Podstawowe pojęcia związane z komputerami i grafika komputerowa

Teoria

Jacek Daniel

Podstawowe pojęcia związane z komputerami i informatyką

 

Podstawowe pojęcia związane z informatyką:

Hardware - zbiór wszystkich urządzeń komputerowych, czyli sprzęt komputerowy.

Software- zbiór programów zainstalowanych na twardym dysku.

System komputerowy = Hardware + Software

Bit to najmniejsza ilość informacji, która przyjmuje jedną z dwóch wartości 0 lub 1.

Bajt (B) to jednostka informacji składająca się z 8 bitów.

Kilobajt (kB) to jednostka równa 1024 bajtom (1kB = 210 B).

Megabajt (MB) to jednostka równa 1048576 bajtom (1kB*1kB)

 

Najprostszy zestaw komputerowy składa się z:

  • jednostki centralnej (stacji roboczej)
  • monitora
  • myszki komputerowej
  • klawiatury

 

Elementy jednostki centralnej niezbędne do jej prawidłowego działania:

  • płyta główna (motherboard, mainboard) - łączy pozostałe elementy jednostki centralnej w całość,
  • procesor (CPU - Central Processing Unit) - nazywany jest jego „mózgiem” lub „sercem” komputera. Od niego zależy szybkość działania komputera. Procesor przetwarza dane oraz kontroluje współpracę wszystkich części komputera,
  • karta graficzna - umożliwia tworzenie obrazu wyświetlanego potem na ekranie. Wyróżniamy karty graficzne zintegrowane (z płytą główną) i dedykowane (osobno podłączane do płyty głównej),
  • dysk twardy - służy do przechowywania danych. Obecnie na rynku istnieją 3 rodzaje dysków twardych:
    • HDD (Hard Disk Drive) - wykorzystujący nośnik magnetyczny do przechowywania danych,
    • SSHD -  hybrydowy 'dysk twardy'. Podstawę konstrukcji stanowi tradycyjny dysk twardy, w którego obudowie umieszczono moduł pamięci flash,
    • SSD (solid-state drive) -  zbudowany w oparciu o pamięć flash,
  • pamięć RAM (Random Access Memory)- pamięć operacyjna o dostępie swobodnym. W pamięci RAM przechowywane są aktualnie wykonywane programy i dane dla tych programów oraz wyniki ich pracy,
  • napęd dysków zewnętrznych - może to być napęd CD, DVD, HD DVD, lub Bluray,
  • zasilacz.

Dodatkowo w jednostce centralnej mogą znaleźć się inne elementy usprawniające pracę lub dodające nową funkcjonalność dla jednostki centralnej np.: karta dźwiękowa, karta sieciowa, karta telewizyjna, modem itp.

 

Rodzaje pamięci komputerowych:

  • wewnętrzne:
    • pamięć RAM
    • pamięć ROM (Read-Only Memory) - pamięć tylko do odczytu lub pamięć nieulotna, w której umieszcza się informacje stałe. W pamięci ROM zapisywane są fabrycznie wszystkie procedury potrzebne do uruchomienia komputera i jego obsługi. Procedury te są zapisane w BIOS-ie.
  • zewnętrzne:
    • dyski twarde
    • dyski optyczne:
      • CD
      • DVD
      • HD DVD
      • Bluray
    • pamięć flash:
      • karty pamięci (np.:xD, SD, MS, CF)
      • pamięć USB (pendrive)
      • pamięć SSD.
 

Komputer i urządzenia z nim współpracujące

 

Urządzenia peryferyjne komputera:

  • urządzenia wejścia -służą do wprowadzania danych do komputera/sterowania komputerem. Typowe urządzenia to:
    • klawiatura,
    • mysz,
    • joystick,
    • tablet graficzny,
    • panel dotykowy (touchpad),
    • kamera,
    • skaner,
    • mikrofon,
    • odbiornik GPS,
    • czytnik linii papilarnych,
  • urządzenia wyjścia - służą do wyprowadzania danych z komputera. Przykładami takich urządzeń są:
    • monitor,
    • projektor,
    • drukarka,
    • ploter,
    • głośniki,
    • słuchawki,
  • urządzenia wejścia/wyjścia - urządzenia spełniające funkcję wejścia i wyjścia jednocześnie. Zaliczamy tutaj:
    • ekrany dotykowe,
    • karta sieciowa,
    • modem.

Porty zewnętrzne w komputerze

  1. Display port
  2. HDMI
  3. D-SUB lub VGA Port
  4. DVI
  5. USB 2.0
  6. PS/2
  7. USB 3.0
  8. RJ45
  9. Jack
  10. S/PDIF

 

 

 

Program komputerowy – instalowanie, uruchamianie, zasady pracy i zagadnienia prawne

 

Program komputerowy- to ułożony w odpowiedniej, logicznie powiązanej kolejności zestaw instrukcji dla procesora mówiący, co ma robić z dostarczanymi informacjami i w jakiej kolejności.

System operacyjny- program komputerowy zarządzający komputerem, umożliwiający łatwą komunikacje pomiędzy nim a użytkownikiem, nadzoruje instalowanie, uruchamianie i wykonywanie innych programów.

Oprogramowanie (software)- zbiór programów w komputerze.

Licencja oprogramowania - umowa na korzystanie z utworu jakim jest aplikacja komputerowa, zawierana pomiędzy podmiotem, któremu przysługują majątkowe - prawa autorskie do utworu, a osobą, która zamierza z danej aplikacji korzystać.

 

Rodzaje licencji:

  • płatne:
    • OEM - oprogramowanie to jest nierozerwalnie połączone z komputerem (lub jego częścią), na którym jest ono zainstalowane. Nie wolno go przenosić na inne komputery oraz odsprzedawać.
    • BOX - w odróżnieniu od wersji OEM, oprogramowanie BOX może być zainstalowane na dowolnym komputerze posiadanym przez użytkownika tego oprogramowania. W odróżnieniu od oprogramowania OEM które jest przypisane do urządzenia na którym jest zainstalowane, oprogramowanie BOX można wielokrotnie przenosić pomiędzy komputerami – jest przypisane do użytkownika.
  • bezpłatne:
    • Shareware - rodzaj licencji programu komputerowego, który jest rozpowszechniany bez opłat z pewnymi ograniczeniami (wersja demo) lub z niewielkimi opłatami do wypróbowania przez użytkowników w określonym czasie. Czasami po określonej liczbie dni (wersja trial) lub po określonej liczbie uruchomień za taki program trzeba zapłacić lub zrezygnować z korzystania z niego, odinstalowując go.
    • Freeware - programy na tej licencji  mogą być nieodpłatnie wykorzystywane, jednak zabrania się czerpania korzyści finansowych z ich dystrybucji przez osoby trzecie.
    • GNU GPL - licencja ta pozwala na modyfikowanie i udoskonalanie kodu źródłowego programu, który jest tu dostępny. Poprawiony program możemy rozpowszechniać, ale pod warunkiem dołączenia do zmodyfikowanej wersji oryginalnego kodu źródłowego
    • Public domain - jest to oprogramowanie, z którego można korzystać bez ograniczeń wynikających z uprawnień, które mają posiadacze autorskich praw majątkowych, gdyż prawa te wygasły lub oprogramowanie to nigdy nie było lub nie jest przedmiotem prawa autorskiego.

 

 

Przewodnik po grafice komputerowej

 

Grafika rastrowa – reprezentuje obraz za pomocą pionowo-poziomej siatki odpowiednio kolorowanych pikseli na monitorze komputera, drukarce lub innym urządzeniu wyjściowym.

Bez zastosowania kompresji kolor każdego piksela jest definiowany osobno. Obrazki z głębią kolorów RGB często składają się z kolorowych pikseli zdefiniowanych przez trzy bajty – jeden bajt na kolor czerwony, jeden na zielony i jeden na kolor niebieski. Mniej kolorowe obrazki potrzebują mniej informacji na piksel, np. obrazek w kolorach czarnym i białym wymaga tylko jednego bitu na każdy piksel.

Grafika rastrowa głównie ma zastosowanie  przy zapisywaniu i obróbce grafiki rejestrowanej (skanowanej lub fotografowanej). Dodatkowo szerokie zastosowanie ma ta grafika w tworzeniu i zapisieobrazów fotorealistycznych.

Do zalet należą przede wszystkim:

  • grafika rastrowa jest najprostszym sposobem opisu obrazów rejestrowanych,
  • możliwość stosowania efektów fotorealistycznych,
  • możliwość reprezentacji dowolnego obrazu,

  Wśród głównych wad wymieniane są:

  • duże rozmiary plików,
  • skomplikowane przekształcenia geometryczne,
  • przekształcenia graficzne zmniejszają jakość obrazu,
  • konieczność zadbania o rozdzielczość wyjściową,

 

Grafika wektorowa jest to jedna z dwóch podstawowych rodzajów grafiki komputerowej, w której obraz opisany jest za pomocą figur geometrycznych (w przypadku grafiki dwuwymiarowej) lub brył geometrycznych (w przypadku grafiki trójwymiarowej), umiejscowionych w matematycznie zdefiniowanym układzie współrzędnych, odpowiednio dwu- lub trójwymiarowym.

Grafiki wektorowe (grafiki oparte na obiektach lub rysunki) – zdefiniowane są matematycznie jako grupy punktów połączonych liniami. Elementy graficzne rysunku wektorowego noszą nazwę obiektów.

Grafika wektorowa sprawdza się najlepiej, gdy zachodzi potrzeba stworzenia grafiki, czyli mającego stosunkowo małą ilość szczegółów, nie zaś zachowaniu fotorealizmu obecnego w obrazach. Odpowiednimi przykładami użycia grafiki wektorowej są: schematy naukowe i techniczne mapy i plany, logo, herby, flagi, godła, różnego typu znaki, np. drogowe, część graficznej twórczości artystycznej (np. komiksy).

Podczas korzystania z komputera można spotykać się z grafiką wektorową częściej, niż się powszechnie uważa. Stosowane są one m.in. w fontach, komputerowych opisach czcionek oraz w grach komputerowych i wideo, a dokładniej do opisu grafiki trójwymiarowej.

Do zalet należą przede wszystkim:

  • skalowalność,
  • prostota opisu,
  • możliwość modyfikacji poprzez zmianę parametrów obrazu,
  • mniejszy rozmiar w przypadku zastosowań niefotorealistycznych (loga, flagi i herby, wykresy itp.),
  • opis przestrzeni trójwymiarowych,
  • możliwość użycia ploterów zgodnie z metodą ich pracy,
  • bardzo dobre możliwości konwersji do grafiki rastrowej.

  Wśród głównych wad wymieniane są:

  • złożoność pamięciowa dla obrazów fotorealistycznych,
  • przy skomplikowanych obrazach rastrowych nieopłacalność obliczeniowa konwersji do formy wektorowej.

 

Najpopularniejsze formaty grafiki rastrowej:

  • GIF - używa zazwyczaj tylko 256 kolorów, umożliwia tworzenie animacji czy też użycia kanału alfa (przeźroczyste tło)
  • JPEG - najpopularniejszy format plików graficznych. Pliki w tym formacie są małe, lecz też nie najlepszej jakości. Format ma zastosowanie w Internecie, i programach multimedialnych, gdzie liczy się mała wielkość plików
  • TIFF - format stosowany do zapisu skanowanych plików i DTP - komputerowym przygotowaniu do druku
  • PNG - format ten ma o wiele lepszy stosunek wielkości do jakości pliku niż JPEG i coraz częściej zastępuje go. Dodatkowo obsługuje także kanał alfa.
  • BMP - jeden z najstarszych i najprostszych formatów graficznych. pliki graficzne w tym rozszerzeniu cechują się dużymi rozmiarami i dobrą jakością.