КАФЕДРА КОМПЬЮТЕРНЫХ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Реферат
Подисциплине “Методы и средства КИТ”
На тему “Устройства ввода графической информации”
Оглавление
Введение.....................................................................................................3
Настольные барабанные сканеры............................................................4
Планшетные сканеры................................................................................4
Технологии планшетного сканирования.................................................5
Сканеры для обработки пленок и диапозитивов....................................6
Листовые и многоцелевые сканеры.........................................................7
Ручные сканеры.........................................................................................7
Беспленочные камеры .............................................................................8
Видеокамеры и платы ввода видеоданных............................................9
Введение
Устройства ввода графической информации находят широкое распространение благодаря компактности и наглядности способа представления информации для человека. По степени автоматизации поиска и выделения элементов изображения, устройства ввода графической информации делятся на 2 больших класа: автоматические и полуавтоматические. В полуавтоматических устройствах ввода графической информации функции поиска и выделения элементов изображения возлагаются на человека, а преобразование координат считываемых точек выполняется автоматически. В автоматических устройсвах процесс поиска и выделения элементов изображенияя осуществляется без участия человека. Эти устройства строятся либо по принципу сканирования всего изображения с последующей его обработкой и переводом из растровой формы представления в векторную , либо по принципу слежения за линией, обеспечивающей считывание графической информации, представленной в виде графиков, диаграмм, контурных изображений.Основной областью применения устройств ввода графической информации являются системы автоматизированого проектирования, обработки изображений, обучения, управление процессами, мультипликации и др. К этим устройствам относятся сканеры, кодирующие планшеты (дигитайзеры), световое перо, сенсорные экраны, цифровые камеры, видеокамерыю.
Настольные барабанные сканеры
Возможности барабанных сканеров меняются в зависимости от требований специфических сегментов рынка . Простые модели имеют оптическое разрешение 2500 ppi, динамический диапазон 3, 6 (что все же превышает соответствующие параметры большинства планшетных сканеров) и сравнительно скромные средства автоматизации. Для инструментов высокого класса типичны оптическое разрешение 8000 ppi, диапазон плотности близкий к (или равный) 4, 0, и полностью автоматизированные средства пакетного сканирования и обработки изображения, конкурирующие с возможностями автономных барабанных сканеров. В настольных моделях используются барабаны меньших размеров, чем у их высококачественных кузенов, но практика показывает, что для большинства художественных оригиналов достаточна область отображения 11 х 15 дюймов, предоставляемая более дорогими барабанными сканерами. Сравнительно редкие оригиналы больших размеров, которые невозможно обработать на настольном барабанном сканере, вы всегда сможете передать на "большой" барабанный сканер в агентство по допечатной подготовке цветных иллюстраций.
Особенностии настольных барабанных сканеров.
Пакетное сканирование — Все настольные модели могут обрабатывать отражающие и прозрачные оригиналы различной плотности на одном барабане, а несколько моделей могут автоматически корректировать апертуру и освещенность в соответствии с плотностью каждого оригинала. Для многих моделей поставляется факультативное программное обеспечение, позволяющее вводить отдельные параметры установки для каждого оригинала на барабане. Это дает возможность автоматизировать сканирование множественных оригиналов и значительно повышает производительность.
Сменные барабаны — Другое новшество, увеличивающее производительность, — использование сменных барабанов для всех настольных моделей, кроме самых простых. Для экономии времени можно устанавливать второйнабор оригиналов на запасной барабан, пока производится сканирование оригиналов с первого. Если модельсканера включает автоматизированное программное обеспечение управления заданиями, то можно даже прерывать работу, удалять барабан, чтобы вставить "горящий" проект, и автоматически продолжать прерванное сканирование, как только производственное напряжение спадет.
Факультативное программное обеспечение — Если с высококачественными барабанными сканерами поставляется автономное программное обеспечение, то большинство настольных моделей обычно включают только расширения для Photoshop версии Macintosh или Windows. Для реализации большинства возможностей повышения производительности — автоматизированного увеличения контраста переходов на границах областей в ходе сканирования, преобразования из RGB в CMYK, улучшения цветов и демаскирования — во многих случаях придется приобрести дорогое дополнительные программное обеспечение.
Планшетные сканеры
Планшетные сканеры — это рабочие лошадки в промышленности и наиболее популярный тип устройств ввода изображения. И не без причин: они доступны и просты в использовании, могут обрабатывать оригиналы различных размеров и обеспечивают приемлемое качество изображения для широкого диапазона приложений — издательского дела, мультимедиа и OCR.
Еще год-два тому назад профессионалы цветной печати поглядывали свысока на непритязательный планшетный сканер, считая, что с его помощью можно получать изображения только для компоновки издания. Для печати они должны заменяться высококачественными изображениями с более высоким разрешением, сканированными с помощью барабанного сканера в сервисном бюро или агентстве по допечатной подготовке цветных иллюстраций. Однако с тех пор планшетные сканеры стали более универсальными — сегодня они имеют более высокое оптическое разрешение, большую глубину цвета в битах, более широкий динамический диапазон и лучше поддерживают различные типы оригиналов. Из анализа цены и эффективности следует, что целесообразно разделить класс планшетных сканеров на подклассы сравнительно простых, промежуточных и высококачественных инструментов, а не сравнивать в целом планшетные сканеры с другими типами устройств для ввода изображений.
Технологии планшетного сканирования
Планшетные сканеры всегда были популярны среди профессионалов в области художественной графики, потому что с ними просто работать:снимите крышку, положите оригинал на стекло (или органическое стекло), отделяющее его от сканирующей головки, закройте крышку, а все остальное — дело механизма перемещения головки, управляемого программным обеспечением. Эта базовая эргономическая концепция применима к планшетным сканерам во всем диапазоне цен и характеристик, но различия между типами инструментов определяют характер и качество изображений, которые они могут оцифровывать. Рассмотрим вкратце особенности конструкции, скрытые под крышкой, которые влияют на качество изображения и эффективность. Собираясь покупать планшетный сканер, полезно более детально разобраться в этих вопросах, чтобы сделать осмысленный выбор из предложений, конкурирующих изготовителей.
Оптическое разрешение
Оптическое разрешение определяется числом элементов датчика в горизонтальной линейке ПЗС. Несколько лет назад число ячеек ПЗС, которые можно было поместить в настольном сканере, лимитировалось их размерами, но сегодня ПЗС-ячейки более компактны. ПЗС с высоким разрешением увеличивают эффективный коэффициент увеличенияпланшетного сканера, позволяя ему оцифровывать небольшие прозрачные оригиналы (слайды, негативы) и увеличивать небольшие отражающие оригиналы во много раз.
Глубина цвета и динамический диапазон
Изготовители сканеров иногда измеряют глубину цвета двумя способами. Аналоговая глубина цвета указывает, сколько исходных градаций яркости могут считывать ПЗС с учетом шума и всех прочих факторов; для всех планшетных сканеров промежуточного и высокого класса приводится разрядная глубина 30—36 (10—12 бит на канал цвета). Подобная повышенная аналоговая разрядная глубина гарантирует, что по крайней мере 8 из битов в сохраненном файле изображения будут точными, что приводит к понятию разрядности представления цвета после обработки — числу битов, остающихся после выборки аналогового напряжения АЦП. Стандарт глубины цвета среди популярных пакетов графических редакторов — 24 бита (8 на канал), но Adobe Photoshop поддерживает ограниченное использование цветовой информации с большей глубиной, и некоторые изощренные пакеты (среди них Live Picture) поддерживают полноценное использование многоразрядного цвета. Некоторые из планшетных сканеров промежуточного и высокого класса могут сохранять более чем 24-битную цветовую информацию в файле изображения.
Отношение сигнал/шум датчиков ПЗС, используемых в конкретном планшетном сканере, определяет, насколько чисто осуществляется выборка цвета. Имеется множество типов ПЗС, и в более дорогих приборах влияние шумов уменьшают с помощью дополнительной электроники и лучшей обработки сигнала. На практике планшетный сканер с высоким отношением сигнал/шум и 30-битной глубиной цвета может воспроизводить лучший цвет, чем устройство с 36-битной глубиной цвета и более высоким уровнем шума.
Источник света в планшетном сканере также влияет на эффективный динамический диапазон. В новых и более дорогих планшетных сканерах используются или флуоресцентные источники с холодным катодом, или, вольфрамовые галогенные лампы, что уменьшает выделение теплоты. Пониженное выделение тепла означает, что сканирующий механизм можно поместить ближе к оригиналу и дольше его экспонировать, что улучшает выборку деталей.