Компьютеры прочно вошли в нашу повседневную жизнь. Мы используем их для работы, учебы, общения и развлечений. Но как именно человек взаимодействует с компьютером? Устройства ввода информации выполняют важную функцию – позволяют нам "общаться" с техникой на понятном ей цифровом языке. Давайте разберемся, какие бывают устройства ввода и зачем они нужны.
Понятие устройства ввода информации
Устройства ввода информации – это технические средства, которые преобразуют информацию из формы, доступной и понятной человеку, в цифровую форму, воспринимаемую компьютером.
Основными задачами устройств ввода являются:
- Преобразование данных из текстового, графического, звукового и других форматов в машинные коды
- Передача полученной цифровой информации в оперативную или долговременную память компьютера
К устройствам ввода информации относятся:
- Клавиатура
- Мышь
- Сканер
- Цифровая камера или видеокамера
- Микрофон
- Сенсорный экран
- Графический планшет
- Игровой манипулятор (джойстик, руль и т.д.)
Устройства ввода тесно взаимодействуют с другими компонентами персонального компьютера. Они подключаются к системной плате при помощи разъемов и портов. Затем специальные микросхемы контроллеров преобразуют аналоговый сигнал в цифровой. Полученные данные поступают в оперативную память, а затем обрабатываются процессором.
Основные типы устройств ввода
Существует несколько способов классифицировать многообразие устройств ввода информации в компьютер. Рассмотрим основные типы.
Текстовые устройства ввода
Эта группа предназначена для ввода в компьютер текстовой и символьной информации:
- Клавиатура
- Световое перо
- Графический планшет (дигитайзер)
Клавиатура является наиболее распространенным текстовым устройством ввода. При помощи клавиш мы можем вводить буквы, цифры, знаки пунктуации и управляющие команды.
Указательные (манипуляторные) устройства
Манипуляторы нужны для управления курсором и объектами (окнами, папками, изображениями) на экране монитора. К ним относятся:
- Компьютерная мышь
- Трекбол
- Тачпад (сенсорная панель)
- Джойстик
- Геймпад
Самым популярным манипулятором является компьютерная мышь. Перемещая ее по плоской поверхности, мы можем позиционировать курсор в нужную точку на мониторе и выбирать команды.
Сканирующие устройства ввода
Сканеры, цифровые камеры и другие устройства этого типа предназначены для ввода графических изображений и фотографий:
- Сканер
- Цифровая фотокамера
- Цифровая видеокамера
- Веб-камера
Например, со сканера или цифровой камеры мы можем загрузить в компьютер изображения документов, фотографий, рисунков для дальнейшей обработки и хранения.
Звуковые устройства ввода
К этой категории относятся:
- Микрофон
- MIDI-клавиатура
Они предназначены для ввода в компьютер звуковых данных: голоса, музыки и других звуков.
Сенсорные устройства ввода
Эта группа включает различные устройства с сенсорным управлением:
- Сенсорный экран
- Сенсорная панель (тачпад)
- Графический планшет
- Световое перо
Их отличительной чертой является возможность ввода данных при помощи касаний пальцем или специальным манипулятором.
Клавиатура как основное устройство ввода
Устройством ввода информации является клавиатура – это наиболее распространенный инструмент взаимодействия пользователя с персональным компьютером.
Существует несколько разновидностей клавиатур для ПК:
- Механические клавиатуры
- Мембранные клавиатуры
- Сенсорные проекционные клавиатуры
Они отличаются типом клавиш, механизмом срабатывания и дополнительными функциями.
Любая клавиатура включает в себя несколько групп клавиш:
- Буквенно-цифровые клавиши для ввода символов
- Функциональные клавиши (F1-F12)
- Служебные клавиши (Enter, Shift, Ctrl и др.)
- Клавиши навигации и редактирования текста
- Цифровая клавиатура
Для стандартизации раскладки клавиатур используются различные стандарты в зависимости от страны и языка. Наиболее распространены:
- Раскладка QWERTY (латиница)
- Раскладка ЙЦУКЕН (кириллица)
- AZERTY (французский язык)
Подключают клавиатуру к системному блоку компьютера при помощи проводного (USB, PS/2) или беспроводного (Bluetooth, Wi-Fi) интерфейса.
Манипуляторные устройства ввода
Как уже упоминалось ранее, манипуляторные (указательные) устройства предназначены для управления курсором и различными объектами на экране компьютера. Рассмотрим основные.
Компьютерная мышь
Самым распространенным манипулятором является компьютерная мышь. Она бывает проводной (подключается кабелем) и беспроводной (работает по Bluetooth или при помощи USB-приемника).
По типу датчика мыши делятся на:
- Механические (с шариком)
- Оптические (со светодиодом)
- Лазерные
Основными характеристиками мышей являются:
- Разрешение датчика (от 400 до 10000 dpi)
- Частота опроса (от 125 до 1000 Гц)
- Количество кнопок (от 1 до 15)
- Материал корпуса и форма
Альтернативные манипуляторы
В дополнение или вместо мыши могут использоваться другие координатные устройства ввода:
- Трекбол – стационарный аналог мыши с перевернутым расположением шарика
- Тачпад – сенсорная панель для ноутбуков и других мобильных устройств
- Джойстик – игровое устройство управления с ручкой и кнопками
- Геймпад – игровой контроллер с крестовиной, кнопками и джойстиками для управления в компьютерных играх
Игровые манипуляторы
Для компьютерных игр существует множество специализированных устройств ввода с расширенными возможностями управления.
Популярные игровые манипуляторы:
- Рули и педали для гонок и симуляторов
- Авиационные штурвалы и дроссели
- Кнопочные панели стратегий реального времени
- Интерактивные коврики для танцевальных игр
Они обеспечивают погружение в виртуальную реальность игры за счет специализированных органов управления.
Сканирующие устройства ввода
Еще одна распространенная группа устройств ввода – сканеры, цифровые камеры и другие сканирующие устройства, предназначенные для оцифровки графических изображений. Рассмотрим основные.
Сканеры
Сканеры бывают планшетными (настольными), ручными и в виде перьевых, встраиваемых в ручку. Они могут быть цветными или черно-белыми.
Основные характеристики сканеров:
- Разрешение сканирования (до 9600 точек на дюйм)
- Цветность (глубина цвета) и цветовая модель
- Скорость сканирования (страниц в минуту)
- Максимальный формат документов
Сканирование может производиться в режимах черно-белого, оттенков серого или цветного изображения.
Цифровые фото- и видеокамеры
Цифровые фотоаппараты и видеокамеры позволяют быстро оцифровать фотографии или видеоролики без использования пленки.
Цифровые фото- и видеокамеры имеют ряд преимуществ по сравнению с пленочными:
- Высокая скорость получения изображения без проявки пленки
- Возможность моментального просмотра и удаления неудачных кадров
- Большой объем памяти для хранения фотографий и роликов
- Разнообразие режимов съемки и настроек изображения
- Совместимость с персональным компьютером, смартфонами и планшетами
Оцифрованные файлы можно легко перенести на другие устройства, отредактировать, распечатать или опубликовать в интернете.
Веб-камеры
Веб-камеры или IP-камеры подключаются к компьютеру или сети и передают видеопоток в режиме реального времени. Их используют для:
- Видеозвонков и видеоконференцсвязи
- Трансляций и видеонаблюдения
- Создания фотографий и видеороликов
Основные показатели качества веб-камер:
- Разрешение матрицы (0.3 – 12 Мпикс)
- Угол обзора объектива (до 120 градусов)
- Частота кадров (до 60 кадров в секунду)
Звуковые устройства ввода
Для ввода звука в компьютер используются микрофоны, MIDI-клавиатуры и другие аналогичные устройства. Рассмотрим подробнее их особенности.
Микрофоны
Бывают внешние, настольные и встраиваемые в гарнитуры, колонки, веб-камеры. Преобразуют звуковые колебания в электрический сигнал и передают на звуковую карту компьютера.
Основные характеристики микрофонов:
- Направленность (ненаправленные или одно- двунаправленные)
- Диаграмма направленности и частотный диапазон
- Чувствительность
- Тип передачи данных (аналоговая или цифровая)
Профессиональные микрофоны имеют динамическую АЧХ, высокое отношение сигнал/шум и разъемы XLR или USB.
MIDI-клавиатуры
Это электронные музыкальные инструменты, которые подключаются к ПК через разъем MIDI или USB. Они позволяют:
- Записывать музыкальные произведения в цифровом виде
- Редактировать и обрабатывать аудиодорожки
- Использовать большой набор виртуальных инструментов
MIDI клавиатуры бывают синтезаторными, цифровыми пианино, контроллерами и т.д. Количество и чувствительность клавиш, полифония, встроенные эффекты и тембры – основные характеристики таких устройств.
