Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников



страница10/11
Дата22.05.2017
Размер0.8 Mb.
Просмотров873
Скачиваний0
ТипМетодические указания
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11
    Навигация по данной странице:
  • № темы
Тема 8.2 Принцип действия и классификация сканеров
Студент должен:
иметь представление:

  • об устройствах ввода информации


знать:


Классификация сканеров. Принцип работы и способы формирования изображения. Основные узлы. Кинематический механизм. Технические характеристики сканеров. Особенности применения. Обзор основных современных моделей.
Методические рекомендации
Сканер (Scanner) — устройство ввода в ЭВМ информации в виде текстов, рисунков, слайдов, фотографий на плоских носителях, а также изображения объемных объектов небольших размеров. Сканер представляет собой периферийное устройство, основным элементом которого является фотодатчик, предназначенный для фиксирования количества отраженного света в каждой области оригинала.

Метод, на котором основаны современные сканеры, заключается в последовательном, точка за точкой, фиксировании изображения и преобразовании его в электрический сигнал.

Сканирование представляет собой цифровое кодирование изображения, заключающееся в преобразовании аналогового сигнала яркости в цифровую форму. Такое получение цифрового изображения оригинала для ввода в компьютер называют оцифровкой (Digitizing). В процессе оцифровки изображение разбивается на элементарные частицы — пикселы, каждому из которых соответствует определенный код яркости и цветового оттенка.

Сканер как оптоэлектронный прибор включает следующие функциональные компоненты: датчик, содержащий источник света, оптическую систему, фотоприемник, механизм перемещения датчика (или оптической системы) относительно оригинала. Электронное устройство обеспечивает преобразование информации в цифровую форму.

В процессе сканирования оригинал освещается источником света. Светлые области оригинала отражают больше света, чем темные. Отраженный (или преломленный) свет оптической системой направляется на фотоприемник, который преобразует интенсивность принимаемого света в соответствующее значение напряжения. Диалоговый сигнал преобразуется в цифровой для дальнейшей обработки с помощью ПК.

Сканеры весьма разнообразны, и их можно классифицировать по целому ряду признаков. В основе классификации могут быть с целующие признаки:

  • способ формирования изображения (линейный, матричный);

  • конструкция кинематического механизма (ручной, настольный, комбинированный);

  • тип вводимого изображения (черно-белый, полутоновый, цветной);

  • степень прозрачности оригинала (отражающий, прозрачный);

  • аппаратный интерфейс (специализированный, стандартный);

  • программный интерфейс (специализированный, TWAIN-coвместимый).

В современных сканерах применяют фотодатчики двух типов: фотоэлектронные умножители — ФЭУ (РМТ — Photomulti Plierinbe) или приборы с зарядовой связью — ПЗС (ССО — Charge-( Oupled Device).

Фотоэлектронный умножитель изобретен советским инженером Л.А.Кубецким в 1930 г. ФЭУ представляет электровакуумный прибор, внутри которого расположены электроды — катод, анод и диноды. Световой поток от объекта сканирования вызывает эмиссию электронов.. В соответствии с законом фотоэффекта фототок эмиссии прямо пропорционален интенсивности падающего на него светового потока. Вылетающие из катода электроны под действием разности потенциалов между катодом и ближайшим к нему электродом — динодом притягиваются к последнему и выбивают с поверхности вторичные электроны, число которых многократно превышает первичный электронный поток с катода. Это обеспечивается благодаря тому, что диноды выполнены из материалом имеющих высокий коэффициент вторичной эмиссии, а между ними приложены потенциалы, обеспечивающие усиление вторичной эмиссии. В результате через сопротивление нагрузки в анодной цепи ФЭУ протекает усиленный ток. Коэффициент усиления фототока в ФЭУ достигает 108. Такое усиление достигается за счет подачи на ФЭУ напряжения от высоковольтного источника (в зависимости от количества динодов — от 500 до 1500 В), причем потенциалы распределяются между электродами равномерно помощью делителя напряжения. ФЭУ обладает высокой чувствительностью, а его спектральный диапазон, определяемый областью длин волн регистрируемого излучения, соответствует задачам сканирования, поскольку перекрывает видимый спектр световых волн.

Прибор с зарядовой связью — это твердотельныйэлектронный фотоприемник, состоящий из множества миниатюрных фоточувствительных элементов, которые формируют электрический заряд, пропорциональный интенсивности падающий на них света, и конструктивно выполняются в виде матриц или линеек.

Принцип действия ПЗС основан на зависимости проводимости р—-n-перехода полупроводникового диода от его освещенности. ПЗС представляет собой полупроводниковый кристалл (как правило, кремний), на поверхность которого нанесены прозрачная оксидная пленка, выполняющая функцию диэлектрика в микроскопических конденсаторах. Одной из обкладок тая кого конденсатора является поверхность самого кристалла, а другой — нанесенные на диэлектрик металлизированные электроды толщиной не более 0,6 мкм.

К электродам в определенной последовательности подается низкое напряжение (5— 10 В). Это приводит к тому, что под электродами образуются так называемые потенциальные ямы в виде скоплений электронов. Под воздействием света в результате внутреннего фотоэффекта появляются свободные электроны. Количество электронов, скапливающихся под чувствительной площадкой каждого электрода, пропорционально интенсивности светового потока, падающего на чувствительную площадку данного электрода. Электроны образуют зарядовый пакет. Если ПЗС выполнен в виде линейки, зарядовые пакеты передаются из одной потенциальной ямы в соседнюю, достигая последней ячейки, откуда поступают на предварительный усилитель. ПЗС-линейка может содержать до нескольких тысяч фоточувствительных ячеек. 1'азмер элементарной ячейки ПЗС определяет разрешающую способность сканера. Область спектральной чувствительности ПЗС расположена в видимой части спектра, причем наибольшая чувствительность наблюдается ближе к красной области.

В зависимости от способа перемещения фоточувствительного элемента сканера и носителя изображения относительно друг друга сканеры подразделяются на две основных группы — настольные (Desktop) и ручные (Hand-held).

К числу настольных сканеров относятся планшетные (Flatbed), /шлаковые (Sheet-feed), барабанные (Drum) и проекционные сканеры.

Планшетные сканеры, или сканеры плоскостного типа, используются для ввода графики и текста с носителей формата А4 или A3.

В планшетных сканерах оригинал располагается на его рабочей поверхности неподвижно. Освещение оригинала производится стабилизированным по интенсивности источником, в качестве которого используют лампы с холодным катодом или флуоресцентные лампы. В качестве фотоприемника обычно используются ПЗС-линейки. Лампа, ПЗС и оптическая система, направляющая на ПЗС световой поток, отраженный от оригинала, находятся на одной каретке и с помощью шагового механизма перемещаются вдоль оригинала. В основном все планшетные сканеры рассчитаны на получение копии с одного оригинала, однако к некоторым моделям сканеров прилагаются дополнительные приспособления для последовательной подачи и сканирования нескольких оригиналов.

При использовании в качестве оригиналов книг или сброшюрованных документов имеется возможность обеспечить их прижим к стеклянной поверхности сканера специальной крышкой на петлях.

К преимуществам планшетных сканеров следует отнести простоту использования, возможность сканирования как плоски оригиналов в широком диапазоне размеров, так и небольших трех мерных объектов. При необходимости сканирования оригинала нестандартного большого формата имеется возможность сканирования по частям с последующим объединением с помощью какого-либо графического редактора.

Недостатками этого типа сканеров являются большая занимаемая площадь, сложность выравнивания оригинала с неровно размещенным на носителе изображением, невозможность сканирования прозрачных оригиналов.

Однако при этом планшетные сканеры — наиболее популярные устройства ввода текстовой и графической информации. Они обеспечивают необходимое качество изображений, используемых как в деловой корреспонденции, так и в высокохудожественных изданиях.

Роликовые сканеры осуществляют сканирование оригинала при его перемещении по специальным направляющим посредством роликового механизма подачи бумаги относительно неподвижных осветителя и ПЗС-линейки. Сканирование в роликовом сканере, как и в планшетном, производится в отраженном свете. Этот принцип заложен в конструкции многих факсимильных аппаратов. Сканеры, работающие в двух режимах —- сканирования изображения и по факсимильной передачи, называют факс-сканерами (Fax Scanner).

В отдельных моделях роликовых сканеров имеется устройство для подачи листов, которое позволяет сканировать в автоматическом режиме.

Большинство роликовых сканеров офисного применения предназначены для работы с оригиналами формата А4. Однако существуют широкоформатные роликовые сканеры, обеспечивающие сканирование оригиналов форматов А1 и АО.

Преимущества роликовых сканеров определяются их компактностью, удобством подключения и пользования, автоматической подачей листов оригинала, удовлетворительной скоростью сканирования и низкой стоимостью. В то же время эти сканеры имеют ряд недостатков, связанных с невозможностью без специальных приспособлений осуществлять сканирование сброшюрованных документов, книг, а также с опасностью повреждения оригинала.

Барабанные сканеры позволяют получать изображения прозрачных или отражающих оригиналов с высокой степенью детализации.

Прозрачный оригинал в барабанных сканерах закрепляется с помощью специальной ленты или масла на поверхности прозрачною цилиндра из органического стекла (барабана), который для обеспечения устойчивости укреплен на массивном основании. При вращении барабана с большой скоростью (от 300 до 1350 об/мин) фотоnприемник считывает изображение с высокой точностью. В большинстве барабанных сканеров в качестве фотоприемника используется ФЭУ, который перемещается с помощью винтовой пары мини барабана. Для освещения оригинала применяется мощный по интенсивности излучения ксеноновый или галогенный источник света. При сканировании отражающих оригиналов применяется источник света, расположенный вне барабана рядом с приемником излучения.

За счет высокой скорости вращения барабана имеется возможность фокусировать на оригинале достаточно мощный поток света без риска повреждения оригинала. В связи с этим отличительной особенностью барабанных сканеров является возможность сканировать с высоким разрешением оригиналы, имеющие высокую оптическую плотность (печатные издания, художественные работы, слайды, диапозитивы, негативные пленки), как в отраженном, так и в проходящем свете.

В отдельных моделях барабанных сканеров в качестве фотоприемника изображения используется набор ПЗС-линеек, неподвижно установленных на всю ширину барабана и построчно сканирующих оригинал в отраженном свете. В этих сканерах, как правило широкоформатных, барабан совершает только один оборот за все время сканирования. Сканеры, в которых реализована эта технология, выгодно отличаются от сканеров с ФЭУ, поскольку исключается необходимость решать проблему стабилизации конструктивных элементов, обусловленную высокой скоростью вращения барабана. Для гашения возникающих при этом вибраций применяются специальные амортизаторы, увеличивающие массу сканера до 250 кг и более.

Барабанные сканеры позволяют сканировать прозрачные или отражающие оригиналы типа высокохудожественных работ в пони рафии и картографии. При этом автоматическая корректировка освещенности, настройка фокусного расстояния и высокая производительность достигаются за счет обработки изображения встроенным компьютером.

Значительные габариты, необходимость предварительной подготовки обслуживающего персонала и высокая стоимость барабанных сканеров обусловливают ограничение их области применения профессиональной полиграфией и картографией.

Проекционные сканеры работают по принципу фотографической печати и конструктивно напоминают фотоувеличитель. Оригинал располагается на подставке под сканирующей головкой изображением. Сканирующая головка, содержащая ПЗС-датчик и перемещающий его в фокальной плоскости линзы двигатель, закрепляется на вертикальном штативе и может перемещаться по пинке или по вертикальным направляющим. Перед началом сканирования камеру устанавливают в положение, соответствующее требуемому разрешению и размеру изображения. Точная настройка фокусировка, определяющая разрешение сканирования, осуществится специальной редуцирующей линзой. Обычно в проекционных сканерах внутренний источник освещения не используется.

Освещение оригинала производится за счет естественного комнатного света. В некоторых моделях проекционных сканеров свет через линзу освещает оригинал, а отраженный свет фиксируется ПЗС-матрицей. Такая конструкция сканера позволяет избежать влияния внешних засветок и получить высокое качество сканированных изображений.

Особенностью проекционных сканеров является возможность сканирования трехмерных объектов. При этом конструкция сканеров обеспечивает переменное разрешение сканирования: небольшие объекты можно сканировать с высоким разрешением; большие нестандартные объекты, изображения которых нельзя ввести с помощью других сканеров, также могут быть сканированы, xoтя и с низким разрешением. Простота конструкции и удобство применения, невысокая стоимость и возможность комбинирования при сканировании плоских и небольших трехмерных объектов обусловливают достаточно широкое применение проекционные сканеров как средств ввода информации.

Ручные сканеры применяются для сканирования малоформатных оригиналов или фрагментов большого изображения. Перемещение окна сканирования относительно оригинала производится за счет мускульной силы человека. В небольшом корпусе шириной обычно чуть более 10 см размещаются лишь датчик, линза и источник света Ширина области сканирования в зависимости от модели устройства варьируется от 60 до 280 мм. Длина области сканирования ограничена лишь объемом доступной оперативной памяти компьютера. Устанавливаемая в компьютере карта интерфейса преобразует поступающую информацию в цифровую форму и передает для последующей обработки специальной программе. Принципы работы ручного и роликового сканеров во многом похожи.

Отличительной особенностью ручного сканера является то, что он использует источник питания компьютера, к которому подключен. Как правило, ручные сканеры подключаются к параллельному порту компьютера без каких-либо адаптеров. Низкая цена ручных сканеров обусловлена простотой их конструкции.

В некоторых моделях ручник сканеров предусматривается возможность сканирования больших изображений за несколько проходов, т. е. путем последовательное просмотра отдельных его областей. Объединение областей сканирования производится с помощью специального программного обеспечения, позволяющего упростить эту процедуру. Применение ручных сканеров как устройств ввода изображений отменяется их компактностью и дешевизной, хотя для профессиональной работы они обычно не используются. Однако применение ручных сканеров для сканирования текста не всегда оправдано, поскольку разработанные специально для ручных сканеров программы допускают довольно много ошибок при распознавании по сравнению со своими аналогами, созданными для других сканеров.

Многофункциональные сканеры — это комбинированные устройства на, сочетающие в себе возможности сканеров различных типов, и также других технических средств информатизации, служащих лия решения таких задач, как оптическое распознавание символов, архивирование, электронная почта и факсимильная связь.

В комбинированных устройствах all-in-one в одном корпусе обычно объединены роликовый сканер, лазерный или струйный принтер, факс-модем. Эти устройства можно использовать в качествe факсимильного аппарата, принтера, сканера, копировального аппарата и внешнего модема для доступа к сети по линиям телефонной связи. Такое интегрирование является оптимальным решением для SOHO (Small Office/Home Office — небольшой домашний офис), поскольку позволяет освободить площадь и экономить на приобретении компонентов в комплексе, которые по отдельности стоят дороже. Основные недостатки таких систем — невысокое качество и сравнительно высокая стоимость копирования страницы.

Цветные сканеры

Современные сканеры в основном предназначены для сканирования цветных оригиналов, но имеют режимы сканирования черно-белых и полутоновых изображений.

Задача цветного сканера сводится к различению основных цветов: красного (Red), зеленого (Green) и синего (Blue) — RGB. Для этого применяются различные технологии.

Например, в цветном сканере с одним источником света сканирование оригинала может осуществляться в три прохода с последовательным применением различных фильтров: красного (R), зеленого (G), синего (В), поочередно размещаемых между источником света и оригиналом. Сканируемое изображение освещается белым светом не непосредственно, а через вращающийся RGB светофильтр. Для каждого из основных цветов последовательность операций практически не отличается от последовательности oneраций при сканировании полутонового изображения. Существенными недостатками данного метода являются увеличение времени сканирования в три раза и необходимость точного совмещения цветовых слоев, чтобы не допустить размывания отдельных деталей изображения.

В сканерах другого типа используются три источника света красный, зеленый, синий, действующие поочередно для кратковременного освещения оригинала. Сканирование при этом производится однократно, что позволяет избежать несовмещений цветов, но требует подбора источников света со стабильными характеристиками.

В некоторых конструктивных решениях цветных сканеров пользуется один источник света, но сканирование цветных оригиналов осуществляется за один проход благодаря тому, что фотоприемник выполнен в виде фототранзисторов, размещенных три линейки, а три цветных фильтра расположены перед ним так, что каждая линейка фототранзисторов освещается только своим цветом.

Однако наибольшее распространение получили цветные сканеры, оборудованные системой, состоящей из трех независимых фотодатчиков для каждого цвета. Оригинал освещается белым светом, а отраженный оригиналом свет попадает на фотоприемник через систему специальных фильтров, которые и разделяют свет на три составляющие. Принцип работы таких фильтров основан на использовании явления дихроизма, заключающеюся в изменении окраски кристаллов в проходящем белом свете и зависимости от положения их оптической оси. После прохождения системы фильтров разделенные красный, зеленый и синий гнет попадают каждый на свой фотоприемник, например ФЭУ. Путем последовательно выполняемых операций считывания топового распределения по основным цветам получают информацию, необходимую для воспроизведения цветов изображения.
Вопросы для самоконтроля:


  1. Классификация сканеров;

  2. Принцип работы и способы формирования изображения;

  3. Основные узлы сканера;

  4. Кинематический механизм сканера;

  5. Технические характеристики сканеров;

  6. Особенности применения сканеров;

  7. Обзор основных современных моделей.


Практическая работа 12. Сканер
Студент должен:
иметь представление:

  • об устройствах ввода информации


знать:

  • классификацию сканеров;

  • принцип работы и способы формирования изображения;

  • технические характеристики сканеров;


уметь:

  • подключать и инсталлировать сканеры;

  • настраивать параметры работы сканера


Тема 8.3 Аппаратный и программный интерфейсы сканеров
Студент должен:
иметь представление:

  • об устройствах ввода информации

знать:

  • классификацию сканеров;

  • принцип работы и способы формирования изображения;

  • технические характеристики сканеров;

  • программный интерфейс, программное обеспечение сканеров.


Принцип работы и способы формирования изображения. Программный интерфейс, программное обеспечение сканеров.
Методические указания
Аппаратный и программный интерфейсы сканеров

Сканеры с интерфейсом SCSI требуют установки в компьютер дополнительной платы SCSI-адаптера, которая поставляется в комплекте со сканером. Преимуществом интерфейса SCSI является обеспечение высокой скорости сканирования.

К компьютерам, оснащенным USB-портом, лучше подключать сканер с USB-интерфейсом. Скорость при этом несколько уступает интерфейсу SCSI, однако простота подключения сканера искупает этот недостаток.

Сканеры с интерфейсом параллельного порта подключаются к уже имеющемуся параллельному порту. Пропускная способность параллельного порта значительно меньше по сравнению с интерфейсом SCSI. Однако при этом нет необходимости устанавливать .дополнительную плату.

В комплект поставки сканера входит специальная программа — драйвер, предназначенная для управления процедурой сканирования и настройки основных параметров сканера. Ведущие производители аппаратных и программных средств — компании Aldus, Eastman Kodak, Hewlett-Packard и Logitech — объединили свои усилия для создания собственного формата драйвера TWAIN. Стандарт TWAIN определяет порядок обмена данными между прикладной программой и драйвером сканера, что позволило решить проблему совместимости различных компьютерных платформ, сканеров разных моделей и форматов представления данных. С помощью TWAIN-совместимого сканера можно сканировать изображения из любой программы, например Photoshop, СorelDRAW, PageMaker, PhotoStyler и др.

Характеристики сканеров

Ниже описаны основные характеристики, которые следует принимать во внимание при выборе типа и модели сканера.

Разрешающая способность определяется плотностью расположения распознаваемых точек и выражается в точках на дюйм (dpi). Сканеры имеют два параметра разрешающей способности: оптическое разрешение и программное. Оптическое разрешение — показатель первичного сканирования. Программными методами можно в дальнейшем повысить разрешение. Например,оптическое разрешение сканера может быть 300 х 600 dpi, а программное — до 4800 х 4800 dpi. Оптическое разрешение имеет более важное значение для пользователя.

Оптическое разрешение зависит от размера элемента ПЗС-датчика и характеризует плотность, с которой производится выбору ка информации в заданной области оригинала.

Разрешение сканера имеет два показателя: по горизонтали и вертикали. Например, 600 х 300; 600 х 600; 800 х 800. Однако чаше всего употребляют первое значение: 600, 800 dpi.

Область сканирования — максимальный размер оригинала для данного сканера.

Метод сканирования определяет одно- или трехпроходный способ считывания информации в цветных сканерах.

Скорость сканирования — количество страниц черно-белого оригинала, сканируемых в минуту с максимальным оптическим разрешением сканера.

Разрядность сканера измеряется в бит и определяет то количество информации, которое необходимо для оцифровки каждой точки изображения, а также количество цветов, которое способен распознать сканер. 24 бит соответствуют 16,7 миллионам цветов, а 30 бит — миллиарду. Несмотря на то что человеческий глаз уже не в состоянии отличить 16-битный цвет от 24-битного, В новейших моделях сканеров заявлена 48-битная разрядность.

Совокупность характеристик модели сканера определяет принадлежность к одному из трех классов, на которые условно можно подразделить все модели сканеров.

Сканеры простых моделей используются для подготовки деловой документации, создания прайс-листов и рекламных объявлений, а также для подготовки электронных публикаций (Web-страниц, графических баз данных). Обычно такие сканеры обеспечивают оптическое разрешение в диапазоне 300 — 600 dpi, передачи 256 оттенков серого цвета для полутоновых изображений.

Сканеры промежуточного класса планшетного типа обладают оптическим разрешением 600— 1800 dpi, высоким динамическим диапазоном, имеют возможность работы с прозрачными оригиналами и применяются в издательской деятельности.

Сканеры высокого класса обеспечивают разрешение свыше 4000 dpi, используются при необходимости оцифровки большого объема информации с высоким качеством и производительностью.
Вопросы для самоконтроля:


    1. Принцип работы и способы формирования изображения;

    2. Программный интерфейс, программное обеспечение сканеров.


Практическая работа 13. Программный интерфейсы сканеров
Студент должен:
иметь представление:

  • об устройствах ввода информации


знать:

  • классификацию сканеров;

  • принцип работы и способы формирования изображения;

  • технические характеристики сканеров;

  • программный интерфейс, программное обеспечение сканеров.


уметь:

  • работать с программами сканирования и распознавания текстовых и графических материалов


Тема 8.4 Цифровые фото- и видеокамеры
Студент должен:
иметь представление:

  • о назначении цифровых фото- и видеокамер


знать:

  • принцип работы и основные технические характеристики цифровых фото- и видеокамер;

  • классификацию цифровых фото- и видеокамер;

  • технические характеристики цифровых фото- и видеокамер


Классификация цифровых фото- и видеокамер. Принцип работы и способы формирования изображения. Технические характеристики. Программный интерфейс, программное обеспечение. Обзор основных современных моделей.
Методические рекомендации
Цифровая камера — устройство для фотосъемки, в котором изображение регистрируется на систему ПЗС-матриц и сохраняется в цифровом виде.

Цифровая камера может не только фиксировать и преобразовывать в цифровую форму изображение, но и записывать звук, параметры съемки.

В зависимости от конструктивного исполнения различают следующие цифровые камеры:

  • с задней разверткой;

  • трехкадровые;

  • однокадровые с одной матрицей;

  • однокадровые с тремя матрицами.

Принцип действия камеры с задней разверткой. Фотоприемник изображения в виде ПЗС-линейки перемещается в фокальной плоскости камеры вертикально, регистрируя изображение построчно. Камеры такого типа довольно инерционны, что не позволяет использовать их для регистрации движущихся объектов, однако они обладают высоким разрешением.

В трехкадровых камерах в качестве фотоприемника используется ПЗС-матрица. Для регистрации цветного изображения выполняют три экспозиции, регистрируя каждый раз изображении через отдельный светофильтр (красный, зеленый, синий). Такие камеры дают меньшее разрешение, чем камеры с задней разверткой, но экспозиция производится со скоростью, достаточной для использования вспышки.

В однокадровой камере с одной матрицей регистрация информации о цвете производится через нанесенный на поверхность ПЗИ матрицы пленочный фильтр, состоящий из RGB-элементов. Дни регистрации изображения производится всего одна экспозиция, что позволяет производить съемку движущихся объектов, однако цветопередача в таких камерах уступает по качеству много экспозиционной технологии.

Принцип действия однокадровой камеры с тремя матрицами, 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.

Носителем информации в цифровых камерах обычно служит карты флэш-памяти, данные из которой не исчезают при отключении питания, а могут быть стерты только специальным электрическим импульсом. Современные цифровые камеры в болыиинстве 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 технологий экспонирования.

К числу важнейших характеристик цифровых камер можно отнести следующие:

  1. разрешение, обеспечиваемое самой простой бытовой камеры, 640x480 Dpi, а профессиональных — 2100х 1600 ppi;

  2. поддержка интерфейсов SCSI, WireFire, USB;

  3. 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, питые 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 дорогостоящие для широкого применения. Первым интерактивным направлением совершенствования цифровых камер является использование вместо дорогостоящих ПЗС-матриц интегральных микросхем APS (Activ Pixel Sensor) на основе КМОП-технологий (КМОП — Complementary Metal Oxyde Semiconductor), с высоким разрешением, более низким. Они позволяют по новому строить систему изображения.

Высоким качеством отличаются цифровые камеры Olympus, Nikon, Sony. Недорогие модели производят Casio, Fuji и Minolta.

Дигитайзеры (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 формации в виде чертежей и рисунков: проектировщик водит курсором по планшету, а изображение фиксируется в виде файла. Дигитайзер состоит из двух элементов: основания (планшет) и устройства указания(пера или курсора), перемещаемого по поверхности основания. При нажатии на кнопку курсора его положение на поверхности планшета фиксируется и координаты передаются в компьютер.

Принцип действия дигитайзера основан на регистрации положения курсора с помощью встроенной в планшет сети 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 оти 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 изменение электростатического потенциала сетки под курсором.

В электромагнитных дигитайзерах курсор является источником излучения электромагнитного сигнала, что делает дигитайзеры этого типа чувствительными к помехам, создаваемым внешними источниками, например мониторами.

Графические планшеты дигитайзеров выполняются на твердя (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 кур-i ора или пера.

Перо представляет собой указку, снабженную одной, двумя или тремя кнопками. Существуют перья, определяющие усилие, которым наконечник пера прижимается к планшету, и имеющим 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 'm, CorelDRAW и др.
Вопросы для самоконтроля:


  1. Классификация цифровых фото- и видеокамер;

  2. Принцип работы и способы формирования изображения цифровых фото- и видеокамер;

  3. Технические характеристики цифровых фото- и видеокамер;

  4. Программный интерфейс, программное обеспечение цифровых фото- и видеокамер;

  5. Обзор основных современных моделей цифровых фото- и видеокамер.


Практическая работа 14. Цифровые фото- и видеокамеры
Студент должен:
иметь представление:

    • о назначении цифровых фото- и видеокамер


знать:

    • принцип работы и основные технические характеристики цифровых фото- и видеокамер;

    • классификацию цифровых фото- и видеокамер;

    • технические характеристики цифровых фото- и видеокамер


уметь:

    • подключать и инсталлировать цифровые фото- и видеокамеры;

    • работать с программным обеспечением цифровые фото- и видеокамер

Тема 8.5 Нестандартные периферийные устройства
Студент должен:
иметь представление:

  • о назначении нестандартных периферийных устройств


знать:

  • интерфейсы нестандартных периферийных устройств ПК;

  • принцип работы и основные технические характеристики карманных ПК и смартфонов


Интерфейсы нестандартных периферийных устройств ПК. Комбинированные периферийные устройства ПК.

Принцип работы и основные технические характеристики карманных ПК и смартфонов. Обзор основных моделей.
Методические указания

Смартфон

Смартфо́н, реже смартофо́н (англ. smartphone — интеллектуальный телефон) — устройство, совмещающее функции мобильного телефона и карманного персонального компьютера (КПК).

Отличительной особенностью смартфона от телефона является наличие достаточно развитой операционной системы. Это дает возможность устанавливать дополнительные приложения, расширяющие возможности устройства, которые могут создаваться как фирмой, выпускающей смартфон, так и сторонними разработчиками. КПК, оснащённый функциями GSM-связи называется коммуникатором, смартфон - телефон, оснащённый функциями карманного персонального компьютера.

Наиболее распространенные операционные системы для смартфонов:

Symbian

Palm OS

Windows CE, Windows Mobile

Linux

Мобильный телефон — мобильное коммуникационное устройство, предназначенное преимущественно для голосового общения.

Технологическую основу мобильной связи составляет радиосвязь.

В настоящее время сотовая связь самая распространенная из всех видов мобильной связи, поэтому обычно мобильным телефоном называют сотовый телефон.

В просторечии — «мобильник» (моск.) или «труба» (питерск.), «мобила» (сочинск). История мобильной связи

6 марта 1983 — Компания Motorolla выпустила первый в мире коммерческий портативный сотовый телефон. Аппарат DynaTAC 8000X, на который было потрачено более $100 млн, разрабатывался 15 лет. Телефон весил 794 грамма и имел размеры 33 x 4,4 x 8,9 см. Заряда аккумуляторов хватало на 8 часов работы в режиме ожидания или на один час в режиме разговора. В розницу телефон стоил 3995 долларов США.

В 1984 году пользователей мобильной связи было около 300 тысяч человек, в 2003 уже более чем 1,2 млрд.

История мобильной связи в России

1992 г. — основание компании БИЛАЙН. 53,3 млн. абонентов на 30.11.2006.

1993 г. — основание компании Мобильные ТелеСистемы. Более 73,41 млн. абонентов на 31.01.2007.

2002 г. — основание компании МегаФон. 29,748 млн. абонентов на 01.01.2007

2003 г. — основание компании Tele2 в России. На конец 2006 года

Карманный персональный компьютер

Карма́нный персона́льный компью́тер (КПК, наладо́нник, палмто́п)  — собирательное название класса портативных электронных вычислительных устройств, изначально предложенных к использованию в качестве электронных органайзеров.

В английском языке словосочетание «карманный ПК» (Pocket PC) не является обозначением всего класса устройств, а является торговой маркой фирмы Майкрософт, то есть, относится лишь к одной из разновидностей КПК. Английское словосочетание Palm PC (наладонный компьютер) также ассоциируется с совершенно конкретной торговой маркой. Для обозначения всего класса устройств в английском языке используется словосочетание Personal Digital Assistant, PDA, что на русский можно перевести как «личный цифровой секретарь».

Оригинальный термин был впервые применён 7 января 1992 года Джоном Скалли (John Sculley) на выставке Consumer Electronics Show в Лас-Вегасе, применительно к Apple Newton. Применения

Общие

Чтение: книг; справочных текстов: словарей, энциклопедий и тому подобного; электронной почты, веб-страниц, журналов и иных документов в разных текстовых форматах.

Карты местности. Особенно эффективны при наличии модуля GPS (глобальная система позиционирования) и специальных программ для планирования маршрутов.

Ежедневник и расписания. Компьютер может автоматически напоминать о пунктах расписаний.

Всевозможные записи: памятки, контактные сведения, списки, базы данных.

Звуковой проигрыватель. В отличие от карманных аудиопроигрывателей, функция звукового проигрывателя на КПК полностью настраивается программным обеспечением: можно выбрать программу с подходящим интерфейсом и функциональностью.

Диктофон. При использовании дополнительного ПО обретает практически безграничные возможности звукозаписи.

Записи от руки. Позволяют быстро набросать памятку, с возможностью рисования от руки.

Набор текстов. Доступна экранная клавиатура, рукописный ввод и полноценная подключаемая клавиатура. В современных моделях КПК так же имеется выдвижная клавиатура.

Просмотр изображений. Фотоальбомы, коллекции изображений.

Просмотр видеороликов, фильмов. Объём современных флешкарт и скорость процессоров позволяет просматривать видео со звуком, без конвертации.

Выход в Интернет. Подключаться можно через мобильный телефон (Bluetooth / IrDA) или беспроводную сеть Wi-Fi.

Игры. Логические, аркады, шутеры, стратегии, ролевые игры.

Графический редактор. Функциональность существенно ограничена размером экрана карманного компьютера.

Дистанционное управление. Вся бытовая техника, имеющая инфракрасный порт, поддается управлению при помощи специализированных программ.

Офисные приложения. В зависимости от модели КПК в распоряжении пользователя есть различные наборы программ — от утилит для просмотра документов до полноценных офисных пакетов.

Программирование. Несмотря на доступность трансляторов различных языков, программирование непосредственно на карманном компьютере остаётся затруднённым из-за малого количества доступных сред разработки. Небольшой размер экранов наладонников также мешает полноценному программированию.

Фотоаппарат, видеокамера — встроенная или подключаемая.

К КПК, оснащенному хост-контроллером USB, можно напрямую подключать различные USB устройства, в том числе клавиатуру, мышь, жесткие диски и флэш-накопители.

Операционные системы

Представитель КПК под управлением PalmOS - модель LifeDrive, оснащенная жестким диском

В отличие от настольных ПК, которые подразделяются на несколько крупных классов и в остальном достаточно универсальны, карманные компьютеры более жёстко привязаны к собственным операционным системам (ОС).

На сегодняшний день основными ОС для КПК являются:

  • Windows Mobile (ранее Pocket PC и Windows CE) фирмы Майкрософт;

  • Palm OS фирмы PalmSource;

  • BlackBerry фирмы Research In Motion;

  • Symbian OS (ранее EPOC);

  • Linux.

В последнее время получили большое распространение т. н. коммуникаторы (или смартфоны), которые совмещают в себе функции КПК с функциями мобильного телефона. Эти устройства имеют практически идентичные обычным КПК операционные системы с незначительными отличиями — дополнительным программным обеспечением для работы с мобильной связью.

Негативная черта смартфонов - короткое время автономной работы. Тогда как КПК при умеренном использовании требует подзарядки раз в 4-6 дней, смартфон необходимо заряжать раз в 1-2 дня. Поэтому многие предпочитают связку КПК + мобильный телефон (при этом технические характеристики мобильного телефона уходят на второй план).

Популярные КПК

  • Palm Tungsten. Zire, Treo и LifeDrive

  • HP iPAQ

  • Dell Axim

  • Sharp Zaurus

  • Fujitsu-Siemens LOOX


Вопросы для самоконтроля:


    1. Интерфейсы нестандартных периферийных устройств ПК;

    2. Комбинированные периферийные устройства ПК;

    3. Принцип работы и основные технические характеристики карманных ПК и смартфонов;

    4. Обзор основных моделей.


Практическая работа 15. Нестандартные периферийные устройства
Студент должен:
иметь представление:

  • о назначении нестандартных периферийных устройств


знать:

  • интерфейсы нестандартных периферийных устройств ПК;

  • принцип работы и основные технические характеристики карманных ПК и смартфонов


уметь:

    • подключать нестандартные устройства к ПК; работать с нестандартными периферийными устройствами ПК



4 ПЕРЕЧЕНЬ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ

темы

Номер и наименование занятия


2.2

Практическая работа 1. Выбор и подключение периферийных устройств к ПК

3.4

Практическая работа 2. Подключение дисководов, приводов CD и DVD дисков

4.1

Практическая работа 3. Накопители на гибких и жестких магнитных дисках

4.3

Практическая работа 4. Магнитооптические накопители. Накопители на магнитных дисках. Внешние устройства хранения информации

5.2

Практическая работа 5. Мониторы

5.3

Практическая работа 6. Проекционные аппараты

5.5

Практическая работа 7. Видеоадаптеры

6.2

Практическая работа 8. Звуковая система ПК

7.1

Практическая работа 9. Устройства вывода информации на печать: принтеры

7.2

Практическая работа 10. Устройства вывода информации на печать: плоттеры

7.3

Практическая работа 11. Ксерокс, ризограф

8.2

Практическая работа 12. Сканер

8.3

Практическая работа 14. Цифровые фото- и видеокамеры

8.5

Практическая работа 15. Нестандартные периферийные устройства


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал