Сканери

Сканер - це пристрій, який дає змогу вводити в комп'ютер чорно-біле або кольорове зображення, прочитувати графічну та текстову інформацію. Сканер використовують у випадкові, коли виникає потреба ввести в комп'ютер із наявного оригіналу текст і/або графічне зображення для його подальшого оброблення (редагування і т.д.). Введення такої інформації за допомогою стандартних пристроїв введення потребує багато часу і праці. Сканована інформація потім обробляється за допомогою спеціального програмного забезпечення (наприклад, програмою FineReader) і зберігається у вигляді текстового або графічного файлу.

Принцип дії. Основним елементом сканера є CCD-матриця (Charge Coupled Device - пристрій із зарядовим зв'язком) або PMT (PhotoMultiplier Tube - фотомножник). Колби-фотомножники використовуються лише у складних і дорогих барабанних професійних сканерах, тому доцільніше розглядати принцип дії сканерів із CCD-матрицею. CCD-матриця - це набір діодів, що реагують на світло при дії зовнішньої напруги. Від якості матриці залежить якість розпізнавання зображення.

Дешеві моделі розпізнають наявність/відсутність кольору, складні моделі - відтінки сірого кольору, ще складніші - всі кольори. Аркуш, що сканується, освітлюється ксеноновою лампою або набором світлодіодів. Відбитий промінь за допомогою системи дзеркал або лінз проектується на CCD-матрицю. Під дією світла та зовнішньої напруги, матриця генерує аналоговий сигнал, що змінюється при переміщенні відносно неї аркуша та інтенсивності відображення різних елементарних фрагментів. Сигнал подається на аналогово-цифровий перетворювач, де він оцифровується (представляється у вигляді набору нулів та одиниць) і передається у пам'ять комп'ютера. Існує два способи сканування: переміщення аркуша відносно нерухомої CCD-матриці або переміщення світлочутливого елемента при нерухомому аркуші.

Класифікація сканерів. Існує чимало моделей сканерів, що різняться методом сканування, допустимим розміром оригіналу та якістю оптичної системи. Всі сканери можна поділити на три основних види, які відрізняються за способом переміщення лінійки світлочутливих елементів – датчиків:

- Ручні сканери і штрих-сканери. Датчик переміщується вздовж аркушу паперу вручну.
- Роликові сканери. Датчик нерухомий, а система роликів переміщує папір вздовж нього.
- Планшетні сканери. Папір нерухомий, а датчик переміщується вздовж нього автоматично сканером.

У ручних сканерах при переміщенні датчика за допомогою валика, що котиться по паперу разом із датчиком, генерується сигнал введення. Він містить дані про швидкість переміщення та про пройдену відстань. Це дозволяє за допомогою програмного засобу сканера виконувати растрування зображення.
Довжина датчика ручних сканерів визначає поле сканування і становить близько десяти сантиметрів. Тому для сканування сторінки необхідно сканувати її частинами, а потім об’єднати фрагменти, отримані в результаті сканування. Таке сканування має ряд недоліків і тому сканування з ручним переміщенням датчиків використовують переважно тільки в спеціалізованих пристроях таких, як штрих-сканерах і т.п.

У корпусі роликового сканера встановлюється датчик і вздовж нього переміщується аркуш паперу за допомогою пристрою, який складається з набору роликів. Таким чином, вся сторінка сканується за один прохід. Це допомагає уникнути багатьох утруднень, які виникають при роботі з ручним сканером. Приблизно таким чином виконується сканування зображення у факсимільних апаратах, автоматах для продажу товарів за паперові гроші і т.п.

Але і цей тип сканерів не позбавлений недоліків. Наприклад, не можна розташовувати між роликами книги. Різниця в товщині паперу чи інші складнощі, пов’язані з процесом подавання паперу, можуть привести до нерівномірного руху і в результаті до спотворення зображення.
Третій спосіб сканування полягає в тому, щоб розмістити папір в сканері нерухомо і переміщувати датчик (всередині сканера) вздовж паперу. Сканери, які побудовані таким чином, називаються планшетними.
Сканери можуть бути кольоровими або монохромними. Утворення кольорового зображення потребує даних про інтенсивність (з фізичної точки зору – яскравість) і колір для кожного пікселя.
Сканери можуть під’єднуватись до послідовного (COM, USB), паралельного (LPT) чи порту SCSI комп’ютера.

Основні технічні характеристики сканерів:

· Роздільна здатність. Сканер розглядає любий об'єкт як набір окремих точок (пікселів). Щільність пікселів (кількість на одиницю площі) називається роздільною здатністю сканера і вимірюється у dpi (dots per inch - точок на дюйм). Пікселі розташовуються рядами, утворюючи зображення. Процес сканування відбувається по рядках, весь рядок сканується одночасно. Звичайна роздільна здатність сканера становить 200-720 dpi. Більше значення (понад 1000) відображає інтерполяційну роздільну здатність, досягнуту програмним шляхом із використанням математичної обробки параметрів розташованих поруч точок зображення. Якість відсканованого матеріалу залежить також від оптичної роздільної здатності (визначається кількістю світлочуттєвих діодів CCD-матриці на дюйм) та механічної роздільної здатності (визначається дискретністю руху світлочуттєвого елементу або системи дзеркал відносно аркуша). Вибір роздільної здатності визначається застосуванням результатів сканування: для художніх зображень, які потрібно друкувати на фотонабірних машинах роздільна здатність повинна складати 1000-1200 dpi, для друкування зображення на лазерному або струменевому принтері - 300-600 dpi, для перегляду зображення на екрані монітора - 100-200 dpi, для розпізнавання тексту - 200-400 dpi.

· Глибина представлення кольорів. При перетворенні оригіналу у цифрову форму, зберігаються дані про кожний піксел зображення. Прості сканери визначають наявність або відсутність кольору, результуюче зображення буде чорно-білим. Для представлення пікселів достатньо одного розряду (0 або 1). Для передачі відтінків сірого між чорним та білим кольором необхідно як мінімум 4 розряди (16 відтінків) і 8 розрядів (256 відтінків). Чим більше розрядів, тим якісніше передаються кольори. Більшість сучасних кольорових сканерів підтримує глибину кольору 24 розряди. Відповідно сканер дозволяє розпізнавати біля 16 млн. кольорів і можна якісно сканувати фотографії. На ринку сканерів є моделі, що мають глибину представлення кольору 30 та 34 розряди.

· Динамічний діапазон. Діапазон оптичної щільності, визначає спектр напівтонів. Оптична щільність визначається як відношення падаючого світла до відображеного і коливається у діапазоні від 0,0 (абсолютне біле тіло) до 4,0 (абсолютно чорне тіло). Значення діапазону доповнюється літерою D і визначає ступінь його чутливості. Більшість планшетних сканерів мають стандартний діапазон 2,4 D, важко розрізняють близькі відтінки одного кольору, але цього достатньо для непрофесійного користувача.

· Метод сканування. Якість сканованого кольорового зображення залежить від методу накопичення даних сканером. Розрізняють два основних методи, що відрізняються кількістю проходів CCD-матриці над оригіналом. Перші сканери використовували 3-прохідне сканування. При кожному проході сканувався один із кольорів палітри RGB. Сучасні сканери використовують однопрохідну методику, яка розділяє світловий промінь на складові за допомогою призми.

· Область сканування. Максимальний розмір зображення, що сканується. Ручні сканери - до 105 мм, барабанні, планшетні сканери - від формату А4 до Full Legar (8.5'x14').

· Швидкість сканування. Немає стандартної методики, що визначає продуктивність сканера. Виробники вказують кількість мілісекунд сканування одного рядка. Але потрібно враховувати також спосіб під'єднання до комп'ютера, драйвер, схему передачі кольорів, роздільну здатність. Тому швидкість сканування визначається експериментальним шляхом.

Камери

Для організації на безкрайніх Інтернету відеоконференцій (або просто базікання) стане в нагоді Веб-камера. За допомогою цих пристроїв (і, природно, швидких локальних мереж), можна у будь-який момент влаштувати нараду зі своїми співробітниками, не відриваючи їх від робочих місць. А це, як показує практика, дає вельми відчутну практичну користь.

Обмовимося відразу — про справжні відеокамери тут мові не йде. Тобто можете навіть і не мріяти про хорошу оптику, про якісне перенесення кольорів і тому подібній розкоші. Та і зберігати відеозображення з веб-камери вам і в голову не прийде. Адже потрібний-то цей агрегат зовсім для іншого — забезпечувати надходження на ваш комп'ютер відеопотоку з якістю і об'ємом, достатнім для передачі в Інтернеті. Тут, правда, є одна заковика. Практично всі веб-камери розраховані на роботу зі швидкісним підключенням до інтернету. Оскільки зображення веб-камера видає не статичне, потрібно врахувати і іншу важливу величину — частоту оновлення кадрів. Так от, на звичайному, модемному з'єднанні навіть при крихітній картинці 150x200 точок 24 кадрів ви, швидше за все, не отримаєте (реально — від 10 до 20). А це означає, ривки і затримки неминучі...

Поки ж звернете увагу на інші показники веб-камеры — реакція на різні умови освітлення, наявність вбудованого або додаткового мікрофону, довжину сполучного USB-шнура, здатність камери працювати «в зв'язці» з популярними програмами для голосового і відеоспілкування (наприклад, Microsoft NetMeeting). І, звичайно ж, на максимальний дозвіл: хоча якість картинки 640x480 крапок вже давно стало стандартом, на ринку зустрічаються моделі з куди нижчим порогом дозволу (багато камер вартістю до 50 дол. забезпечують дозвіл лише до 352x288 крапок).

До речі, а чи знаєте ви, що хороша веб-камера з успіхом може замінити цифровий фотоапарат? Більшість камер уміють не лише передавати на комп'ютер потік відеоінформації, але і висмикувати з цього потоку окремі кадри-картинки. А ось їх майбутня доля залежить від якості камери: дорогі моделі можуть зберігати зображення у вбудованій пам'яті, не вимагаючи постійного підключення до комп'ютера, дешевші ж вимушені відразу скидати весь свій «вантаж» на жорсткий диск

Графопобудівни́к (plotter) — пристрій, що призначений для виведення даних в графічній формі на папір.

Пло́тер — широкоформатний, найчастіше струменевий принтер зорієнтований на друк аркушів формату А0, А1, А2, А3, А4 тощо різної товщини (від 80 г/м2, ватманів, напівватманів тощо). Використовується для друку як у чорнобілому так і в кольоровому варіантах, креслень, схем, карт, рекламних плакатів, цінників великого формату (наприклад: на вікнах супермаркетів).

Особливості: великі об'єми чорнильниць, можливість підключення СНПЧ (Система Неперервної Подачі Чорнил) для ще більших об'ємів друку, «гаряча» заміна чорнильниць та картриджа.