Mantenimiento y Montaje de Equipos Informáticos/Tema 4/Periféricos únicamente de Entrada

Teclados

Teclado QWERTY de 105 teclas con distribución «Español de España»

Un teclado es un periférico de entrada o dispositivo, en parte inspirado en el teclado de las máquinas de escribir, que utiliza una disposición de botones o teclas, para que actúen como palancas mecánicas o interruptores electrónicos que envían información a la computadora.

Interior teclado (vista sin la caja exterior)

Interior teclado (vista capa superior)

Interior de un teclado (una tecla sin pulsar y otra pulsada)

QWERTY

Existen distintas disposiciones de teclado, para que se puedan utilizar en diversos lenguajes. El tipo estándar de teclado inglés se conoce como QWERTY, es la denominación de los teclados de computadora y máquinas de escribir que se utilizan habitualmente en los países occidentales, con alfabeto latino. Las siglas corresponden a las primeras letras del teclado, comenzando por la izquierda en la fila superior. El teclado en español o su variante latinoamericana son teclados QWERTY que se diferencian del inglés por presentar la letra "Ñ" en su distribución de teclas.

Ratón

El ratón o mouse (del inglés, pronunciado [maʊs] en esa lengua) es un dispositivo apuntador utilizado para facilitar el manejo de un entorno gráfico en una computadora. Generalmente está fabricado en plástico y se utiliza con una de las manos. Detecta su movimiento relativo en dos dimensiones por la superficie plana en la que se apoya, reflejándose habitualmente a través de un puntero o flecha en el monitor.

Tipos o modelos

Por mecanismo

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.
Ópticos: 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.

Por conexión

Por cable: Puede tener dos tipos de conectores, el tipo USB y el tipo PS/2; antiguamente también era popular usar el puerto serie.

Inalámbrico: 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, que es 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, que es popular también entre los controles o mandos remotos de televisiones, equipos de música o en la 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 (sigue el 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).

Escáner

Escáner personal

Escáner de oficina

Un escáner de computadora («escáner» proviene de la palabra inglesa «scanner») es un periférico que se utiliza para convertir, mediante el uso de la luz, imágenes impresas o documentos a formato digital. Los escáneres pueden tener accesorios como un alimentador de hojas automático o un adaptador para diapositivas y transparencias.

Al obtenerse una imagen digital se puede corregir defectos, recortar un área específica de la imagen o también digitalizar texto mediante técnicas de OCR. Estas funciones las puede llevar a cabo el mismo dispositivo o unas aplicaciones especiales.

Hoy en día es común incluir en el mismo aparato la impresora y el escáner. Son las llamadas impresoras multifunción. También está surgiendo el usar como escáner la cámara de los smartphones, con programas como CamScanner.

Características

A los datos que obtienen los escáneres (normalmente dichos datos son imágenes RGB) se les aplica cierto algoritmo y se envían a la computadora mediante una interfaz de entrada/salida (normalmente SCSI, USB o LPT en máquinas anteriores al estándar USB). La profundidad del color depende de las características del vector de escaneado (la primera de las características básicas que definen la calidad del escáner) que lo normal es que sea de al menos 24 bits. Las imágenes con más profundidad de color (más de 24 bits) tienen utilidad durante el procesamiento de la imagen digital, reduciendo la posterización (es el efecto que convierte una imagen de forma que ésta queda con sólo unos pocos tonos diferenciados y presentando una calidad de tipo «póster»).

Otra de las características más relevantes de la calidad de un escáner es la resolución, medida en puntos por pulgada (ppp). Los fabricantes de escáneres en vez de referirse a la resolución óptica real del escáner, prefieren hacer referencia a la resolución interpolada, que es mucho mayor gracias a la interpolación software. Esta interpolación es un método "artificial" de aumentar los píxeles de una imagen, dicho software "inventa" nuevos píxeles donde no los había.

Por hacer una comparación entre tipos de escáneres: los mejores llegaban hasta los 5400 ppp, un escáner de tambor tenía una resolución de 8000 a 14000 ppp.

La tercera característica más importante para dotar de calidad a un escáner es el rango de densidad. Si el escáner tiene un alto rango de densidad, significa que es capaz de reproducir sombras y brillos con una sola pasada.

Datos de salida

Los escáneres son dispositivos encargados de incorporar la realidad de las dos dimensiones, digitalizándola, a un computador. Al escanear se obtiene como resultado una imagen RGB no comprimida que puede transferirse a la computadora. Algunos escáneres comprimen y limpian la imagen usando algún tipo de firmware embebido. Una vez se tiene la imagen en la computadora: la imagen se puede procesar con algún programa de tratamiento de imágenes como Photoshop, Paint Shop Pro o GIMP y se puede guardar en cualquier unidad de almacenamiento como el disco duro.

Normalmente las imágenes escaneadas se guardan con formato JPEG, TIFF, mapa de bits o PNG dependiendo del uso que se le quiera dar a dicha imagen más tarde.

Cabe mencionar que algunos escáneres se utilizan para capturar texto editable (no sólo imágenes como se había visto hasta ahora), siempre y cuando la computadora pueda leer este texto. A este proceso se le llama OCR (Optical Character Recognition).

El Reconocimiento Óptico de Caracteres (OCR)

El Reconocimiento Óptico de Caracteres es un proceso dirigido a la digitalización de textos, los cuales son identificados automáticamente a partir de una imagen para luego ser almacenados en forma de texto, así podremos interactuar con estos mediante un programa de edición de texto o similar.

Problemas con el Reconocimiento Óptico de Caracteres

El proceso básico que se lleva a cabo en el Reconocimiento Óptico de Caracteres es convertir el texto que aparece en una imagen en un archivo de texto que podrá ser editado y utilizado como tal por cualquier otro programa o aplicación que lo necesite.

Partiendo de una imagen perfecta, es decir, una imagen con sólo dos niveles de gris: el reconocimiento de estos caracteres se realizará básicamente comparándolos con unos patrones o plantillas que contienen todos los posibles caracteres. Ahora bien, las imágenes reales no son perfectas, por lo tanto el Reconocimiento Óptico de Caracteres se encuentra con varios problemas:

El dispositivo que obtiene la imagen puede introducir niveles de grises que no pertenecen a la imagen original.
La resolución de estos dispositivos puede introducir ruido en la imagen, afectando los píxeles que han de ser procesados.
La distancia que separa a unos caracteres de otros, al no ser siempre la misma, puede producir errores de reconocimiento.
La conexión de dos o más caracteres por píxeles comunes también puede producir errores.

Ejemplo de procesado de imagen

Ejemplo de una imagen con letras («carta compromiso»)

En el web free-ocr.com podemos subir una imagen con texto. Por ejemplo la imagen de la "carta compromiso". Una vez elegido la lengua española y tras el proceso del servidor, nos devuelve el siguiente texto:

Lenguas en peligro Las lenguas son seguramente la más alta creación del ingenio huma- no, y cada una es un testimonio único de la facultad lingüística del ser humano. Las lenguas no sólo son instrumentos sumamente propicios a la co- municación, sino que reﬂejan también una determinada percepción del mundo: son el vehículo de sistemas de valores y expresiones cultu- rales, y constituyen un Factor determinante de la identidad de grupos e individuos. Ellas representan una parte esencial del patrimonio vivo de la humanidad. ’ Más del 50% de las 6.000 lenguas del mundo corre peligro de desa- parecer. = El 96% de las 6.000 que hay en el mundo es hablado por el 4% de la población mundial. " El 90% no está representado en Internet. ‘ Una lengua por término medio desaparece cada dos semanas. " El 80% de las lenguas africanas carece de transcripción escrita. r En tan sólo ocho países se concentra la mitad de todas las lenguas del mundo: Papúa Nueva Guinea (832), Indonesia (731), Nigeria (515), lndia (400), México (295), Camerún (286), Australia (268) y Brasil (234). = Las investigaciones demuestran que la enseñanza combinada de la lengua materna y la dominante permite a los niños obtener mejores resultados en la escuela, a la vez que estimula su desarrollo cogniti- vo y su capacidad para el estudio. ’ Niños y adultos pueden aprender otra lengua sin que se altere por ello el dominio de la suya propia.

Como se puede apreciar, los tipos de letras más populares y normales de la imagen de la derecha (carta compromiso) son reconocidas y estos caracteres son cambiados por letras editables (tabla superior). Sin embargo, el resto de letras no son reconocidas, y es cambiado por texto ilegible. El texto de la imagen "carta compromiso" no se puede seleccionar, pero ahora el texto reconocido por el OCR puede ser seleccionado y ser usado con un editor de textos.

Escáner de código de barras

Escáner de código de barras.

Un escáner de código de barras es un escáner que, por medio de un láser o led, lee un código de barras y emite el número que muestra el código de barras, no la imagen.

Cómo se leen los códigos de Barras

Valores de código de barras tipo Plessey

Barcode EAN8

Los códigos de barras se leen pasando un pequeño punto de luz sobre el símbolo del código de barras impreso. Solo se ve una fina línea roja emitida desde el escáner láser, pero lo que pasa es que las barras oscuras absorben la fuente de luz del escáner y la misma se refleja en los espacios luminosos. Un dispositivo del escáner toma la luz reflejada y la convierte en una señal eléctrica.

El láser del escáner (fuente de luz) comienza a leer el código de barras en un espacio blanco (la zona fija) antes de la primera barra y continúa pasando hasta la última línea, para finalizar en el espacio blanco que sigue a ésta. Debido a que el código no se puede leer si se pasa el escáner fuera de la zona del símbolo: las alturas de las barras se eligen de manera que permiten que la zona de lectura se mantenga dentro del área del código de barras. Mientras más larga sea la información a codificar, más largo será el código de barras necesario. A medida que la longitud se incrementa, también lo hace la altura de las barras y los espacios a leer.

Tableta digitalizadora

Tableta digitalizadora Wacom con el estilete

Una tablet digitalizadora o tablet gráfica es un periférico que permite al usuario introducir gráficos o dibujos a mano, tal como lo haría con lápiz y papel. También permite apuntar y señalar los objetos que se encuentran en la pantalla. Consiste en una superficie plana sobre la que el usuario puede dibujar una imagen utilizando el estilete (lapicero) que viene junto a la tableta. La imagen no aparece en la tableta sino que se muestra en la pantalla de la computadora. Algunas tabletas digitalizadoras están diseñadas para ser utilizadas reemplazando al ratón como el dispositivo apuntador principal.

Tabletas pasivas

Las tabletas pasivas, fabricadas por Wacom, hacen uso de inducción electromagnética, donde la malla de alambres horizontal y vertical de la tableta operan tanto transmitiendo la señal como recibiéndola. Este cambio se efectúa aproximadamente cada 20 microsegundos. La tableta digitalizadora genera una señal electromagnética, que es recibida por el circuito resonante que se encuentra en el lápiz.

Tabletas activas

Las tabletas activas se diferencian de las anteriores en que el estilete contiene una batería o pila en su interior que genera y transmite la señal a la tableta. Por lo tanto son más grandes y pesan más que los anteriores. Por otra parte, se elimina la necesidad de alimentar al lápiz.

Cámara web

Cámara web sujeta al borde de la pantalla de una computadora portátil.

Una cámara web o cámara de red (en inglés: webcam) es una pequeña cámara digital conectada a una computadora la cual puede capturar imágenes y transmitirlas a través de Internet, ya sea a una página web o a otra u otras computadoras de forma privada.

Tecnología

Las cámaras web normalmente están formadas por una lente, un sensor de imagen y la circuitería necesaria para manejarlos.

Existen distintos tipos de lentes, siendo las lentes plásticas las más comunes.

Los sensores de imagen pueden ser:

CCD (charge coupled device)
o CMOS (complementary metal oxide semiconductor), suele ser el habitual en las cámaras de bajo coste.

La resolución de las cámaras: En los modelos de gama baja encontramos que su resolución se sitúa alrededor de 320x240 pixels. Las cámaras web para usuarios medios suelen ofrecer una resolución VGA (640x480) con una tasa de unos 30 fotogramas por segundo (fps), si bien en la actualidad están ofreciendo resoluciones medias de 1 a 1,3 MP, actualmente las cámaras de gama alta cuentan con 3, 5, 8, 10 y hasta 15 megapixeles y son de alta definición.

La circuitería electrónica es la encargada de leer la imagen del sensor y transmitirla a la computadora. Algunas cámaras usan un sensor CMOS integrado con la circuitería en un único chip de silicio para ahorrar espacio y costes. El modo en que funciona el sensor es equivalente al de una cámara digital normal. También pueden captar sonido, con una calidad mucho menor a la normal.

Problema típico

Si tenemos una cámara web que grabará 5 minutos a 30 fps con una calidad VGA (640*480) y 32 bits de profundidad de color. ¿Qué tamaño tendrá el fichero?

Cada segundo tenemos 30 capturas de pantalla de 640 * 480 con una profundidad de color de 32 bits.
Calculamos los bits por cada pantallazo: 640 * 480 * 32 = 9.830.400 bits.
Calculamos los bits de captura por segundo: 9.830.400 * 30 = 294.912.000 bits
Transformamos los minutos en segundos: 5 minutos = 5 * 60 segundos = 300 segundos.
Calculamos los bits de toda la grabación = 294.912.000 * 300 = 88.473.600.000 bits = 11.059.200.000 B = 11,06 GB

Tamaño del fichero = resolución captura * profundidad color * fotogramas por segundo * tiempo en segundos