Какие существуют устройства ввода информации в компьютер

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.