Kimeneti eszközök, optikai háttértárak

A következőkben a kimeneti eszközök és optikai háttértárak kerülnek bővebb kifejtésre.

Beszéljen a számítógép kimeneti eszközeiről, ismertesse azok főbb típusait, működését, főbb paramétereit! Ismertesse az optikai háttértárak jellemzőit, működését!

A felhasználók a számítógéppel végzett munkájuk során kizárólag a perifériákon keresztül kommunikálnak a számítógéppel. A kimeneti eszközök olyan kimeneti egységek, amelyek láthatóvá/hallhatóvá teszik az ember számára az információ feldolgozás eredményét. Az információ a számítógép központi egysége felől a külvilág felé áramlik. Ezek a következők: monitor, nyomtató, hangszóró, projektor.

Monitor

A legfontosabb a kimeneti eszközök közül a monitor.  Képmegjelenítés elve szerint lehetnek

1. Katódsugárcsöves (CRT) Előnye: alacsony ár

Hátránya:

• nagy súly
• nagy kiterjedés
• hordozható számítógépekbe nem építhetők be
• nagy energiafogyasztásúak
• működési elvükből adódóan villódznak
• mára elavultak

Pl.: a hagyományos TV

2. Folyadékkristályos (LCD)

Előnye:

• vékonyságukból adódó kis helyigény
• alacsony energiafelhasználás
• stabilabb (nem villódzik)
• élesebb kép

Hátránya:

• kötött képfelbontás (a natívtól eltérő felbontás esetén a képminőség romolhat)
• magasabb ár
• élvezhetősége függ a nézés irányától

Pl.: kvarcóra, laptop, kamera, telefon (kijelzők) TFT (Thin Film Transistor): az LCD technika továbbfejlesztése. Nagyobb látószöget biztosít.

3. gázplazmás

A legkevésbé ismert típus a gázplazmás (PDP) monitor. 1964 óta létezik, de gyártási költségei miatt a CRT terjedt el. A monitor képe rezgés- és villódzásmentes, nézése egyáltalán nem fárasztó. Pl.: plazma TV Főbb paraméterei:

• képátló: A monitor egyik sarkától a szemközti sarkáig terjedő távolság, hüvelykben (inch = 2,54 cm) mérik. Pl.: 20 col.
• képarány: A kijelző oldalhosszúságainak aránya. 5:4-től 16:9-ig terjed. A legáltalánosabb a 4:3-hoz arány, szélesvásznú képernyőnél pedig a 16:10-hez vagy mostanság a 16:9-hez arány.
• kontraszt: A részletgazdagságot jellemző tulajdonság (250–1000 : 1).
• válaszidő (csak LCD-nél): ezredmásodpercben (ms) mért időegység. Azt az időt jelöli, amennyi ahhoz kell, hogy egy képpont fényereje megváltozzon. A lassú válaszidő (12 ms-nál hosszabb) akkor lehet zavaró, ha a monitoron gyors változásokat kell megjeleníteni.
• fényerő: A monitor fényességét jellemzi. (Milyen fényes az elektronok felvillanása (CRT), milyen erős, fényes a háttérvilágítás (LCD).) (Például: 250 cd/m²)
• maximális felbontás: Maximálisan mekkora felbontásra állítható. Pl.: 1920×1080
• megjeleníthető színek száma: Megjeleníthető színárnyalatok száma. Általában 16,7 millió (2²⁴) színt tud megjeleníteni egy monitor, de gyakran „csak” 16,2 milliót
• látószög (csak LCD-nél): Az a paraméter mely megadja, hogy a monitor milyen szögből látható. Általában két adattal jellemzik, az első a horizontális (vízszintes), második a vertikális (függőleges) adat. Például: H:160°/ V:150°
• optimális felbontás (csak LCD-nél): Az LCD-panel fizikailag kialakított felbontását jelöli. Többnyire ez a felbontás egyben az ilyen monitorok maximális felbontása is.

Videokártya Előállítja a monitor számára a képet. Feltétlen szükséges, nélküle a monitorok nem adnak képet. A mai videokártyák ezen felül 3D-s számításokat végeznek (játékok, tervező programok, kép- és videoszerkesztők használják). Önálló processzorral, memóriával és hűtéssel rendelkezik.

Nyomtató

A nyomtató (printer) a legegyszerűbb eszköz arra, hogy munkánk eredményét papíron is viszontláthassuk, a kimeneti eszközök egyike. Működési elv szerint:

• tűs (mátrix) nyomtatók
• tintasugaras nyomtatók
• lézer nyomtatók
• hő nyomtatók

A nyomtatott kép minőségét az egységnyi nyomtatási területre eső képpontok maximális száma, azaz a képfelbontás határozza meg, melynek mértékegysége a DPI (Dot Per Inch). Jó minőségű nyomtatáshoz minimum 300 dpi felbontást kell használnunk. A nyomtatási sebességet a CPS (Character Per Seconds) vagy a lap/perc mértékegységekkel mérhetjük. A CPS az egy másodperc alatt kinyomtatható karakterek, míg a lap/perc az egy perc alatt kinyomtatható lapok mennyiségét jelenti. Mátrixnyomtató A legrégebbi, ma is forgalomban lévő típus. Működése a klasszikus, tintaszalagos írógéphez hasonlít, azzal a különbséggel, hogy a mátrixnyomtató az írásjelek képét az írófejében elhelyezkedő tűk (9, 18 vagy 24 darab) segítségével pontokból alakítja ki.  Előny:

• egyedül ez alkalmas indigós papírral egyszerre több példány nyomtatására (így talán sosem szűnik meg a gyártása)
• alkalmas leporellós papírok használatára (számlák, bizonylatok)
• nyomtatási költsége az összes nyomtató közül a legalacsonyabb 

Hátrány:

• kis nyomtatási sebesség
• nyomtatása nem egyenletes, erősen befolyásolja a festékszalag állapota.
• minőségi nyomtatásra nem képes
• működése eléggé zajos.

Tintasugaras nyomtató Nyomtatáskor egy kisméretű tintaágyú (fúvóka) egy festékpatronból mikroszkopikus méretű tintacseppeket lő a papírra. Elsősorban otthon vagy kisebb irodákban használják jó minőségű nyomtatványok készítésére.  Előny:

• halk működés
• nyomtatási képe szép (vannak fotónyomtatók is speciális fotópapírokra)
• alacsony beszerzési ár

Hátrány:

• egyszerre csak egy példány nyomtatható (nagy mennyiségű nyomtatásra nem alkalmas)
• viszonylag lassú, különösen jó minőségű fotók nyomtatásánál
• egy lap nyomtatási költsége magas lehet (speciális tinta, telített színeket tartalmazó ábrák esetében – gyors fogyás – drága patron)
• nem rendszeres használat esetén a tinta beszáradhat

Lézernyomtató Működési elve: A lézernyomtatóban speciális, fényérzékeny anyaggal bevont és elektromosan feltöltött henger található. Ahol a lézer a hengerhez ér, ott a henger semleges lesz vagy ellentétesen lesz töltött a henger többi részéhez képest. Amikor pedig a henger a festékrésszel érintkezik, akkor azokra a részekre tapad festék, melyeket ért a lézersugár. A festék ezután átkerül a papírra, majd beleolvad, mikor a papír áthalad egy 200 °C-os hengerpár között. A színes lézernyomatóban lényegében négy közönséges lézernyomtató mechanikája épül egybe, és az egyetlen fényérzékeny hengerükre a világoskék (cián), lila (bíbor), sárga és fekete festékhengerekről egymás után kerülnek fel a színek. A négy színnel való átfestéshez a lézersugárnak négyszer kell végigfutnia a fényérzékeny hengeren. A lézernyomtatót leginkább irodákban használják, mivel gyorsan, jó minőségben képes nyomtatni. Egyes típusai tömeges nyomtatásra is kiválóan alkalmasak. Minőség:

• minimum 600 dpi felbontásúak.
• színes lézernyomtatók – ezekkel gyakorlatilag fotó minőségű képek állíthatók elő

Sebesség:

• működési elve miatt az első lap lassabban készül
• független a nyomtatandó anyag jellegétől (szöveg, rajz)
• 4-6 lap/perc … 24-36 lap/perc

Előny:

• halk működés
• nyomtatási képe nagyon szép
• minőségben és sebességben a legjobb nyomtatók
• több példány nyomtatására gazdaságosabb
• egy lap nyomtatási költsége alacsonyabb a festéksugarasnál
• csekknyomtatásra, közüzemi számlák készítésére, stb. is használható (nem kenődik)
• leporellóra dolgozó (akár több száz lap percenként)

Hátrány:

• egyszerre csak egy példány nyomtatható
• magasabb beszerzési ár

A hőnyomtatóban nincs festék. A festéket a papír tartalmazza, mely hő hatására válik láthatóvá. Pl.: faxkészülékek, parkolóórák, MÁV jegyek. Olcsóak ugyan, de fontos tudni, hogy a nyomat tartalma viszonylag gyorsan elhalványul, amit az erős fény, ill. a hőhatás gyorsít.

Optikai háttértárak

CD

A CD optikai tároló, a kimeneti eszközök egyike, két részből áll:

• az információt rögzítő adathordozóból, melyet CD-lemeznek neveznek;
• az adatok felírására vagy olvasására szolgáló eszközből, melyet az adathordozón lévő adatoktól függően meghajtónak, írónak vagy olvasónak hívnak.

Az adatrögzítés elve: egy műanyag korongon elhelyezett réteg fényvisszaverő képessége helyenként változik, ezt érzékeli a lézersugár. A lemezen az információ körkörösen, apró bemélyedések (pit) formájában van rögzítve. A CD-ROM olvasásakor a CD-olvasó lézersugár segítségével, a visszaverődő fény alapján érzékeli az adathordozó rétegen található bemélyedéseket. Mivel az információt lézersugár olvassa ki, ezért a lemez nincs kitéve komoly fizikai igénybevételnek. CD-meghajtók adatátviteli sebességét szorzószámmal fejezzük ki, ami azt mutatja, hogy a 150 kB/s-nak (egyszeres adatátviteli sebességnek) hányszorosa. Napjainkban hozzájuthatunk 40-50-szeres sebességű meghajtókhoz is. A CD-írók, vagy a CD-újraírók esetén több szám is jelzi a sebességét: ezek a számok az olvasás, írás és újraírás sebességét fejezik ki. Előnye (mágneses adathordozókkal szemben):

• Az optikai adathordozók előállítási költsége alacsonyabb, az árát lényegében a rajtuk lévő információk (programok, adatok, zeneszámok) adják.(olcsó)
• Könnyen cserélhetőek, ez adatbiztonság és archiválás szempontjából is fontos.
• Hordozható.
• Az optikai adattárolókat nem fenyegeti sem a lemágneseződés, sem az átmágneseződés, így élettartamuk évtizedekben mérhető. (megbízható tárolás)

Hátránya:

• A CD-k adatátviteli sebessége még a leggyorsabb meghajtónál is elmarad a több fejjel olvasó, gyorsan forgó merevlemeztől.
• Az olvasó/író egységből kivéve fizikai sérülésektől kevésbé védettek.

CD típusai:

• CD-ROM: csak olvasható optikai tárolók.
• CD-R: egyszer írható CD-k. Több lépésben is írhatunk rá adatokat. A rögzített adat módosítására nincs lehetőségünk.
• CD-RW: újraírható, törölhető, olvasható optikai tárolók.

Tárolókapacitása: 74 perc (650 MB), illetve 80 perc (700 MB).

DVD

Az optikai adattárolás következő generációja. A CD „tovább fejlesztett változata”. A legtöbb DVD-olvasó alkalmas hagyományos audio CD és CD-ROM olvasására is (fizikai méretük egyezik 12 cm átmérő). Típusai:

• DVD5: 1 oldal, 1 réteg; 4,7 GB
• DVD9: 1 oldal, 2 réteg; 8,5 GB, kisebb az adatsűrűsége, mint a DVD5-nek; külső réteg félig áteresztő.
• DVD10: 2 oldal, 1 réteg; 9,4 GB
• DVD18: 2 oldal, 2 réteg; 17 GB

A DVD-k esetén is megkülönböztetjük a CD-khez hasonló változatokat:

• DVD-ROM: csak olvasható, tartalmát gyárilag, préseléssel alakítják ki.
• DVD-R, DVD+R: eredendően üres, egyszer írható lemez.
• DVD-RW, DVD+RW: újraírható DVD

Blu-Ray A legújabb optikai meghajtó. Elsősorban nagy felbontású filmek forgalmazásánál használják. Tároló kapacitása 25 GB (50 GB dupla réteg esetén).