Equipo 8: Dispositivos de entrada

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Equipo 8: 

Dispositivos de entrada

Son los que envían información a la unidad de procesamiento, en código binario. Dispositivos de entrada (entre otros):

Teclado

Un teclado se compone de una serie de teclas agrupadas en funciones que podremos describir

Tipos de Teclados:

    Teclado alfanumérico: es un conjunto de 62 teclas entre las que se encuentran las letras, números, símbolos ortográficos, Enter, alt...etc.

    Teclado de Función: es un conjunto de 13 teclas entre las que se encuentran el ESC, tan utilizado en sistemas informáticos, más 12 teclas de función. Estas teclas suelen ser configurables pero por ejemplo existe un convenio para asignar la ayuda a F1.

    Teclado Numérico: se suele encontrar a la derecha del teclado alfanumérico y consta de los números así como de un Enter y los operadores numéricos de suma, resta,... etc.

    Teclado Especial: son las flechas de dirección y un conjunto de 9 teclas agrupadas en 2 grupos; uno de 6 (Inicio y fin entre otras) y otro de 3 con la tecla de impresión de pantalla entre ellas.

Recomendaciones: En este apartado es conveniente distinguir entre dos tipos de teclado:

    De Membrana: Fueron los primeros que salieron y como su propio nombre indica presentan una membrana entre la tecla y el circuito que hace que la pulsación sea un poco más dura.

    Mecánico: Estos nuevos teclados presentan otro sistema que hace que la pulsación sea menos traumática y más suave para el usuario.

Mouse

A este periférico se le llamó así por su parecido con este roedor. Suelen estar constituidos por una caja con una forma más o menos anatómica en la que se encuentran dos botones que harán los famosos clicks de ratón siendo transmitidos por el cable al puerto PS/II o al puerto de serie (COM1 normalmente). Dentro de esta caja se encuentra una bola que sobresale de la caja a la que se pegan 4 rodillos ortogonalmente dispuestos que serán los que definan la dirección de movimiento del ratón. El ratón se mueve por una alfombrilla ocasionando el movimiento de la bola que a su vez origina el movimiento de uno o varios de estos rodillos que se transforma en señales eléctricas y producen el efecto de desplazamiento del ratón por la pantalla del ordenador.

Tipos o modelos de mouse:

Mecánicos: Tienen una gran esfera de plástico o goma, de varias capas, en su parte inferior para mover dos ruedas que generan pulsos en respuesta al movimiento de éste sobre la superficie. Una variante es el modelo de Honeywell que utiliza dos ruedas inclinadas 90 grados entre ellas en vez de una esfera. La circuitería interna cuenta los pulsos generados por la rueda y envía la información a la computadora, que mediante software procesa e interpreta. Parte inferior de un ratón con cable y sensor óptico. 

Ópticos: Es una variante que carece de la bola de goma que evita el frecuente problema de la acumulación de suciedad en el eje de transmisión, y por sus características ópticas es menos propenso a sufrir un inconveniente similar. Se considera uno de los más modernos y prácticos actualmente. Puede ofrecer un límite de 800 ppp, como cantidad de puntos distintos que puede reconocer en 2,54 centímetros (una pulgada); a menor cifra peor actuará el sensor de movimientos. Su funcionamiento se basa en un sensor óptico que fotografía la superficie sobre la que se encuentra y detectando las variaciones entre sucesivas fotografías, se determina si el ratón ha cambiado su posición. En superficies pulidas o sobre determinados materiales brillantes, el ratón óptico causa movimiento nervioso sobre la pantalla, por eso se hace necesario el uso de una alfombrilla de ratón o superficie que, para este tipo, no debe ser brillante y mejor si carece de grabados multicolores que puedan "confundir" la información luminosa devuelta.

Láser: Este tipo es más sensible y preciso, haciéndolo aconsejable especialmente para los diseñadores gráficos y los jugadores de videojuegos. También detecta el movimiento deslizándose sobre una superficie horizontal, pero el haz de luz de tecnología óptica se sustituye por un láser con resoluciones a partir de 2000 ppp, lo que se traduce en un aumento significativo de la precisión y sensibilidad.

Trackball: El concepto de trackball es una idea que parte del hecho: se debe mover el puntero, no el dispositivo, por lo que se adapta para presentar una bola, de tal forma que cuando se coloque la mano encima se pueda mover mediante el dedo pulgar, sin necesidad de desplazar nada más ni toda la mano como antes. De esta manera se reduce el esfuerzo y la necesidad de espacio, además de evitarse un posible dolor de antebrazo por el movimiento de éste. A algunas personas, sin embargo, no les termina de resultar realmente cómodo. Este tipo ha sido muy útil por ejemplo en la informatización de la navegación marítima.

Por cable: Es el formato más popular y más económico, sin embargo existen multitud de características añadidas que pueden elevar su precio, por ejemplo si hacen uso de tecnología láser como sensor de movimiento. Actualmente se distribuyen con dos tipos de conectores posibles, tipo USB y PS/2; antiguamente también era popular usar el puerto serie. Es el preferido por los videojugadores experimentados, ya que la velocidad de transmisión de datos por cable entre el ratón y la computadora es óptima en juegos que requieren de una gran precisión.

Inalámbrico: En este caso el dispositivo carece de un cable que lo comunique con la computadora (ordenador), en su lugar utiliza algún tipo de tecnología inalámbrica. Para ello requiere un receptor que reciba la señal inalámbrica que produce, mediante baterías, el ratón. El receptor normalmente se conecta a la computadora a través de un puerto USB o PS/2. Según la tecnología inalámbrica usada pueden distinguirse varias posibilidades:

Radio Frecuencia (RF): Es el tipo más común y económico de este tipo de tecnologías. Funciona enviando una señal a una frecuencia de 2.4Ghz, popular en la telefonía móvil o celular, la misma que los estándares IEEE 802.11b y IEEE 802.11g. Es popular, entre otras cosas, por sus pocos errores de desconexión o interferencias con otros equipos inalámbricos, además de disponer de un alcance suficiente: hasta unos 10 metros.

Infrarrojo (IR): Esta tecnología utiliza una señal de onda infrarroja como medio de trasmisión de datos, popular también entre los controles o mandos remotos de televisiones, equipos de música o en telefonía celular. A diferencia de la anterior, tiene un alcance medio inferior a los 3 metros, y tanto el emisor como el receptor deben estar en una misma línea visual de contacto directo ininterrumpido para que la señal se reciba correctamente. Por ello su éxito ha sido menor, llegando incluso a desaparecer del mercado.

Bluetooth (BT): Bluetooth es la tecnología más reciente como transmisión inalámbrica (estándar IEEE 802.15.1), que cuenta con cierto éxito en otros dispositivos. Su alcance es de unos 10 metros o 30 pies (que corresponde a la Clase 2 del estándar Bluetooth). 

Tipos de Escáner

Los escaners funcionan utilizando el principio básico de la transferencia de la luz, ya sea por transmisión o por reflexión. El sujeto se coloca en la superficie de cristal del escáner y con la superficie a explorar enfrentada al bloque lector. El cabezal lector compuesto por el CCD, el sistema de iluminación y un conjunto de lentes, se desplaza "barriendo" la imagen. La luz reflejada o transmitida es convertida en energia eléctrica por los sensores , la cual es proporcional a la intensidad de la luz. La velocidad del movimiento del cabezal lector nos dará una mayor o menor resolución. Cuanto menor sea la velocidad del lector, más información conseguirá de la imagen leida. El sistema de iluminación definirá también el modo de trabajo del equipo. Normalmente se trata de un sistema de luz blanca, pero en algunos casos se trabaja con tres tubos de luz roja, verde y azul. El bloque lector está compuesto por una superficie de CCD o Coupled Charge Devices. Un dispositivo CCD contiene miles de elementos fotosensibles y éste número es el que decidirá en gran medida la calidad de la lectura resultante. Un cálculo de la resolución que un escáner puede ofrecer sería el siguiente:

Anchura máxima de exploración: 22 cm (8.5 pulgadas)

Nº de elementos fotosensibles: 2540 por CCD

Resolución máxima: 2540/8.5=300 pixel por pulgada

El CCD puede ser lineal o matricial, El primero se utiliza en los escáners planos y de mano, y los segundos en escáners de transparencias, cámaras digitales y cámaras de video.

Escáners planos

Los escáners más utilizados son los "Planos" o de sobremesa. Se suelen utilizar para escanear imágenes o textos planos aunque sirven también para objetos tridimensionales.
Escáners domésticos generalmente tienen un área de lectura de dimensiones 22 por 28 cm. y una resolución real de escaneado entre 300 y 400 ppp. aunque mediante interpolación lleguen a resoluciones de hasta 1600 ppp. Suelen utilizar una profundidad de 8 bits por canal de color. Utilizan una conexión con el ordenador a través de un puerto serie.
Escáners Semi-profesionales Son prácticamente iguales a los anteriores, excepto en que su resolución real u óptica llega a 1200 ppp., consiguiéndose finalmente una resolución interpolada de hasta 2.600 ppp. Su profundidad de color sube hasta 10 bits. La conexión al PC suele ser a través de bus SCSI.
Escáners Profesionales. Son los escáners planos que compiten con los de tambor. Se distinguen de los Semi-profesionales en que tienen sistemas de eliminación de ruido electrónico, alto rango dinámico y mayores niveles de resolución.

 

Escáners de transparencias

Aunque los escáneres planos tienen la opción de utilizar adaptadores de transparencias, existen aparatos especiales para este tipo de trabajos. Estos escáners permiten escanear varios formatos de película transparente, sea negativa, positiva, color o blanco y negro. Su tamaño de escaneado va desde el 35 mm. hasta placas de 9x12 cm. Los hay especiales para 35 mm. y Escáners multiformato que abarcan todas las medidas

Escaneado en un escáner de transparencias.

Escáners de Tambor
Estos escáners no utilizan el sistema de captación por CCDs sino que utilizan un sistema de tubos fotomultiplicadores (PMT) en el bloque lector
Profesionalmente se utilizan este tipo de máquinas para conseguir la mayor resolución. Esta puede llegar hasta 4.000 ppp en modo óptico. Puede reconocer originales opacos o transparentes y utiliza un cilindro de cristal donde se coloca el original. Un sistema de transmisión fotomecánico recorre la imagen punto por punto, obteniendo así una gran resolución y gama dinámica entre bajas y altas luces. Produce una imagen en colores primarios , pero ésta puede ser convertida en CMYK mientras el lector recorre la imagen.
Escáner de tambor

Camaras Digitales
La cámara digital se puede considerar también como un escáner, desde el punto de vista de la utilización de CCD captadores de intensidad lumínica. La resolución de este tipo de dispositivos está muy ligada a la dedicación que se va a hacer del mismo y al precio del mismo: hay cámaras con resoluciones de 680 x 480 pixels (tamaño máximo) y 8 bits por canal, que son ideales para aplicaciones documentales. Las cámaras para reportajes profesionales en el aspecto fotográfico alcanzan una resolución de cuadro de 1024x1600, llegando a 2000 x 2000 y 12 bits por canal cuando su aplicación es en estudio, como respaldo de cámaras fotográficas clásicas.

Digitalizadores de Video 
Actualmente las imágenes de video son utilizadas para componer documentos en aplicaciones informáticas. Por esa razón se crearon las tarjetas capturadoras de video o digitalizadoras. Desde el punto de vista de la captación, una cámara de video es como un escáner, ya que utiliza los CCD para captar la
imagen. Por otra parte , estas tarjetas pueden transformar una imagen electrónica analógica procedente de cualquier fuente de imágenes, tales como un videocassette, laserdisk, etc. mediante programas informáticos, hasta conseguir una imagen estática. La resolución de una imagen digitalizada dista mucho de ser comparable al resultado de un buen escáner. Ofrece una resolución de 640 x 480 pixels en total con un rango dinámico menor a 2.5.Fotografía desde imagen de video

Escáners de mano

Son muy utilizados por su manejabilidad y su bajo precio. Suelen conectarse al puerto de impresora del ordenador y otros modelos llevan su propia tarjeta para puerto ISA. Tienen poca resolución y hay que tener buen pulso para que la lectura sea correcta. Los mejores en este tipo dan una resolución máxima de 400 ppp. un área de escaneado de 9x12 cm. y una profundidad total de 24 bits. (8 por canal). Con este área de escaneado es posible realizar lecturas mayores, ya que el software que llevan estos modelos permite unir varias lecturas.

Micrófono

Periférico por el cual transmite sonidos que el ordenador capta y los reproduce, los salva, etc. Se conecta a la tarjeta de sonido.

 

 

 

Lápiz óptico

El lápiz óptico es una pluma ordinaria que se utiliza sobre la pantalla de un ordenador o en otras superficies para leer éstas o servir de dispositivo apuntador y que habitualmente sustituye al mouse o con menor éxito, a la tableta digitalizadora. Está conectado a un cable eléctrico y requiere de un software especial para su funcionamiento. Haciendo que el lápiz toque el monitor el usuario puede elegir los comandos de los programas (el equivalente a un clic del mouse), bien presionando un botón en un lado del lápiz óptico o presionando éste contra la superficie de la pantalla.
El lápiz contiene sensores luminosos y envía una señal a la computadora cada vez que registra una luz, por ejemplo al tocar la pantalla cuando los píxeles no negros que se encuentran bajo la punta del lápiz son refrescados por el haz de electrones de la pantalla. La pantalla de la computadora no se ilumina en su totalidad al mismo tiempo, sino que el haz de electrones que ilumina los píxeles los recorre línea por línea, todas en un espacio de 1/50 de segundo. Detectando el momento en que el haz de electrones pasa bajo la punta del lápiz óptico, el ordenador puede determinar la posición del lápiz en la pantalla.
El lápiz óptico no requiere una pantalla ni un recubrimiento especiales como puede ser el caso de una pantalla táctil, pero tiene la desventaja de que sostener el lápiz contra la pantalla durante periodos largos de tiempo llega a cansar al usuario.

Pantalla táctil

Una pantalla táctil es una pantalla que mediante un toque directo sobre su superficie permite la entrada de datos y órdenes al dispositivo. A su vez, actúa como periférico de salida, mostrando los resultados introducidos previamente. Este contacto también se puede realizar con lápiz u otras herramientas similares. Actualmente hay pantallas táctiles que pueden instalarse sobre una pantalla normal. Así pues, la pantalla táctil puede actuar como periférico de entrada y periférico de salida de datos, así como emulador de datos interinos erróneos al no tocarse efectivamente. Las pantallas tactiles se han ido haciendo populares desde la invención de la interfaz electrónica táctil en 1971 por el Dr. Samuel C. Hurst. Han llegado a ser comunes en TPVs, en cajeros automáticos y en PDAs donde se suele emplear un estilete para manipular la interfaz gráfica de usuario y para introducir datos. La popularidad de los teléfonos inteligentes, PDAs, de las vídeo consolas portátiles o de los navegadores de automóviles está generando la demanda y la aceptación de las pantallas táctiles. La interacción efectuada por tal objeto permitió que en 1993 se integraran al mercado varios productos interactivos para niños tales como los libros gráficos de la Matel. El HP-150 fue, en 1983, uno de los primeros ordenadores comerciales del mundo que disponía de pantalla táctil. En realidad no tenía una pantalla táctil en el sentido propiamente dicho, sino una pantalla de tubo Sony de 9 pulgadas rodeada de transmisores y receptores infrarrojos que detectaban la posición de cualquier objeto no-transparente sobre la pantalla. Las pantallas táctiles de última generación consisten en un cristal transparente donde se sitúa una lámina que permite al usuario interactuar directamente sobre esta superficie, utilizando un proyector para lanzar la imagen sobre la pantalla de cristal. Se sale de lo que hasta hoy día se entendía por pantalla táctil que era básicamente un monitor táctil. Las pantallas táctiles son populares en la industria pesada y en otras situaciones, tales como exposiciones de museos donde los teclados y los ratones no permiten una interacción satisfactoria, intuitiva, rápida, o exacta del usuario con el contenido de la exposición.

Sensor de huella digital

En la actualidad, las contraseñas proporcionan algo de protección, pero recordar y saber dónde están guardados los diferentes códigos de cada máquina es un problema en sí mismo. Con las tarjetas inteligentes, sucede algo similar: si perdemos nuestra tarjeta no podremos hacer uso de las facilidades que brinda. Parecería lógico utilizar algún identificador que no se pudiese perder, cambiar o falsificar. Las técnicas de la biometría se aprovechan del hecho de que las características del cuerpo humano son únicas y fijas. Los rasgos faciales, el patrón del iris del ojo, los rasgos de la escritura, la huella dactilar, y otros muchos son los que se utilizan para estas funciones, incluyendo el ADN.
La técnica más popular es el uso de la huella dactilar. Antiguamente se usaba una almohadilla de tinta y papel para imprimir la huella dactilar y, a continuación, se comenzaba la laboriosa tarea de comparación visual de la huella recogida con las ya almacenadas.
Los sensores más modernos son mucho mejores. Ya existen millones de ellos en uso y, gracias a la bajada de precios, están encontrando aplicación de manera continua en nuevos dispositivos. La probabilidad de que un impostor sea aceptado (relación de aceptación falsa, o FAR) es extremadamente baja; mientras que la probabilidad de que un usuario verdadero pueda no ser reconocido y, por lo tanto, denegado su acceso (relación de rechazos falsos, o FRR) también es baja.