14 Kasım 2012

fare zeminleri how does it work mouse Optik fare nasıl çalışır

Fareler Nasıl Çalışır ?

 

Bilgisayar kullanmayı kolaylaştıran donanımlar için bir liste yap deseydiniz, fareleri bu listenin ilk sırasına yerleştirirdim. Fareler olmasaydı, bilgisayarda işlerimizi kolaylaştıracak nasıl bir teknoloji kullanıyor olurduk merak ediyorum. Keza işlemciye emirleri yağdırmak gibi işlemlerin çoğunu fareler sayesinde kolaylıkla gerçekleştirebiliyoruz.  İşletim sistemlerinin bize sunduğu -neredeyse- tüm yenilikler fare kullanımı üzerine tasarlanıyor. Belki klavyesiz biraz idare edebiliyoruz ama fare olmadan asla yapamıyoruz.

 

Peki farelerin çalışma mantığı nedir ? Basit bir tahta üzerinde yaptığımız yarım milimetrelik hareketler ekrandaki işaretçiye nasıl aktarılır?

1960’lı yıllardaki ilk sürümleri (sıkıcı zamanlar) atlarsak  günümüz kullanımına yakın ilk mouse’un MAC ile birlikte geldiğini söyleyebiliriz. Keza Mac ile, teknoloji dünyasına, grafik tabletler ve onların pahalı kalemleri yerine, daha ucuz ve daha kullanışlı fare teknolojisini sunulmuştu. Ancak bu teknoloji her ne kadar büyük yenilikler getirse de dünyanın bu yeniliği benimsemesi tahmin edilenden daha uzun sürdü. Çünkü işletim sistemlerinin mouse desteği yok denecek kadar azdı ve dolayısıyla insanların fareyle tanışma günü biraz gecikti. Grafik tabletlerle kıyaslandığında tek avantajı fiyatı değildi. Tabletlere göre bir hayli az yer kaplaması da şanının diyar diyar yayılmasına sebep oldu.

Windows 3.1 ve onun devrimsel GUI’si (Graphical User Interface – Grafiksel Kullanıcı Arayüzü) sayesinde fare-insan ilişkileri hızla yükseldi ve günümüze doğru yapılarında önemli değişiklikler oldu.

Yapıları demişken HowStuffWorks ekibinden Marshall Brain ve Carmen Carmack‘in eski bir yazısında farelerin iç yapısı anlatılmış. Sizlere bunu aktarmaya çalışayım;

Toplu Fareler

Farelerin birincil görevi, fiziksel hareketleri sinyallere çevirerek bunu gerekli donanımlara iletmek ve hareketlerimizin anında ekrana yansımasını sağlamaktır. Bu olay şu şekilde gerçekleşir:

Fare içine yerleştirilmiş ve zemine de temas eden bir top, fareyi hareket ettirdikçe oynamaktadır.

Bu top hareket ettikçe  fare içinde bulunan iki ayrı silindire temas eder. Bu silindirlerden birisi yatay hareketlerden (X ekseni) sorumluyken diğeri dikey hareketlerden(Y ekseni) sorumludur.

Silindirler de ayrıca bir mile (aks’a) bağlıdırlar.  Bu millerde 36 ayrı deliği köşelerinde barındıran bir diske takılıdır. Mouse hareket eder. Top döner. Mil oynar ve nihayet disk de döner.

Diskin diğer tarafında kızılötesi LED ve kızılötesi sensör bulunmaktadır. Disk üzerinde bulunan delikler, LED’den gelen ışınları kırar ve kızılötesi sensör de bu ışınların algılar.

Farenin yönü ve hızı (top vasıtasıyla) diski farklı hareket ettirir ve bu da ışınlara yansıyarak sensöre iletilir.

Anakart üzerindeki işlemci, sensörün algıladığı ışınları, bilgisayarın anlayabileceği verilere (byte) dönüştürür. Bu verileri ikili şekilde oluşturur ve -kablo vasıtasıyla- doğrudan bilgisayara iletir. (Sağ ve sol klikler için iki ayrı tel iletken vardır ve komutlar aynı mantıkla bilgisayara iletilir.)

Toplu farelerin çalışma mantığını kabaca açıkladıktan sonra biraz çağ atlayalım.

Optik Fareler

Teknoloji ilerlemiş, ilkel fare  topları ortadan kalkmış olsa da, farenin çalışma prensibinde pek değişme olmamıştır. İyi bir fare altlığıyla sağlam performans alabileceğiniz optik fareler, yine ışığın kırılmasından yola çıkarak hareketlerimizi bilgisayara iletiyorlar. Nasıl mı ?

Optik fareler düzgün çalışmak için koyu renkli zeminlere ihtiyaç duyarlar. Farenin altına yansıtılan ışık, yaptığımız her hareketle kırılmaktadır. Sensör de bu kırılmaları algılar ve hareketleri işlemciye ileterek bilgisayara ulaşmasını sağlar. Teknoloji ışığın kırılmasına odaklandığı için, fareyi düzgün açıyla tutmazsanız istediğiniz sonuçları alamazsınız. Ayrıca yıpranmış bir mausepad de ışınlar yine doğru iletilemeyeceği için ekrandaki farede abuk sabuk sapmalar görebilirisiniz. (Optik mouselarda farelerin istediğiniz yöne gitmemesi genellikle bu sebeptendir.)

Temelleri 1999 yılında geliştirilen bu teknolojide, saniyede binlerce resim çekebilen çok küçük bir kameranın kullanıldığı söylenebilir.

Mousepad gibi ideal zeminlerin dışında kullanılan optik farelerde genellikle ışık LED (Light Emiting Diode) tarafından sensöre iletilir. Lazer tabanlı farelerin optiklerden farkı, daha farklı zeminlerde ve daha zor şartlarda bu ışınları ilgili sensöre en doğru şekilde iletmesidir.

Optik farelerde  bahsettiğim bu sensörler yakaladığı her bir resmi analiz edilmek üzere işlemciye (DSP) gönderir.

DSP adı verilen işlemci de bu görüntüleri bir öncekiyle kıyaslayarak, farenin hangi yönde hareket ettiğini anlar ve komutları derhal bilgisayara gönderir. Bu işlem tamamen ‘resim’lerin işlemciye gönderilmesi ve her birinin kendi arasında anında karşılaştırılarak arasındaki farklara göre doğru koordinatların analiz edilmesine dayanır. İşlemci saniyede yüzlerce farklı hareketi derhal algılayıp, bilgisayara göndermekle yükümlüdür. Gönderilen bilgiler, ekrana fare imlecinin hareket etmesiyle yansıtılır.

Optik Farelerde İsabet (Dpi nedir ?)

 

Optik farelerin isabet kabiliyetini pek çok faktör etkiler.  Bu faktörlerin arasında öne çıkanı ise ‘çözünürlük‘tür. Fareyi hareket ettirdiğiniz zaman sensörün odaklandığı görüntüdeki inç başına düşen her bir pikselin toplam sayısına çözünürlük denir. (-Daha kötü tanım yapılamazdı.) Farelerde çözünürlük dpi (dots per inch) adı verilen birimle ölçülür. Dpi değeri yüksek farelerde çözünürlük de yüksek demektir ve çözünürlüğün yüksek olması, fare imlecini oynatmak için fareyi daha az hareket ettireceğiniz anlamına gelir. (Son model farelerde dpi değerini artırdıkça farenin hızlanma sebebi budur.)

Sıradan fareler 400-800 dpi arasında üretilirler. Genellikle bilgisayar oyunları için tasarlanan fareler çok daha yüksek dpi değerlerine sahiptirler. Oyunlarda dpi değerlerini artıran oyuncular, daha yüksek isabet oranı yakaladıkları gibi, farelerini daha az hareket ettirerek daha fazla alana ulaşma imkanına erişirler.

Kablosuz Fareler (Wireless Mice)

Çoğu kablosuz fare  bilgisayarla iletişim kurabilmek için radyo frekanslarını kullanır.  Radyo frekanslarını temel alması bir alıcı ve vericinin varlığını zorunlu kılar.

Farenin içinde bir verici bulunur. Farenin hareketlerini ve kliklerini alıcının anlayabileceği şekilde kodlar ve radyo (elektromanyetik) sinyallere dönüştürür. Bilgisayarda bağlı bulunan bir alıcı da bu sinyalleri yakalar, kodları çözer ve bilgisayara iletir. İşletim sistemindeki sürücüler de üzerine düşeni yapar ve hareketleri ekrana yansıtır.

Çoğu elektronik cihaz, aralarında iletişim kurabilmek için radyo sinyallerini kullanır. (Kablosuz ağlar, garaj kapıları gibi…) Bu sinyaller her cihaz için farklı kodlamalar ve frekanslarla gönderilir. Garaj kapıları 40 megahertz’lük frekans gönderirken, 802.11b/g kablosuz modemler 2.4 gigahertz sinyal gönderir. (Burada megahertz’ün saniyede bir milyon elektromanyetik dalga anlamına geldiğini hatırlatayım.)

Kablosuz farelerde vericilerin çalışması için elbette bir bataryaya ihtiyaç vardır.

Kablosuz fare ekipmanları çok da ucuz değillerdir.

Kablosuz fareler, diğerlerine oranla nispeten daha hafiftirler.

Günümüzde kablosuz farelerin bir çoğunda optik teknolojisi kullanılır.

Kablosuz farelerde eşleştirme de hayli merak edilen bir konudur. Aynı işletim sistemine bağlı aynı marka iki farklı kablosuz fare, nasıl olur da birbirine karışmaz ? Aslında cevabı basittir.

Kablosuz farelerin bir çoğu önceden eşleştirilmiş şekilde satılır. Yani alıcı ile verici arasındaki iletişim, önceden sağlanmıştır. Bunun dışında kimi cihazlar çalıştırıldıkları anda birbirini otomaitik olarak bulur ve eşleştirir. (Ya da bunun için özel bir tuş vardır.)

 

Günümüzde onlarca tuş barındıran fareler üretiliyor. Genellikle oyun sektörünü hedef alan bu fareler işlerin ne boyutlara geldiğini gösteriyor. Dokunmatik ekrana doğru kayan teknoloji dünyasında yıllardır farelere ‘click’ yapan parmaklar, onların en büyük düşmanı olacak gibi. Uzun vadede ne olur bilinmez ama kısa vadede farelerin gelişimini sürdüreceği kesin.

Farelerin çalışma prensiplerini genel hatlarıyla belirtmeye çalıştım. Umarım işine yarayan arkadaşlarım olmuştur.

Yazıda eksik kalan kısımları, yanlış gördüğünüz durumları yorum atarak ya da yukardaki iletişim sayfasını kullanarak iletebilirisiniz.

Teşekkürler.

[button link=”http://computer.howstuffworks.com/mouse.htm” color=”silver” newwindow=”yes”] Kaynak[/button]