Narzędzia multimedialne sprzęt
Karta graficzna
Karta graficzna jest jednym z najważniejszych urządzeń komputera. Odpowiada za generowanie grafiki na ekranie monitora. W dużej mierze właśnie od jakości karty graficznej zależy to, czy możemy grać w najnowsze gry, oglądać filmy w wysokiej rozdzielczości i edytować grafikę przy pomocy profesjonalnych narzędzi.
Każdy obraz wyświetlany na ekranie monitora składa się z małych punktów, zwanych pikselami. Zasada jest prosta im więcej punktów, to znaczy im większa rozdzielczość, tym lepszej jakości obraz widzimy. Rozdzielczość oraz ilość kolorów możliwych do wyświetlenia zależy od karty graficznej i tego, ile posiada ona pamięci.
Początkowo produkowano proste karty graficzne standardu MDA (ang. Monochrome Display Adapter) najpopularniejsze z nich budowała firma Hercules Computer Technology. Mogły one wyświetlić tylko obraz czarno biały w niskiej rozdzielczości. Później pojawiły się karty standardu CGA (ang. Color Graphics Adapter), wzbogacone o możliwość wyświetlania obrazu w czterech kolorach. Kolejnym wprowadzonym standardem stał się EGA (ang. Enhanced Graphics Adapter). Takie karty miały początkowo po 64 kilobajty pamięci RAM, z możliwością rozszerzenia jej do 256 KB, co pozwala wyświetlić 16 kolorów w rozdzielczości 640x350.
Prawdziwym krokiem naprzód w tej dziedzinie było pojawienie się kart graficznych w standardzie VGA (ang. Video Graphics Array). Mogły one pracować w wielu trybach. Najwyższa rozdzielczość to 640x480, a liczba kolorów 218=262144. Była to pierwsza karta graficzna, dzięki której można było użyć komputera do prowadzenia prac projektowych i zarazem ostatnia karta uznana za tzw. standard przemysłowy. Późniejsze karty graficzne są popularnie nazywane SVGA. Obsługują one wszystkie tryby karty VGA, a także tryby dodatkowe, pozwalające wyświetlać coraz to więcej kolorów w coraz wyższej rozdzielczości.
Wiele dzisiejszych kart graficznych posiada pamięć 16 MB, 32 MB, a nawet 64 MB, są więc w stanie wyświetlić obraz w wysokiej rozdzielczości z maksymalną dopuszczalną paletą kolorów. Dodatkowa pamięć nie jest wykorzystywana przy wyświetlaniu obrazu.
Jednak pamięć karty graficznej to jeszcze nie wszystko. Na jakość zasadniczo wpływa również szybkość komunikowania się karty z procesorem. Przez lata używano do tego magistrali systemowej ISA (ang. Industry Standard Architecture). Jej teoretyczna maksymalna szybkość transmisji danych wynosiła 8 MB na sekundę. Później pojawiły się magistrale lokalne kolejno VLB, PCI i AGP. Dziś wszystkie produkowane karty mają najszybsze złącze AGP.
Przy wyborze karty graficznej należy kierować się zastosowaniem komputera. W komputerze przeznaczonym do pracy w biurze i obliczeń z powodzeniem wystarczy karta z 8 MB pamięci. Gracze preferują nieco szybsze karty, gdyż nowe gry są coraz bardziej zaawansowane graficznie i mają coraz większe wymagania sprzętowe. Najlepszych kart graficznych powinni używać ludzie, którzy chcą na poważnie zajmować się komputerową obróbką grafiki lub wideo.
Karta dźwiękowa
Karta dźwiękowa odpowiada za tworzenie dźwięku. Chociaż jeszcze kilkanaście lat temu większość komputerów pozbawiona była tego elementu, dziś już trudno byłoby sobie wyobrazić komputer nie wyposażony w możliwość odtwarzania muzyki, lub grę bez efektów dźwiękowych.
Elektroniczne układy służące do syntezy dźwięku istniały jeszcze przed erą komputerów osobistych i były używane w elektronicznych instrumentach muzycznych. Takie syntezatory wykorzystane zostały do generowania dźwięku w komputerach takich, jak Amstrad, czy Commodore 64 oraz w karcie dźwiękowej typu AdLib. Rozwiązanie to pozwalało dobrze naśladować dźwięki niektórych instrumentów, np. fletu, innych słabo, np. skrzypiec. Sytuacja poprawiła się wraz z pojawieniem się komputera Amiga, gdzie po raz pierwszy w sprzęcie komputerowym zastosowano przetwornik cyfrowo analogowy, czyli układ zamieniający daną liczbową (na przykład pojedynczy bajt) na napięcie. W roku 1989 firma Creative Labs wyprodukowała pierwszą kartę Sound Blaster, również korzystającą z tego rozwiązania. W 1992 roku firma Gravis opracowała kartę UltraSound, która wyposażona była w syntezator WaveTable (tablicy fal). Karta ta wytwarzała dźwięki lepsze, niż Sound Blaster, jednak nie była z nim zgodna, tzn. gry i programy pisane były głównie dla kart Sound Blaster. Później ukazała się kolejna karta firmy Creative Sound Blaster AWE 32.
karta dźwiękowa
Przy okazji kart dźwiękowych nie można też nie wspomnieć o MIDI, czyli definicji sposobu komunikowania się między sobą instrumentów muzycznych, w szczególnym wypadku pozwalająca na wysyłanie z komputera informacji do instrumentu na temat tego, co ma być grane. Plik MIDI zawiera więc listę czas, jaki musi upłynąć, komenda, jaką należy wysłać do instrumentu, czas, komenda... Komendy to zazwyczaj zagraj na 3 kanale C dwukreślne, albo przypisz do szóstego kanału instrument numer piętnaście. Dźwięk jest odgrywany w postaci sampli, zapisanych w pamięci instrumentu często jest ich kilka dla jednego instrumentu, dzięki czemu lepiej można odtworzyć brzmienie, zmieniające się zazwyczaj trochę z wysokością dźwięku.
Obecnej techniki generowania dźwięku nie da się już usprawnić, toteż kolejne produkowane karty różnią się od poprzednich jedynie większą polifonią, dokładniejszą rozdzielczością próbkowania oraz funkcjami tworzenia dźwięku przestrzennego. Nowe karty nie muszą już być zgodne ze standardem Sound Blaster, bowiem obecnie istnieje inny standard Direct Sound stworzony przez firmę Microsoft, a także Direct Sound 3D oba te standardy są częścią pakietu Direct X.
Obecnie wśród najpopularniejszych kart jest Sound Blaster AWE niedroga karta do zastosowań domowych oraz Sound Blaster Live! sprzęt nieco droższy i bardziej zaawansowany. Często płyty główne posiadają już wbudowane karty dźwiękowe, co obniża koszty i eliminuje kwestię instalacji. Do profesjonalnych zastosowań studyjnych służą specjalne, bardzo drogie i zaawansowane karty, ale ich kupno do domu nie ma większego sensu.
CD-ROM i DVD-ROM
Dysk optyczny lub CD-ROM (ang. Compact Disc Read Only) to srebrny dysk o grubości około dwóch milimetrów i średnicy około dwunastu centymetrów. Dysk przechowuje około 74 minut dźwięku o najwyższej jakości, lub 650 megabajtów danych, co odpowiada około 200.000 stron maszynopisu lub 100 obrazom zapisanym w wysokiej rozdzielczości. Dane na dysku CD-ROM zachowywane są w formacie binarnym jako mikroskopijne wgłębienia w powierzchni dysku. Za pomocą bardzo cienkiej wiązki lasera emitowanej przez napęd CD-ROM dane mogą być odczytywane, lecz ponowny zapis informacji na standardowej, raz wytłoczonej płycie jest niemożliwy. W komputerowej ewolucji dyski CD-ROM jako nośniki informacji wypierają dyskietki oferując kilkudziesięciokrotnie niższą cenę składowania jednego bajta informacji, większą trwałość oraz większą pojemność świetnie nadają się do przechowywania dużej ilości danych, nowoczesnych aplikacji multimedialnych i gier. Istotnym elementem każdego napędu jest jego szybkość. Pierwsze modele miały szybkość 1x co odpowiada transferowi danych z szybkością 150 KB/s, obecnie szybkość nośników CD-ROM sięga blisko 52x 5600 KB/s i więcej. Lecz maksymalna prędkość uzyskiwana jest zazwyczaj jedynie na zewnętrznych ścieżkach dysku - dlatego też niektórzy producenci często oznaczają napędy jako 14 / 52x gdyż dane rzadko wypełniają tylko zewnętrzne sektory krążka, dlatego też czytniki 52x nie zawsze czytają z tą prędkością. Równie istotny z punktu widzenia użytkownika jest średni czas dostępu napędu. Im jego wartość jest mniejsza, tym szybciej odnajdywane są na dysku dane potrzebne aplikacji. Oprócz nielicznych zastosowań, w których informacje są zwykle odczytywane liniowo (np. odtwarzanie muzyki, animacji czy kopiowanie dużych zbiorów archiwalnych), czas dostępu ma ogromne znaczenie dla komfortu pracy z napędem. Następnym istotnym technicznym czynnikiem decydującym o właściwej pracy napędu jest efektywność korekcji błędów. Nie ma standardowych ujednoliconych kryteriów oceny tego parametru. Jego znaczenie jest natomiast trudne do przecenienia. Płyta CD-ROM, pracująca bez zarzutu w jednym napędzie, może w drugim wczytywać się bardzo długo, pokazywać tylko niektóre z zapisanych na niej plików bądź w ogóle odmówić współpracy. Powodem są najczęściej drobne rysy na spodniej stronie dysku, rozpraszające światło lasera i przekłamujące dane. Niektóre napędy, korzystając z rozbudowanych informacji ECC (ang. Error Correction and Control) zapisanych na każdym dysku, radzą sobie z tym bez trudu. Inne, o słabszych algorytmach korekcji, wykazują dziesiątki błędów.
CD-R (ang. Compact Disc Recordable) jest to urządzenie służące do odczytu dysków optycznych CD-ROM, a także do ich zapisywania. Dane mogą być zapisywane na dysku najczęściej jednorazowo lub w kilku sesjach. Raz zapisane obszary dysku CD-R, w przeciwieństwie do dysków CD-RW, nie mogą być już nadpisywane. Mianem CD-R określa się również "czyste" płyty kompaktowe przeznaczone do zapisania.
CD-RW (ang. Compact Disc Rewritable) to zapisywalny dysk kompaktowy z możliwością kasowania informacji i wielokrotnego zapisu.
DVD (ang. Digital Versatile Disc) to rodzaj nośnika danych, przypominający płytę CD-ROM. Ilość danych zapisanych na płycie DVD jest jednak dużo większa. Istnieje kilka możliwych sposobów nagrywania płyty DVD różniących się pojemnością płyty. Można na niej nagrać aż do 17 GB danych. Na płycie DVD może zmieścić się cały film fabularny nagrany w doskonałej jakości w kilku wersjach językowych.
Karta telewizyjna i radiowa
Te dwa urządzenia są często połączone w jedno. Wzbogacają one komputer PC o funkcje odbiornika telewizyjnego i radiowego. Można do nich podłączyć antenę telewizyjną i radiową lub telewizję kablową, magnetowid, kamerę wideo oraz czujnik zdalnego sterowania, gdy karta jest wyposażona w pilota.
Karta telewizyjna jest bardzo przydatna, gdy w naszym pokoju jest mało miejsca, a mamy dość duży monitor, pozwalający na wygodne oglądanie audycji telewizyjnych. Istnieje również możliwość zapisywania obrazu i dźwięku z telewizji prosto na dysk twardy. Jakość wyświetlanego obrazu zależy od parametrów karty.
Cyfrowy aparat fotograficzny
Za powstawanie obrazu w aparacie cyfrowym odpowiada, podobnie jak w tradycyjnym, obiektyw będący soczewką bądź zestawem soczewek. Skupia on światło na światłoczułym medium, z którego informacje o fotografowanym obrazie przekazywane są do dalszej obróbki. Nie ma tam jednak kliszy. W trakcie robienia zdjęcia obrazu w postaci analogowej zostaje on przekształcony na ciąg danych liczbowych opisujących fotografowaną scenę. Za proces przetwarzania obrazu na jego postać elektroniczną odpowiedzialny jest moduł o nazwie CCD (ang. Charged Coupled Device). Składa się on z elementów, z których każdy odpowiada pojedynczemu punktowi otrzymywanego później obrazu cyfrowego zdjęcia (piksela). Ich zadaniem jest zamiana zmierzonych wartości natężenia promieni światła w analogowe impulsy elektryczne. Sygnały te są następnie przekazywane do przetwornika analogowo cyfrowego, w którym są zmieniane w informacje w postaci cyfrowej. W zależności od intensywności promienia światła każdy punkt otrzymuje odpowiednią wartość odcienia szarości z przedziału od 0 do 255 (włącznie z czernią i bielą). W kolorowych aparatach cyfrowych wykorzystuje się dodatkowo filtry koloru, które są umieszczane przed układem CCD. Promienie światła przechodzą kolejno przez filtr czerwony, zielony i niebieski. W tym czasie uzyskiwane są wartości przechodzącego światła trzech barw podstawowych RGB (ang. red, green, blue). Na koniec analogowy sygnał elektryczny po zmianie w informacje w postaci cyfr otrzymuje dodatkowo dane na temat tych barw, które wspólnie składają się na odpowiedni kolor danego punktu.
Zdjęcia zrobione przy pomocy aparatu cyfrowego zapisywane są na specjalnych kartach pamięci, lub na dyskietkach (w starszych modelach). Ich pojemność zależy od jakości fotografii. Zdjęcia skopiowane na dysk twardy można później poddać obróbce przy użyciu odpowiedniego oprogramowania.
Drukarka
Są trzy podstawowe typy drukarek: igłowe, atramentowe oraz laserowe. Różnią się między sobą sposobem, w jaki druk nanoszony jest na papier, a co za tym idzie jakością druku.
Drukarki igłowe, inaczej matrycowe to drukarki, które działają na podobnej zasadzie, jak maszyny do pisania. Zamiast młoteczków mają jednak maleńkie igły, uderzające w taśmę barwiącą. Każde naciśnięcie igły pozostawia mały ślad na papierze z tysięcy takich śladów powstają znaki i obrazy. Jednocześnie może pracować wiele igieł 9 lub 24. Obraz uzyskiwany przy użyciu drukarek 24-igłowych jest ostrzejszy, a jego drukowanie odbywa się szybciej.
Drukarki igłowe oferują druk niższej jakości, niż atramentowe, czy laserowe, a ponadto działają wolniej i głośniej. Mimo to posiadają pewne zalety, a mianowicie: możliwość drukowania na papierze ciągłym, możliwość drukowania kopii przy użyciu kalki i niezwykle prosta obsługa.
Drukarki atramentowe również drukują obraz z pojedynczych punktów, jednak każdy z nich powstaje w wyniku wytryśnięcia atramentu z mikroskopijnej dyszy. Drukarki takie są tanie w zakupie, pracują cicho i szybko z prędkością do kilku stron na minutę. Są też wyposażone w podajnik papieru.
Wadą drukarek atramentowych stają się wysokie koszty eksploatacji w wypadku drukowania większej ilości stron.
Drukarki laserowe działają z reguły na tej samej zasadzie, co kserokopiarki: cienki promień lasera pada na tekst lub grafikę, po czym odbija się, trafiając na światłoczuły bęben. Na bębnie wszystkie obszary naładowane elektrostatycznie zostaną pokryte czarnym tonerem. Po przewinięciu kartki na bębnie toner będzie naniesiony na papier. Dodatkowo, sproszkowany toner jest odpowiednio podgrzewany, przechodząc na moment w stan płynny i w tej postaci jest na stałe łączony z papierem. W rezultacie otrzymujemy wydruk o niemal idealnej ostrości.
Zaletą drukarek laserowych oprócz wysokiej jakości druku jest bardzo prosta obsługa. Wadą są natomiast znaczne koszty zakupu i eksploatacji.
Oprócz wyżej wspomnianych istnieją jeszcze drukarki specjalne. Zaliczają się do nich między innymi plotery. Są to drukarki przeznaczone do drukowania na papierze wielkiego formatu, najczęściej wyposażone w ruchome ramię z pisakiem.
Skaner
Wyróżniamy trzy zasadnicze grupy skanerów: ręczne przesuwane ręką po papierze, rolkowe, w których papier przechodzi między dwiema rolkami oraz stacjonarne odbijające obraz w podobny sposób, jak kserokopiarka.
Najlepszą jakość obrazu uzyskujemy używając skanera stacjonarnego. Papier umieszczany jest na płaskiej, szklanej powierzchni, przekrywany pokrywą i następuje odbicie obrazu. Jakość zależy też od rozdzielczości skanera oraz liczby rozpoznawanych kolorów.