sloužící k zobrazování textových a grafických informací



Podobné dokumenty
JAK VYBÍRAT TISKÁRNU?

Tiskárny. Parametry tiskáren. Impaktní dopadové, například jehličkové tiskárny Neimpaktní nedopadové, například laserové, nebo inkoustové

LCD displeje. - MONOCHROMATICKÉ LCD DISPLEJE 1. s odrazem světla (pasivní)

Zobrazovací zařízení. Základní výstupní zařízení počítače, které slouží k zobrazování textových i grafických informací.

Zobrazovací jednotky. 1 z :53. LED technologie.

DUM č. 18 v sadě. 31. Inf-7 Technické vybavení počítačů

LCD displeje rozdělujeme na pasivní DSTN (Double Super Twisted Nematic) a aktivní TFT (Thin Film Transistors).

Semestrální práce z předmětu Kartografická polygrafie a reprografie

(15) Výstupní zařízení

MONITOR. Helena Kunertová

TELEVIZNÍ ZÁZNAM A REPRODUKCE OBRAZU

Informační a komunikační technologie 1.2 Periferie

Maturitní otázka č.19: Zpobrazovací prvky a monitory

Digitální technologie

5. Zobrazovací jednotky

Michal Bílek Karel Johanovský. Zobrazovací jednotky

Optoelektronika. elektro-optické převodníky - LED, laserové diody, LCD. Elektronické součástky pro FAV (KET/ESCA)

Zarovnávací vrstvy jsou z vnitřní strany zvrásněny

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

ZÁKLADNÍ ČÁSTI SPEKTRÁLNÍCH PŘÍSTROJŮ

Teprve půlka přednášek?! já nechci

Tento dokument vznikl v rámci projektu Využití e-learningu k rozvoji klíčových kompetencí reg. č.: CZ.1.07/1.1.38/

Počítačová grafika a vizualizace I

Skenery (princip, parametry, typy)

Technologie LCD panelů. Jan Vrzal, verze 0.8

Střední průmyslová škola strojnická Vsetín. Předmět Druh učebního materiálu monitory, jejich rozdělení a vlastnosti

Komponenty a periferie počítačů

MULTIMEDIÁLNÍ A HYPERMEDIÁLNÍ SYSTÉMY. 7. Zobrazovací zařízení

monitor a grafická karta

Monitory a grafické adaptéry

Popis výukového materiálu

Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Technické vybavení

Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Zdeněk Dostál Ročník: 2. Hardware.

Obrazové snímače a televizní kamery

Obrazové snímače a televizní kamery

Variátor. Doutnavka. Zářivka. Digitron. Sensistor. Kompaktní Zářivka. Ing. Ladislav Fišer, Ph.D.: Druha prednaska. VA charakteristika

Digitální tisk - princip a vývoj

Monitor EU peníze středním školám Didaktický učební materiál

materiál č. šablony/č. sady/č. materiálu: Autor: Karel Dvořák Vzdělávací oblast předmět: Informatika Ročník, cílová skupina: 7.

Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Technické vybavení Vizualizační technika Ing. Jakab Barnabáš

Monitory LCD. Obsah přednášky: Princip činnosti monitorů LCD. Struktura základní buňky. Aktivní v. pasivní matice. Přímé v. multiplexované řízení.

OBRAZOVKY, MONITORY, DISPLEJE A POLARIZOVANÉ SVĚTLOĚ. Podpora přednášky kurzu Mezioborové dimenze vědy

1. Typ a zobrazovací technologie: a. Monitory, displeje technologie CRT, LCD, plazma, OLED, EPD, EInk b. Projektory technologie DLP, LCD, LCoS

Tiskárny. Tiskárny lze rozdělit na dvě základní skupiny: Kontaktní (Impaktní)

Zobrazovací technologie

Obsah. Historický vývoj Jednotlivé technologie 3D technologie Zobracovací zařízení Budoucnost

Úkoly pro úpravu textu

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Optoelektronické senzory. Optron Optický senzor Detektor spektrální koherence Senzory se CCD prvky Foveon systém

Lasery ve výpočetní technice

Výukový materiál zpracovaný v rámci projektu Výuka moderně Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/

Fotokroužek 2009/2010

ZOBRAZOVACÍ SOUSTAVA. Režimy práce: Monitory CRT. Provedení

Zdroje optického záření

Dotykové technologie dotkněte se budoucnosti...

Monitory, televizory

Střední odborná škola a střední odborné učiliště Centrum odborné přípravy Sezimovo Ústí. Studijní text. Tiskárny

Základní funkce obrazového senzoru a displeje

Pořízení rastrového obrazu

Úloha č. 1: CD spektroskopie

DIGITÁLNÍ FOTOGRAFIE

Tiskárny EU peníze středním školám Didaktický učební materiál

Obrazovkový monitor. Antonín Daněk. semestrální práce předmětu Elektrotechnika pro informatiky. Téma č. 7: princip, blokově základní obvody

Počítačová grafika a vizualizace I

Polohovací zařízení. Počítačová myš

Počítačová grafika Grafické karty a monitory (metodické materiály) dr. Josef Šedivý Centrum talentů UHK, 2010

Program. Zobrazovací jednotky

Druhy materiálů, princip vedení, vakuovaná technika. Ing. Viera Nouzová

1. Zdroje a detektory optického záření

Televizní snímací součástky vakuové a polovodičové

David Buchtela. Monitory Monitory. David Buchtela. enýrství lská univerzita v Praze

Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115

Integrovaná střední škola, Hlaváčkovo nám. 673, Slaný

Tiskárny - tisk z PC

Vývoj technologických prostředků záznamu a zpracování videa

PSK1-14. Optické zdroje a detektory. Bohrův model atomu. Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola, Božetěchova 3 Ing. Marek Nožka.

ELEKTRICKÝ PROUD V PLYNECH

Inovace výuky prostřednictvím ICT v SPŠ Zlín, CZ.1.07/1.5.00/ Vzdělávání v informačních a komunikačních technologií

POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ. (40) Zveřejněno N

Modulace vlnoplochy. SLM vytváří prostorově modulovaný koherentní optický signál

Elektrický proud v polovodičích

2.12 Vstupní zařízení II.

Detektory optického záření

Popis výukového materiálu

Videosignál. A3M38VBM ČVUT- FEL, katedra měření, přednášející Jan Fischer. Před. A3M38VBM, 2015 J. Fischer, kat. měření, ČVUT FEL, Praha

Periferie Klávesnice: Abecední pole Funk ní klávesy Kurzorové klávesy Kurzorové a numerické klávesy Myš Scanner ernobílý scanner barevný scanner

2.3 Elektrický proud v polovodičích

Vývoj technologických prostředků záznamu a zpracování videa

Ing. Jakub Ulmann. Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově

Moderní multimediální elektronika (U3V)

Televizní obrazovky a zobrazovače

Televizní obrazovky a zobrazovače

VY_32_INOVACE_ENI_2.MA_13_Nekoherentní zdroje záření

TISKÁRNY - tisk z PC. Jan Kohout David Čížek

SNÍMÁNÍ OBRAZU. KAMEROVÉ SYSTÉMY pro 3. ročníky tříletých učebních oborů ELEKTRIKÁŘ. Petr Schmid listopad 2011

Osnova přípravného studia k jednotlivé zkoušce Předmět - Elektrotechnika

POKUSY VEDOUCÍ KE KVANTOVÉ MECHANICE II

Základní škola a mateřská škola Lázně Kynžvart Autor: David Holubec NÁZEV: VY_32_INOVACE_19_INF Vzdělávací oblast: informatika Ročník: 7.

CRT Cathode ray tube. Vakuová trubice. Princip činnosti. Výroba. elektronové dělo, fluorescenční stínítko 1879, Karl Ferdinand Braun

Informační a komunikační technologie

Transkript:

MONITORY

Monitor Výstupní elektronické zařízení sloužící k zobrazování textových a grafických informací Signál přenášen analogově nebo digitálně obvykle není vybaven tunerem Typy monitorů: CRT (Cathode ray tube klasická vakuová obrazovka) LCD (Liquid crystal display tekuté krystaly) plazmová obrazovka další, méně obvyklé typy (OLED Organic light-emitting diode, SED Surfaceconduction electron-emitter display, atd.) Základní vlastnosti Úhlopříčka ( ) rozlišení obrazovky (px) obnovovací frekvence (Hz) doba odezvy (ms)

CRT Cathode ray tube Vakuová trubice elektronové dělo, fluorescenční stínítko 1879, Karl Ferdinand Braun Princip činnosti obvykle 3 stejné elektronové paprsky barevné body (RGB) vznikají po dopadu paprsku na daný fosforový bod (luminofor) barevné CRT obrazovky potřebují masku (delta, trinitron, štěrbinová) Výroba nanášení fosforu příslušné barvy (luminoforů) fotografická cesta nanese se všude, rozsvítí se patřičný paprsek a projde se celá obrazovka (paprskem) vypláchnutí, neosvícená místa se vyplaví. Proces se opakuje pro každou barvu

Princip CRT Vychylování elektromagnetickým polem čtyři cívky (2 horizontální, 2 vertikální) žhavená katoda řídicí mřížka: Wehneltův válec s potenciálem urychlovací anody

Černobílá CRT 1. Vychylovací cívky 2. Svazek elektronů 3. Zaostřovací cívka 4. Luminoforová vrstva 5. Žhavicí vlákno 6. Grafitová vrstva na vnitřní straně 7. Pryžové těsnění pro připojení anody 8. Katoda 9. Vzduchotěsná obrazovka 10. Stínítko 11. Ocelová kotva magnetu 12. Řídicí elektroda regulující intenzitu paprsku 13. Konektor katody 14. Připojení anody

Barevná CRT 1. Elektronové dělo 2. Svazky elektronů 3. Zaostřovací cívky 4. Vychylovací cívky 5. Připojení anody 6. Maska pro oddělení paprsků 7. Luminoforová vrstva s RGB oblastmi 8. Detail luminoforové vrstvy z vnitřní strany obrazovky

Typy CRT CRT s invarovou obrazovkou maska omezuje rozptyl paprsků a pomáhá je přesně usměrnit na požadované místo deska s provrtanými malými otvory (každý bod tři otvory) delta uspořádání do trojúhelníků vypouklé CRT s trinitronovou obrazovkou nahrazení masky svislými tenkými drátky (Sony) plošší, válcovité ostrost a kontrast až do rohů obrazu, vyšší jas zpevňující drátky riziko poškození magnetickým polem CRT s cromaclear obrazovkou (štěrbinová maska) pokus spojit klady invaru a trinitronu (NEC) pevná mřížka, odolná vůči magnetickým polím náročnost výroby

Masky Shadow mask (delta) Aperture grille (štěrbinová)

LCD Liquid crystal display Tenké a ploché zobrazovací zařízení omezený počet barevných nebo monochromatických pixelů seřazených před zdrojem světla Dvojice průhledných elektrod (2, 4) Dvojice polarizačních filtrů (1, 5) s na sebe kolmými polarizačními osami (neprojde světlo) Molekuly tekutých krystalů (3) Princip: podle napětí na elektrodě se struktura LC různě natočí umožní průchod světla v patřičné intenzitě různé podle natočení

Barevné LCD Složení ze tří subpixelů R, G, B svítivost řízena nezávisle díky tranzistorům

Kapalné krystaly Některé vlastnosti kapalné i pevné fáze tekutá jako kapalina optické a elektromagnetické vlastnosti jako krystalická látka Dlouhé a úzké molekuly (mesogeny) orientované uspořádání způsobuje zajímavé optické jevy změna polarizace procházejícího světla v závislosti na poloze molekul Chování v elektrickém poli molekuly jsou neutrální velikost el. náboje v jednotlivých částech molekuly se může lišit molekula se stává dipólem v elektrickém poli má snahu otočit se v jeho směru N-(4-Methoxybenzyliden)- 4-butylanilin (MBBA) http://teacher.pas.rochester.edu/phy122/lecture_notes

Kapalné krystaly fáze Nematická fáze jediným prvkem uspořádání je orientace tyčinkových molekul Smektická fáze vyšší uspořádanost relativně tuhé vrstvy mohou po sobě klouzat pravidelné opakování vzdáleností ve směru kolmém k vrstvám SmA kolmé k vrstvám SmC pod úhlem Smektická fáze A, C (úhel θ)

Kapalné krystaly fáze Chirální molekuly obsahují uhlík s asymetrickou vazbou vzájemně pootočené Chirálně nematická fáze cholesterická nejčastěji využívána Chirálně smektická fáze uspořádání ve vrstvách Chirálně nematická a chirálně smektická fáze

Princip LCD 1. polarizační filtr s vertikální osou 2. skleněná destička s ITO elektrodami Indium Tin Oxide; poloprůhledný metal-oxid 3. tekuté krystaly 4. skleněná destička s elektrodou 5. polarizační filtr s horizontální osou 6. světelný zdroj nebo reflexní vrstva k odrážení světla

LCD Řízení přímé (segmentové) maticové (multiplex) Matice pasivní aktivní http://www.avdeals.com/classroom/what_is_tft_lcd.htm

LCD s pasivní maticí Mřížka vodičů elektrody v řádcích a sloupcích nastavení el. pole v každé buňce pomocí 2 společných tranzistorů jeden pro řádek a jeden pro sloupec Změna barvy díky elektrickému poli když proud prochází řádkem a sloupec je uzemněný turbulentní proudění krystalů na místech, kde působí elektrické pole Problémy při velkém počtu pixelů nutno zvýšit napětí min. 5 V ovlivnění sousedních pixelů parazitní jevy elektrolýza, rozpouštění diod apod lepší střídavé napětí rychlost zobrazování

LCD s aktivní maticí Každá buňka (elektroda ITO) vlastní tranzistor TFT Thin Film Transistor řídí přivedení napětí na ITO elektrodu menší napětí možno vypínat a zapínat častěji zvýšení obnovovací frekvence obrazovky kondenzátor udrží napětí, než je přiloženo další elektroda na straně obrazovky společná http://www.cmo.com.tw /opencms/cmo

Technologie TFT Twisted nematic (TN) původní pasivní displeje TN+film TN-panely (nejlevnější, nejrozšířenější) vnitřní povrch filtrů drážkování aby molekuly na povrchu ležely stejným směrem jako polarizační filtry bez napětí točící se struktura molekul vede světlo s napětím se většina molekul srovná ve směru elektrického pole a filtry nepropustí světlo pův. pomalé (doba odezvy 35 ms), dnes pod 8 ms horší podání barev, rozdílné pozorovací úhly svítící vadné pixely

TN efekt

Technologie TFT In-plane switching (IPS) molekuly LC vyrovnané souběžně se základní rovinou v základním (vypnutém) stavu panel nepropouští světlo po přivedení napětí se LC krystaly pootočí až o 90 stupňů krajní stavy jsou přesnější a lépe definované věrné barvy a široké pozorovací úhly Vertical alignment (VA) orientace molekul tekutých krystalů vertikálně silná závislost jasu na úhlu pozorování rozdělení na domény MVA (Multi-domain Vertical Alignment) PVA (Patterned Vertical Alignment) každá buňka je rozdělena na několik oblastí či domén subdomény zaujímají k sobě navzájem a k ploše displeje určitý úhel při změně napětí tekuté krystaly v různých subdoménách vždy otáčí proti sobě

Podsvícení displejů Reflexní LCD okolní světlo odráženo reflexní vrstvou za zadním polarizérem Transmisivní (propustný) LCD EL Electroluminiscent velmi tenká destička vydávající světlo (průchod proudu luminoforem) nízká spotřeba, vyžaduje střídavé napětí 80-100 V životnost (3 000 5 000 hodin) CCFL Cold Cathode Fluorescent Lamp kompaktní zářivka jasné bílé světlo, grafické LCD nízká spotřeba, střídavé napětí 270-300 V delší životnost než EL (10 000-15 000 hodin) LED Light Emitting Diode dlouhá životnost (10 ), nevyžadují vysoké napětí

Podsvícení displejů RGB LED Sony (Bravia), Sharp maticové rozmístění po celém panelu možnost ztlumení v části obrazu skupiny po 4 samostatných LED větší barevné spektrum Direct LED LG bílé LED menší barevný prostor Edge LED Sony, Samsung, LG diody v rámečku, světlo pomocí světlovodů a zrcadel malá tloušťka (pod 1 cm) menší počet diod http://www.sonyinsider.com/2009/10/29

Elektroluminiscenční dioda (LED) Light-emitting diode polovodičová součástka obsahující přechod P-N Zapojení v propustném směru prochází proud elektrony mohou rekombinovat s děrami uvolňují energii ve formě fotonů přechod vyzařuje nekoherentní světlo s úzkým spektrem (elektroluminiscence) pásmo spektra záleží na složení polovodiče

Elektroluminiscenční dioda (LED) Bílé světlo trojice čipů a aditivní složení luminofor a jeho osvícení např. UV Výhody vysoká účinnost možnost vyzářit světlo v požadované barvě možnost soustředění světla bez vnější optické soustavy možnost stmívání bez změny barvy odolnost proti nárazům a vypínání, extrémně dlouhá životnost (až 1 000 000 h oproti 1 000 h žárovek) rychlost rozsvícení (v řádu mikrosekund i méně) velikost, ekologie modré a bílé LED jsou schopny poškodit zrak

Displeje OLED Organic LED (Light-Emitting Diode) mobilní telefony, MP3/MP4 LED z organického materiálu malé rozměry, tisk na podložku nízké výrobní náklady Pasivní matice (PMOLED) pasivní řízení pixelů systém překřížených vodičů Aktivní matice (AMOLED) každý pixel vlastní tranzistor(y) http://www.svethardware.cz/art_doc-42fa841c86228b0cc1257212004eb5b4.html

Technologie OLED Konstrukce kovová katoda (1) několik vrstev organické látky vrstva přenášející elektrony (2) vyzařovací vrstva vrstva přenášející díry (4) průhledná anoda ITO (5) Princip organický materiál emituje světlo po zavedení napětí do buňky přivedeno ss napětí katoda emituje elektrony anoda díry spojují se ve vyzařovací vrstvě tím produkují světelné záření http://www.svethardware.cz/art_doc-42fa841c86228b0cc1257212004eb5b4.html

Plazmové displeje (PDP) Plazma skupenství složené z iontů a elementárních částic Plazmový displej matrice miniaturních fluorescentních buněk (pixelů) každá obsahuje kondenzátor a tři elektrody dvě tenké skleněné tabulky síť elektrod Klidový stav plyn (Ar, Ne, Xe) Elektrické pole ionizace, volné elektrony, srážky excitace iontů vyzáření fotonu (UV) Luminofor převedení UV záření do viditelného spektra http://www.cc.gatech.edu/classes/ay2005/cs7470_fall/papers/how_plasma_works.html

Schéma plazmového displeje

Elektronický inkoust nízká energetická náročnost nízká rychlost Elektroforéza bílé nabité částice, tmavá kapalina Electrowetting bílá barva pokrytá tmavým olejem po přiložení napětí se olej zmenší na kapku Interference Modulation (IMOD) inspirace od některých tropických motýlů

http://www.businessweek.com/magazine/content/10_19/b4177036185289.htm Interference Modulation (IMOD) Interferenční efekty odrazem světla od reflexních mikromechanických membrán nepoužívá žádné filtry malé ztráty čitelnost i v přímém slunečním svitu. bistabilní spotřebovává energii pouze při změně zobrazení pokud nepotřebuje podsvícení (ve tmě) IMOD prvek optická rezonanční dutina schopná odrážet světlo určité barvy dvě vodivé reflexní destičky, mezi nimi vzduch 1. nanesená jako film na skleněný podklad 2. má podobu membrány vznášející se nad pokladem

Interference Modulation (IMOD) Dopad světla odraz od obou destiček, s fázovým posunem interference světla některé vlnové délky se vyruší, jiné posílí podle vzdálenosti se mění vlnová délka až k UV (černá) Pohyb destiček elektrostatické síly přitáhnou nebo oddálí přiblížení: interference světlo posune až k UV (černá) oddálení: obnovení pův. barvy oba dva stavy zůstávají zachovány i bez dalšího přívodu energie (bistabilita) http://www.robaid.com/wp-content/gallery/tech5

Dotykové displeje Rezistivní (odporový) dvě vodivé vrstvy odděleny úzkou mezerou při stlačení se spojí: změna proudu Povrchová akustická vlna (SAW) Surface Acoustic Wave v rozích pevné vrstvy vysílače a přijímače signálu při dotyku absorbována část vlny mohou být poškozeny vnějšími prvky Kapacitní izolant potažený transparentním vodičem sklo + indium tin oxid ITO dotyk má za následek narušovaní elektrostatického pole obrazovky měřitelné jako změna v kapacitním odporu http://www.mobilmania.cz/default.aspx?article=1108570

Dotykové displeje Optické (infračervené) zobrazování řada X-Y infračervených LED vzájemně se kříží vertikálně i horizontálně detektory kolem okrajů obrazovky pro detekci narušení ve struktuře paprsků může detekovat jakýkoli vstup včetně prstů, prstu v rukavici, stylus nebo pero, možnost nasadit rám na cokoliv moderní vývoj Disperzní signál (2002, 3M) senzory pro detekci mechanické energie nebo vibrací piezoelektrické snímače neovlivnitelné prachem a jinými vnějšími elementy, včetně poškrábání vynikající optická průzračnost (sklo) detekuje i mechanické vibrace po počátečním doteku nemůže být rozpoznán prst bez hnutí

TISKOVÁ ZAŘÍZENÍ

Počítačová tiskárna Definice výstupní zařízení slouží k přenosu dat uložených v elektronické podobě na papír nebo jiné médium fotopapír, kompaktní disk apod. Typy podle vztahu k počítači připojená k počítači samostatná síťový tisk, Bluetooth apod. součást multifunkčních zařízení pokladna v obchodě, lékařské přístroje apod. http://www.pekro.cz/post/jak-funguje-laserova-tiskarna-44/

Typy tiskáren Jehličkové tisk prostřednictvím jehliček a barvicí pásky Termální (tepelné) tisk pomocí tepla přímý tisk termotransferové Inkoustové mikroskopické trysky termické piezoelektrické voskové Laserové laserový paprsek vykreslí na fotocitlivý válec obraz, nanesení toneru a fixace

Jehličkové tiskárny Princip tisková hlava s řadou 8, 9 nebo 24 jehliček vertikálně uložené propisují přes barvící pásku na papír jemné body Výhody velmi nízké náklady na tisk mohou vytvářet kopii průpisem například mzdové lístky tisková páska se opotřebovává postupně a nedojde najednou používání "nekonečného" papíru s boční perforací může být tenčí (levnější), jeho vedení tiskárnou je spolehlivější Nevýhody větší hlučnost, horší kvalita tisku u levnějších modelů nízká rychlost tisku

Termální tiskárny Přímý tisk tisková hlava tvořena malými odpory s malou tepelnou setrvačností jediný spotřební materiál je papír vyšší cena papíru malá stabilita tisku rychlý a tichý tisk supermarkety, starší faxy Termotransferové mezi hlavou a papírem termotransferová fólie z ní se barva teplem přenese na médium běžný papír i vícebarevný tisk potisk štítků, plastových karet nebo při tisku fotografií

Inkoustové tiskárny Princip tisková hlava tryská z několika desítek mikroskopických trysek na papír miniaturní kapičky inkoustu Termické (bubble jet) tepelná tělíska v tiskové hlavě zahřívají inkoust při zahřátí vznikne v trysce bublina, ta vymrští inkoustovou kapku na papír Piezoelektrické tisková hlava pracuje s piezoelektrickými krystaly destička, která je schopna měnit svůj tvar Voskové (tuhý inkoust) po natavení se vystřikuje mikrotryskami na papír dokáží namíchat barvu bodu i bez překryvných rastrů velmi živé podání barev, vysoká kvalita výtisku. http://www.azom.com/details.asp?articleid=2836#_ink_jet_operation

Termická a piezoelektrická tiskárna http://www.pdsconsulting.co.uk/2007/library/printing_digital.asp

Laserové tiskárny Laserový paprsek vykresluje obrázek na fotocitlivý válec kovový s vrstvou polovodiče (obvykle selen) změna odporu po osvícení přibližně z 3 5 M na 300 vybití do středu válce Nanesení toneru (stejně nabitého) na povrch válce toner se uchytí jen na osvětlených místech s odstraněným nábojem obtiskne se na papír nabit opačně než toner Termální fixace toneru toner je k papíru tepelně fixován zažehlen teplem cca 180 C a tlakem Odstranění zbytku toneru mechanický stěrač, osvícení žárovkou

Princip laserové tiskárny

Řádkové tiskárny Celý řádek najednou rychlost až 1800 řádků / min. Řetězové znaky za sebou na řetězu, ten se pohybuje nad papírem kolmo na směr posunu kladívka na druhé strany papíru udeří proti řetězu, když je naproti písmeno Bubnové znaky umístěny po obvodu bubnu zvlášť v každé pozici na řádku buben se otáčí ve shodném směru jako papír, ve vhodnou chvíli proti bubnu udeří kladívko v celém řádku zároveň všechna A, B všechna A jsou vytištěna výše než Z http://www.yourdictionary.com/computer

Znakové tiskárny Obdoba elektrických psacích strojů Znakové s kulovou hlavicí převážně IBM, tvar tiskací hlavy jako vajíčko, na kterém rozmístěny znaky Znakové s typovým kolem typové kolo, tvar kopretiny, znak umístěn na konci okvětních lístků

VSTUPNÍ ZAŘÍZENÍ PRO ZPRACOVÁNÍ OBRAZU

Fotoelektrický jev (fotoefekt) Uvolňování elektronů z látky (kovu) v důsledku absorpce elmg záření při osvětlení se některé látky nabíjejí pohlceny některé vlnové délky množství závisí na intenzitě a ne energii (frekvenci) http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/mod1.html http://abyss.uoregon.edu/~js/glossary/photoelectric_effect.html

Fotoelektrický jev (fotoefekt) Vysvětlení pomocí kvantové teorie foton kvantum vlnění E = h = ħ světlo může dodat elektronu tuto energii elektron může být uvolněn pokud h větší než ionizační energie (fotoelektrická bariéra) h = E v + E k E v výstupní práce E k kinetická energie uvolněného elektronu

Aplikace fotoefektu Fotorezistor přechod kov polovodič vlivem osvětlení se mění vodivost mezi vodivými kovovými vložkami Fotodioda plošná polovodičová dioda, do oblasti PN přechodu může pronikat světlo osvětlení přechodu: polarizace diody v závěrném směru, kdy dochází k růstu anodového proudu reaguje na změny osvětlení lineárně a velmi rychle, řádově 10-6 10-9 s. Fototranzistor bipolární křemíkový tranzistor emitorový přechod je přístupný světlu, kontakt k bázi nevyveden zářením se otevře přechod mezi bází a emitorem tranzistor se otevře a prochází jím proud CCD snímač unipolární tranzistor se 3 hradly a nevyvedenou zdrojovou elektrodou

CCD - Charge Coupled Device Elektronická součástka používaná pro snímání obrazové informace videokamery, digitální fotoaparáty, faxy, skenery, čtečky kódů, Buňka převede světlo na proud fotoefekt, elektrony pomocí přiložených elektrod vytvářejí proud velikost odpovídá intenzitě světla Analogové zařízení

Princip CCD 1. odebrány všechny volné elektrony bez přístupu světla 2. přivedení + napětí na elektrody 1 a osvícení přitahuje elektrony díry přitahovány na dolní elektrodu 3. uzavření závěrky, trojfázový hodinový signál na elektrody aby se elektrony pohybovaly doprava 4. zesilovač zesílí proud 5. A/D převodník digitalizuje

Konstrukce CCD Lineární CCD pouze jednorozměrný obraz nebo se snímání ve druhém rozměru zajišťuje nějakým jiným způsobem např. posune se papír např. čtečka čárového kódu na výstupu dá množinu pulzů odpovídající černým a bílým čarám Plošné CCD spojení mnoha lineárních CCD do jednoho čipu na konci řady náboj jde do dalšího lineárního CCD (kolmé) zesilovač až na konci

Konstrukce plošného CCD Princip 1. vybere se 1. sloupec 2. všechny pixely vybraného sloupce se posunou doprava 3. zpracování pravého sloupce dolů k zesilovači 4. opakování pro všechny další sloupce http://www.digimanie.cz

Konstrukce barevného CCD Tříčipové provedení soustava polopropustných zrcadel obvykle profesionální přístroje náročnost, prostor Jednočipové uspořádání barevné filtry před jednotlivými pixely teoreticky uspořádání ve třech řádcích (RGB) v praxi tzv. Bayerovo uspořádání dvojnásobný počet zelených buněk výsledné barevné pixely znázorněny žlutě

Vlastnosti CCD Velikost a poměr stran v palcích, obvykle 4:3, 16:9 Rozlišení v megapixelech Dynamický rozsah Šum rozsah rozlišitelných odstínů od černé k bílé limitován kapacitou jednotlivých buněk a vlastním šumem kolik elektronů je schopna pojmout nejčastěji tepelný pohyb krystalové mřížky polovodiče občas se uvolní elektron bez působení fotonu odstup signálu od šumu větší u větších snímačů větší kapacita buňky ISO citlivost zesilovač obrazového signálu s přepínatelným zesílením Použití CCD videokamery, fotoaparáty, faxy, skenery, čtečky kódů, optické myši

Obrazové snímače CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor Světlocitlivá buňka fotodioda Aktivní obrazový senzor buňka může být přímo adresována a čtena pomocí souřadnic každá má vlastní zesilovač zmenšuje aktivní plochu a zvětšuje šum Aktivní CMOS (APS, Active-pixel sensors) každá buňka doplněna analytickým obvodem vyhodnocuje šum aktivně ho eliminuje Velký potenciál rozvoje http://www.fotografovani.cz/art/fotech_df/rom_trouble1.html

Obrazové snímače CMOS Nevýhody malá citlivost na světlo, větší šum "přetékání náboje" ze sousedních buněk Výhody podstatně menší spotřeba, výrobně jednodušší obrázky srovnatelné s CCD rychlost (náboj ze všech buněk prakticky najednou) možnost integrace specializovaných čipů např. stabilizace nebo komprese vhodné pro mobilní telefony optimalizované i pro digitální zrcadlovky kvůli možnosti dosáhnout vyššího rozlišení http://www.digimanie.cz/art_doc-67bccd2df7a9f53ec125763f0044663d.html

Obrazové snímače CMOS Částečné odstranění nevýhod BI/BSI (back-illumination, backside-illumination) http://www.digimanie.cz

PhotoMultiplier Tubes (PMT) Použití u profesionálních bubnových skenerů široký jasový rozsah, vysoká citlivost vysoký odstup signálu od šumu, zesílení až 10 8 Zdroj světla laser dopad odraženého či prošlého světla na fotonásobič Fotonásobič (PMT) využití fotoefektu fotoefekt dopadem fotonu na fotokatodu emise elektronu elektronové násobiče urychlení polem, náraz na dynodu, emise dalších

Skener Hardwarové vstupní zařízení umožňující převedení fyzické 2D nebo 3D předlohy do digitální podoby pro další využití, většinou pomocí počítače Dva typy předloh odrazné a průhledné (transparentní) Princip skeneru (CCD) předloha se osvítí, světlejší bod předlohy odráží více světla zdroj světla tzv. chladná katodová lampa (zářivka) světlo zachytí řádkové světlocitlivé prvky CCD, CIS, PMT filtry základních barev (RGB) a 3 řady CCD osvětlovací a snímací mechanizmus se posouvá a snímá další řádky Snímače OCR převádějí znaky textu přímo do ASCII kódu

Contact Image Sensor (CIS) Zdroj světla integrován přímo do snímacího prvku tři řádky (R, G a B) LED diod Senzory pouze jeden řádek, obvykle CMOS předřazená zaostřovací mikročočka, umístění co nejblíže papíru a zdroji světla Vlastnosti není zapotřebí další optický systém (zrcadla a čočky) malý, levný, nenáročný neumožňuje snímat transparentní předlohy např. diapozitivy nebo filmy silná závislost osvícení na vzdálenosti nízká hloubka ostrosti nižší rozlišovací schopnost na tmavších plochách obrazu menší napětí (bez zářivky), nevyžaduje zahřátí možnost napájet z USB

Princip skeneru CCD CIS http://www.photo.epson.it/technology/scanners/ccd.htm

Rozdíly technologie CCD a CIS CCD větší hloubka ostrosti, větší rychlost, odstup signálu od šumu, lepší podání barev větší, energeticky náročnější CCD CIS

Typy skenerů Čtečky čárových kódů 1D nebo 2D podle typu čárového kódu Ruční (hand-held) ruční přejíždění po snímané předloze nízká kvalita nasnímaného obrazu Stolní (flatbed) strojově ovládané snímací rameno možnost snímání jen relativně tenkých předloh Bubnové (drum) předloha nalepená na rotujícím válci snímána paprskem vysoká kvalita výsledku např. z diapozitivu je potřeba A2 Filmové snímání jednotlivých políček filmu profesionální použití

Parametry skenerů Barevná hloubka množství odstínů barev, které je schopen skener nasnímat obvykle 24 bitů: 16 777 216 odstínů profesionální až 48 bitů (2e14 odstínů) Rozlišení obrazu dpi (počet tiskových bodů na palec) Hardwarové rozlišení jemnost snímacího rastru (a datová velikost výsledného obrazu) horizontální rozlišení světlocitlivého prvku vertikální krokový posun motoru posouvajícího snímač např. 600 1200 dnes 1 200 až 5 900 dpi Softwarové rozlišení interpolované (dopočítané) http://www.grafika.cz/art/skenery/skenery1.html

Parametry skenerů Denzita (optická hustota) Šum logaritmická míra propustnosti světla látkou kolikrát je světlo zeslabeno při průchodu předlohou nebo po odrazu od předlohy v jakém rozsahu je skener schopen rozlišit různé jasy; density range aspoň 3, fotoskenery až 4,8 způsoben působením vnějších vlivů Maximální velikost snímané předlohy ruční skenery teoreticky nekonečný pruh o 210 mm, stolní do formátu A3 Připojení paralelní port SCSI USB

Digitální fotoaparát Princip vychází z konstrukce klasického fotoaparátu světlocitlivá plocha CCD nebo CMOS objektiv systém optických čoček clona hloubka ostrosti závěrka stabilizátor obrazu posun senzoru nebo zobrazovacího členu Rozdělení kompakty zrcadlovky (DSLR: Digital Single-Lens Reflex camera) http://www.canon.cz

Digitální fotoaparát http://digifoto.wbs.cz/

Řez DSLR Olympus E-30