se obvykle v DPI (počet tiskových bodů na palec) a znamená jemnost snímacího rastru a potažmo s tím spojenou datovou velikost výsledného obrazu. S větším rozlišením se tato velikost zvyšuje. Rozděluje se na hardwarové (ovlivněné vlastní optickou sestavou a snímačem) a softwarové (ovlivněné ovladačem), které je vždy vyšší (zpravidla dvojnásobně), ale kvalita už může být kolísavá. Pro některé účely je příliš velké rozlišení zbytečné. Dnes používaná rozlišení se pohybují mezi 1 200 a 5 900 DPI. Maximální velikost snímané předlohy Čtečky a filmové scannery jsou jednotné – snímají standardní čárové kódy, resp. standardní filmové pásy. Ruční scannery zvládají (potenciálně) nekonečný pruh o šířce do cca 210 mm, stolní modely bývají do formátu A3. Denzita Denzita je dekadickým logaritmem o pacity {\displaystyle D =log\ O}, kde D je denzita a O opacita. V případě scannerů, které snímají odrazem světla od předlohy je opacita poměrem intenzity dopadajícího světla ku intenzitě odraženého světla. Udávají se 2 hodnoty denzity: maximální denzita Dmax. Dmax udává maximální rozlišitelnou hodnotu denzity. V praxi se význam této hodnoty vysvětluje na snímání černé plochy s jemnou tmavou kresbou. Tam kde scannery s vysokou hodnotou Dmax ještě sejmou kresbu, levné scannery s nízkou hodnotou Dmax (např. 1D či 2D) sejmou jen jednolitou černou plochu. dynamický rozsah denzit (Dmax-Dmin). V podstatě se jedné o rozsah denzit, které je scanner schopen sejmout.

5 Modem je zařízení pro převod mezi analogovým a digitálním signálem. Modem je zkratkové slovo z výrazu „modulátor demodulátor“. Modemy se používají především pro přenos digitálních dat pomocí analogové přenosové trasy. Přenosová trasa může být telefonn linka, koaxiální kabel, radiový přenos apod

6 Typy modemů modemy pro komutované (vytáčené) připojení do standardní analogové telefonní sítě terminálové adaptéry - TA někdy též nesprávně zvané „ISDN modemy“ pro připojení do digitální telefonní sítě modemy pro pronajaté propojení bod-bod, linka typu dvou-drát nebo čtyř-drát modemy pro širokopásmové kabelové připojení k internetu -  CableDSL modemy pro širokopásmové telefonní připojení k internetu -  ADSL různé radio modemy (plně duplexní a poloduplexní) Pro řízení většiny standardních modemů se používá sada příkazů AT (tzv. Hayes kompatibilní). Pro speciální modemy může existovat vlastní komunikační protokol. Poté se ještě modemy dělí na interní a externí. Interní se dělí ještě na hardwarové a softwarové. Soft-modemy využívají procesoru počítače a ten pak musí provádět např. kompresi dat, zatím co hardware - modemy mají procesor svůj a nezatěžují procesor PC. Klasické modemy HW, si také řídí tok dat na rozhraní RS232.

7 Telefonní modem Telefonní modem pro komutované (nesprávně vytáčené) připojení převádí digitální signál do pásma pro běžný hovor (standardní telefonní pásmo je od 0,3 až do 3,4 kHz). Pro přenos pak slouží běžná telefonní přípojka. Používají se různé typy modulace, především je to dnes několikastavová kvadraturní amplitudová modulace – vlastně kombinace amplitudové a fázové modulace (například šestnáctistavová, tedy 16-QAM). Moderní modemy používají protokoly na samočinnou opravu a detekci chyb automatické sledování kvality přenosu apod. Současné telefonní modemy dosahují na telefonních linkách maximální rychlosti do 56 kbit/s (je to zároveň přibližně fyzikální maximum na analogové telefonní lince, dané paradoxně její následnou digitalizací v ústřednách a na dálkových trasách). Je to dnes již takřka nepoužívaný způsob připojení domácího počítače do Internetu (dial-up). Prakticky se s tímto způsobem přenosu setkáváme jen u telefaxů. Faxmodem Modem pro pronajaté propojen Tyto modemy jsou zpravidla plně kompatibilní s telefonními modemy, navíc poskytují možnost propojení pomocí nevytáčeného propojení pronajatou analogovou linkou, (není nutné napájení ústřednou a modemy se kontrolují na základě trvale vysílaného klidového kmitočtu). Tuto funkci umí i některé běžné modemy a zjistíme to použitím AT příkazu AT&L1, nebo AT&L2 v terminálovém režimu počítače. Pokud je odezva ERROR, znamená to, že to modem neumí. Nastavení AT&L0 je pro linku s ústřednou. Pro propojení se používá dvouvodičová linka (dvou-drát) jako u klasického telefonního spojení nebo čtyřvodičová linka, pro každý směr přenosu je jeden pár vodičů. Lze tak sledovat kvalitu přenosu a nastavovat parametry přenosu pro každý směr. Čtyřvodičová linka, mimo jiné, umožňuje propojení přes vhodnou plně duplexní radiostanici a vytvořit tak radio modem. DSL modem

8 Plotter je grafické výstupní zařízení počítače.
Klasický plotter kreslí obraz pomocí tužky nebo pera. Existují ale i varianty s inkoustovou tiskovou hlavou podobnou klasické tiskárně, případně řezací plottery, kde místo pera je nástroj na řezání (reklamní folie na auta). Medium (papír) může být pohyblivé v jedné ose nebo je pevně umístěno a pohybuje se pouze pero. Použití je převážně na technické výkresy, které kvůli rozměrům nelze na běžné tiskárně vytisknout.

9 Typy: První skupinou jsou tzv. deskové, nebo též stolní plottery, u nichž se papír umísťuje celý na kreslicí plochu. Nad touto plochou je umístěna jakási obdoba portálového jeřábu s kreslicí hlavou, která se pohybuje jednak po kolejničce uvnitř ramene napříč kreslicí plochou a jednak s celým kreslicím ramenem po kolejnici podél kreslicí plochy. Upevnění papíru je zabezpečované téměř výhradně elektrostaticky, u některých starších plotterů se proto vyskytovaly problémy s nedostatečným vybitím po ukončení kreslení. Od deskových plotterů se v poslední době upouští Stojanový plotter posunuje kreslicí hlavu pouze v jednom směru - napříč papírem. Celá kreslicí plocha také není umístěna na desce, ale papír volně visí po obou stranách plotteru. Pohyb papíru bývá zajišťován přítlačnými válečky podobně jako u mandlu. Vypnutí papíru je zabezpečováno podtlakem pod kreslicí plochou, který je vyvolán pomocí otvorů mimo prostoru, v němž se pohybuje kreslicí hlava nebo u modernějších plotterů též elektrostaticky. Perový plotter Tužkový plotter Vyřezávací plotter Inkoustový plotter

10 Reproduktor jsou elektro-akustické měniče, tj. zařízení (elektrické stroje), které přeměňují elektrickou energii na mechanickou energii ve formě zvuku. Obvykle se skládají z membrány, z pohonné části, do které je přiváděn vstupní signál a dalších dílů. Zvláštním případem malých reproduktorů jsou sluchátka.

11 Dělení reproduktorů dle způsobu vyzařování
Přímovyzařující – kmitající membrána je bezprostředně navázána na prostředí, do kterého se akustická energie vyzařuje. Obvyklá účinnost nepřevyšuje několik málo procent. Nepřímovyzařující (tlakové) – mezi prostředím, do kterého se akustická energie vyzařuje, a mezi membránou, je vložen zvukovod a popřípadě další pomocné akustické obvody. Toto uspořádání obvykle zvyšuje účinnost, umožňuje dosahovat vysokých vyzářených výkonů, tvarovat směrový diagram apod. Dělení reproduktorů dle pohonu elektrodynamické elektromagnetické elektrostatické piezoelektrické plazmové pneumatické Další

12 Elektrodynamické Dvojice plošných reproduktorů Magnepan, vpravo bez přední masky Tento princip pohonu je nejběžnější. Základem těchto reproduktorů je cívka a permanentní magnet. Cívka se pohybuje ve válcové štěrbině mezi pólovými nástavci magnetického obvodu. Princip činnosti spočívá v působení síly na vodič, kterým protéká elektrický proud v magnetickém poli. Síla se přenáší na membránu a způsobuje její pohyb. Kromě konvenčních typů existují zvláštní provedení : Páskový reproduktor  je zvláštní typ elektrodynamického reproduktoru. Bývá používán pro vysoké, někdy pro střední frekvence. Principem je pásek z elektricky vodivého materiálu, nebo membrána páskového tvaru, umístěná v poli silného magnetu. Uspořádání je obdobné jako u páskového mikrofonu. Plošné elektrodynamické reproduktory  jsou tvořeny membránou velkého plochy, ukotvenou v napínacím rámu. Na membránu bývá po celé ploše upevněn vodič cívky, často tenký hliníkový drát nebo fólie, uspořádaný do meandru. Membrána o velké ploše je umístěna v těsné blízkosti plošného magnetu. Bývají někdy označovány jako "magnetostatické" pro svoji vzdálenou podobu s elektrostatickými měniči. Reproduktor s ohybovou vlnou používá trochu odlišný princip působení. Na rozdíl od běžných elektrodynamických reproduktorů, kde se předpokládá u ideálního provedení pístový pohyb tuhé membrány, zde naopak se používá membrána pružná. V důsledku toho dochází k tomu, že pro danou frekvenci kmitá pouze určitá část membrány, čím je frekvence vyšší, tím je plocha menší. Nízké frekvence vyzařuje membrána celou plochou, vysoké jenom malé část plochy v blízkosti kmitací cívky. Elektromagnetické Tento princip není dnes příliš používán. Základem je membrána, např. z tenkého železného plechu, kterou přitahuje pevně umístěná cívka s jádrem (elektromagnet), nebo malý magnet, umístěný v poli budící cívky, který pohybuje s membránou. V historii se na tomto principu vyráběly např. sluchátka pro spojaře nebo telefonii a také reproduktory k radiopřijímačům. Výhodou je poměrně jednoduchá konstrukce, nevýhodou většinou značné zkreslení a omezený frekvenční rozsah.

13 Elektrostatické Membrána z tenké fólie s vodivou vrstvou bývá umístěna mezi dvě pevné elektrody, obvykle ve tvaru sítěk. Reproduktor pracuje na principu vzájemného přitahování a odpuzování elektricky nabitých desek. Podle uspořádání a vzdálenosti elektrod vyžaduje značně velké provozní a polarizační napětí (stovky až tisíce Voltů). Mohou být vyráběny jako vysokotónové, nebo i širokopásmové, ovšem vyžadují značné rozměry. Na stejném principu se konstruují i vysoce kvalitní sluchátka. Piezoelektrické Využívá se piezoelektrického jevu. Destička z piezomateriálu je mechanicky spojena s vhodnou membránou, nebo přímo tvoří membránu. Použití je spíše pro levné vysokotónové jednotky (malá výchylka membrány), nebo pro tlakové měniče i poměrně velkých výkonů (malé sirény apod.). Jejich zásadní nevýhodou je poměrně nerovnoměrná frekvenční charakteristika a větší zkreslení. Výhodou bývá poměrně vysoká účinnost, jednoduchá konstrukce a nízká cena. Plazmové reproduktory Tyto reproduktory nemají membránu. Využívá se změn tlaku vzduchu, vyvolaných koronou nebo obloukovým výbojem. Na tomto principu se dají realizovat převážně vysokotónové měniče, výhodou je kmitočtový rozsah, neomezovaný hmotností membrány. Přestože je princip znám dlouho a experimenty se prováděly již kolem roku 1900, je použití reproduktorů na tomto principu velmi okrajové. Ve starší literatuře se pro tyto měniče používá označení ionofon. Pneumatické V praxi se tohoto principu běžně nepoužívá. Tradují se informace o sporadickém použití pro vytváření extrémně vysokých zvukových hladin, např. pro simulaci hluku při testech dílů pro letectví a kosmonautiku. Principem je modulace unikajícího stlačeného vzduchu z kompresoru pomocí ventilu, ovládaného budícím signálem. Na stejném principu, s ventilem ovládaným nikoliv elektricky, ale mechanicky – přenoskou – byly počátkem 20. století vyráběny i gramofony. Další principy Zajímavý princip reproduktoru představuje tzv. rotary woofer (nezaměňovat s rotujícími reproduktory – Leslie efekt). V otvoru ozvučnice se otáčí lopatky ventilátoru, u kterého se náklon lopatek mění budícím signálem. Princip připomíná fenestron. Použití je zvláště pro velmi nízké frekvence a generování infrazvuku. Jeden z méně obvyklých principů se v praxi častěji používá, a to pohon membrány pomocí servomotoru. Membrány – obvykle více membrán, např. 2 nebo 4 – jsou táhly napojeny na obvod kotouče, který je pootáčen pomocí servomotoru. Membrány tak konají pístový pohyb, vynucovaný natáčením serva. Použití je pouze pro nízké kmitočty a poměrně velké výkony. Existují další fyzikálně možné principy, ale jejich použití je spíše v rovině pokusů. Mezi ně patří např. využití magnetostrikčního jevu, který se používá u měničů pro ultrazvuk, nebo využití Johnsen-Rahbeckova jevu (změna součinitele tření mezi vodičem a polovodičem vlivem změny elektrického potenciálu).