Файл: Анализ методов и устройств ввода информации в компьютер.pdf

Для понимания значения характеристик нужно представлять себе конструкцию типового планшетного сканера (конструкция дорогих моделей немного отличается): Оригинал располагается на прозрачном неподвижном стекле, вдоль которого передвигается сканирующая каретка с источником света (если сканируется прозрачный оригинал, используется так называемый слайд-модуль - крышка, в которой параллельно сканирующей каретке сканера перемещается вторая лампа).

Рисунок 12. Принцип работы сканера

Оптическая система сканера (состоит из объектива и зеркал или призмы) проецирует световой поток от сканируемого оригинала на приёмный элемент, осуществляющий разделение информации о цветах - три параллельных линейки из равного числа отдельных светочувствительных элементов, принимающие информацию о содержании "своих" цветов. В трёхпроходных сканерах используются лампы разных цветов или же меняющиеся светофильтры на лампе или CCD-матрице. Приёмный элемент преобразует уровень освещенности в уровень напряжения (все ещё аналоговую информацию). Далее, после возможной коррекции и обработки, аналоговый сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь (АЦП). С АЦП информация выходит уже в "знакомом" компьютеру двоичном виде и, после обработки в контроллере сканера через интерфейс с компьютером поступает в драйвер сканера - обычно это так называемый TWAIN-модуль, с которым уже взаимодействуют прикладные программы.

Параметры сканера:

1. Разрешение (оптическое, механическое и физическое).

Оптическое разрешение сканера определяется ПЗС матрицей по горизонтальной оси. Количество шагов на дюйм, которое позволяет делать двигатель сканера при перемещении каретки, определяет разрешение по вертикальной оси - механическое (физическое).

1. Интерполированное разрешение. Используют производители настольных сканеров.

Интерполированное разрешение – это искусственно увеличенное разрешение сканера, достигается программным путем в драйвере сканера при помощи математических алгоритмов, не несет практической ценности и никем не используется в жизни. При этом, алгоритмы интерполяции, которые реализуются в сканере, более примитивны, чем применяемые в сложных пакетах (например Adobe Photoshop). Часто можно получить лучшие результаты, если сканировать с максимальным оптическим разрешением для данного сканера (то есть для сканера с указанным "оптическим" - на самом деле физическим - разрешением 300х1200dpi надо выставлять 300dpi)., а затем выполнить повторное масштабирование с более высоким интерполированным разрешением в редакторе изображений.

Разрешение, которое необходимо использовать при сканировании определяется устройством вывода. Для вывода на экран один к одному достаточно задать 72 точки на дюйм или 100 точек на дюйм, так как все мониторы выдают либо 72, либо 96 точек на дюйм.

Если требуется увеличивать или растягивать изображение снятое с оригинала требуется большое разрешение.

1. Глубина цвета - это характеристика, которая обозначает количество цветов, распознаваемых сканером. Обычное количество двоичной информации о цвете одной точки полноцветного изображения в компьютере - 24 бита на каждую точку, по 8 бит на каждый из основных цветов RGB, что даёт свыше 16 млн. вариантов цвета этой точки.
2. Цветопередача сканера

Для любого сканера и любых параметров настройки качество и точность цветопередачи меняются в зависимости от дисплея или принтера, используемых вами для просмотра результатов сканирования. Именно поэтому столь важно иметь простые в использовании средства калибровки. Изображения, которые хорошо выглядят на экране, необязательно будут так же хорошо выглядеть при распечатке на принтере, а качественные изображения, полученные на принтере, могут выглядеть не столь хорошо на экране.

Виды адаптеров.

Пассивный адаптер - самая примитивная конструкция, однако и самая дешевая. Представляет из себя "светящуюся плоскость", т.е. лампу за рассеивающим матовым стеклом. Устанавливается вместо крышки планшетника, при сканировании на просвет лампа под стеклом отключается. Недостатки: неравномерность освещения, недостаточная интенсивность освещения (такие конструкции плохо подходят для сканирования темных пленок), оригинал сканируется через стекло (из-за этого повышаются требования к уходу за стеклом, кроме того, свет преломляется и рассеивается на границах воздух-стекло), возможны потери в качестве при неровном расположении оригинала. Преимущества: недорогое решение для дома и офиса, где основной объем работ приходится на сканирование непрозрачных оригиналов, а требования к сканированию пленок и слайдов относительно невысокие.

Активный слайд-адаптер представляет из себя лампу, которая просвечивает оригинал, двигаясь синхронно с кареткой сканера. Преимущества - в качестве сканирования, т.к. лампа имеет большую мощность, равномерно просвечивает оригинал, "пробивает" даже глубокие тени. Такая конструкция неизбежно дороже, т.к. механики здесь вдвое больше, чем в предыдущем случае. Недостатки - все они следуют из того, что оригинал располагается на стекле.

Встроенные варианты, так называемое "сканирование с эмульсии" - технологии E.D.I.T. (Microtek) и TwinPlate (Agfa), MultiPlate (Agfa Arcus 1200). В первых двух случаях это встроенный лоток для слайдов, при этом оригиналы располагаются на лотке, вдвигаются внутрь сканера, и сканирование осуществляется при работе той же лампы, изменяется лишь фокусная плоскость. В третьем случае фокусная плоскость - опять же на планшете, адаптер в крышке, но оригиналы располагаются на лотке, который размещается вместо стекла планшета. Преимущества таких решений: при сканировании на просвет отсутствует "лишнее" стекло, которое рассеивает свет и способствует появлению артефактов на изображении. Недостаток: возможность попадания пыли внутрь сканера^[10].

4.2. Web-камера

В современной бытовой жизни общение между людьми на расстоянии уже давно перестало ограничиваться телефонными разговорами и письмами. С массовым распространением Интернета все большую популярность получил e-mail, различные чаты, форумы, Интернет-пейджеры и создание видеоконференций. Устройствами, способствующими созданию видео контакта с собеседником – видеоконференциями, являются Web-камеры. Среди компаний, занимающихся разработкой и производством Web-камер, можно выделились Genius, CREATIVE, Logitech.

Рисунок 13. Web-камера

Веб-камера (также вебкамера) — цифровая видео или фотокамера, способная в реальном времени фиксировать изображения, предназначенные для дальнейшей передачи по сети Интернет (в программах типа Skype, Instant Messenger или в любом другом видеоприложении).

Веб-камеры, доставляющие изображения через интернет, закачивают изображения на веб-сервер либо по запросу, либо непрерывно, либо через регулярные промежутки времени. Это достигается путём подключения камеры к компьютеру или благодаря возможностям самой камеры. Некоторые современные модели обладают аппаратным и программным обеспечением, которое позволяет камере самостоятельно работать в качестве веб-сервера, FTP-сервера, FTP-клиента и (или) отсылать изображения электронной почтой.

Веб-камеры, предназначенные для видеоконференций, — это, как правило, простые модели камер, подключаемые к компьютеру, на котором запущена программа типа Instant Messenger.

Модели камер, используемые в охранных целях, могут снабжаться дополнительными устройствами и функциями (такими, как детекторы движения, подключение внешних датчиков и т. п.)^[11].

4.3. Плата видеозахвата

Плата видеозахвата — электронное устройство (чаще PCI или PCI-E, реже USB-совместимая плата) для преобразования аналогового видеосигнала в цифровой видеопоток (рисунок 14).

Рисунок 14. Плата видеозахвата

Как правило, состоит из одного или нескольких АЦП и может обрабатывать сигнал от одного или нескольких аналоговых источников (видеокамер, приёмных телевизионных антенн, видеомагнитофонов и т. п.).

Наиболее распространены в качестве аппаратной части для систем видеонаблюдения.

Применяемые в системах закрытого кабельного наблюдения (CCTV) карты делятся по принципу обработки видео:

• аппаратные;
• программные.

Плата видеозахвата, это хорошее решение для организации системы видеонаблюдения. Они обладают понятным интерфейсом со множеством функций. Цена плат видеозахвата намного ниже даже самых простых автомобильных видеорегистраторов и некоторых видеодомофонов управление на компьютере понятней и привычней любому человеку.

Плата видеозахвата служит для обработки видеосигналов поступающих с видеокамер систем видеонаблюдения.

На рынке России представлено много плат видеозахвата для систем видеонаблюдения, выбор зависит от сложности задачи при построении системы видеонаблюдения, т.к. технические характеристики у них отличаются.

Видеорегистратор с платой видеозахвата строится на основе компьютера по характеристикам и комплектации рекомендованным производителем.

 Параметры: 

1. Разрешение. Платы видеозахвата производятся с разным разрешением, это 352 X 288, 704*576, 720x576, 720x288. Чем больше разрешение, тем больше шансов увидеть, что происходит или происходило перед камерой видеонаблюдения.
2. Скорость просмотра и записи. Скорость записи это важная составляющая системы, большая скорость 25 кадров в секунду необходима в местах массового скопления людей, например  в магазинах, казино и при слежением за небольшой территорией, к примеру коридор. Для видеонаблюдения за большими площадями можно установить разрешение меньше, 6-12 кадров в секунду.

Режимы записи плат видеозахвата. В основном это 4 варианта:

• • Запись по детектору движения происходит, если в поле зрения видеокамеры происходит какое-либо движение, при этом производятся настройки зоны движения и настройка чувствительности.
  • Запись по расписанию, пользователь системы устанавливает время для видеозаписи системы видеонаблюдения.
  • По тревоге, это запись при срабатывании датчика.
  • Постоянная запись, тут все просто, видеорегистратор пишет постоянно
• Сетевые возможности служат для удаленного доступа к системе видеонаблюдения по локальной сети или через Интернет.
• Подбор по системным требованиям, прежде чем покупать плату видеозахвата для системы видеонаблюдения, необходимо знать какая конфигурация компьютера, для которого покупается плата видеозахвата. Все производители выдвигают определенные требования к оборудованию, на котором сделан компьютер.
• Оперативный поиск и просмотр видеозаписи это немаловажная деталь в системах видеонаблюдения. Нужно обратить внимание на простоту использования оболочки софта. Так же возможность делать фотографии.
• Возможность расширения системы, т.е. сколько плат видеозахвата можно дополнительно установить в компьютер для возможности расширения системы видеонаблюдения.
• Запись аудио сигнала, некоторые платы видеозахвата могут записывать дополнительно и звук по всем или выбранным каналам, многим интересно не только посмотреть, но и послушать, что говорит объект системы видеонаблюдения^[12].