Принципы ввода информации с бумажных носителей
Ввод графической информации в ЭВМ для АСУ производится в три этапа. На первом этапе определяются координаты графических элементов, на втором — координаты преобразуются в цифровой код, на третьем — они записываются в память ЭВМ и передаются для обработки в арифметическое устройство (АУ). Определение координат графических элементов можно производить автоматическим и полуавтоматическим способами. Преобразование координат графических элементов в цифровой код осуществляется несколькими методами: — в память ЭВМ записываются значения текущих координат всех элементов; — графическая информация представляется в аналитическом виде; — исходные данные описываются на специальном графическом языке. Все перечисленные методы и способы преобразования и представления в ЭВМ графической информации определяют требования, предъявляемые к техническим средствам преобразования информации для ЭВМ в АСУ.
1) Устройство ввода графической информации (УВГИ) — это устройство, преобразующее графические данные в машинные коды. Любую графическую информацию можно рассматривать как набор оптических неоднородностей, отличающихся по яркости и цвету.
Таким образом, любое УВГИ решает следующие задачи:
- 1. дискретизация изображения на элементы;
- 2. преобразование оптической информации в электрический аналоговый сигнал;
- 3. преобразование аналогового сигнала в цифровой код.
Количество дискретных элементов определяется заданной точностью представления графической информации. Объемом информации о графическом изображении определяется быстродействие УВГИ. По методам дискретизации различают УВГИ автоматического и полуавтоматического типов. К автоматическим УВГИ относятся матричные, сканирующие и следящие устройства; к полуавтоматическим — телевизионные, акустические, оптические, электрические и электромеханические устройства.
Вводить изображение в компьютер можно разными способами, например используя видеокамеру или цифровую фотокамеру. Еще одним устройством ввода графической информации в компьютер является оптическое сканирующее устройство, которое обычно называют сканером. Сканер позволяет оптическим путем вводить черно-белую или цветную печатную графическую информацию с листа бумаги. Отсканировав рисунок и сохранив его в виде файла на диске, можно затем вставить его изображение в любое место в документе с помощью программы текстового процессора или специальной издательской программы электронной верстки, можно обработать это изображение в программе графического редактора или отослать изображение через факс-модем на телефакс, находящейся на другом конце света.
Сканер — это глаза компьютера. Первоначально они создавались именно для ввода графических образов, рисунков, фотоснимков, чертежей, схем, графиков, диаграмм. Однако, помимо ввода графики, в настоящее время они все шире используются в довольно сложных интеллектуальных системах OCD или Optical Character Recognition, то есть оптического распознания символов. Эти «умные» системы позволяют вводить в компьютер и читать текст. Сперва текст вводится в компьютер с бумаги как графическое изображение. Затем компьютерная программа обрабатывает это изображение по сложным алгоритмам и превращает в обычный текстовый файл, состоящий из символов ASCII. А это значит, что текст книги или газетной статьи можно быстро вводить в компьютер, вовсе не пользуясь клавиатурой. А если система распознавания OCR соединяется еще и с программой перевода, в компьютер можно вводить страницы текста на иностранном языке и почти мгновенно получать готовый перевод. Конечно литературные качества электронного перевода обычно не слишком высокие, в научно-технических текстах литературные достоинства — не самое главное, зато готовый перевод формально достаточно точен и его можно получить фантастически быстро. Сканеры бывают различных конструкций.
- 1. Ручной сканер. Это самый простой и дешевый сканер. Ручной сканер, словно мышка, соединяется кабелем с компьютером. При прокатывании сканера по странице книги или журнала, необходимое изображение считывается и в цифровом коде вводиться в память компьютера. В ручном сканере роль привода считывающего механизма выполняет рука. Понятно, что равномерность перемещения сканера существенно сказывается на качестве вводимого в компьютер изображения. Ширина вводимого изображения для ручных сканеров обычно не превышает 4 дюймов ( 10 см ). Современные ручные сканеры могут обеспечивать автоматическую «склейку» изображения, то есть формируют целое изображение из отдельно вводимых его частей. К основным достоинствам этих сканеров относятся небольшие габаритные размеры и сравнительно низкая цена, однако добиться высокого качества изображения с их помощью очень трудно, поэтому ручные сканеры можно использовать для ограниченного круга задач. Кроме того, они совершенно лишены «интеллектуальности», свойственной другим типам сканеров.
- 2. Планшетный сканер. Это наиболее распространенный тип сканеров. Первоначально он использовался для сканирования непрозрачных оригиналов. Почти все модули имеют съемную крышку, что позволяет сканировать «толстые» оригиналы (журналы, книги). Дополнительно некоторые модели могут оснащаться механизмом подачи отдельных листов, что удобно при работе с программами распознавания текстов — OCR (Optical Characters Recognition). В последние время многие фирмы-лидеры в производстве плоскостных сканеров стали дополнительно предлагать слайд-модуль (для сканирования прозрачных оригиналов). Слайд-модуль имеет свой, расположенный сверху, источник света. Такой слайд-модуль устанавливается на плоскостной сканер вместо простой крышки и превращает сканер в универсальный ( плоскостной сканер с установленным слайд-модулем ).
- 3. Барабанный сканер. Основное его отличие состоит в том, что оригинал закрепляется на прозрачном барабане, который вращается с большой скоростью. Считывающий элемент располагается максимально близко от оригинала. Данная конструкция обеспечивает наибольшее качество сканирования. Обычно в барабанные сканеры устанавливают три фотоумножителя, и сканирование осуществляется за один проход. «Младшие» модели у некоторых фирм с целью удешевления используют вместо фотоумножителя фотодиод в качестве считывающего элемента. Барабанные сканеры способны сканировать любые типы оригиналов.
В отличие от плоскостных сканеров со слайд-модулем, барабанные могут сканировать непрозрачные и прозрачные оригиналы одновременно. 4.Проекционный сканер. Этот тип сканеров применяется для сканирования с высоким разрешением и качеством слайдов небольшого формата (как правило, размером не более 4 x 5 дюймов). Существует две модификации: с горизонтальным и вертикальным расположением оптической оси считывания. Наиболее популярным в России, как, впрочем, и на Западе, является вертикальный проекционный сканер. Типов оригиналов бывает всего два. Это прозрачные негативные и позитивные слайды, которые сканируют в проходящем свете. Непрозрачные оригиналы представляют собой либо аналоговые изображения — фотографии, либо дискретные — иллюстрации из печатных изданий (в полиграфии полутоновая печать осуществляется с помощью растровых точек различного цвета и размера ). 5.Считывание изображения. Механизмы считывания изображения базируются или на фотоумножителе, или на ПЗС. Фотоумножитель проще всего сравнить с радиолампой-фотосенсором, у которой имеются пластины катода и анода и которая конвертирует свет в электрический сигнал. Считываемая информация подается на фотоумножитель точка за точкой с помощью засвечивающего луча. ПЗС — относительно дешевый полу проводниковый элемент довольно малого размера. ПЗС так же как и умножитель конвертирует световую энергию в электрический сигнал. Набор элементарных ПЗС-элементов располагают последовательно в линию, получая линейку для считывания сразу целой строки, естественно и освещается сразу целая строка оригинала. Цветное изображение такими сканерами считывается за три прохода (с помощью RGB-светофильтра). Многие сканеры имеют три параллельные линейки ПЗС, тогда сканирование цветных оригиналов осуществляется за один проход, так как каждая линейка считывает один из трех базовых цветов. Потенциально ПЗС-сканеры более быстродейственны чем барабанные сканеры на фотоумножителях.
Сканеры различаются по многим параметрам — технология считывания изображения, типу механизма и некоторым другим. Существуют параметры сканирующего устройства, влияющие на качество изображения. К таким параметрам относится оптическая разрешающая способность, число передаваемых полутонов и цветов, диапазон оптических плотностей, интеллектуальность сканера, световые искажения, точность фокусировки (резкость).
Интеллектуальность сканера. Под интеллектуальностью обычно подразумевается способность сканера с помощью заложенных в нем аппаратным и поставляемых с ним программных средств автоматически настраиваться и минимизировать потери качества. Наиболее ценятся сканеры, обладающие способностью автокалибровки, т.е. настройки на динамический диапазон плотностей оригинала, а также компенсации цветовых искажений. Допустим, мы имеем ПЗС-сканер, воспринимающий оптический диапазон плотностей до 3.2. С его помощью нам нужно отсканировать слайд, имеющий максимальную оптическую плотность 4.0. «Хороший» сканер сначала делает предварительное сканирование для анализа оригинала и получения диаграммы оптических плоскостей. После анализа диаграммы сканер производит свою автокалибровку с целью сдвига своего динамического диапазона восприятия оптических плотностей. таким образом минимизируются потери в «тенях» благодаря сокращению потерь в «светах».
Цветовые искажения сканеров. Каждый сканер обладает своими собственными недостатками при восприятии цветов и общими недостатками, присущими данной модели. Общие недостатки обусловлены техническими возможностями и механическими характеристиками модели. Собственный недостаток сканера обусловлен индивидуальной способностью освещающего оригинал источника света и считывающего элемента. Считается, что все продаваемые сканеры проходят заводскую калибровку. Однако, если сканер имеет функцию автокалибровки, то это большое преимущество перед сканером, лишенным такой функции. Автокалибровка сканера позволяет скорректировать цветовые искажения и увеличить число распознаваемых цветовых оттенков. Поскольку источник света имеет свойство изменять свои характеристики со временем, как, впрочем, и считывающий элемент, наличие автокалибровки приобретает первостепенное значение, если Вы постоянно с цветными полутоновыми изображениями. Практически все современные мо- дели сканеров обладают такой функцией.
Чтобы ввести цветное изображение со снимка в память компьютера, нужен цветной сканер или дигитайзер для ввода слайдов. Спрашивается, а нужно ли вообще вводить изображения в компьютер? Убедительных аргументов в пользу ввода снимков в компьютер может быть немало. Во-первых, для профессиональных целей фоторепортерам порой действительно нужны мгновенные снимки, чтобы сразу же убедиться в их качестве и выразительности. Во-вторых, такие цифровые снимки можно немедленно использовать для электронной верстки, например, в журналисткой практике в газете, на телевидении или в информационном агенстве. В-третьих, файл с изображением можно тут же переправить по каналам связи на любое расстояние. В-четвертых, в цифровые изображения в компьютере можно легко вмешиваться, их удобно редактировать, кадрировать, ретушировать, оснащать спецэффектами. В-пятых, вполне оправдан повсеместный отказ от применения химических процессов по экологическим соображениям. В-шестых, долговременно хранить готовые фотоснимки удобнее и надежнее на компакт-дисках. В-седьмых, с помощью компьютера весьма удобно показывать снимки в большой аудитории, студентам или школьникам. В-восьмых, цифровые снимки необходимы для создания мультимедиа. И еще многое другое.
Итак, цифровая камера предназначена для ввода изображений в компьютер. Но печатные изображения в компьютер можно ввести и с помощью сканера, а «живые» кадры можно «схватить» и ввести прямо с видеокамеры или с видеомагнитофона. Однако цифровые фотокамеры превосходят по качеству ввод с видеокамеры. Кроме того, цифровая камера — самый быстрый и простой способ ввода изображения в компьютер. Цифровые камеры записывают изображение в память, которая затем может быть без дополнительных специальных устройств введена в любой компьютер через порт связи. А чтоб навсегда сохранить полученные снимки, фирма Kodak разработала практическую и недорогую технологию размещения электронных фотографий на компакт-дисках в стандарте Кodak Photo CD. Эта технология скоро вытеснит традиционную химическую фотографию. На каждом компакт-диске может поместиться целый фотоальбом. С помощью плейера, диски Photo CD можно просматривать на экране любого телевизора или компьютера.
Для ввода в компьютер изображений или текста с книги используется
©Reshak.ru — сборник решебников для учеников старших классов. Здесь можно найти решебники, ГДЗ, переводы текстов по школьной программе. Практически весь материал, собранный на сайте — авторский с подробными пояснениями профильными специалистами. Вы сможете скачать гдз, решебники, улучшить школьные оценки, повысить знания, получить намного больше свободного времени.
Главная задача сайта: помогать школьникам и родителям в решении домашнего задания. Кроме того, весь материал совершенствуется, добавляются новые сборники решений.
Устройство ввода в компьютер графических изображений.
Добрый вечер! Здравствуйте, уважаемые дамы и господа! Пятница! В эфире капитал-шоу «Поле чудес»! И как обычно, под аплодисменты зрительного зала я приглашаю в студию тройку игроков. А вот и задание на этот тур:
Вопрос: Устройство ввода в компьютер графических изображений. (Слово из 6 букв)
Сканер (6 букв)
Если этот ответ не подходит, пожалуйста воспользуйтесь формой поиска.
Постараемся найти среди 775 682 формулировок по 141 989 словам .
Информатика 8 класс на тему: «Ввод изображений с помощью сканера, графического планшета. Использование готовых графических объектов.»
план-конспект урока по информатике и икт (8 класс) на тему
Тема урока: Ввод изображений с помощью сканера, графического планшета. Использование готовых графических объектов.
Планируемые образовательные результаты:
— предметные – систематизированные представления о растровой и векторной графике;
— метапредметные – умения правильно выбирать формат (способ представления) графических файлов в зависимости от решаемой задачи;
— личностные – знание сфер применения компьютерной графики; способность применять теоретические знания для решения практических задач; интерес к изучению вопросов, связанных с компьютерной графикой.
Решаемые учебные задачи:
1) расширение представлений о сферах применения компьютерной графики;
2) обобщение представлений о способах создания цифровых графических объектов;
3) расширение и систематизация представлений о растровой и векторной графике;
4) формирование представлений о разнообразии и целесообразности использования тех или иных графических форматов.
Используемые на уроке средства ИКТ:
— персональный компьютер (ПК) учителя, мультимедийный проектор, экран.
1. Организационный момент (1 минута)
Приветствие обучающихся, сообщение темы и целей урока.
2. Повторение (10 минут)
1. Компьютерная графика – это…
Компьютерная графика — это широкое понятие, обозначающее:
1) разные виды графических объектов, созданных или обработанных с помощью компьютера;
2) область деятельности, в которой компьютеры используются как инструменты создания и обработки графических объектов.
2. Где применяется компьютерная графика
Компьютерная графика прочно вошла в нашу повседневную жизнь. Она применяется:
— для наглядного представления результатов измерений и наблюдений (например, данных о климатических изменениях за продолжительный период, о динамике популяций животного мира, об экологическом состоянии различных регионов и т. п.), результатов социологических опросов, плановых показателей, статистических данных, результатов ультразвуковых исследований в медицине и т. д.;
— при разработке дизайнов интерьеров и ландшафтов, проектировании новых сооружений, технических устройств и других изделий;
— в тренажёрах и компьютерных играх для имитации различного рода ситуаций, возникающих, например, при полете самолёта или космического аппарата, движении автомобиля и т. п.;
3. Просмотр и обсуждение анимации «Графика в компьютерных играх».
— при создании всевозможных спецэффектов в киноиндустрии;
— при разработке современных пользовательских интерфейсов программного обеспечения и сетевых информационных ресурсов;
— для творческого самовыражения человека (цифровая фотография, цифровая живопись, компьютерная анимация и т. д.).
4. Просмотр и обсуждение анимации «Анимированные графические объекты».
5. Просмотр и обсуждение анимации «Статические графические объекты».
6. Просмотр и обсуждение анимации «Научная графика».
3. Изучение нового материала (20 минут)
Новый материал излагается в сопровождении презентации «Ввод изображений с помощью сканера, графического планшета. Использование готовых графических объектов».
На заре развития компьютерной техники не было ни дисплея, без которого мы не представляем компьютер, ни принтера, без которого мы не можем распечатать информацию на бумагу, ни тем более сканера, цифрового фотоаппарата и я немного вас ошеломлю, если скажу, что не было даже клавиатуры, не говоря уже о всем нам известной «мышке». Почему? И как же тогда работали с компьютером ? А очень просто. Вводили информацию с помощью, можно сказать, обычных выключателей и кнопок от обычных дверных звонков, а получали ответ компьютера, списывая последовательность перемигивания обычных лампочек.
Но как вы сами понимаете, техника не стоит на месте – она развивается. Вначале все усилия были сконцентрированы только на одном: создать машину, способную самостоятельно вычислять. Об удобстве работы никто и не думал. Какие удобства? О каком комфорте общения с компьютером идёт речь, если самого компьютера то нет? Вспомните, какими были первые автомобили, и какими в настоящее время они выпускаются. «Разве можно сравнить» – скажете вы. Можно и разница будет только лишь в удобстве водителя. А машину как создали в начале по схеме: двигатель – трансмиссия – колеса, так до сих пор и создают. Разница только лишь в удобстве управления и удобстве пользования.
Графические объекты, созданные или обработанные с помощью компьютера, сохраняются на компьютерных носителях; при необходимости они могут быть выведены на бумагу или другой подходящий носитель (плёнку, картон, ткань и т. д.).
Графические объекты на компьютерных носителях будем называть цифровыми графическими объектами.
Существует несколько способов получения цифровых графических объектов.
1) копирование готовых изображений с цифровой фотокамеры, с устройств внешней памяти или «скачивание» их из Интернета;
2) ввод графических изображений, существующих на бумажных носителях, с помощью сканера;
3) создание новых графических изображений с помощью программного обеспечения.
Рассказ о принципе работы сканера.
Принцип работы сканера состоит в том, чтобы разбить имеющееся на бумажном носителе изображение на крошечные квадратики — пиксели, определить цвет каждого пикселя и сохранить его в двоичном коде в памяти компьютера.
1.Какие устройства, используемые для ввода информации вы знаете?
Ответ: сканер, графический планшет.
Ска́нер (англ. scanner) — устройство, выполняющее преобразование изображений в цифровой формат — цифровую копию изображения объекта. Процесс получения этой копии называется сканированием; устройство, которое при помощи АЦП создаёт цифровое описание изображения внешнего для ЭВМ образа объекта и передаёт его посредством системы ввода/вывода в ЭВМ.
- Планшетный сканер (Flatbed Scanner)
- Ручной сканер (Handheld Scanner)
- Барабанный сканер (Drum Scanner)
- Разрешение (Resolution) – число точек или растровых ячеек, из которых формируется изображение, на единицу длины или площади. Чем больше разрешение устройства, тем более мелкие детали могут быть воспроизведены.
- Аппаратное/оптическое разрешение сканера (Hardware/optical Resolution) – это одна из основных характеристик сканера, напрямую связанная с плотностью размещения чувствительных элементов на матрице сканера. Измеряется в количестве пикселов на квадратный дюйм изображения – PPI (Pixel Per Inch). Пример: 300´300 ppi.
- Интерполированное разрешение (Interpolated Resolution) – разрешение изображения, полученного при помощи математической обработки исходного изображения. С улучшением качества имеет мало общего. Часто служит рекламной уловкой для неподготовленных пользователей. Пример: 600´1200 (9600) ppi (цифра 600 – максимальное оптическое разрешение, 1200 – разрешение «двойного шага», 9600 – максимальное интерполированное разрешение).
- Глубина цвета (color depth) – количество разрядов каждого пиксела в цифровом изображении, в том числе выдаваемом сканером. Описывает максимальное количество цветов, воспроизводимое сканером в виде степени числа 2. Одному разряду соответствует черно-белое изображение, 8-ми – серое полутоновое, 16-ти – цветное, 24-цветное изображение – наиболее близкое к человеческому восприятию (модель RGB), 36bit и больше – полноцветное изображение с высокой достоверностью цветопередачи, предназначенное для профессиональной работы, чаще всего в издательском деле.
Графический планшет (дигитайзер)
это устройство, предназначенное для оцифровки изображений, применяемое для создания на компьютере рисунков и набросков . Художник создает изображение на экране, но его рука водит пером по планшету. Как правило, планшет используют профессиональные художники для более точной обработки (создания) изображений. Кроме того, дигитайзер можно использовать просто как аналог манипулятора «мышь».
Дигитайзер, или планшет, как его часто называют, состоит из двух основных элементов: основания и курсора, двигающегося по его поверхности. Принцип действия дигитайзера основан на фиксации местоположения курсора с помощью встроенной в планшет сетки. При нажатии на кнопку курсора его местоположение на поверхности планшета фиксируется, а его координаты передаются в компьютер. Сетка состоит из проволочных или печатных проводников с довольно большим расстоянием между соседними проводниками (от трех до шести мм). По принципу работы и технологии существуют различные типы планшетов. В электростатических планшетах регистрируется локальное изменение электрического потенциала сетки под пером. В электромагнитных — перо излучает электромагнитные волны, а сетка служит приёмником. В обоих случаях на перо должно быть подано питание. Кроме того, сегодняшние планшеты можно разделить на два типа по принципу работы — пассивные и активные. Здесь стоит заметить, что информацию о технологии работы планшетов удалось получить только от одной компании, присутствующей на российском рынке — от Wacom. От компании Genius, к сожалению, ответа на просьбу предоставить материалы не последовало. Поэтому при описании принципов работы использовались только данные одной компании.
- Работа в группах (10 минут)
В зависимости от способа создания графического изображения различают растровую, векторную и фрактальную графику.
В растровой графике изображение формируется в виде растра совокупности точек (пикселей), образующих строки и столбцы.
Растровые графические изображения редко создают вручную. Чаще всего их получают путём сканирования подготовленных художниками иллюстраций или фотографий; в последнее время для ввода растровых изображений в компьютер широко применяются цифровые фотокамеры.
В векторной графике изображения формируются на основе таких наборов данных (векторов), описывающих графические объекты, и формул их построения.
Не всякое изображение можно представить, как совокупность простых геометрических фигур. Такой способ представления хорош для чертежей, схем, деловой графики и в других случаях, где особое значение имеет сохранение чётких и ясных контуров изображений.
Фрактальная графика , как и векторная, основана на математических вычислениях. Но, в отличие от векторной графики, в памяти компьютера хранятся не описания геометрических фигур, составляющих изображение, а сама математическая формула (уравнение), по которой строится изображение.
