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Tema 4: Periféricos de entrada y salida
Introducción
Hasta hace poco tiempo, la interfaz entre el hombre y la computadora era un tablero de
interruptores de palanca y luces parpadeantes (los primeros se usaban para programar la
computadora, y las últimas, para desplegar los resultados).
Pero al igual que las computadoras, los dispositivos de entrada y salida (E/S) han
evolucionado con el tiempo.
Interfaz
Una interfaz es una frontera compartida entre las personas y las máquinas, que incluye
tanto equipo como programas. Así como los fabricantes de programas utilizan interfaces
amables con el usuario (programas que utilizan menús y representaciones gráficas que
facilitan el uso de los mismos), también los fabricantes de equipos crean dispositivos para
captura de datos más fáciles y cómodos para usar (ergonómicos).
Qué es la ergonomía?
Es la ciencia que estudia los elementos utilizados por el hombre y analiza el impacto que
producen sobre él para mejorar los diseños y disminuir los factores agresivos a su
organismo.
Periféricos de entrada/salida
Los periféricos de entrada-salida son componentes hardware que sirven para conectar la
unidad principal de la computadora con el “mundo exterior”: pueden leer la información que
genera la computadora (periféricos de salida), introducir datos en él para ser procesados
(periféricos de entrada) o ambas cosas (periféricos de entrada-salida). Por lo tanto. Cuanto
más periféricos tenga la computadora, mayor cantidad de prestaciones.
PC con varios periféricos de E/S habituales: Escáner, monitor, teclado,
ratón, micrófono, parlantes, impresora y cámara digital(webcam).
•
•
•
Periféricos de entrada
o Teclado
o Ratón o Mouse
o Lápiz óptico
o Pantallas sensibles al tacto
o Escáner
o Micrófono
Periféricos de salida
o Monitor
o Impresora
Periféricos de entrada-salida
o Módem
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Periféricos de entrada
Teclado
Es el principal dispositivo de entrada para introducir texto y números. Un teclado estándar
incluye aproximadamente 100 teclas; cada tecla envía una señal diferente a la CPU.
Distribución de teclas en el teclado estándar
Los teclados para computadoras personales, se presentan en distintos modelos, pudiendo
variar en tamaño, forma y apariencia, pero en la mayoría de los ellos, las teclas están
distribuidas en una forma casi idéntica.
La distribución de teclas más común usada en la actualidad fue establecida por el teclado
mejorado de IBM, tiene 101 teclas organizadas en seis grupos que son:
• Teclas alfanuméricas, la parte del teclado que parece una máquina de escribir, están
distribuidas de la misma manera en casi todos los teclados.
Este arreglo común es a veces llamado distribución QWERTY (se pronuncia QUER-ti)
porque las seis primeras letras de la hilera superior de letras son Q, W, E, R, T y Y. Se
comercializa también otra distribución que buscar mayor eficiencia al acelerar el número de
pulsaciones por minuto, es el teclado llamado DVORAK, cuya distribución es la que se
muestra en la siguiente figura:
No es muy utilizado debido al fuerte arraigo del teclado QWERTY que proviene de las
primeras máquinas de escribir.
•
Teclado numérico, generalmente localizado del lado derecho del teclado, es la parte
que parece una máquina sumadora, con sus diez dígitos y los operadores matemáticos
(+, -, * y /).
•
Teclas de función (F1, F2, etc.), generalmente distribuidas en una hilera a lo largo de
la parte superior del teclado, permiten dar comandos a la computadora sin tener que
teclear largas series de caracteres. La acción asociada a cada tecla de función depende
del programa que se esta usando. Ej. En la mayoría de los programas, F1 invoca la
Ayuda del mismo.
•
Teclas para movimiento de cursor, permiten cambiar la posición del cursor en la
pantalla. Cursor ó punto de inserción, es una marca que puede aparecer en la pantalla como una línea vertical parpadeante, una caja o cualquier otro símbolo que
muestra el lugar donde se encuentra en un documento ó una línea de comando.
•
Teclas de control de páginas: Permiten cambiar entre el modo de insertar caracteres
o sobrescribir caracteres (tecla <INS>), borrar el carácter a la derecha del curso (tecla
<SUPR>), desplazar el cursor al inicio (tecla <INICIO>) o al final (tecla <FIN>) de una
línea o una página hacia arriba (tecla <AVPAG>) o una página hacia abajo (tecla
<REPAG).
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Tecla <ESC>: Permite introducir una orden de cancelación o vuelta atrás.
Cómo acepta la computadora información del teclado
Al presionar una tecla, un pequeño chip dentro de la computadora o el teclado, llamado
controlador del teclado, detecta que una tecla ha sido presionada e inicia una serie de
eventos en cadena que coloca el código del carácter en la memoria temporal del teclado,
denominado, ”memoria temporal del teclado o buffer”. El controlador de teclado envía una
solicitud de interrupción a la CPU, cuando reconoce la presión de una tecla.
El Ratón o “mouse”
Es un periférico de entrada prácticamente obligatorio cuando se trabaja en entornos
gráficos como, por ejemplo, el sistema operativo Windows.
Es un dispositivo para señalar, que permite controlar la posición del cursor en la pantalla de
manera rápida y sencilla sin necesidad de utilizar el teclado.
Un ratón, también permite crear elementos gráficos en la pantalla, como por ejemplo,
líneas, curvas y dibujo a mano alzada, manipular iconos y acceder más fácilmente al uso de
menús y cajas de mensajes.
Aunque hay distintos tipo de ratones, todos ellos disponen de botones para ejecutar
determinadas operaciones.
Usar el ratón involucra tres técnicas:
• hacer 1 clic (selección del objeto)
• hacer doble clic (ejecuta el programa representado por el icono)
• arrastrar (edición de arrastrar y soltar)
Hacer clic con el botón derecho del mouse abre el menú contextual que contiene comandos
y acciones apropiadas para el objeto que está señalado.
Tipo de ratones
1. Mecánico
2. Óptico
3. Trackball
4. Trackpad
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1. Mecánico
Contiene una pequeña pelota de plástico que sobresale a través de un hoyo en la parte
inferior de la cubierta del mouse. Cuando se desplaza el ratón, la pelota gira, haciendo
girar, a su vez, a dos ruedas ubicadas a ambos lados de la pelota en un ángulo de 90
grados. Unos detectores indican cuánto ha girado cada rueda y envían esta información a la
computadora, indicándole la distancia, la dirección y la velocidad de los movimientos de la
pelota. Con estos datos, la CPU posiciona el puntero del mouse en la pantalla.
2. Óptico
Un ratón o mouse óptico no tiene partes movibles. Este tipo de mouse emite un rayo de luz
desde su parte inferior, después utiliza la reflexión de la luz para calcular la distancia,
dirección y velocidad de su recorrido, datos que utilizará la CPU para posicionar el puntero.
3. Trackball
Un trackball es un dispositivo de señalamiento que funciona como un
mouse boca arriba. La pelota expuesta se hace girar con el dedo para
indicar la posición del puntero en la pantalla.
Requiere menos espacio que un mouse convencional y se utilizan,
generalmente, en las computadoras portátiles y en algunas está
integrado al equipo.
4. Trackpad
Un trackpad (pantalla de señalamiento) es un dispositivo estacionario. El movimiento de un
dedo sobre una pequeña superficie táctil se transforma en el movimiento del puntero en la
pantalla. La superficie del trackpad no supera las 2 pulgadas cuadradas. Se utilizan,
generalmente, en las computadoras portátiles, en la que se encuentra integrado al equipo.
Los trackpads incluyen dos o tres botones que realizan las mismas funciones que los
botones de un mouse.
Hay otro tipo de mouse específicos para algunas aplicaciones, como por ejemplo las
presentaciones en PC. Estos suelen ser inalámbricos y su manejo es mediante botones de
dirección.
Otros modelos con una rueda de arrastre colocada en la parte superior entre sus dos
botones, permiten el desplazamiento vertical en documentos largos. Apropiado para
visualizar más rápidamente las páginas de Internet.
Muchas computadoras laptop incorporan un dispositivo de señalamiento integrado en el
teclado que se conoce como “Trackpoint” que permite controlar el puntero moviendo este
mando.
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Lápiz óptico
Los sistemas basados en lápices (entre los que se incluyen las
tablet PC, PDA ó asistentes digitales personales y otros tipos de
handheld) utilizan un lápiz para la introducción de datos. Este
dispositivo a veces se conoce como stylus. En estos dispositivos se
escribe con un lápiz en un tablero especial o directamente en la
pantalla. También se puede utilizar el lápiz como un dispositivo de
señalamiento, de la misma forma en que se utiliza un Mouse para
seleccionar comandos al tocar la pantalla.
La tecnología para el reconocimiento de la escritura a mano es muy compleja, las
computadoras basadas en lápices generalmente no se utilizan para introducir grandes
cantidades de texto, se utilizan frecuentemente para tomar notas, crear mensajes cortos y
escribir anotaciones en documentos electrónicos. Las PDA y las tablet PC realizan este tipo
de tareas, y no requieren de un teclado.
Las computadoras basadas en lápices se utilizan con mayor frecuencia para la recolección
de datos, en donde el tacto de un lápiz puede seleccionar una casilla en un cuadro para
indicar que debe ser ordenado algún repuesto o que ha sido solicitado un servicio. Otro uso
común es el de introducir firmas o mensajes que se almacenan y transmiten como una
imagen grafica, algo parecido a un fax.
Pantallas sensibles al tacto (touch screens)
Las pantallas sensibles al tacto, trabajan mediante la presentación
de un menú de opciones para escoger, el hardware detecta la
posición del dedo en la pantalla.
Cuando el usuario se decide, toca el botón de menú, desplegado en
la pantalla de la computadora. La mayoría de las computadoras con
pantallas sensibles al tacto usan sensores en la superficie de la
pantalla para detectar el tacto de la yema de un dedo, pero existen
otras tecnologías.
Las pantallas sensibles al tacto son apropiadas en ambientes donde la tierra o el clima
hacen imposible el uso de teclados y dispositivos para señalar, y donde una interfaz sencilla
e intuitiva es importante. Ej. Ambientes industriales, cajeros automáticos o centros de
información pública
Detectores de código de barras
Son dispositivos que convierten un patrón de barras impresas en los productos a un número
de producto, mediante una emisión de un rayo de luz, generalmente un láser, que se
refleja en la imagen del código de barra.
Un detector sensible a la luz identifica la imagen del código de barra por medio de las barras
especiales en los dos extremos de la imagen. Una vez identificado el código de barras,
convierte los patrones de barras individuales en números digitales. Las barras especiales en
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ambos extremos de la imagen son diferentes para que el lector pueda saber si el código de
barras se leyó al derecho o al revés.
Elementos de un lector de códigos de marca
unidimensional
Lector estacionario
Existen distintos códigos para los códigos de barra, los más utilizados son:
En USA: UPC (Uniform Product Code, 1974); En Europa: EAN (Europe Article Numbering)
Hay otros: CODABAR, CODIGO 39, 2 DE 5, etc.
Los códigos EAN son estándar. Se presentan en dos formatos: EAN-8 y EAN-13
Formato EAN-13: P1 P2 X1 X2 X3 X4 X5 Xó X7 X8 X9 X10 C
- P1 y P2 identifican al país
- Xi identifican al producto
- C es un carácter de chequeo
Ejemplo, EAN-13 en Argentina:
7 7 E1 E2 E3 E4 E5 A1 A2 A3 A4 A5 C
- 77 es el código de Argentina
- Ei identifica a la empresa
- Ai identifica al producto
- C es el carácter de chequeo
Para calcular el carácter de chequeo:
- Se hace la suma ponderada usando 1 y 3 alternativamente como pesos de cada uno de los
caracteres, comenzando desde la derecha.
- La suma total debe ser múltiplo de 10.
- C + 3 A5 + A4 + 3 A3 + A2 + 3 A1 + E5 + 3 E4 + E3 + 3 E2 + E1 + 3 P2 + P1
- En el ejemplo:
4*3+8+0*3+3+2*3+0+4*3+5+2*3+9+7*3+7 = 89
Luego C es 1, ya que 89 + 1= 90
Escáner o digitalizadores de imágenes
Un digitalizador de imagen ó escáner, convierte cualquier imagen en formas electrónicas
al reflejar luz sobre la imagen y detectar la intensidad del reflejo en cada punto.
El escáner de color utiliza filtros para dividir los componentes de color en colores primarios
aditivos (rojo, verde y azul) en cada punto. Con estos colores primarios se puede conseguir
cualquier otro basados en la técnica denominada RGB (Red Green Blue).
Componentes:
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a) Sensor: CCD (Charge Coupled Device, dispositivo acoplado por carga eléctrica) es el
elemento fundamental de todo escáner. Consiste en un elemento electrónico que
reacciona ante la luz, transmitiendo más o menos electricidad según sea la intensidad y
el color de la luz que recibe; es un auténtico ojo electrónico. La calidad final del
escaneado dependerá fundamentalmente de la calidad del CCD.
b) Motor: Desplaza el sensor a lo largo del documento.
c) Fuente de iluminación: Lo ideal es que sea incolora
d) Conversor analógico-digital: convierta las intensidades de luz a información digital.
Tipos de escáner
Media página o de mano: Tienen un ancho máximo de exploración de 10,5 cm y para
explorar una superficie hay que desplazar el scanner con la mano.
Página completa: Son similares a una pequeña fotocopiadora: se introduce el
documento o imagen, se cierra la tapa y la luz rastreadora se encargará de explorar
totalmente la superficie.
Escáner de mesa
Escáner de mano
Características técnicas del escáner
Resolución: Es la resolución óptica dada por el CCD que define los límites físicos de
calidad que podemos conseguir con el escáner. Se expresa en puntos por pulgada ("dot
per inch" o DPI). Tener en cuenta que: cuanto mayor sea la resolución de escaneo
mayor será el tamaño del archivo que se genere. Una imagen escaneada a ó00 DPI
puede llegar a "pesar" tantos megabytes (MB) que sería imposible trabajar con ella. Se
recomienda utilizar resoluciones que vayan de 75 a 150 DPI, en los trabajos habituales
de un usuario hogareño.
Profundidad de color: Se mide en bits y representa la cantidad de colores o tonos de
gris que capta el escáner, puede ser de 24 a 48 bits.
Velocidad: La velocidad no depende sólo del escáner en sí mismo. Tiene que ver el tipo
de conexión, la cantidad de memoria RAM de la computadora, la resolución a la que se
quiera trabajar y la cantidad de pasadas que deba hacer el sensor de CCD para
digitalizar el documento.
Interfaces:
• Puerto paralelo: Utilizan el puerto de la impresora. Son los dispositivos más lentos y
los de menor costo.
• SCSI: Este tipo de conexión permite un rendimiento muy superior en cuanto a
velocidad y resolución. Implica instalar una placa SCSI.
• USB: Conexión veloz y fácil de usar.
¿Cuánto ocupa una imagen?
Para saber exactamente cuál va a ser el tamaño de una imagen, deberemos usar la
siguiente fórmula:
Tamaño imagen (KB) = L x A x RH x RV x bits / 8.192
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Donde L y A son las dimensiones de la imagen en pulgadas (una pulgada = 2,54 cm) y RH y
RV las resoluciones horizontal y vertical respectivamente. Ej. una imagen tamaño A4
(aproximadamente 11,7x8,3 pulgadas) escaneada a 300 ppp (300x300) con 24 bits de color
(color real) ocupa 25.490 KB (unos 25 MB). Existen muchos métodos para reducir el
tamaño de las imágenes, tanto a la hora de manejarlas en memoria como a la de
almacenarlas en el disco duro.
1) Escanear a menor resolución; la calidad es menor, pero el tamaño del archivo
resultante también. Si la imagen va a tener como destino la pantalla, 75 ppp será
suficiente, lo que reduciría el tamaño de la imagen anterior a apenas 1.593 KB, poco más
de 1,5 MB.
2) Reducir la profundidad de color. Si la imagen anterior es un dibujo de líneas, con
escanear a 1 bit (en blanco y negro reducirá el tamaño a tan sólo 1.0ó2 KB, casi 1 MB.
3) Archivar la imagen en formato comprimido. En este caso el tamaño de la imagen en
memoria permanece invariable (25 MB), pero el tamaño en disco puede quedar en menos
de una quinta parte sin pérdida de calidad, o incluso menos si la compresión se realiza
eliminando información redundante. Como ejemplo de formatos de archivo de imagen con
compresión tenemos los JPEG (o JPG), GIF o TIFF, frente al clásico BMP que no tiene ningún
tipo de compresión.
Aplicaciones posibles con la digitalización de imágenes
•
Aplicaciones de procesamiento de imágenes: Este tipo de software manipula imágenes
leídas por el digitalizador, como por ejemplo, el programa Paint de Windows, Corel Photo
Paint, Photo Shop.
•
Software para reconocimiento óptico de caracteres, OCR, convierte la imagen de texto
en formato texto manipulable por un procesador de texto.
OCR (Optical Character Recognition) Reconocimiento óptico de Caracteres
Cuando se digitaliza una imagen, esta se guarda en la memoria de la computadora como un
archivo tipo mapa de bits (bitmap) o una malla de puntos, cada uno representado por uno o
más bits.
El objetivo del software de OCR es traducir esta matriz de puntos a texto que puede ser
interpretado por la computadora como letras y números, e interpretarse e incluirse en
cualquier procesador de textos.
Para traducir archivos de mapas de bits a texto, el OCR es un programa que lee esas
imágenes digitales y busca conjuntos de puntos que se asemejen a letras, a caracteres. El
software de OCR es extremadamente complejo porque es muy difícil hacer que una
computadora reconozca un número ilimitado de caracteres tipográficos y fuentes. Aún así,
ofrecen una efectividad de más de 99%, es decir, que si el documento es rastreado
correctamente y no presenta manchas de impresión, estos programas serán capaces de
transformarlo en texto como si se hubiera tipeado desde el teclado e inclusive, manteniendo
la disposición del mismo en la hoja y los formatos aplicados a los caracteres (negrita,
cursiva, etc.).
El procedimiento de conversión incluye los siguientes pasos:
Papel
Con el
texto
Periférico
Scanner
Imagen
del
texto
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Programa
OCR
Fichero de
texto
(ASCII)
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En el gráfico siguiente se muestra un ejemplo de digitalización:
3- Una fuente de luz se mueve a lo
largo de una página impresa
4- La luz rebota en la página y pasa a
través de un lente.
2- La luz llega hasta los diodos sensibles a la
luz, los que convierten la luz en electricidad.
Hay 300 ó 600 diados por pulgada.
1- Una tarjeta de circuitos convierte la
electricidad en números y envía la
información a la computadora
Tabletas Digitalizadoras
Es un dispositivo de entrada que permite digitalizar figuras y gráficos vectoriales. Cumple
una función similar al mouse, pero con mayor rapidez y precisión.
Una tableta consta de una superficie que contiene cientos de líneas de cobre que forma una
rejilla. Esta rejilla esta conectada a una computadora. Cada una de las líneas de cobre
recibe pulsos eléctricos.
Se utiliza un lápiz especial o trazador conectado a la tableta que es sensible a los pulsos
para trazar los dibujos.
Una de las capacidades principales de este dispositivo es que permite colocar un dibujo
encima de la tarjeta y registrar los movimientos del lápiz, posibilitando una especie de
calcado del dibujo.
Dispositivos de entrada audiovisuales
Actualmente, muchas PC nuevas están equipadas con todas las capacidades multimedia, les
permiten grabar de audio y video, además de reproducirlos.
Micrófonos:
En la actualidad, las capacidades de sonido son un elemento estándar en las computadoras,
esto incrementó la importancia de los micrófonos como dispositivos de entrada con el fin de
grabar la voz. La entrada de voz se utiliza con frecuencia en aplicaciones multimedia, por
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ejemplo, las enciclopedias, normalmente cuando se requiere una narración ó identificar una
melodía.
Con las PC también se pueden hacer llamadas telefónicas. Un micrófono y un parlante
posibilitan la comunicación por voz.
Los micrófonos también hacen que la PC sea útil para las conferencias de video a través de
Internet. Para este tipo de entrada de sonido, se necesita un micrófono y una tarjeta de
sonido. La tarjeta de sonido es un dispositivo especial que se encuentra dentro de la
computadora y su función es traducir las señales analógicas (ondas sonoras, en este caso)
del micrófono a códigos digitales que la computadora pueda almacenar y procesar. Este es
el proceso de digitalización. La placa también traduce las señales digitales a analógicas que
los parlantes puedan reproducir.
Utilizando un programa sencillo para grabar audio una persona puede grabar su voz y crear
un archivo de sonido grabado en el disco. Este archivo se puede colocar en una página Web
o enviarlo por correo electrónico.
Existe también la necesidad de traducir las palabras habladas a texto: esta traducción es
una capacidad conocida como reconocimiento de dictado (o reconocimiento de voz).
Con ella, se puede dictar a la computadora en lugar de escribir con el teclado y también
darse órdenes a la computadora mediante comandos de voz , como Inicio, Abrir, Ejecutar.
El software de reconocimiento de voz captura los sonidos individuales más pequeños de un
idioma, llamados fonemas, y los traduce a texto o comandos. A pesar de que el idioma
ingles só1o utiliza aproximadamente 40 fonemas, la traducción confiable es difícil. Por
ejemplo algunas palabras en español suenan de la misma forma, pero tienen significados
distintos (por ejemplo, tasa y taza). El desafío del software de reconocimiento de voz es
deducir de manera correcta el significado del sonido de acuerdo con su contexto y distinguir
los sonidos significativos del ruido de fondo.
La nueva generación de programas de reconocimiento de voz es mucho más confiable.
Algunos paquetes pueden reconocer voz con una exactitud de 80 a 90 por ciento de las
palabras habladas mediante el uso de vocabularios almacenados o palabras que pueden
reconocer. Es posible que el usuario tenga que "entrenar" al software para que reconozca
los patrones su voz o la pronunciación de algunas palabras.
Los programas de reconocimiento de voz normalmente requieren del uso de un micrófono
de reducción de ruido (un micrófono que filtra el ruido de fondo).
Otros tipos de entrada de audio
Las computadoras pueden aceptar muchos tipos de entrada de audio. Si la computadora
tiene una tarjeta de sonido con las entradas apropiadas, se pueda introducir música desde
un CD, reproductor de cintas, radio, incluso un tocadiscos.
Si la fuente de audio produce sonidos en la forma de ondas analógicas (como cuando se
habla enfrente de un micrófono), la tarjeta de sonido de la computadora convertirá las
señales analógicas en código digital. Esto no es necesario cuando se graba audio desde un
compacto o un disco de video digital, sin embargo, la conversión es necesaria para
fonógrafos de discos y cintas de audio.
Si la tarjeta de sonido cuenta con un puerto de interfaz digital para instrumentos
musicales ó MIDI (Musical Intrument Digital Interface ), o si cuenta con una tarjeta MIDI
dedicada, puede conectar diferentes instrumentos musicales electrónicos a la computadora.
Los instrumentos
basados en MIDI pueden comunicarse entre ellos, la PC puede
manipularlos y generar una salida MIDI. Esta interfaz es popular entre los músicos, los que
la utilizan para escribir, grabar y editar música, e incluso para controlar instrumentos y
efectos durante sus presentaciones.
Entrada de video
Gracias al crecimiento de los elementos multimedia e Internet, muchos usuarios de
computadoras agregan capacidades de entrada de video a sus sistemas. Las aplicaciones
como, por ejemplo, las de videoconferencia, permiten a las personas utilizar imágenes de
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video de movimiento pleno, las cuales son capturadas por una cámara de video para PC, y
transmitirlas a un número limitado de destinatarios de una red o del mundo a través de
Internet. Los videos normalmente se utilizan en presentaciones y en páginas Web en
donde el usuario puede iniciar, detener y controlar varios aspectos de la reproducción.
Las videocámaras digitalizan las imágenes separándolas en píxeles individuales (un píxel es
uno o más puntos que expresan una parte de una imagen). Cada color del píxel se
almacena como código digital, además de otras características. Luego, este código se
comprime (las imágenes de video pueden ser muy grandes) de forma que pueda ser
almacenado en el disco o transmitido a través de una red.
Una cámara de video poco costosa es la Webcam, se coloca en parte
superior del monitor de la PC sobre una base, permitiendo al usuario
"capturar" imágenes de si mismo mientras trabaja. Este arreglo es útil para
realizar video conferencias, en donde múltiples usuarios pueden verse y
hablarse en tiempo real a través de una red o conexión a Internet.
Mediante una tarjeta de captura de video, el usuario también puede conectar a la PC otros
dispositivos de video, por ejemplo, una video casetera o cámara de video. Esto le permite al
usuario transmitir imágenes del equipo de video a la PC y viceversa. Algunas tarjetas de
captura de video poco costosas permiten a los usuarios hogareños editar sus videocintas
de la misma forma en que lo hacen los profesionales.
Cámaras digitales
Las cámaras digitales son dispositivos portátiles manuales que capturan
de
forma electrónica. La cámara digital digitaliza la imagen, la
comprime y la almacena en una tarjeta de memoria especial. Después,
el usuario puede copiar la información a una PC en donde la imagen
puede ser editada, copiada, impresa, incluida en un documento o
transmitida a otro usuario.
La mayoría de las cámaras digitales pueden almacenar docenas de
imágenes de alta resolución al mismo tiempo y casi todas ellas pueden
aceptar memoria adicional que incrementa su capacidad. Mover las imágenes digitales de la
cámara a la PC es un proceso sencillo que utiliza cables estándar o capacidades infrarrojas
de red. Existe una amplia variedad de cámaras digitales en el mercado que cubren con
diferentes costos y prestaciones.
Las cámaras digitales forma parte del equipo básico de los diseñadores, que pueden tomar
fotos y colocarlas en la web o editarlas y retocarlas con e software específico para
tratamiento de imágenes.
Otra forma de ingreso de datos: Realidad Virtual
Una forma no convencional de ingreso de datos, mas relacionada con los juegos que con
el procesamiento de información, son los dispositivos relacionados con la realidad virtual.
Como el objetivo de estos sistemas es simular todo tipo de sensaciones (visuales,
auditivas, táctiles, etc.), su entrada deben ser las reacciones corporales a estos estímulos:
guantes que detectan los movimientos de las manos, cascos que registran los movimientos
cerebrales, revólveres que disparan señales por un cable cuando se oprime el gatillo, etc.
DISPOSITIVOS DE SALIDA
Actualmente los tipos de salida más utilizados son:
• Monitores
• Impresoras
• Tarjetas de sonidos (parlantes)
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Monitores
El monitor es el periférico de salida más importante porque sobre él se muestran de forma
clara e instantánea todos los datos que se necesitan para trabajar
Dos dispositivos de hardware importantes determinan la calidad de la imagen del monitor
Entonces, existen dos elementos importantes que determinan la calidad de la imagen:
• el monitor
• la placa de video
En general, se utilizan dos tipos básicos de monitores:
1. Monitor CRT (Tubo de Rayos Catódicos)
2. Monitor LCD (Pantalla de Cristal Líquido – Liquid Cristal Display)
1) Monitor CRT
Externamente la pantalla que vemos está formada por una serie de puntos, cada uno de
ellos denominado píxel, que en su conjunto son los que permiten formar las imágenes.
En los monitores monocromos cada punto puede tomar una intensidad de luz, sin embargo,
en los monitores color cada píxel de pantalla está formado por tres puntos más pequeños:
uno para la intensidad del color rojo, otro para el verde y otro para el azul. De esta manera,
combinando los tres colores se puede formar cualquier color con bastante precisión. Esta
técnica de composición de colores se denomina RGB (Red-Green-Blue).
Internamente, el monitor contiene un tubo de cristal que en su parte final tiene forma
abombada o cilíndrica (ver figura), esta es la parte que vemos y que llamamos pantalla. La
parte trasera de la pantalla tiene una cubierta de fósforo (un químico que se ilumina cuando
es alcanzado por los electrones) que es lo que provocará que los puntos brillen con una
determinada intensidad. En la parte trasera del monitor, el tubo es más estrecho y aloja
uno ó tres cañones de electrones que lanzan un haz de electrones sobre la pantalla para
excitar el fósforo y hacer que éste emita luz.
En función de las señales recibidas desde la CPU, los haces de electrones realizan una
exploración o barrido de la pantalla, de izquierda a derecha y de arriba hacia abajo,
haciendo brillar el fósforo. Este brillo perdura por muy poco tiempo por lo que el haz de
electrones debe hacer rápidamente barridos de pantallas para mantener la imagen.
Esquema interno de un monitor CRT color
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Monitor LCD o monitor de pantalla plana
Existen varios tipos de monitores planos, pero el más común es el
monitor de LCD. Se utilizaba normalmente en las computadoras
portátiles, actualmente está extendido su uso como monitor plano
de gran tamaño y alta resolución como sistema de escritorio.
Existen distintos tipos de monitores planos, el más común es el
monitor de pantalla de cristal líquido ó LCD. El monitor LCD crea
imágenes mediante un tipo especial de cristal líquido que
normalmente es transparente pero que, cuando se carga con
electricidad, se vuelve opaco. El LCD no emite luz, por lo que no
existe contraste suficiente entre las imágenes y su fondo para que
sean legibles bajo cualquier condición.
Una desventaja de los monitores LCD es su limitado ángulo de visión, es decir, el ángulo
desde el cual la imagen puede ser vista con claridad. El usuario tiene que colocarse enfrente
de la pantalla, cuando se aleja incrementando el ángulo respecto de la pantalla, la imagen
se ve borrosa rápidamente.
Parámetros técnicos de los monitores
1- Resolución:
Es el número de puntos de pantalla o píxeles que tiene el monitor expresado como una
multiplicación del número de puntos horizontales por el número de puntos verticales
(640x480, 800xó00, 1024x78ó, 1280x1024). Cuanto mayor sea la resolución de un
monitor, mejor será la calidad de la imagen en pantalla. También puede observar que
cuando se incrementa la resolución, la imagen en la pantalla se hace más pequeña.
2-Tamaño:
Se mide en pulgadas 1 y se refiere al tamaño total de la pantalla del monitor. Igual que la
televisión se mide por las pulgadas de la diagonal, y lo normal es que varíe entre 15 y 21
pulgadas. Cuanto mayor sea el tamaño de la pantalla, mayor cantidad de información puede
visualizarse utilizando resoluciones altas (1024x7ó8 en adelante). Los de mayor resolución
se utilizan en ambientes profesionales de gráficos e imagen.
3- Velocidad de barrido ó frecuencia de actualización de píxeles
La frecuencia de actualización de un monitor es la cantidad de veces por segundo que los
cañones de electrones recorren cada píxel de la pantalla. Esta frecuencia es importante
porque debido a que los puntos de fósforo se apagan rápidamente después de que el cañón
de electrones lo carga con electrones. Si la pantalla no se actualiza a menudo parece
parpadear y este efecto es perjudicial para la vista.
La velocidad de barrido se indica en hertzios (Hz) ó ciclos por segundo. Esto significa que si
la frecuencia es 100 Hz, actualiza sus píxeles 100 veces cada segundo. Una frecuencia
mayor a 72 Hz es la recomendada.
4-Separación entre pixeles (dot pitch)
Es un parámetro que mide la nitidez de la imagen, midiendo la distancia entre dos puntos
del mismo color. Una menor distancia entre puntos da una sensación de continuidad y no se
distinguen los píxeles independientes. Lo normal es de 0,28 mm.
Para CAD o en general usos a alta resolución debe ser menor de 0,28 mm, idealmente de
1
1 pulgada = 2,54 cm
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0,25 mm (o menos).
Tener presente que un dot-pich demasiado pequeño reduce el brillo y el contraste de la
imagen. Por lo tanto, se recomienda que si se va a trabajar con fotografía, gráficos o
multimedia, se debe privilegiar el brillo, mientras que si se va a trabajar con aplicaciones de
autoedición, dibujo vectorial y procesamiento de texto, se debe privilegiar la alta resolución
dejando de lado el brillo.
Cálculo del tamaño de punto
en un monitor color
5-Cumplimiento de normativas y estándares
Dos de los inconvenientes de los monitores CRT son que generan radiaciones que son
perjudiciales para la salud y que tienen un elevado consumo de energía. En este sentido se
ha avanzado bastante y se han establecido normas estandarizadas sobre ecología y
ergonomía que cumplen los fabricantes para hacer más atractivos sus productos.
Controlador o placa de video
La placa de video es un dispositivo intermedio entre la CPU y el monitor. Es la que transmite
al monitor la información gráfica que debe presentar en la pantalla. Realiza dos
operaciones:
−
Interpreta los datos que le llegan del procesador, ordenándolos y calculando para
poder presentarlos en la pantalla en forma de un rectángulo compuesto de puntos
individuales de diferentes colores (pixels).
−
Toma la salida de datos digitales resultante de ese proceso y la transforma en una
señal analógica que pueda entender el monitor.
Estos dos procesos suelen ser realizados por uno o más chips: el microprocesador gráfico
(el cerebro de la tarjeta gráfica) y el conversor analógico-digital, aunque en ocasiones
existen chips accesorios para otras funciones o bien se realizan todas por un único chip.
Características importantes de las tarjetas gráficas:
1. Tipo de interfaz: En la mayoría de los casos, el controlador se instala como tarjeta de
expansión en la placa madre, se utiliza normalmente el bus AGP que ha sido diseñado
especialmente para albergar tarjetas gráficas, otra opción es utilizar el bus PCI.
2. Procesador gráfico y chipset: Conjunto de circuitos que integra el controlador de
video. Lo más importante es saber si integran funcionalidades avanzadas y
especializadas para el tratamiento de imágenes 2D (de dos dimensiones), 3D (3
dimensiones) o descompresión de video de tipo MPEG-2 o similar.
3. Tamaño y tipo de la memoria de video: Todas las tarjetas utilizan una zona de
memoria para mantener una representación de la pantalla. Los programas escriben
información en esa zona de la memoria, la tarjeta los lee y genera las señales
necesarias para controlar el monitor y representar la imagen deseada. Las tarjetas de
video más sofisticadas requieren por lo menos 256 MB.
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4. N° de bits de la tarjeta: Determinan el ancho del bus entre el procesador gráfico y la
memoria de video. Actualmente varían entre 24 y 64, aunque existen modelos con 128
bits que posibilitan un mayor nivel de prestaciones.
5. Acelerador gráfico: Circuito que suele integrarse en las tarjetas de video para trabajar
a mayor velocidad.
6. Resolución: Número de píxeles máximo que puede visualizar (columnas x filas).
Normalmente, podrán controlar varias resoluciones. Debe depender, lógicamente, de la
resolución del monitor.
7. Color: En cuanto al número de colores, resulta casi evidente: los que puede presentar a
la vez por pantalla la tarjeta. Así, aunque las tarjetas EGA sólo representan a la vez 16
colores, los eligen de una paleta (sí, como las de pintor) de 64 colores.
Capacidad de color de las placas de video
Bits
Colores
1
2
2
4
4
1ó
8
256
15
32.7ó8 (32K)
16
65.536 (64K) High Color o color de alta densidad
24
16.777.216 (16,7 millones) True Color o Color verdadero
32
4.294.967.296 (4096 millones). Trabaja con la gama
completa de CMYK
Impresoras
Antes de que la computadora pueda enviar datos para su impresión, debe revisar el estado
de la impresora, si está encendida y lista para aceptar comandos, encendida pero fuera de
línea o sin papel, o que no pueda trabajar por algún otro error.
Solamente después de que ha determinado si la impresora está en línea y lista para aceptar
comandos puede la computadora enviar información para su impresión.
Para evaluar las impresoras, hay cuatro criterios importantes:
• Calidad de la imagen
• Velocidad
• Nivel de ruido
• Costo de operación
Los tres tipos más comunes de impresoras son:
• Matriz de puntos
• Láser
• Inyección de tinta.
Impresora Matriz de puntos
Una impresora de matriz de puntos crea imágenes con una cabeza de impresión que recorre
cada línea, imprimiendo una serie de patrones de puntos.
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Las agujas de una impresora de matriz de puntos están acomodadas en una columna en la
cabeza de impresión.
A medida que se mueve la cabeza de impresión hacia adelante y hacia atrás sobre el papel
diferentes arreglos de agujas van saliendo rápidamente y hacen presión sobre una cinta
entintada, con una resolución vertical máxima de nueve puntos. Hoy, muchas impresoras de
matriz de puntos tienen 24 agujas, que producen una imagen de carácter de muy alta
calidad.
En comparación con las impresoras láser y de inyección de tinta:
• Son ruidosas.
• Producen generalmente una impresión de más baja calidad
• Son por mucho las más baratas, en términos de costo inicial y costo de operación.
• Siguen siendo populares, porque compaginan perfectamente bien con algunos trabajos.
•
Proporcionan múltiples copias, utilizadas con formas múltiples como cheques, formas de
embarque y facturas, porque dependen del impacto para transferir los caracteres
impresos de una copia a otra.
Impresoras láser
Las impresoras láser, se caracterizan por contener un láser en el interior de estas máquinas.
Tiene construida internamente una computadora separada para interpretar los datos que
recibe de la computadora y para controlar el láser, el resultado es una máquina muy
complicada.
Del mismo modo que el cañón de electrones puede seleccionar cualquier pixel en un motor
gráfico, el láser en una impresora puede seleccionar cualquier punto en un tambor y crear
una carga eléctrica.
El tóner, compuesto de pequeñas partículas de tinta con cargas eléctricas opuestas, se
adhiere al tambor en los lugares que fueron cargados eléctricamente por el láser. Luego,
con presión y calor, se transfiere el tóner del tambor al papel. Las impresoras láser, tienen
una memoria especial para guardar las imágenes que imprime.
• Son las más caras del mercado.
• Son más rápidas y muy silenciosas.
• Producen normalmente de 4 a 12 hojas de texto aunque al imprimir gráficos, la salida
puede ser mucho más lenta.
• La calidad de impresión es mayor. La resolución de las impresoras láser se mide en
puntos por pulgada (dots per inch DPI)
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Impresoras de inyección de tinta
La cabeza de impresión de una impresora de inyección de tinta contiene hasta 64 pequeñas
boquillas. A medida que la cabeza de impresión recorre horizontalmente el papel, cada
boquilla inyecta finas ráfagas de tinta de secado rápido.
•
La imagen que producen no tiene mucha definición como las de una impresora láser,
aun cuando la calidad de impresión es bastante alta.
•
Generalmente, las impresoras de inyección de tinta ofrecen un excelente punto medio
entre las impresoras de matriz de puntos y las impresoras láser, y proveen una
resolución de impresión alrededor de 360 puntos por pulgada.
•
Son silenciosas y convenientes, pero no son muy rápidas.
•
Generalmente, es más cara que una impresora de matriz de puntos, pero cuesta sólo la
mitad de lo que cuestan las impresoras láser.
Graficadores
El Graficador (o plotter) es un tipo especial de dispositivo de salida. Se parece a una
impresora en que produce imágenes en papel, pero lo hace de una manera diferente.
Los plotters están diseñados para producir grandes dibujos o imágenes, como planos de
construcción para edificios o heliográficas de objetos mecánicos, entre otros ejemplos.
Emplea un brazo de robot para dibujar, con plumas de colores, sobre papel de tamaño
grande. En algunas impresoras gráficas, el brazo recoge cada pluma en forma individual.
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Las instrucciones que recibe un graficador de una computadora consisten de un color y las
coordenadas del principio y del fin de una línea.
DISPOSITIVOS DE ENTRADA-SALIDA
El módem
El teléfono convierte la voz en una onda sonora que es una señal analógica (varían en forma
continua a través del tiempo). Sin embargo la computadora sólo puede enviar y recibir
señales digitales, que consisten en ceros y unos. El trabajo del MODEM es convertir estas
cadenas digitales en frecuencias electromagnéticas que el teléfono pueda transmitir.
Utilidades del módem:
•
•
•
•
Enviar y recibir ficheros y/o mensajes. La información se puede transportar fácil y
"rápidamente" de una máquina a otra.
Conectarse a un Host o una red remota para, por ejemplo, trabajo a distancia.
Conectarse a Internet, la “red de redes” más importante del mundo que permite
acceder a multitud de información localizada en cualquier lugar de una forma sencilla
y económica
Enviar y recibir documentos de fax (facsímiles) a una máquina fax o a otra
computadora equipada con un módem/fax.
Tipos de Módems
Externos: Son cajas que contienen circuitos y lógica para modular señales de datos. Se
conectan a la computadora mediante un puerto serial y al sistema telefónico mediante un
conector normal. En la parte frontal del módem hay una hilera de luces que indican el
estado del módem y cuando está enviando o recibiendo información.
Una desventaja de estos módems es que utilizan uno de los puertos seriales que tiene la
PC, y generalmente sólo hay uno o dos de éstos.
Internos: Son placas de circuitos que se conectan a una de las ranuras de expansión de la
computadora. Si hay pocas ranuras de expansión libres, puede ser un problema.
Una de las ventajas de éstos módems es que no tienen cables con los cuales batallar. Sólo
hay que preocuparse de un cable, el del teléfono que se conecta a él.
Características técnicas del módem
Los aspectos que caracterizan el funcionamiento de un módem son, principalmente :
1) Velocidad de transmisión: Esta velocidad se mide en bits por segundo (bps.). Cada
una de las velocidades posibles se corresponde con una normativa definida por el organismo
CCITT (ahora denominado ITU), tal como V.22, V.22bis, V.32, V.34, etc. Los valores
utilizados son 14.400, 28.800, 33.600, 56.600, bits por segundo (bps).
2) Corrección de errores: Los módems son muy sensibles al nivel de ruido de la línea y
por eso cuanto mayor sea la velocidad de transmisión mayor será la calidad requerida por la
línea de comunicación; es muy difícil establecer una conexión a 56.600 bps utilizando la red
telefónica analógica estándar, más aún cuanto mayor sea la distancia que separa el emisor
del receptor (mayor probabilidad de encontrar algún tramo con ruido).
Debido a esta alta probabilidad de errores en las transmisiones los módems son capaces de
gestionar y corregir los errores de transmisión de forma transparente para el usuario,
garantizando que los datos se transfieren sin errores; cuando se produce un error el módem
es capaz de detectarlo (mediante CRC – Código de Redundancia Cíclica - o algún otro
método) y retransmitir los datos.
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3) Compresión de datos: Para ahorrar tiempo en las transmisiones y por tanto reducir la
tarifa telefónica, la mayoría de los módems soportan determinados métodos de compresión
de datos; antes de ser enviados se comprimen, se envían comprimidos y al ser recibidos se
descomprimen utilizando el mismo método (emisor y receptor deben configurarse para
utilizar el mismo método). Esta forma de actuar es transparente para el usuario.
Como conectar dispositivos a la computadora
Los componentes de una computadora se integran a la CPU por medio de un bus.
Los usuarios no tienen porque preocuparse por conectar los dispositivos directamente al
bus, solo deben conectar los dispositivos externos, como los que se usa para E/S, a la
computadora mediante su inserción en un conector o puerto en la parte trasera de la
computadora. La mayoría de las computadoras tienen varios tipos de puerto, cada uno con
capacidades y usos diferentes.
Ranuras de expansión y tarjetas adaptadoras
Las placas principales de las PC, tienen ranuras de expansión que sirven como extensiones
del bus de la computadora.
Estas ranuras proveen la manera para que los componentes que no están conectados o
soldados físicamente a la tarjeta principal puedan tener acceso al bus de la computadora.
En general, las únicas excepciones son el teclado y algunas veces el ratón; el conector del
teclado está soldado firmemente a la tarjeta principal y algunas computadoras tienen
puertos para ratón integrados en el teclado o en la misma tarjeta principal.
La mayoría de las PC vienen con dos o más de sus ranuras de expansión ocupadas por
tarjetas de circuitos que sirven para varios propósitos.
Estas tarjetas de circuitos se llaman adaptadores, tarjetas o algunas veces nada más
módulos.
Las ranuras de expansión en la tarjeta principal se utilizan para tres propósitos:
•
Dar a los dispositivos integrados, como discos duros y flexibles, acceso al bus de la
computadora a través de tarjetas controladoras.
•
Proveer puertos de E/S en la parte trasera de la computadora para dispositivos
externos como monitores, módem externos, impresoras y el ratón (para aquellas
computadoras que no tienen integrado un puerto para el ratón).
•
Dar a los dispositivos especiales acceso a la computadora; por ejemplo, una tarjeta
de aceleración, que aumenta la velocidad de procesamiento, es un dispositivo
integrado que obtiene acceso a la CPU y memoria de la computadora por medio del
bus.
Una PC completa, generalmente incluye una tarjeta controladora de disco a la cual se
conectan los discos duros y flexibles, un controlador de video para el monitor y una tarjeta
de E/S que proporciona puertos de tipo general en la parte trasera de la computadora para
otros tipos de dispositivos.
Los puertos de propósito general son llamados puertos en serie y en paralelo. Pueden
acomodar impresoras, un ratón, un módem, y una variedad de dispositivos.
El módem, el ratón, o la impresora pueden conectarse a los puertos que proporciona la
tarjeta de E/S, la mayoría de las PC tienen entre una y cinco ranuras de expansión que les
sobran para ser utilizadas para otros propósitos.
¿Qué se puede hacer con una ranura de expansión desocupada?
•
Se podría instalar una tarjeta de sonido para producir audio de alta calidad. Estas tarjetas, generalmente, proporcionan puertos en el panel trasero de la computadora para
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bocinas externas y algunas veces un conector de entrada para micrófono de entrada de
audio.
•
Las tarjetas de video procesan imágenes de vídeo y proveen puertos de vídeo para
alimentar VCR y cámaras de vídeo. Las adiciones como éstas pueden preparar la PC
para correr aplicaciones de multimedia.
•
Un módem interno o la variedad de equipos externos, quienes requieren uno de los
puertos en serie, ocupará una ranura y muchos otros dispositivos vienen con tarjetas
adaptadoras que requieren ranuras; por ejemplo, las tarjetas controladoras de muchas
unidades de cinta, digitalizadores y sistemas de correo de voz o de FAX requieren una
ranura.
Es posible equipar una PC con muchos dispositivos, como armar un rompecabezas. E1
objetivo es obtener todo lo necesario y la mayor parte de lo requerido.
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