Periféricos de Computador: Tipos, Funções e Características

1. Definição e Tipos de Periféricos

Unidades ou meios pelos quais dispositivos de computador se comunicam com o mundo exterior, armazenam arquivos ou informações, servindo como auxiliares da memória principal. Organizam operações de entrada/saída (I/O) de dados complementares ao processo realizado pela CPU.

Os periféricos podem ser classificados em 5 diretórios/categorias:

• Periféricos de entrada: captam e enviam dados ao dispositivo que os processa.
• Periféricos de saída: dispositivos que mostram ao exterior as informações processadas pelo computador. Servem para alertar, informar, comunicar, planejar e dar ao usuário algumas informações, bem como convertir impulsos elétricos em informações legíveis pelo usuário. No entanto, o tipo de periférico de saída mais comum é o de informação ao usuário.
• Periféricos de entrada/saída (I/O): os que introduzem e extraem dados informáticos para posterior tratamento pela CPU.
• Periféricos de armazenamento: são os dispositivos que armazenam dados e informações por tempo indeterminado. A RAM não pode ser considerada um periférico de armazenamento, pois sua memória é volátil e temporária.
• Periféricos de comunicação: são periféricos que permitem comunicar máquinas ou outros computadores, para que trabalhem juntos ou para receber e enviar informações.

2. Webcam: Resumo

Uma webcam é uma câmera digital conectada ao computador, que pode capturar imagens e transmiti-las pela internet, em tempo real. Para isso, o computador precisa de imagens para transmitir. No entanto, existem outras câmeras que necessitam de mais do que apenas um ponto de acesso à computação, seja com cabo ou sem fio. Diferenciam-se da webcam comum por serem chamadas câmeras de software ou webcams.

A webcam captura um frame (quadro) da câmera ao longo do tempo (que pode ser de uma imagem estática a cada segundo ou mais) e o envia para ser visualizado em outro lugar. Se a intenção é usar essas imagens para construir um vídeo, sem saltos de qualidade, a webcam precisará de 15 a 30 frames por segundo.

Existem diversos tipos de lentes, com lentes plásticas e comuns. Uma lente, um sensor de imagem e a circuitaria necessária formam a câmera.

3. O que é um Scanner? Tipos

O scanner é um periférico que converte, por meio de luz, imagens impressas em formato digital. Os scanners podem ter acessórios como alimentador automático de folhas ou adaptador para slides e transparências. Para a imagem obtida digitalmente, pode-se corrigir defeitos, recortar uma área específica ou converter o texto em imagem, utilizando também técnicas de OCR.

Existem vários tipos. Atualmente, os mais comuns são os de mesa e os de avião.

• Scanner de mesa (plano): o documento é colocado sobre o vidro, geralmente opaco, a ser digitalizado, sob o qual um braço se desloca com o dispositivo de captura. Esse braço móvel possui a fonte de luz e o sensor fotográfico (em geral um CCD).
• Scanner orbital: é um tipo de scanner usado para fazer cópias digitais de livros, documentos muito antigos ou de grande valor, que não podem se deteriorar ao serem escaneados com outros scanners. Consiste em um braço com câmera que tira fotos da página aberta. Sua principal vantagem é que não exige que os livros sejam totalmente abertos.
• Scanner de tambor: são os que reproduzem fielmente o documento original e produzem digitalizações de alta resolução (até 4.000 dpi óptico). Sua desvantagem é a velocidade de digitalização (lenta), não são indicados para documentos em papel frágil, pois exigem manuseio inicial e possuem uma altura de nível que depende da habilidade do operador. Além disso, são caros.
• Scanner de mão: são dispositivos manuais que são arrastados sobre a superfície da imagem a ser escaneada. Nesse tipo, o operador deve manter a mão firme sobre o documento; caso contrário, a velocidade de exploração será desigual, distorcendo a imagem. Normalmente, o scanner indica se a exploração foi muito rápida.

4. Qualidade do Scanner e Como Verificá-la

A profundidade de cor depende das características do sensor de digitalização (uma das características básicas que definem a qualidade do scanner), sendo normalmente de pelo menos 24 bits. Com 48 bits obtém-se uma qualidade superior em profundidade de cor.

Outro parâmetro muito importante da qualidade de um scanner é a resolução, medida em pixels por polegada (dpi). Os fabricantes costumam se referir à resolução óptica real do scanner, mas preferem citar a resolução interpolada, que é muito ampliada pelo software.

O terceiro parâmetro mais importante para oferecer qualidade é a faixa de densidade. Se o scanner tem uma faixa de densidade alta, significa que é capaz de reproduzir sombras e brilhos com uma única passada. A digitalização é feita em escala de cinza, embora também possa ser feita em cores. A maioria é capaz de digitalizar frente e verso na velocidade máxima (de 20 a 150 páginas por minuto). Os mais sofisticados incorporam firmware que limpa a digitalização, eliminando marcas acidentais. Normalmente, os dados digitalizados são comprimidos na hora. A maioria dos documentos digitalizados é convertida em arquivos editáveis usando a tecnologia OCR. Por meio de drivers TWAIN e ISIS, digitaliza-se o documento para o formato TIFF, para depois passar as páginas escaneadas a um processador de texto, que armazena o arquivo correspondente.

5. Conversores Analógico-Digitais e Digitalização

Um conversor (ou convertidor) analógico-digital (ADC) é um dispositivo eletrônico capaz de transformar sinais analógicos em digitais. Esses conversores possuem duas entradas de tensão de referência (VRef+ e VRef-), que determinam o intervalo que o conversor vai processar.

O dispositivo estabelece uma relação entre a entrada (sinal analógico) e a saída (digital), dependendo de sua resolução. Essa resolução informa qual o valor máximo de dados que pode ser usado e a quantidade máxima de bits de saída.

A digitalização, ou conversão analógico-digital (conversão A/D), consiste basicamente em realizar medições periódicas da amplitude (tensão) de um sinal analógico. Por exemplo, o sinal de um microfone, ou de um sismógrafo (que registra vibrações sísmicas), ou de um osciloscópio, que mede uma tensão variável. Qualquer nível de tensão é arredondado para um dos níveis finitos predeterminados de tensão (níveis de quantização conhecidos), e os valores são registrados como números em qualquer tipo de memória ou suporte.

6. Tela Sensível ao Toque: O que é e Como Usar

A tela sensível ao toque é um contato direto mediante a tela, que permite entrada de dados de alta qualidade na superfície do dispositivo. Ao mesmo tempo, atua como periférico de saída, mostrando resultados das informações introduzidas previamente. Essas telas são populares na indústria táctil e em outras situações, como exposições em museus, onde teclados e mouses não permitem uma interação satisfatória, rápida e exata do usuário com o conteúdo da exposição.

7. Placa de Vídeo (GPU): O que é, Memória, Interfaces e Tipos

A placa de vídeo é a expansão responsável por processar os dados provenientes da CPU e transformá-los em informações compreensíveis e representáveis em um dispositivo de saída, como um monitor ou televisor. São comuns as placas de vídeo mais populares, compatíveis com computadores IBM PC, devido à enorme popularidade destes; outras arquiteturas também usam dispositivos desse tipo.

A GPU é um processador (como a CPU) dedicado ao processamento gráfico, e sua função é aliviar a carga do processador central, pois é otimizada para cálculos de ponto flutuante e funções 3D predominantemente. Podem ser fornecidas mais informações sobre as especificações da placa, sendo a GPU a parte mais importante da placa de vídeo.

A memória de vídeo, ou VRAM, tem tamanho que varia de 128 MB a 1 GB. A memória utilizada desde 2006 baseia-se na tecnologia DDR, destacando DDR2, GDDR3, GDDR4 e até GDDR5. A frequência de clock da memória foi de 400 MHz a 1,8 GHz. É importante a parte da memória que atua como buffer de profundidade (Z-buffer), responsável por gerenciar as coordenadas de profundidade das imagens em gráficos 3D.

8. APIs Gráficas e Efeitos Gráficos

A complexidade e a diversidade das placas gráficas dependem de primitivas. As duas mais importantes são:

• DirectX 3D (Direct3D): lançado pela Microsoft em 1996, faz parte da biblioteca DirectX. Funciona somente no Windows. É a mais utilizada em videojogos comercializados para Windows.
• OpenGL: criado pela Silicon Graphics no início de 1990, é livre e multiplataforma. É usado principalmente em CAD, realidade virtual ou simulação de voo. Esta API vem sendo deslocada no mercado de videojogos pelo Direct3D.

Algumas técnicas ou efeitos normalmente gerados por placas gráficas são:

• Anti-serrilhamento (anti-aliasing): evita o efeito de serrilhado que aparece ao representar curvas e retas inclinadas em um espaço finito, cujos pixels discretos formam o monitor.
• Shader: processamento de pixels e vértices para efeitos de iluminação, superfícies não naturais e com várias camadas, entre outros.
• Dr (Dynamic Range): para representar novos níveis de escala técnica nas cenas de intensidade de luz (luz escura, sombras profundas).
• Mapeamento de texturas (D-Mapping): técnica que adiciona detalhes às superfícies dos modelos sem aumentar a complexidade dos mesmos.
• Motion blur (borrão de movimento): efeito de borrão devido à velocidade de um objeto em movimento.
• Depth blur (borrão de profundidade): efeito de desfoque de um objeto em uma determinada distância.
• Flare lens (reflexo de lente): efeitos de lentes produzidos por fontes de luz na câmera.
• Efeito Fresnel (reflexo especular): depende do material; os reflexos dependem do ângulo de incidência em relação à superfície normal de observação. Quanto maior o ângulo, mais reflexivo.

9. Monitores: Resumo e Tipos

As informações apresentadas são tanto as que o computador usa para se comunicar conosco. Os primeiros monitores usavam fósforo verde, e com o tempo a tecnologia evoluiu junto com as placas gráficas, com novos modelos. Não se concebia um monitor colorido para computador antigamente. Podemos encontrar monitores dos seguintes tipos:

• CRT: monitor que se encarrega de traduzir imagens como sinais provenientes da placa gráfica. É como a sua televisão convencional. Seu interior é um tubo de raios catódicos, onde há um canhão de elétrons que os dispara constantemente contra a tela, que é revestida de fósforo.
• LCD: tela de cristal líquido formada por uma placa plana de vidro, composta por numerosos pixels em cor ou preto e branco, colocados diante de uma luz primária ou fonte refletora.
• TFT-LCD: variante da tela de cristal líquido (LCD) que utiliza uma película fina de transistor (TFT) para melhorar a qualidade da imagem. TFT-LCD é um tipo de LCD de matriz ativa, embora geralmente sejam considerados sinônimos. Usadas em televisores, visualizadores e projetores de tela plana.
• Plasma: tipo de tela usada em televisores de tela plana grandes, geralmente de cerca de 37 polegadas ou 940 milímetros. Muitas células minúsculas são colocadas entre duas placas de vidro, que contêm uma mistura de gases nobres (e não xenônio).
• OLED: diodo baseado em uma película eletroluminescente orgânica que, ao ser estimulada eletricamente, gera e emite a própria luz. Suas vantagens são: custo menor, maior escalabilidade, maior gama de cores, contrastes e brilho mais altos, ângulo de visão maior, consumo menor e, em algumas tecnologias, flexibilidade. A degradação e a vida útil dos mais antigos eram limitadas pelos materiais utilizados.

10. Placas de Som: Internas ou Externas?

A placa de som é a expansão de computadores que permite alta qualidade de entrada e saída de áudio, sob controle de um programa chamado controlador. A qualidade do som não depende de a placa ser interna ou externa. Deve-se observar qual a placa de som que se tem, mais do que se ela é interna ou externa. Além disso, devido ao aumento da qualidade, alguns fabricantes maliciosos instalam placas de baixa qualidade; as placas externas costumam ser anunciadas como produtos de alta qualidade e alto rendimento, por isso é preciso cuidado.

11. Principais Características Técnicas das Placas de Som: Bits, kHz, etc.

Um chip de som geralmente contém um conversor analógico-digital, que tem a função importante de