Понятие тсо, их виды и принципы работы

Технические средства обучения — это устройства, помогающие учителю обеспечивать учащихся учебной информацией, управлять процессами запоминания, применения и понимания знаний, контролировать результаты обучения.Педагогика. Учебное пособие для студентов педагогических учебных заведений. Под ред. П. И. Пидкасистого. — М.: Педагогическое общество России, 1998, с-280. Они оснащены специальными блоками, на которых хранится и с помощью которых воспроизводится программное обеспечение.

Современные технические средства обучения представляют собой широкий ряд мощного и высокоэффективного оборудования.

ТСО бывают следующих видов:

• * Информационные
• * Программного обучения
• * Контроля знаний
• * Тренажеры
• * Комбинированные

Помимо компьютеров, позволяющих моделировать различные процессы, к ним относятся:

* Проекционные экраны — светорассеивающая поверхность, на которой при помощи проектора создаётся увеличенное изображение слайда, фото, рисунка и т. п.

Экраны могут предназначаться для прямой или обратной проекции (проекции на просвет).

Экраны прямой проекции, при которых проектор и зрители располагаются по одну сторону экрана, являются наиболее распространенными. Они осуществляют два преобразования света: отражение и рассеяние, при этом значительная часть света поглощается поверхностью. Прохождения светового потока через поверхность исключается, так как в экранах прямой проекции используются непрозрачные материалы. Как правило, рассеяние осуществляется за счет специального напыления, искривляющего поверхность экрана, благодаря чему параллельный пучок в каждой точке отражается в случайном направлении.

Экраны проекции на просвет пропускают через себя световой поток и рассеивают его в пространство перед зрителями. При этом световой поток не отражается и не не поглощается (полу-зеркальные слои препятствуют обратному рассеянию). Процент пропускания света в таких экранах очень высок — 70−80%. Преобразование светового потока происходит за счет многослойных светопрозрачных пленок, которые наносят на стекло, оргстекло или акриловую поверхность.

* Мультимедийные проекторы — устройства, позволяющие проецировать на экран информацию, поступающую от внешнего источника (компьютера, видеокамеры, DVD-плеера, планшета, флеш-накопителя, видеомагнитофона, телевизионного тюнера и т. д.).

Всего существует три технологии, которые используют при производстве мультимедийных проекторов:

1) LCD (Liquid Crystal Display). Данная технология применяется при производстве LCD проекторов. Принцип ее работы заключается в использовании жидких кристаллов на просвет. Сквозь матрицу, которая состоит из множества цветных кристаллов (красных, зеленых и синих), пропускают световой луч, в результате чего он приобретает определенную окраску. Если необходим черный цвет, кристалл меняет свое положение и не пропускает свет. Таким образом, в результате смены положения кристаллов формируются новые изображения.

Для LCD проекторов характерен следующий недостаток: на них нельзя получить идеально черный цвет даже если кристалл в закрытом состоянии будет пропускать свет, а это в свою очередь сказывается на контрастности. От этого недостатка нельзя избавиться на все 100%, но современные технологии свели его к минимуму.

Следующим шагом в развитии технологи LCD является технология 3LCD. Здесь также применяются жк матрицы, только их три. Свет параллельно пропускают через матрицы трех разных цветов, каждая из которых управляет одним базовым цветом. Преимуществами этой технологии являются более высокая цветопередача и устойчивость к длительному тепловому воздействию.

2) DLP (Digital Light Processing) — применяется при производстве DLP проекторов. Эта технология является наиболее распространенной и конкурирует с технологией 3LCD. Технология основана на использовании большого количества микрозеркал — DMD (Digital Micromirror Device). С помощью электроники зеркала изменяют угол наклона и направляют световой поток в объектив, который формирует изображение на экране. Для получения черного цвета зеркала отклоняются и направляют свет в светопоглотитель. Каждый пиксель на экране является отражением света от одного микрозеркала. Чтобы придать свету окраску, его пропускают через светофильтры.

У разных производителей существуют разные способы окраски света, но чаще всего применяется цветовое колесо, состоящее из трех цветов. Свет проходит через цветной сектор, окрашивается, затем отражается от микрозеркал и попадает на экран. Цветовое колесо вращается и окрашивает световой луч в другие оттенки, а зеркала направляют его на проекционный экран. Так в ходе вращения цветового колеса происходит смена цвета. Колесо вращается с очень большой скоростью и смена картинки, соответственно, происходит тоже очень быстро, так, что человек ее не замечает, а воспринимает целое изображение.

Недостатком DLP проекторов является так называемый эффект радуги, когда по краям изображения появляются разноцветные лучи. Это мешает комфортному просмотру видеофильмов, изображений и т. п. Эффект радуги проявляется тем меньше, чем быстрее происходит смена изображения различных цветов. Для устранения этого недостатка производители увеличивают количество цветных секторов в цветовом колесе.

Одним из главных достоинств DLP проектора является высокая контрастность. Однако, чтобы свести к минимуму проявление недостатков этого устройства, производителям приходится применять дорогостоящие технологии, что в конечном счете значительно сказывается на его цене.

Существуют также системы окраски светового потока, похожие на 3LCD, в которых используется три цветных фильтра и три DMD матрицы. Каждая матрица отражает свет своего оттенка независимо от других матриц. В итоге мы получаем готовое изображение без смены картинок. В данной системе нет описанных выше недостатков. Такие 3DLP проекторы являются одими из лучших на рынке, однако их стоимость очень высока.

3) LCoS (Liquid Crystal on Silicon) — применяется при производстве LСoS проекторов.

Синонимами LCoS являются аббревиатуры D-ILA (англ. Direct Drive Image Light Amplifier) компании JVC и SXRD (англ. Silicon X-tal Reflective Display) компании Sony.1¹Википедия — Свободная энциклопедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/LCoS-%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80 (Дата обращения — 20.12.2015).

Данная технология является самой передовой на сегодняшний день. В ее основе лежат принципы 3LCD и DLP.

На полупроводниковой подложке LCoS-кристалла находится отражающий слой, над которым располагаются ЖК матрица и поляризатор. Под влиянием электрических сигналов жидкие кристаллы открываются и позволяют свету отражаться от зеркального покрытия, либо закрываются и не пропускают свет.

Данная технология позволяет увеличивать число пикселей, благодаря чему разрешающая способность этих матриц достигается гораздо легче. Изображение получается качественным и не имеет недостатков LCD и DLP технологий. Создание таких матриц требует применения сложных технологий, что значительно сказывается на их цене.

LCoS-чипы устойчивы к мощному излучению и используются в проекторах с высоким уровнем яркости: кинопроекторы, проекторы для презентаций в крупных залах и т. д.

* Документ-камеры — особые телевизионные камеры, позволяющие передавать изображение документа в виде телевизионного сигнала или в какой-либо другой электронной форме. Они объединяют в себе возможности веб-камеры, сканера, микроскопа, видеокамеры, кодоскопа и компьютера.

Документ-камеры соединяются с компьютером при помощи USB. На штативе устройства находится камера повышенной четкости. Изображение располагается под камерой, которая захватывает его с высоким разрешением, обрабатывает и формирует увеличенную картинку, после чего картинка выводится на монитор компьютера, проецируется на экран при помощи проектора и т. п. Также выведенное изображение можно сохранить в памяти компьютера. Гибкий штатив позволяет выбрать наиболее подходящий для съемки ракурс, лампы подсветки делают изображение более качественным. Материал, выведенный с помощью документ-камеры можно увеличивать и уменьшать, редактировать в реальном времени, переворачивать, не меняя при этом положение документа на столе.

* Интерактивные доски — устройства, на которых можно писать и рисовать маркерами как и на обычной маркерной доске, но помимо этого они подключаются к компьютеру.

Работают интерактивные доски по следующей схеме: изображение с компьютера проецируется с помощью мультимедийного проектора на доску, прикосновения к поверхности доски поступают на компьютер через кабель или беспроводные интерфейсы связи и обрабатываются программным обеспечением.

Интерактивные доски бывают трех типов:

• 1) Доски, фиксирующие сопротивление поверхности при прикосновении. Эти устройства имеют гибкую, и мягкую рабочую поверхность, которая состоит из двух частей. Материал, который фиксирует сопротивление располагается на небольшом расстоянии от остальной поверхности доски и при срабатывании специальной мембраны посылает сигналы на компьютер.
• 2) Доски, фиксирующие электромагнитные импульсы. Такие доски обладают твердой поверхностью. Управление производится за счет специальных электромагнитных маркеров, которые работают на батареях. Поверхность доски покрывается сеткой из тонких проводов, которые фиксируют магнитное излучение маркера.
• 3) Лазерные доски. Обладают твердой рабочей поверхностью, которая оснащена инфракрасными сканерами. Сканеры фиксируют движение маркера, закодированный цвет и посылают их на компьютер.

Также существуют модели интерактивных досок, оснащенные встроенными принтерами. Помимо возможности взаимодействия с компьютером на этих устройствах можно распечатывать написанный материал. Такие доски называются копирующими досками (копи-досками).