Технология ввода данных.

Специальные периферийные устройства, обеспечивающие ввод графической информации:

Дигитайзеры (цифрователи).

Дигитайзер (digitizer, digitiser, tablet, table digitizer, digi­tizer tablet, digital tablet, graphic tablet), цифрователь, графический планшет, графическое устройство ввода данных, графо-повторитель - устройство для ручного цифрования картогра­фической и графической документации в виде множества или последовательности точек, положение которых описывается прямоугольными декартовыми координатами плоскости.

Конструктивно дигитайзер состоит из плоского стола - план­шета (tablet) форматом А4...А0 и съемника информации {курсора для высокоточного или пера для низкоточного съема координат). В раз­личных моделях съемник информации изготавливается в беспроводном или проводном вариантах.

По принципу определения координат дигитайзеры разделяют­ся на сетчато-проводниковые и акустические. Под рабочей поверхно­стью планшета сетчато-проводниковых дигитайзеров, которые под­разделяются на электростатические и электромагнитные, располо­жена сетка взаимно перпендикулярных проволочных или печатных проводников. Расстояние между соседними проводниками составляет 3...6 мм. В электростатических дигитайзерах регистриру­ется локальное изменение электрического потенциала сетки под кур­сором. В электромагнитных - курсор излучает электромагнитные волны, а сетка служит приемником.

В акустических дигитайзерах координаты съемника информа­ции определяются по интервалам времени между возникновением ис­кры на конце пера (искрового датчика) и моментом принятия звукового сигнала. Звуковые сигналы принимаются чувствительными микрофонами, расположенными по краям планшета. Значения времени задержки сигналов пересчитываются в значения координат определенной точки.

Для оценки возможностей дигитайзеров используются характеристики — разрешение и точность. Разрешение дигитайзера - минимальный шаг (инкремент\С которым считываете информация. Разрешение обычно выражается в количестве точек на дюйм (2,54 см) - dpi (dots per inch) m в количестве линий на дюйм - lpi (lines per inch). Следует различать разрешение как характеристику прибора и как программно задаваемый параметр, который является переменной величиной дигитайзера.

Точность дигитайзера — погрешность в определении коор­динат курсора. Эта величина зависит от типа и конструкции диги­тайзера. На нее влияют неточности при изготовлении регистрирую­щей сетки планшета, способность воспроизводить координаты не­подвижного курсора (повторяемость), устойчивость к разным температурным условиям (стабильность), качество курсора, помехо­защищенность и т.д.

Важными параметрами дигитайзера являются также: общие габариты (outside dimension), размер рабочей области (surface sizes, size of active area), устанавливающей размеры чувствительной части поверхности дигитайзера, и скорость обмена (output rate), отражаю­щая реальную скорость передачи координат дигитайзером.

Сканеры.

Сканер (scanner), сканирующее устройство - уст­ройство аналого-цифрового преобразования изображения для его автоматизированного ввода в компьютер в растро­вом формате путем сканирования в отраженном свете с непрозрачного или в проходящем свете с прозрачного оригинала (цветного и (или) монохромного полутонового и штрихового).

Принцип работы сканера заключается в преобразовании све­тового сигнала в электрический. Световой сигнал создается стаби­лизированной газоразрядной лампой, а преобразование осуществля­ется с помощью оптической системы, создаваемой либо на базе при­бора с зарядовой связью (ПЗС) (синоним Charged Coupled Device -CCD) - фоточувствительного кристалла полупроводника, служаще­го для преобразования воспринимаемого изображения в пикселы, либо на базе линейки фотодиодов (ЛФД) (синоним Contact Image Sensor - CTS), которая располагается непосредственно под оригина­лом. Для получения цветного изображения световой сигнал пропус­кается через многослойный набор светофильтров.

По конструктивным особенностям различают планшетные (flatbed scanner), барабанные (drum scanner), роликовые (рулонные, протяжные - sheet-feed scanner), ручные (handheld scanner), проекци­онные и ЗD-сканеры.

Планшетный сканер представляет собой устройство формата А4...А1, в котором сканируемый материал неподвижно размещается на стеклянной поверхности, под которой перемещается подвижная ка­ретка с излучающей газоразрядной лампой и оптической системой.

В барабанных сканерах сканируемое изображение на гибкой основе закрепляется на вращающемся с постоянной скоростью ба­рабане, а оптическая система либо неподвижна, либо перемещается на прецизионной винтовой паре вдоль барабана и в один момент времени сканирует один пиксел изображения.

В роликовых {рулонных или протяжных) сканерах скани­руемый материал протягивается с помощью привода через ролики над неподвижной оптической системой.

Ручной сканер является, по сути, оптической системой планшетного сканера, которую по поверхности оригинала перемещает сам пользователь.

Проекционный сканер работает по принципу цифрового фо­тоаппарата.

ЗD-сканер представляет собой лазер, перемещающийся в вертикальной плоскости и сканирующий плавно вращающийся пространственный объект.

Сканеры характеризуются следующими основными показа­телями: Л разрешающей способностью, Л глубиной цвета, Л диа­пазоном оптических плотностей.

Разрешающая способность, или разрешение сканера (scanner resolution), представляет собой совокупность параметров, характеризующих максимальную точность или степень детальности (минимальный размер деталей изображения) представления ориги­нала в цифровом виде. Разрешение сканера измеряется в пикселах на дюйм (pixels per inch - ppi). Наиболее точно с технической точки зрения разрешающую способность сканера следует измерять в вы­борках на единицу длины оригинала (samples per inch - spi), что бо­лее точно описывает физическую сущность процесса сканирования.

Различают оптическое разрешение, представляющее собой плотность элементов в ПЗС-линейке; механическое разрешение - точность позиционирования каретки с ПЗС-линейкой и интерполя­ционное разрешение - разрешение изображения, полученное в ре­зультате 16-кратного программного увеличения изображения от­сканированного оригинала.

Глубина цвета, или разрядность (size of bit representation), бытность означает, сколько двоичных разрядов (битов) использу­ется сканером для кодирования информации о цвете каждого пик­села изображения.