GÖRÜNTÜLEME BİRİMLERİ

GÖRÜNTÜLEME BİRİMLERİ

-Monitör

Monitör, bilgisayar içerisindeki bilgilerin kullanıcıya aktarılması amacıyla kullanılır.

Monitör çeşitleri

Monitörler yapılarına göre CRT (Cathode Ray Tube), LCD (Liquid Crystal Display),

plazma ve LED olmak üzere 4’e ayrılır. Bilgisayar monitörlerinde genellikle CRT ve LCD

ekranlar kullanılırken Plazma ve LED ekranlar daha çok televizyon ekranı olarak

kullanılmaktadır. Ancak özellikle yeni üretilen laptop modellerinde LED ekranlar da

kullanılmaktadır.

- CRT (cathode ray tube) monitörler:

Küçük boyutlarda binlerce kırmızı, yeşil ve mavi fosfor kaplı tabakadan oluĢan bir

ekrana, elektron demetinin çarptırılmasıyla görüntü oluşturulur. Elektron demeti fosfor

tabakaya çarpmadan önce ince metal bir maskeden (shadow mask veya aperture grill)

geçirilir. Amaç elektronları aynı noktaya odaklamak ve başıboş elektronların ekran üzerinde

görüntüyü bozmalarını engellemektir. Shadow mask, küçük deliklerden oluşan şekildeki ince

film tabakadır.  Üreticiler tarafından shadow mask a rakip olarak çıkarılmış maske

yöntemidir. Düşey doğrultuda küçük tellerden oluşur.

Burada daha az bozulma olmaktadır. Birçok aperture gril ekran düz (flat) şeklindedir.

LCD (liquid crystal display):

LCD ekran, plastik bir tabaka içindeki sıvı kristalin ışığı yansıtması ilkesi ile çalışır.

LCD ekranlarda kullanılan sıvı kristaller, gerilim uygulandığında düz biçimde sıralanır.

Gerilim verilmediğinde ise sıvı kristallerin en üst tabakası ile en alt tabaka, 90 derece

kıvrılmış şekilde dizilmiştir. Bu duruma twisted nematics (TN) denir. TN durumdaki sıvı

kristaller içerisinden geçen ışık, polarizatör içerisinden geçebilir. Polarizatörün görevi

kendisine gelen ışığı duruma (yatay veya dikey) göre geçirmek veya absorbe etmektir.

ġekilde a polarizatörü dikey, b polarizatörü de yatay ışık demetlerini geçirmektedir.

Elektrotlara gerilim uygulandığında ise TN yapı bozularak dikey ışık demeti yatay forma

girmediğinden polarizatör üzerinden karşı tarafa geçemeyecektir.

Bazı LCD ekranlarda hareketli görüntüler bulanıktır. Bu durumda ekran tepki süresi

önemlidir.

Plazma ekranlar:

CRT monitörlerin çalışmasına benzer bir yöntem kullanırlar. İki cam arasında düzgün

dağılmış, içerisinde xenon ve neon gazlarının bulunduğu binlerce fosfor kaplı hücreler

vardır. Elektrotların farklı gerilimle Ģarj edilmeleriyle hücre içerisine, iyonize edilmiş gaz

üzerinden akım girişi olur. Bu akım UV fotonlarının oluşmasına neden olan, yüksek hıza

sahip yüklü parçacık hareketine neden olur. UV fotonlar fosfor tabakaya çarparak fosfor

atomlarını yüksek enerji ile yükler. Bu enerji atomların ısınmasına neden olur. Sonrasında

ise atomlar görülebilir sahip olduğu enerjiyi, ışık fotonu şeklinde ortama yayar.

LED ekranlar:

LED ekranlar aslında LCD ekran olarak da düşünülebilir. Light-emitting dioedes

(LEDs) olarak da bilinen LED ekranlar arkadan aydınlatmalı bir LCD ekrandır.

LED TV’lerdeki büyük yenilik aslında ekran teknolojisinde ya da görüntü sinyalini

ileten elektronik ekipmanlarda değil, arka aydınlatma sisteminde gerçekleşmiştir.

LED TV’lerde, LCD ekranlarda arka aydınlatma olarak kullanılan floresan lamba

yerine bir dizi LED (light-emitting dioede / ışık yayan diyot) kullanılır. Ekrandaki görüntüyü

oluşturan her bir piksel için ışık, bu LED’ler aracılığıyla gönderilir. Bu nedenle de daha net

ve aydınlık bir görüntü sunmaktadır.

LED TV’lerde arka aydınlatma olarak kullanılan LED’lerin bulundukları yerlere göre

LED TV’lerin ikiye ayrıldığını söyleyebiliriz. Bunlar doğrudan aydınlatma ve kenardan

aydınlatma olarak bilinir.

Her iki teknolojinin de kendisine özel avantajları bulunur. Doğrudan aydınlatma

kullanıldığında çok yüksek kontrast oranlarına ulaşılabiliyorken kenardan aydınlatma

teknolojisinde de çok ince tasarımlar yapabilmek mümkündür.

Doğrudan aydınlatma teknolojisini kullanan LED TV’lerde kullanılan LED sayısı ve

kontrol ettikleri bölgenin büyüklüğü, görüntü kalitesini doğrudan etkiler. Kenardan

aydınlatma teknolojisi maliyetleri düşürdüğü için bu teknolojiyi kullanan LED TV’lerin

fiyatı daha uygundur.

Sonuçta her iki aydınlatma teknolojisi de standart LCD TV’lerin çok üstünde bir

görüntüleme performansı ve enerji tasarrufu sunar.

 Ekranların birbiri ile karşılaştırması:

CRT ekranların en büyük dezavantajları kapladığı alan, gözleri fazla yorması ve

harcadığı güçtür. Bu gibi dezavantajlarından dolayı ekran boyutları artırılmak istendiğinde

CRT monitörler hiç de iyi seçim olmayacaktır.

LCD ekranların CRT ekranlara göre avantajlarını şu şekilde

sıralayabiliriz:

 CRT ekranlara göre daha parlak ve yüksek çözünürlükte görüntü sunar.

 LCD ekranlarda ekranın nokta aralıklarını göremezsiniz.

 LCD televizyonlar göz yormazlar, aksine odaklama sorunu olmadığından

daha keskin ve net görüntü sunarlar.

 LCD ekranların dezavantajlarını ise şu şekilde sıralayabiliriz:

 İzleme açıları dardır. En iyi izleme açısı için tam karşıdan bakmak

gerekir. Yan açılardan bakıldığında renkler değişir, siyah kısımlar

parlama yapar.

 Gerçek kontrast oranları düşüktür. Bu nedenle beyaz ve siyah arasındaki

renk geçişleri iyi değildir.

 Siyah rengi hiçbir zaman tam siyah olarak göstermezler. Görüntüyü

detaylı göstermez. Bu yüzden karanlıkta geçen filmleri izlemek keyif

vermez.

 Hareketli görüntülerde hareket eden kısımda netliğin bozulması sorunu

ile karşılaşılabilir.

 Plazmalara oranla çok daha az renk tonu verir. Tam insan  ten rengini

yakalayamaması gibi.

 Yüksek ışıklı ortamlarda ekran yansıma yapabilir.

 Plazma ekranların avantajlarını şu şekilde sıralayabiliriz:

Sınırsız izleme açısı vardır. Yan açılardan dahi mükemmel netlikte

izleme imkânı sunar.

 LCD ve LED  ekranlarda olmayan, gerçek kontrast oranına sahiptir.

Gerçek siyah renkler, çok detaylı görüntü gibi.

 LCD ve LED ekranlardan daha fazla renk sayısına sahiptir.

 Hareketli sahnelerde anlık resim yenileme ve tepki süresiyle LED ve

LCD Tv’lerden 1000 kat daha hızlıdır.

 Ortam ıĢığında ve güneşli havalarda LCD ve Led TV’lerden çok dahi iyi

görüntü verirler.

 600 Hz’e varan görüntü yenileme hızına sahiptir (Led ve Lcd TV’lerde

maksimum yapay olarak 200 Hz’dir.).

 Tepki süresi 0,001 (Led ve Lcd TV’lerden 1000 kat daha hızlı görüntü

oluĢturma)dir. Bu nedenle hareketli görüntülerde asla bulanıklaĢma

olmaz. Bilgisayar oyunu meraklıları için en iyi seçim plazma TV’lerdir.

 Parlaklık plazma ekranlarda 1.500 cd/m² iken Led ve Lcd Tv’lerde 500

cd/m² civarındadır.

 Plazma ekranların dezavantajlarını ise şu şekilde sıralayabiliriz:

 Güç tüketimleri diğer ekran türlerine göre daha yüksektir.

 Kullanım ömürleri LCD ekranlara göre daha düşüktür.

Plazma ekranlarda, ekrandaki görüntü sabit kaldığında fosfor maddesinde

oluşan iyon etkisi plazmanın parlaklık ömrünü azaltır. Bunu önlemek için

alınan ISM adındaki koruyucu önlem ile sabit bir görüntü ekrana uzun

süre yansıdığında aktifleşerek ekran parlaklığını kademe kademe

düşürüyor. Bu işlem devam ederse 10 dakika içinde ekran parlaklığı yarı

yarıya düşüyor. Ancak işlem yavaş gerçekleştiği için göz bu durumu

algılayamıyor. ISM teknolojisi sayesinde plazma ekranların kullanım

ömrü uzuyor.

LED ekranların avantajlarını şu şekilde sıralayabiliriz:

 LED kullanımının ilk büyük avantajı, gelen görüntü bilgisinde siyah olan

bölgelere ışık sağlayan LED’lerin kapatılarak tam siyah görüntü elde

etmek için önemli bir başarı elde edilmesidir.

 LED ekranların ikinci büyük avantajı gösterilen renk miktarındaki artıştır.

Standart LCD TV’lerde mevcut renklerin % 70 ile % 75’i

gösterilebilirken LED TV’lerde bu oran % 85’e kadar çıkabilmektedir.

Bu da daha canlı görüntüler elde edilmesi için büyük bir avantaj sağlar.

 LED ekranların üçüncü önemli avantajı ise enerji tasarrufu konusundaki

başarısıdır. Işık kaynağı görüntüye göre kontrol edilebildiği ve açılıp

kapatılabildiği için çok ciddi boyutlarda enerji tasarrufu sağlanır. Örnek

vermek gerekirse 106 ekran bir LCD  ekran ortalama 200 watt güç

tüketirken aynı boyuttaki bir LED ekranda bu rakam ortalama 80–90 watt

civarına kadar düşebilir.

 Ekrana yansıtılacak olan görüntüde siyah bölgelere ait  LED’ler

kapatılarak çok yüksek kontrast oranlarına ulaşılabilir. Bu da görüntü

netliğinde belirgin bir artış elde edilmesini sağlar.

 Standart bir LCD ekranda 1:10.000 ile 1:50.000 arasında kontrast oranları

elde edilirken bir LED  ekranda 1:2.000.000 ile 1:5.000.000 arasında

kontrast elde edilebilir.

 LED ekranların dezavantajlarını ise şu şekilde sıralayabiliriz:

 Led ekranlar diğer ekran türlerine göre daha pahalıdır.

  Kullanım ömürleri ekran türlerine göre daha düşüktür.

Monitör Bağlantıları

Ekranlar, ekran kartlarına bağlandığına göre bağlantı noktaları arasında uyumluluk

olması gerekir. Günümüzde DVI ve D-SUB tipi çıkışlar vardır. Ekran kartı DVI çıkışa

sahipse daha iyi resim kalitesi sunduğu için DVI çıkışlı bir ekran karı alınmalıdır. Çünkü

DVI dijital olarak çalışır ve dolayısı ile analog çevrime gerek kalmaz. Bilinmelidir ki

analogdan dijitale veya dijitalden analoga çevrim yapılırken veriler azda olsa bozulmaktadır.

S Video çıkışı televizyon, video, DVD player gibi cihazların bağlanması amacı ile

kullanılmaktadır. HDMI standardı, gelişmiş ve yüksek tanımlı video ile çok kanallı ses

sinyallerinin tek kablo üzerinden taşınmasını destekler. HDMI girişine uydu alıcınızı, “DVD

player”ınızı, müzik ve ses sistemlerinizi, televizyonlarınızı bağlayabilir ve yüksek kalite ses

ile görüntü aktarımı sağlayabilirsiniz.

Monitörlerle İlgili Temel Kavramlar

- Çözünürlük

Ekranların çıktıları (resim, video, program ara yüzü…) gösterirken kullanacağı nokta

sayısını gösterir. Bu noktalara piksel denmektedir. Örneğin gösterilecek bir resim için

ekranın çözünürlüğü ne kadar büyük olursa resim daha fazla ayrıntıyla gösterilir. Yaygın

çözünürlük değerlerinden 800x600, 1024x768, 1280x1024 değerleri vardır. Masaüstü

bilgisayarlarda yaygın olarak 800x600 ve 1024x768 değerleri kullanılmaktadır. Çözünürlük

azaldıkça ekrandaki resimler daha büyük ve kalitesiz görülecektir.

Örnek olarak aşağıdaki resimde bazı çözünürlük değerlerinin karşılaştırması

gösterilmiştir.

Ekran boyutu

Ekranın köşegen uzunluğunu (bir köşesinden diğer köşesine olan uzaklığını) gösterir.

inç olarak ifade edilir. 17, 19, 21, 23, 101… gibi değerler vardır. Ekran boyutu için LCD

ekranlarda görülebilir alan (kasa hariç) kastedilirken CRT ekranlarda kasa dâhil

edilmektedir.

Not: 1 inç = 2.54 cm değerindedir.

 İki piksel arası uzaklık (dot pitch)

Ekranda iki piksel arası en yakın uzaklığı belirler. Uzaklığın az olması daha fark

edilebilir, keskin renk geçişlerinin olduğu görüntüler anlamına gelir. Günümüzde 0.21, 0.24,

0.25, 0.27, 0.28 mm gibi değerler vardır.

En/boy oranı (aspect ratio)

Ekranın en ve boy oranlarını gösterir. Genelde bu oran 4:3’tür. Mesela 1024x768

çözünürlüğe sahip bilgisayarda en boy oranı 4:3’tür. Ama günümüzde 16:9, 16:10 gibi

oranlar da mevcuttur. 16:9 oranına “widescreen” (geniş ekran) ekran denilmektedir.

Ekran tazeleme oranı (refresh rate)

Ekranın baştan aşağıya saniyede taranma sayısını gösterir. Başka bir deyişle ekrandaki

görüntünün saniyedeki oluşturulma sayısıdır. Düşlük orana sahip ekrandaki görüntüler titrer

ve dolayısıyla kullanıcının gözünü yorar. Günümüzdeki hemen tüm CRT ekranlar NEC

firmasına ait MultiSync özelliğine sahiptir. Bu özellik ekranın farklı tazeleme ve çözünürlük

değerlerine sahip olabileceğini gösterir. Ekran tazeleme oranı  hertz türünden ifade edilir.

Örneğin 70 hertz değeri, ekranın saniyede 70 defa tarandığını ya da diğer bir ifade ile

ekrandaki görüntünün saniyede 70 defa tekrarlandığını belirtir.

- Ölü pikseller

Ölü pikseller görüntü değiştiği hâlde rengi değişmeyen ekran üstündeki noktalardır

(piksel). Özellikle LCD ekranlarda bazı pikseller özelliğini üretim aşamasında

yitirebilmektedir. Bu durumda ekranın belirli noktaları görüntü içerisinde göze batmaktadır.

Birçok üretici ölü piksellerin birkaç adedini garanti kapsamına dahi almamaktadır. LCD

ekran almadan önce mutlaka ölü pikseller açısından kontrol etmek yararlı olur.

20 KASIM 2012 SALI

                                         

  DIŞ DONANIM BİRİMLERİ

Bilgisayarın doğrudan bir parçası olmayan ancak bilgisayara daha sonradan çeşitli

portlar vasıtasıyla bağlanan cihazlara dış donanım birimleri ismini veriyoruz. Klavye, fare,

monitör, yazıcı, kart okuyucu gibi donanım birimlerini dış donanım birimlerine örnek olarak

verebiliriz.

Giriş Birimleri

-Klavye

Çeşitli menülere  erişmek, yazı yazmak, kısa yol tuşlarını kullanmak ve onay

kutularında seçim yapmak gibi amaçlarla kullanılan klavye, bilgisayar tarihinin en eski

donanım ögelerinden biridir. Öyle ki bilgisayarlarda kullanım kolaylığı sağlayan fare henüz

icat edilmemişken klavyeler tek başlarına veri girişi yapmak amacıyla kullanılmaktaydı.

Klavyenin Yapısı ve Çalışması 

Klavye anahtarlama teknolojisini kullanan yapıya sahiptir. Klavye üzerinde her bir tuş,

aslında birer elektriksel anahtardır. Tuşlar, matris düzeninde satır ve sütunlara yayılmış

anahtar düzenine sahiptir. Bu anahtarlar kapasitif, mekanik ve kauçuk yapıda olabilir.

Bunlardan en çok kullanılan ve ekonomik olan kauçuk yapılardır. Kauçuk yapının altında

karbon malzeme iletkenliği sağlamak üzere kullanılır. Her bir anahtarın altında kısa devreye

açık iletken yapı vardır. Tuşa basıldığında karbon malzeme aşağı doğru hareket ederek matris yapıyı kısa devre yapar. Tuş bırakıldığında ise kauçuk malzeme eski hâlini alarak

karbon iletken yapı, iletken telleri bırakarak kısa devre bozulur.

Bu kısa devre matris yapıda bazı kollardan akım geçişine neden olacak ve bu akım

klavye devresi tarafından algılanacaktır. Klavye devresi küçük bir bilgisayar gibi davranarak

tuşun basıldığı konuma ait kodları sahip olduğu  hafızadan (ROM) bularak PS/2 arayüzü

üzerinden bilgisayara gönderir. Bu hafıza, tuşlara karşılık gelen kodları (character map)

tutar. Klavyeler, tuşa basıldığında bilgisayara kod gönderirken bırakıldıklarında da farklı bir

kodu benzer şekilde bilgisayara gönderirler.

Klavye Çeşitleri 

Q ve F olmak üzere iki çeşit klavye vardır. Farkları, sadece harflerin yerlerinin

değişikliğidir. Klavyenin en sol üstündeki karakter ne ise (F ya da Q) klavye ona göre

isimlendirilir.

Q klavye her ne kadar ülkemizde daha yaygın olarak kullanılsa da F klavye Türkçe

kelimelerin yazımına daha uygun olarak tasarlanmıştır.

Klavye Bağlantıları

Klavyenin kasaya bağlanacağı portu gösterir. Klavyeler, PS/2 ve USB olmak üzere iki

bağlantı noktası üzerinden bilgisayara bağlanır. Dönüştürücüler yardımıyla USB ve PS/2 bağlantı noktaları arasında dönüşüm yapılarak bağlantı yapılabilir.

Bunlardan başka kablosuz klavye tipleri vardır. Bu tip sistemleri kurmak için klavyeye

verici, porta ise alıcı takılır. Kızıl ötesi (IR) ışıkla çalışanlar ve radyo dalgaları (RF) ile

çalışanlar diye iki grupta toplanabilir. IR klavyede alıcı ve verici birbirini görmek zorunda

ama RF klavyelerde bu zorunluluk yoktur. Kablosuz klavyeler çalışması için pile gereksinim

duyar.

-Fare

Grafik ekranda imleci (cursor) istenen konuma getirmek ve komutlar vermek için 

kullanılan donanım birimidir. Standart olarak bir farede üç adet düğme (sol, orta, sağ) 

bulunur. Optik, lazer ve mekanik (toplu) çeşitleri vardır. Optik ve lazer fareler alt taraftan 

kırmızımsı bir ışık yayar. Mekanik çeşit ise altta dönen ağır bir topa sahiptir ve çabucak

tozlanarak hareketi engelleyici kirler yatay ve düşeyde dönebilen disk millerine 

yapışabilmektedir. 

Farenin sol tuşuyla genellikle çift tıklama, bir dosyayı tutup sürükleme ve menü 

seçeneklerini işaretleme gibi faaliyetleri gerçekleştirirken sağ tuşu kullanarak da işletim 

sisteminin veya programların sağ tuş içerik menülerini açabilirsiniz. Kaydırma tekeri ile 

sayfalarda yukarı veya aşağı doğru hareket edebilirsiniz.

 -Farenin Yapısı ve Çalışması

Fareler yapı olarak ikiye ayrılır:

- Mekanik fareler

Bu tip farelerde yatay ve düşey kaydırıcıya serbest dönebilen topun sürtünmesi ile fare 

hareketi algılanır. Kaydırıcılar üzerinde delikler bulunan disklere sahiptir. Disklerin önünde 

ve arkasında optik (IR) alıcı ve vericiler vardır. Topun hareketi ile dönen disk, vericinin 

yaydığı ışığın alıcıya ulaşırken kesikli olmasını sağlayacaktır. Alıcının ışık aldığı anlar 

sayılarak farenin hangi eksende ne kadar ilerlediği hesaplanarak bilgisayara gönderilir.

-Optik ve lazer fare

Bunlar kendi aralarında benzer yapıya sahiptir, sadece aydınlatma ışığı farklıdır. Optik 

fareler aydınlatma için LED ışığı kullanırken lazer fareler lazer ışınını kullanır. Lazer, 

yüzeydeki daha fazla ayrıntıyı gösterebilme kabiliyetine sahiptir. Farenin hareket ettiği 

yüzeyden alınan görüntüler işlenerek DSP (digital signal processing) devreleri yardımıyla 

hangi yönde hareket ettiği saptanır. Yüzeyden alınan her bir resim işaret işleyiciye 

gönderilir. işaret işleyici devre, farenin hareket hızına ve yönüne, resimleri karşılaştırarak 

karar verir.

Kablosuz (wireless) fare

Bu tip sistemleri kurmak için klavyeye verici, porta ise alıcı takılır. Kızıl ötesi (IR) 

ışıkla çalışanlar ve radyo dalgaları (RF) ile çalışanlar diye iki grupta toplanabilir. IR 

klavyede alıcı ve verici birbirini görmek zorunda ama RF klavyelerde bu zorunluluk yoktur. 

Fare Çeşitleri 

Fareleri çalışma şekillerine göre mekanik ve optik olmak üzere ikiye ayırabiliriz.

Mekanik fareler: Fare hareketini algılamak için farenin alt kısmında bulunan 

bir top kullanılır. Zamanla bu topun kirlenmesinden dolayı farenin hareketleri 

algılaması yavaşlayacağı için temiz tutulmalıdır.

 Optik ve lazer fare:  Fare hareketini algılamak için top yerine optik farelerde 

LED ışığı, lazer farelerde ise lazer ışını kullanılır. Bu nedenle hem kirlenme 

olayı ile karşılaşılmaz hem de fare hareketleri daha duyarlı bir şekilde algılanır. 

Lazer farelerde kullanılan lazer ışığı sayesinde daha yüksek çözünürlüklü 

hareket algılama sağlanır.

Fareleri bağlantı şekillerine göre kablolu ve kablosuz olmak üzere ikiye 

ayırabiliriz.

 Kablolu  fare:  Fare ile bilgisayar arasındaki bağlantı bir kablo vasıtası ile 

sağlanır.

 Kablosuz (wireless) fare: Fare ile bilgisayar arasındaki bağlantı kablosuz 

vericiler ile sağlanır. Kablosuz fareler, bilgisayara doğrudan bağlanmaması 

nedeniyle uzaktan kullanılabilirlik ve portatiflik sağlar. Kablosuz fareler, 

çalışması için pile gereksinim duyar.

 Fare Bağlantıları

Farenin kasaya bağlanacağı portu gösterir.  Fare, PS/2 ve USB olmak üzere iki 

bağlantı noktası üzerinden bilgisayara bağlanır.

Dönüştürücüler yardımıyla USB ve PS/2 bağlantı noktaları arasında dönüşüm 

yapılarak bağlantı yapılabilir.