Реферат: Автоматизированные системы обработки информации и управления
Преимущества:
1. удобство выравнивания оригинала;
2. небольшая занимаемая площадь;
3. разнообразие сканируемых оригиналов (в том числе трехмерных);
4. возможность комбинирования плоских и трехмерных оригиналов.
Недостатки:
1. зависимость от источника внешнего освещения;
2. ограничения на размер оригинала;
3. трудность расположения нестандартных оригиналов (например: - книги в развернутом виде).
Матричные сканеры
В слайдовых сканерах, цифровых фото и кинокамерах ПЗС – датчики имеют форму прямоугольной матрицы, что позволяет формировать образ оригинала целиком, а не построчно.
К матричным сканерам относятся:
- цифровые камеры;
- устройства захвата видео - изображений.
Цифровые камеры
Цифровая камера больше похожа на компьютер (как носитель мультимедийной информации). При помощи цифровой камеры можно не только фиксировать изображение, но и записывать звук, параметры съемки и т.п.
Возможности цифровых камер:
1. возможна запись, как отдельных кадров, так и их последовательность;
2. имеют жесткий съемный диск объемом 100-170 Мб;
3. обеспечивают 24-36 – битовых представлений цвета;
4. обладают разрешением 30-70 линий на дюйм.
5. имеют жидкокристаллический экран, позволяющий просматривать и отбирать кадры.
Цифровые камеры подразделяются: - студийные, вне студийные и бытовые.
В бытовых камерах изображение с разрешением приемлемым для просмотра на мониторах или экранах TV, но не достаточно для печати.
Студийные и вне студийные цифровые камеры: - реализуют технологию трех - кадровой или однокадровой цветной съемки, используют матрицу ПЗС большого размера.
Видео-сканеры: (фрейм - грабберы, видеобластеры)
К видео-сканерам относятся устройства, которые представляют собой плату расширения, установленную в слот РС и имеющие входы для подключения видеокамеры, телевизора, видеомагнитофона.
Достоинство:
- информация считывается не построчно, а целиком что избавляет от многих движущихся частей, присущих традиционным сканерам.
- Обеспечивают высокую скорость сканирования.
Недостатки:
- низкая разрешающая способность сканирования (определяется телевизионным стандартом).
Монитор компьютера не способен отображать видеосигналы непосредственно. Поэтому в комплект поставки некоторых видеокамер входит специальный интерфейс для подключения видеомонитора, с помощью которого можно просмотреть запись и выбрать кадр.
Принцип работы сканера
Неотъемлемой частью любого сканера являются аналого-цифровые преобразователи (АЦП). Они предназначены для преобразования непрерывно изменяющихся значений напряжений, получаемых с помощью ПЗС или ФЭУ, в числа, соответствующие оттенкам цвета или градаций серого. Качество сканированного изображения напрямую связано с разрядностью используемого в сканере АЦП. В черно-белых (двухуровневых) сканерах аналогичное преобразование выполняет компаратор, сравнивая зафиксированное значение напряжения с опорным напряжением.
Блок – схема черно-белого сканера
Рис. 3.1.3. Блок – схема черно-белого сканера
ПЗС - это твердотельный электронный компонент, состоящий из множества датчиков, которые преобразуют интенсивность падающего на них света в пропорциональный ей электрический заряд. В основу ПЗС положена чувствительность проводимости p-n - перехода обыкновенного проводникового диода к степени его освещенности. На p-n переходе создается заряд, который уменьшается со скоростью, зависящей от освещенности. Чем меньше заряд, тем больше ток, проходящий через диод.
Блок – схема цветного сканера с вращающимся RGB - фильтром
 |
Рис. 3.1.4. Блок – схема цветного сканера с вращающимся RGB - фильтром
Блок – схема цветного сканера с dichroic - фильтром
 |
Рис. 3.1.5. Блок – схема цветного сканера с dichroic - фильтром
В зависимости от типа сканера ПЗС могут иметь различную конфигурацию. При линейном способе считывания информации микродатчики ПЗС размещаются на кристалле в одну линию (для проходного сканирования). Такая конфигурация позволяет устройству производить выборку всей ширины исходного аналогового изображения и записывать его как полную строку. Данный способ формирования изображения (Рис. 3.1.6.) обычно используется в доступных широкому кругу пользователей ручных, планшетных и проекционных сканерах.
Рис. 3.1.6. Способ формирования изображения в планшетных сканерах
Барабанные сканеры
В барабанных сканерах (Рис. 3.1.7) в качестве светочувствительных приборов применяются фотоэлектронные умножители. В качестве источника света в этих сканерах используется ксеноновая или вольфрамо-галогенная лампа, излучение которых с помощью конденсаторных линз и волоконной оптики фокусируется на небольшой области оригинала. Отраженный от оригинала луч попадает через объектив на фотоэлектронный умножитель. Свет выбивает из него электроны, которые, проходя через пластины динодов, вызывают вторичную электронную эмиссию. Напряжение, пропорциональное освещенности катода ФЭУ, снимается с анода и затем преобразуется в цифровой код.
Рис. 3.1.7. Способ формирования изображения в барабанных сканерах
Характеристики сканеров
1. Оптическое разрешение - определяется размером элементарного ПЗС датчика и характеризует плотность, с которой сканирующее устройство производит выборку информации в заданной области оригинала. Разрешающая способность сканера измеряется в пикселях на дюйм.
2. Максимальное разрешение сканера приводится с учетом интерполяционных возможностей устройства.
3. Область сканирования определяется самого большого оригинала, который может быть сканирован устройством.
4. Оптический диапазон, который характеризует способность сканирующего устройства воспроизводить плавные тоновые изменения и выражает различие между самыми светлыми и самыми темными тонами, которые могут быть зафиксированы с помощью сканера.
5. Разрядность битового представления в качестве показателя степени с основанием 2 определяет максимальное число цветов или градаций серого, которые может воспроизводить сканер.
6. Метод сканирования при описании моделей цветных сканеров определяет одно - или трехпроходовый способ считывания информации о яркости оригинального изображения в трех основных цветах системы RGB.
7. Скорость сканирования - показатель быстродействия сканера, который равен времени, затраченному на обработку одной строки оригинального изображения. Измеряется в миллисекундах (мс). На практике под скоростью сканирования понимают количество страниц черно-белого оригинала, сканируемых в минуту с максимальным оптическим разрешением.
8. Технология сканирования определяется типом и параметрами используемого светочувствительного датчика (ПЗС или ФЭУ).
9. Тип и цвет источника света. В зависимости от этого возможны различные варианты сканирования цветных оригиналов. Например, применение цветных светофильтров для удаления не желательных пятен или оттенков определенных цветов.
10. Поддерживаемые компьютерные платформы - характеристика совместимости сканера с различными компьютерными системами и всеми применяемыми в них периферийными устройствами и программными приложениями.
11. Дополнительные возможности сканера. Например - дополнительные возможности обработки прозрачных оригиналов, автоматическая подача листов и факсимильная передача сканируемых изображений.
12. Интерфейс - следует понимать варианты аппаратного подключения устройства к компьютеру.
Вопросы для повторения
1. Клавиатура. Принцип действия по структурной схеме. Понятие СКЭН-КОДА. Конструктивное исполнение. Драйвер клавиатуры, и способы его инициализации.
2. Мышь. Назначение, состав и принцип работы опто-механической мыши по структурной схеме. Способы подключения и инициализации драйвера мыши.
3. Типы мыши. Их отличия и конструктивные особенности.
4. Джойстик. Назначение, преимущества и их конструктивные особенности.
5. Световое перо. Назначение, преимущества и недостатки. Конструктивные особенности.
6. Дигитайзер. Назначение, состав, область применения и отличия, в зависимости от механизма определения местоположения устройства (электростатические, электромагнитные). Графический планшет. Курсор и перо.
7. Назначение сканера. Классификация сканеров.
8. Способы формирования изображения на основе приборов с зарядовой связью и фотоэлектронных умножителей.
9. Принцип работы черно-белого сканера по блок схеме.
10. Принцип работы цветного сканера по блок схеме с вращающимся RGB- фильтром.
11. Принцип работы по блок схеме цветного сканера с dichroic - фильтром.
12. Планшетные сканеры. Назначение, состав и способ формирования изображения.
13. Барабанные сканеры. Назначение, состав и способ формирования изображения.
14. Общие характеристики сканеров.
3.2. Устройства вывода
3.2.1. Мониторы и их характеристики. Назначение, состав и принцип работы.
Из сведений о ПК известно, что монитор относится к устройству вывода. Персональный компьютер может без особых проблем работать и без принтера, то использование РС без монитора даже трудно себе представить. Поэтому устройства вывода за исключением монитора обозначают как вторичные.
Мониторы
Монитор (дисплей) компьютера IBM PC предназначен для вывода на экран текстовой и графической информации. Мониторы бывают цветные и монохромные. Они могут работать в одном из двух режимов: текстовом или графическом.
Текстовый режим. В текстовом режиме экран монитора условно разбивается на отдельные участки - знакоместа, чаще всего на 25 строк по 80 символов (знакомест). В каждое знакоместо может быть выведен один из 256 заранее заданных символов. В число этих символов входят большие и малые латинские буквы, цифры, символы:
~ ! @ # $ % ^ & * ( ) _ + { } [ ] ; : ’ ” < > / ? , .
а также псевдографические символы, используемые для вывода на экран таблиц и диаграмм, построения рамок вокруг участков экрана и т.д.
В число символов, изображенных на экране в текстовом режиме, могут входить и символы кириллицы (буквы русского алфавита).
Графический режим. Графический режим монитора предназначен для вывода на экран графиков, рисунков и т.д. Разумеется, что в этом режиме также можно выводить на экран и текстовую информацию в виде различных надписей, причем эти надписи могут иметь произвольный шрифт, размер букв и т.д.
│┌┬├┼┤┘┴═║╒╓╔╕╖╗╘╙╚╛╜╝╞╟╠╡╢╣╤╥╦╧╨╩╪╫╬▀▄█▌▐░▒▓
В графическом режиме экран монитора состоит из точек, каждая из которых может быть светлой или темной на монохромных мониторах или одного из нескольких цветов - на цветных. Количество точек по горизонтали и вертикали называется разрешающей способностью монитора в данном режиме. Например, выражение “разрешающая способность монитора 640х480” означает, что монитор в данном режиме выводит 640 точек по горизонтали и 480 - по вертикали. Следует заметить, что размер экрана монитора не влияет на разрешающую способность, равно как и большой и маленький телевизоры имеют на экране 625 строк развертки изображения.
Часто используемые мониторы.
Наиболее широкое распространение в компьютере IBM PC получили мониторы типов MDA, CGA, Hercules, EGA и VGA. Их характеристики приведены в Табл. 3.2.1..
| Монитор | Цвет/моно | Текстовый режим | Графический режим |
| MDA | Монохромный | 80х25, 2 цвета | 640х200, 2 цвета |
| CGA | Цветной | 80х25, 16 цветов |
640х200, 2 цвета 320х200, 4 цвета |
| Hercules | Монохромный | 80х25, 2 цвета | 720х348, 2 цвета |
| EGA | Цветной |
80х25, 16 цветов 80х43, 16 цветов |
640х350, 16 цветов |
| VGA | Цветной |
80х25, 16 цветов 80х50, 16 цветов |
640х480, 16 цветов 640х350, 16 цветов 320х200, 256 цветов |
В настоящее время мониторы MDA, CGA, EGA и Hercules практически не используются, так как они не обладают надлежащей разрешающей способностью, что приводит к быстрому утомлению глаз. Большинство компьютеров выпускаемых в настоящее время используют мониторы типа VGA, которые обеспечивают достаточное качество изображения в текстовом и графическом режимах. Для многих программ, использующих графический интерфейс, требуется лучшее качество, чем у мониторов VGA. В таких случаях используют мониторы Super VGA(SVGA) c разрешающей способностью 800х600, 1024х768 и 1560х1024.
Скорость работы.
Важной характеристикой адаптера монитора является скорость работы. В тестовом режиме все адаптеры работают достаточно быстро, но при выводе графических изображений с высоким разрешением скорость работы довольно существенна. В данном случае может оказаться необходимым использование видеоускорителя.
Видеопамять.
Монитор по отношению к процессору выступает в той же роли, что телевизор по отношению к телецентру: он показывает изображение, формируемое процессором.
В графическом режиме монитора в видеопамяти для каждой точки экрана должен быть записан тот цвет, которым она выводится. Так что чем больше разрешающая способность и чем больше может одновременно изображаться цветов на экране, тем больше должен быть объем видеопамяти. Для режима 800х600х256 и 1024х768х16 требуется видеопамять размером 512Кбайт, а для 1024х768х256 - 1Мбайт.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23
