Принцип действия однокадровой камеры с тремя матрицами, как показано на рис. 6.13, состоит в расщеплении с помощью специальной призмы изображения на красную, зеленую и синюю составляющие. Каждая монохромная составляющая изображения регистрируется своей ПЗС-матрицей. Цифровые камеры такого типа не обеспечивают высокого разрешения.
Рис. 6.13. Принцип действия однокадровой камеры с тремя матрицами.
Носителем информации в цифровых камерах обычно служат карты флэш-памяти, данные из которой не исчезают при отключении питания, а могут быть стерты только специальным электрическим импульсом. Современные цифровые камеры в большинстве своем комплектуются картами флэш-памяти объемом от 8 до 128 Мбайт.
Новейшие модели цифровых камер позволяют сохранить изображение на CD-R объемом 650 или 700 Мбайт либо использовать миниатюрный диск IBM MicroDrive емкостью до 1 Гбайт.
Конструктивные решения некоторых моделей камер позволяют одновременно использовать многокадровую и однокадровую технологии экспонирования.
К числу важнейших характеристик цифровых камер можно отнести следующие:
• разрешение, обеспечиваемое самой простой бытовой камерой, 640x480 ppi, а профессиональных — 2100 х 1600 ppi (линийна дюйм);
• поддержка интерфейсов SCSI, WireFire, USB;
• объем носителя информации.
Цифровые камеры удобны в использовании, поскольку имеют жидкокристаллический экран, позволяют вести запись как отдельных кадров, так и их последовательности, имеют возможность непосредственного подключения к принтеру.
По назначению цифровые камеры подразделяют на студийные, полевые и бытовые. Разрешение бытовых камер достаточно для просмотра на мониторе или экране телевизора, но не удовлетворительно для печати. Полевые и студийные камеры с высокой разрешающей способностью за счет использования ПЗС-матрицы большого размера дорогостоящие для широкого применения. Перспективным направлением совершенствования цифровых камер является использование вместо дорогостоящих ПЗС-матриц интегральных микросхем APS (Activ Pixel Sensor) на основе КМОП-технологии (КМОП — Complementary Metal Oxyde Semiconductor), невысокой стоимости, с высоким разрешением, более низким энергопотреблением. Они позволяют по-новому строить систему обработки изображения.
Высоким качеством отличаются цифровые камеры Olympus, Nikon, Sony. Недорогие модели производят Casio, Fuji и Minolta.
2. Дигитайзеры
Дигитайзер (Digitazer), или графический планшет, — устройство для оцифровки графических изображений, позволяющее преобразовывать в векторный формат изображение, полученное в результате движения руки оператора.
Дигитайзеры используются в системах автоматизированного проектирования (САПР) для ввода в компьютер графической информации в виде чертежей и рисунков: проектировщик водит пером-курсором по планшету, а изображение фиксируется в виде графического файла.
Дигитайзер состоит из двух элементов: основания (планшета) и устройства указания (пера или курсора), пере мещаемого по поверхности основания, как показано на рис. 6.14. При нажатии на кнопку курсора его положение на поверхности планшета фиксируется и координаты передаются в компьютер.
Рис. 6.14. Дигитайзер с планшетом и курсором.
Принцип действия дигитайзера основан на регистрации местоположения курсора с помощью встроенной в планшет сетки, состоящей из печатных проводников с шагом между соседними проводниками от 3 до 6 мм. Механизм регистрации обеспечивает получение высокого разрешения дигитайзера, определяемого шагом считывания информации, достигающим до 100 линий на миллиметр. Скорость обмена дигитайзера с компьютером зависит от оператора и достигает 100—200 точек в секунду.
Дигитайзеры подразделяются на электростатические и электромагнитные в зависимости от механизма определения местоположения устройства указания.
В электростатических дигитайзерах регистрируется локальное изменение электростатического потенциала сетки под курсором.
В электромагнитных дигитайзерах курсор является источником излучения электромагнитного сигнала, воспринимаемого сеткой, что делает дигитайзеры этого типа чувствительными к помехам, создаваемым внешними источниками, например мониторами.
Графические планшеты дигитайзеров выполняются на твердой (планшетные дигитайзеры) и гибкой основах (гибкие дигитайзеры). Дигитайзеры на гибкой основе имеют меньший вес, более компактны, удобны при транспортировке и более дешевые.
Размеры рабочего поля планшетов от (6 х 80)"до (44 х 62)". Погрешность в определении координат устройства регистрации 0,1—0,7 мм, причем в среднем погрешность электромагнитных дигитайзеров меньше, чем электростатических.
Устройства указания в дигитайзерах выполняются в виде курсора или пера.
Перо представляет собой указку, снабженную одной, двумя или тремя кнопками. Существуют перья, определяющие усилие, с которым наконечник пера прижимается к планшету, и имеющие 256 градаций степени нажима. От степени нажима зависит толщина линии, цвет в палитре и его оттенок. Для реализации художественных возможностей необходимо программное обеспечение типа Adobe Photoshop, Aldus PhotoStyler, Autodesk Animator Pro, CorelDRAW и др.
Курсоры применяются в основном проектировщиками в САПР. Они выполняются 4-, 8-, 12-, 16-клавишными. Обычно используются от двух до четырех клавишей, остальные программируются в программах-приложениях, например в Autocad. Одним из лучших считается 4-кнопочный курсор фирмы CalComp.
Признанным лидером по продажам дигитайзеров на российском рынке является фирма Wacom.
Контрольные вопросы
1. Дайте характеристику известным конструктивным вариантам цифровых камер.
2. Раскройте принципы действия камер различных конструкций.
3. Какими характеристиками обладают цифровые камеры?
4. Опишите назначение и состав дигитайзеров.
5. Дайте сравнительный анализ электростатических и электромагнитных дигитайзеров.
Идея безбумажной информатизации в различных направлениях деятельности зародилась во второй половине XX в. Однако и в начале XXI в. деловой мир насыщен именно информацией на твердых, бумажных носителях. По оценке экспертов, сотрудники деловых фирм теряют до 15 % документации и тратят до 30 % рабочего времени на поиски нужного документа на твердом носителе. В связи с этим устройства для работы с информацией на твердых носителях входят в состав комплекса технических средств информатизации. Типичными средствами работы с информацией на твердых носителях являются многочисленные устройства копировальной техники и устройства уничтожения информации на твердых носителях — шреддерах.
Тема 7.1. Копировальная техника. Цифровые технологии копироания.
План
1. Копировальная техника.
1.1. Электрографическое копирование.
1.2. Термографическое копирование.
1.3. Диазографическое копирование.
1.4. Фотографическое копирование.
1.5. Электронографическое копирование.
1.6. Трафаретная и электронотрафаретная печать.
2. Цифровые технологии копирования.
1. Копировальная техника.
Средства копирования документации на твердых носителях достаточно разнообразны, они различаются как видом носителей копируемых документов (бумага, калька, прозрачная пленка), так и видом носителей, на которых создаются копии документов.
Виды бумаг для создания копий весьма разнообразны. Так, в разных типах копировальной техники применяются: обычная бумага, фотобумага, темнеющая под действием световых лучей; термобумага, темнеющая под действием тепловых лучей; диазо-бумага — светочувствительная бумага, на которой под действием мощных световых лучей темнеют участки, соответствующие изображению на оригинале; электрофотокалька, или пленка, на которой электроискровые разряды перфорируют микроскопические отверстия.
В зависимости от используемых видов бумаги копировальные технологии подразделяются на следующие группы:
- электрографическое копирование (электрография);
- термографическое копирование (термография);
- диазографическое копирование (диазография);
- фотографическое копирование (фотография);
- электроискровое копирование (электронография).
Первым копировальным аппаратом принято считать мимеограф, созданный известным изобретателем Т.А.Эдисоном (1847— 1931). В мимеографах использовались листовые трафареты с отверстиями, накладываемые на вращающийся барабан, содержащий жидкую краску. Копии получались за счет проникновения краски через отверстия трафарета на проходящие под барабаном листы бумаги. Этот принцип и в настоящее время используется для получения копий. Однако наиболее распространена в современном мире технология получения копий на обычной бумаге методом сухого электростатического переноса, или электрографическое копирование.
1.1. Электрографическое копирование
Метод сухого электростатического переноса был разработан Ч.Ф. Карлсоном (1906— 1968), получившим патент на свое изобретение в 1935 г. Оформив права на использование этого патента в 1947 г., фирма Haloid Company дала методу копирования название «ксерография», образованное от двух корней греческих слов: xeros (сухой) и graphein (писать). Этот термин впоследствии вошел в название компании, которая стала сначала называться Haloid Xerox, затем Xerox Corporation и, наконец, — The Document Company Xerox (Xerox).
В настоящее время на рынке копировальной техники несмотря на несомненно ведущую роль фирмы Xerox широко представлены фирмы Canon, Ricoh, Sharp. Более 70 % мирового парка копировального оборудования составляют электрографические копировальные аппараты, посредством которых изготавливается свыше 50 % всех копий, получаемых в мире. При этом зачастую любые электрографические копировальные аппараты называют ксероксами, отдавая дань ведущей роли фирмы Xerox — родоначальницы данного вида копирования.