Fotogrametri- (photos-light, gramma-record, metreo-measurements) suatu disiplin ilmu yang berkaitan dengan penentuan parameter geometris (bentuk, dimensi, posisi spasial, dan properti objek lainnya berdasarkan gambarnya)

penginderaan jauh- memperoleh informasi tentang objek sesuai dengan pengukuran yang dilakukan pada jarak jauh dari objek, yaitu tanpa kontak langsung dengannya.

Keuntungan data penginderaan jauh:

Tampilan informasi digital

Objektivitas dan keandalan

Visibilitas

Efisiensi

Keteraturan dan frekuensi penerimaan informasi

Variasi dalam resolusi dan jenis pemotretan

Kemungkinan untuk mempelajari proses yang lambat dan cepat

Kelemahan data penginderaan jauh:

Adanya distorsi geometris, radiometrik, dan lainnya

Kelebihan informasi

Kehadiran bintik-bintik putih

Metode DZ:

Pasif

Sistem pencitraan menangkap energi matahari yang dipantulkan oleh objek, atau radiasi objek itu sendiri.

Aktif

Sistem pencitraan memancarkan sinyal dari sumber energinya sendiri, dan kemudian menangkap bagiannya yang dipantulkan oleh objek

Sistem syuting

Klasifikasi sistem pembuatan film:

Tergantung pada penerima, ada:

gambar fotografi

Gambar dibentuk secara optik pada film fotografi, dan gambar yang terlihat diperoleh setelah proses fotokimia (pengembangan dan pencetakan)

gambar digital

Penerima radiasi adalah matriks atau garis CCD (charge-coupled devices)

Menurut metode akuisisi gambar:

Pasif

1. fotografi

   Sistem pemindai opto-mekanis

   Sistem pemindai opto-elektronik

Aktif

1. Sistem pencitraan radar

   Sistem pencitraan pemindai laser

Sistem pembuatan film fotografi

Dalam SS fotografi, gambar terbentuk hampir secara instan, menurut hukum proyeksi pusat.

Klasifikasi kamera:

Tujuan tunggal

Multi-tujuan

Panorama

Menurut sudut pandang:

Sudut sempit (τ< 50°)

Biasa (50°< τ < 90°)

Sudut lebar (90°< τ < 110°)

Sudut super lebar (τ > 110°)

Dengan panjang fokus:

Fokus pendek (f< 100 мм)

Biasa (100mm< f < 300мм)

Lemparan jauh (f > 300 mm)

Sistem pemindai opto-mekanis

Pemindai mekanis-optik- hanya berisi 1 elemen teknis (sensor), yang memungkinkan Anda mengukur kecerahan area kecil (piksel) permukaan bumi

Cermin berputar memindai sebidang medan, yang memungkinkan untuk mencatat kecerahan sejumlah piksel di permukaan bumi dalam waktu singkat, yaitu untuk membentuk garis gambar.

Baris gambar berikutnya dibentuk oleh pergerakan media.

Jika sensor tunggal diganti dengan penggaris, gambar multi-saluran dapat diperoleh.

Komponen termal dari radiasi dapat diperoleh dengan menggunakan cermin semi transparan.

Sistem pemindai opto-elektronik

Gambar yang dibangun dengan bantuan pemindai opto-elektronik diproyeksikan ke rangkaian CCD linier atau matriks.

Sistem pemindai lokasi radio

Impuls timbal balik dari pemancar yang dipasang pada pembawa dipancarkan oleh antena pengarah yang membentuk sinar berbentuk kipas di bidang vertikal.

Bagian dari energi yang dipantulkan direkam oleh penerima yang dipasang di tempat yang sama dengan pemancar. Akibatnya, dihasilkan sinyal yang mengontrol kecerahan titik cahaya tabung sinar katoda. Totalitas bintik-bintik tersebut membentuk garis citra radar, dan waktu perambatan sinyal menentukan jarak ke objek.

Rentang panjang gelombang:

X strip (𝜆=2,4 - 3,8 cm)

Dengan strip (𝜆=3,8 - 7,5 cm)

Garis L (𝜆=15 – 30 cm)

Sistem pencitraan laser

Laser– amplifikasi cahaya melalui emisi terstimulasi, yaitu ini adalah perangkat yang mengubah energi pompa menjadi energi fluks radiasi monokromatik dan diarahkan secara sempit.

Tembakan tunggal

e– bidang objek (bidang medan)- Bidang horizontal yang melewati titik mana pun di medan

S– titik pemotretan (pusat proyeksi)

N– Pesawat gambar terbaik

Jadi′ - balok utama

F – Focal length adalah jarak dari S ke o'

P- bidang gambar

Hai- kerinduan utama dari gambar

A, B– bayangan kecil titik A dan B

HAI– Titik di tanah yang sesuai dengan titik utama

Kumpulan balok adalah totalitas dari semua sinar yang memproyeksikan

Balok utama- Balok bertepatan dengan sumbu optik kamera

H F - Memotret ketinggian- jarak dari titik pemotretan S ke bidang objek E.

–rumus skala dasar

N– titik nadir- titik perpotongan garis tegak lurus yang ditarik melalui titik pemotretan dan garis tegak lurus

N- titik di tanah yang sesuai dengan titik nadir

α° - total sudut kemiringan gambar

Dengan -titik distorsi nol- titik potong garis bagi sudut kemiringan bayangan dan bidang bayangan

DENGAN- titik di tanah yang sesuai dengan titik distorsi nol

Tt– garis dasar- garis perpotongan bidang E dan bidang p

Q – bidang vertikal utama- bidang vertikal yang melewati balok utama

ay – vertikal utama– garis perpotongan bidang vertikal utama dan bidang gambar

VV – garis arah tembakan- garis perpotongan bidang objek dan bidang vertikal utama (Q dan E)

E′ -bidang cakrawala nyata- bidang horizontal melalui titik pemotretan

ii – garis horizon sebenarnya adalah garis potong bidang horizon nyata dan bidang p.

SAYA – titik hilang utama- titik persimpangan cakrawala nyata dan VV vertikal utama

qq – horisontal utama- garis lurus pada bidang gambar yang ditarik melalui titik utama tegak lurus dengan garis vertikal utama

H C H C – garis distorsi nol– garis lurus pada bidang gambar yang melewati titik distorsi nol sejajar dengan qq horizontal utama.

Metode utama untuk mengubah dokumen kertas menjadi bentuk elektronik adalah pemindaian gambar grafis pemindai.

Pemindai

universal Dan spesial.

Pemindai universal memberikan input teks dan informasi grafik dalam format warna atau hitam putih. Di antara pemindai universal, jenis berikut menonjol:

· pemindai tangan- jenis pemindai paling sederhana, memberikan gambar dengan kualitas paling rendah. Pemindai semacam itu tidak memiliki bagian yang bergerak, dan pemindaian dilakukan dengan menggerakkan pemindai secara manual di atas permukaan dokumen. Kerugiannya adalah strip pemindaian yang sangat sempit (selembar kertas standar harus dipindai dalam beberapa lintasan), serta persyaratan tinggi ke proses pemindaian.

· Pemindai Lembar– memungkinkan Anda untuk memindai selembar kertas ukuran standar dalam satu operasi. Desainnya menyerupai mesin faks: aslinya ditarik oleh rol khusus (seperti pada printer) dan dipindai saat bergerak melewati matriks fotosensitif tetap. Memberikan pemindaian berkualitas tinggi, pemindai ini tidak memungkinkan Anda memproses buku dan majalah tanpa memisahkannya menjadi halaman terpisah.

· Pemindai alas datar- paling perangkat universal, cocok untuk sebagian besar tugas dan memungkinkan Anda memindai dokumen apa pun (lembar tunggal, buku, majalah, dll.). Di bawah penutup pemindai terdapat alas transparan tempat dokumen diletakkan. Unit pemindaian bergerak di sepanjang dokumen di dalam badan pemindai. Waktu pemindaian lembar ketikan standar adalah dari satu hingga beberapa detik. Pemindai flatbed menyediakan kualitas terbaik dan kenyamanan maksimal saat bekerja dengan dokumen kertas.

Banyak model pemindai alas datar memiliki kemampuan untuk memasang pemuat dokumen otomatis dari paket, serta menyambungkan modul slide yang "mendigitalkan" slide dan film negatif untuk fotografi atau pencetakan profesional.

Jenis pemindai khusus dirancang untuk melakukan fungsi khusus. Ini termasuk yang berikut:

· Pemindai Drum memberikan resolusi pemindaian tertinggi. Dokumen asli dipasang pada drum dengan klem khusus, atau dengan bantuan pelumas, dan pemindaian dilakukan dengan menggerakkan lensa garis demi garis di sepanjang drum yang berputar dengan kecepatan sekitar 1000 putaran per menit. Penggunaan sumber cahaya halogen, fluks cahaya yang terkonsentrasi pada area bertitik drum, menghilangkan pengaruh interferensi dan memproses seluruh jajaran sumber asli dengan kualitas tertinggi.

· Pemindai Formulir - pemindai khusus untuk memasukkan informasi dari formulir yang sudah diisi. Ini adalah jenis pemindai lembar. Dengan bantuan perangkat tersebut, data dimasukkan dari kuesioner, kuesioner, surat suara. Pemindai jenis ini tidak memerlukan resolusi tinggi, tetapi kecepatan sangat tinggi. Secara khusus, untuk pemindai jenis ini, lembaran kertas dimasukkan secara otomatis ke dalam perangkat.

· Pemindai Kode Batang - jenis pemindai genggam yang dirancang untuk membaca kode batang dari label produk di toko. Pemindai kode batang memungkinkan Anda mengotomatiskan proses penghitungan biaya pembelian. Mereka sangat nyaman di tempat penjualan yang dilengkapi dengan komunikasi elektronik dan membuat penyelesaian dengan pelanggan menggunakan alat pembayaran elektronik ( kartu kredit, kartu pintar, dll.).

· pemindai slide- versi khusus dari pemindai flatbed yang dirancang untuk mendigitalkan slide dan film negatif untuk fotografi atau pencetakan profesional. Slide atau film dimasukkan ke dalam slot pengambil dan dipindahkan antara lampu latar dan lensa. Parameter gambar keluaran cukup untuk album foto atau reproduksi poligrafik.

Terlepas dari berbagai jenis pemindai, perangkat dan prinsip pengoperasiannya sebagian besar serupa. Sebagai contoh, pertimbangkan cara kerja pemindai flatbed, disederhanakan skema struktural yang ditunjukkan pada Gambar. 10.

Elemen utama dari pemindai flatbed adalah:

· substrat(sampul) - menutupi dokumen asli yang sedang dipindai. Itu terbuat dari bahan hitam yang menyerap bagian spektrum yang terlihat sebanyak mungkin untuk mencegah munculnya semua jenis silau cahaya yang dipantulkan dari objek yang ditempatkan di belakang aslinya pada gambar yang dihasilkan;

·
kaca di mana dokumen asli yang akan dipindai diletakkan;

· matriks yang dipimpin- satu set sensor (elemen peka cahaya) diatur dalam satu baris untuk pemindaian hitam putih atau dalam tiga baris untuk pemindaian berwarna dalam satu lintasan. Perangkat charge-coupled digunakan sebagai elemen peka cahaya ( CCD - CCD -Mengisi Daya Perangkat Terpasang). Tujuan utama dari matriks CCD- membagi fluks bercahaya menjadi tiga komponen (merah, hijau dan biru) dan mengubah tingkat iluminasi menjadi tingkat tegangan;

· sistem optik- terdiri dari lensa dan cermin (atau prisma) dan dirancang untuk memproyeksikan fluks cahaya yang dipantulkan dari dokumen asli yang dipindai ke matriks LED yang memisahkan informasi warna. Biasanya, satu tujuan pemfokusan (atau lensa) digunakan yang memproyeksikan lebar penuh area pemindaian ke lebar penuh susunan CCD;

· lampu- sumber cahaya yang terletak di gerbong yang bergerak dan menerangi halaman yang dipindai. DI DALAM model modern lampu katoda dingin digunakan Lampu Katoda Dingin), memberikan fluks bercahaya dengan intensitas tertentu dan memiliki karakteristik daya tahan yang meningkat. Berfokus pada pekerjaan profesional dengan warna, pemindai berisi sirkuit kalibrasi sendiri untuk intensitas fluks cahaya dari lampu dan menjaga stabilitas fluks cahaya saat suhu berubah;

· motor stepper- menyediakan gerakan satuan optik, yang meliputi lampu, sistem optik, dan matriks LED;

· unit penguatan sinyal– memperkuat voltase analog dari keluaran matriks CCD, melakukan koreksi dan pemrosesannya;

· konverter analog ke digital (ADC) - mengubah voltase analog menjadi kode digital;

· pengontrol pemindai- menyediakan untuk menerima perintah dari komputer dan mengeluarkan kode digital yang diterima untuk itu.

Proses pemindaian cukup sederhana. Dokumen asli (selembar dokumen, buku terbuka, dll.) Diletakkan di atas kaca tetap transparan dan ditutup dengan penutup. Saat perintah diberikan dari komputer untuk memindai, lampu menyala dan kereta pemindai dengan unit optik mulai bergerak di sepanjang lembaran. Cahaya terang dari lampu jatuh pada dokumen asli yang dipindai, dan kemudian, dipantulkan darinya, fluks cahaya difokuskan oleh sistem optik dan memasuki penerima sinyal - matriks CCD, yang secara terpisah merasakan komponen spektrum merah, hijau dan biru . Tegangan analog yang diperoleh pada keluaran matriks CCD, yang sebanding dengan komponen spektral, diperkuat dan dimasukkan ke konverter analog-ke-digital, yang melakukan pengkodean digital. Dengan ADC, informasi keluar di komputer yang "akrab". bentuk biner dan, setelah diproses di pengontrol pemindai, melalui antarmuka dengan komputer, ia memasuki driver pemindai - biasanya inilah yang disebut KEMBAR- modul yang sudah berinteraksi dengan program aplikasi.

! Untuk melihat cara kerja pemindai flatbed, pasang headphone Anda dan klik dua kali pada gambar ini:

Parameter utama dan karakteristik pemindai:

1. Resolusi Pindai (Resolusi Pemindaian) mencirikan ukuran detail terkecil dari gambar yang dikirimkan selama pemindaian tanpa distorsi. Biasanya diukur dalam dpi (titik per inci) - nomor secara terpisah titik-titik yang terlihat per inci gambar. Ada beberapa jenis resolusi yang ditentukan oleh produsen pemindai.

· Resolusi Optik ditentukan oleh kerapatan elemen dalam larik CCD dan sama dengan jumlah elemen larik CCD dibagi dengan lebarnya. Ini adalah parameter pemindai yang paling penting, yang menentukan detail gambar yang diperoleh dengannya. Dalam model massal pemindai flatbed, biasanya sama dengan 600 atau 1200 dpi. Pemindaian harus selalu dilakukan pada resolusi yang merupakan kelipatan optik, sedangkan distorsi interpolasi akan minimal.

· Resolusi Mekanis menentukan akurasi posisi kereta dengan penggaris CCD saat bergerak di sepanjang gambar. Resolusi mekanis biasanya 2 kali lebih besar dari resolusi optik.

· Resolusi Interpolasi diperoleh dengan pembesaran perangkat lunak 16x dari gambar. Itu sama sekali tidak informasi tambahan tentang gambar dibandingkan dengan resolusi sebenarnya, dan dalam paket khusus, operasi penskalaan dan interpolasi seringkali dilakukan lebih baik daripada oleh driver pemindai.

2. kedalaman warna, atau kedalaman bit (Kedalaman Warna) mencirikan jumlah bit yang digunakan untuk menyimpan informasi tentang warna setiap piksel. Pemindai hitam putih memiliki satu bit, pemindai monokrom biasanya memiliki 8 bit, dan pemindai warna memiliki setidaknya 24 bit (8 bit untuk menyimpan setiap komponen warna RGB dari piksel). Jumlah warna yang direproduksi oleh pemindai 24-bit (8 bit per saluran) adalah 2 24 = 16 777 216. Pemindai yang lebih canggih dapat memiliki kedalaman bit 30 atau 36 (10 atau 12 bit per saluran). Pada saat yang sama, kedalaman bit internalnya bisa lebih tinggi daripada bit eksternal: bit "ekstra" digunakan untuk melakukan koreksi warna gambar sebelum mentransfernya ke komputer, meskipun praktik ini biasanya dilakukan untuk model murah. Pemindai profesional dan semi-profesional juga memiliki kedalaman bit eksternal 30, 36, 42 bit atau lebih tinggi.

3. Kisaran kepadatan (Kisaran Kepadatan Optik) adalah rentang dinamis pemindai, yang sebagian besar ditentukan oleh kedalaman bitnya. Ini mencirikan kemampuan pemindai untuk mengirimkan gambar dengan benar dengan penyebaran kecerahan yang besar atau sangat kecil (kemampuan untuk memindai "foto kucing hitam di ruangan gelap"). Dihitung sebagai logaritma kesepuluh dari rasio intensitas cahaya yang datang pada aslinya dengan intensitas cahaya yang dipantulkan, dan diukur dalam OD(Kepadatan optik) atau sederhana D: 0,0 D sangat cocok warna putih, 4,0 D - hitam sempurna. Untuk pemindai, kisaran ini tergantung pada kedalaman bit: untuk pemindai 36-bit tidak melebihi 3,6 D, untuk pemindai 30-bit adalah 3,0 D. Gambar yang dipindai biasanya memiliki kisaran hingga 2,5 D untuk foto dan 3,5 D untuk slide. Pemindai flatbed 24-bit yang murah memiliki jangkauan dinamis 1,8-2,3 D, pemindai 36-bit yang bagus - hingga 3,1-3,4 D.

4. Ukuran area pemindaian. Untuk pemindai alas datar, format yang paling umum adalah A4 dan A3, untuk pemindai gulungan - A4, dan untuk pemindai genggam, area pemindaian biasanya berupa strip selebar 11 cm.

5. Pencocokan warna dari gambar asli salinan digitalnya. Saat ini, salah satu sistem kontrol akurasi warna yang paling umum adalah yang didasarkan pada profil. Konsorsium Warna Internasional (ICC), yang menjelaskan fitur rendering warna berbagai perangkat. Proses pembuatan profil ICC didasarkan pada pemindaian bagan pengujian yang dibuat khusus dan membandingkan hasilnya dengan standar. Berdasarkan hasil, ditentukan karakteristik perangkat yang diperhitungkan oleh driver dan aplikasi. Dalam model pemindai yang mahal, perangkat lunak khusus dan sistem perangkat keras digunakan untuk kalibrasi warna.

6. Kualitas Pengemudi. Semua pemindai modern berkomunikasi dengan aplikasi Windows menggunakan antarmuka pemrograman KEMBAR, namun, rangkaian fungsi yang disediakan oleh pengemudi mungkin berbeda, hal ini harus diklarifikasi saat memilih pemindai. Di antara mereka, yang paling penting adalah:

· peluang pratinjau gambar dengan pilihan area pemindaian dan jumlah warna;

Kemungkinan untuk menyesuaikan kecerahan, kontras, dan koreksi warna non-linear;

· kemungkinan penekanan moiré saat memindai gambar dengan raster tercetak;

Kemungkinan transformasi gambar sederhana (inversi, rotasi, dll.);

Kemungkinan pemindaian jaringan;

Kemungkinan mode koreksi kontras dan reproduksi warna secara otomatis;

· kemungkinan kerja pemindai (dikombinasikan dengan printer) dalam mode mesin fotokopi;

Kemungkinan untuk kalibrasi warna pemindai dan keseluruhan sistem;

Kemampuan pemindaian batch

Kemungkinan filter fine-tuning dan parameter koreksi warna.

7. Kuantitas dan kualitas perangkat lunak yang disertakan dengan pemindai. Secara tradisional, pemindai dilengkapi dengan perangkat lunak pengolah gambar ( Adobe PhotoDeluxe atau Photoshop LE, Dampak Foto ULead dll.) dan program pengenalan teks optik ( OCR - Pengenalan Karakter Optik). Paket perangkat lunak biasanya mencakup dua program seperti itu: Bahasa Inggris ( Xerox TextBridge atau Caere OmniPage Pro) dan program OCR yang dirancang untuk pengenalan teks Rusia - salah satu versinya FineReader produksi Perangkat Lunak ABBY.

Pemindai flatbed profesional dan semi-profesional berkualitas tinggi diproduksi oleh perusahaan Agfa, Linotipe Neraka, microtek(sejumlah model dikenal dengan logo NeuHouse OEM), Umax; peralatan yang dirancang untuk pengguna massal diproduksi oleh perusahaan Artek, Epson, Jenius, Hewlett Packard, Mustek, Plustec, Primaks dan sebagainya.

Untuk berbagai jenis pemindai di Tabel. 3 menunjukkan nilai tipikal dari parameter ini.

Tabel 3 Nilai parameter jenis pemindai utama

Antarmuka berikut saat ini digunakan untuk menghubungkan pemindai:

· memiliki (Hak milik) antarmuka pengembang pemindai, digunakan pada model awal pemindai flatbed dan genggam dan yang merupakan papan khusus di bus ADALAH, yang membutuhkan pengemudi;

· Dengan Port paralel EPP (LPT, atau ECP) adalah model termuda dalam keluarga pemindai flatbed dari berbagai produsen. Pemindai dengan antarmuka ini biasanya memiliki kinerja biasa-biasa saja dan dirancang untuk melakukan pekerjaan sederhana;

· antarmuka SCSI adalah standar untuk menghubungkan perangkat berkualitas tinggi dan berkinerja tinggi, menyediakan kompatibilitas lintas platform pemindai dan ketergantungannya yang rendah pada perubahan sistem operasi. Pemindai SCSI biasanya dilengkapi dengan papan SCSI di bus ADALAH, meskipun pemindai semacam itu juga dapat dihubungkan ke pengontrol SCSI berfitur lengkap di bus PCI. Sebagian besar pemindai 30-bit dan 36-bit pada 600 dpi ke atas hadir dengan antarmuka ini;

· Antarmuka USB adalah antarmuka untuk menghubungkan pemindai, yang direkomendasikan secara aktif oleh spesifikasi PC98 Dan PC99. Kenyamanan antarmuka tunggal untuk perangkat yang berbeda dan cukup tinggi throughput mengarah pada fakta bahwa sebagian besar pemindai untuk penggunaan non-profesional diproduksi dengan antarmuka ini.

Untuk entri data dalam pemodelan 3D dan desain berbantuan komputer (CAD, atau CAD/CAM - Desain/Pemodelan Berbantuan Komputer) digunakan Tablet grafis (digitizer – digitizer)- pembuat enkode yang memungkinkan Anda memasukkan gambar dua dimensi, termasuk multiwarna, ke dalam komputer dalam bentuk gambar raster.

Tablet grafis menyertakan penunjuk (pena) khusus dengan sensor. Pengontrolnya sendiri mengirimkan pulsa di sepanjang kisi konduktor yang terletak di bawah permukaan tablet. Setelah menerima dua sinyal seperti itu, pengontrol mengubahnya menjadi koordinat yang dikirimkan ke PC. Komputer menerjemahkan informasi ini ke dalam koordinat titik di layar monitor, sesuai dengan posisi penunjuk di tablet. Tablet yang dirancang untuk menggambar peka terhadap tekanan pena, mengubah data ini menjadi ketebalan atau rona garis.

Port serial biasanya digunakan untuk menghubungkan tablet. Parameter umum adalah resolusi sekitar 2400 dpi dan sensitivitas tinggi terhadap level tekanan (256 level). Tablet grafis dan digitizer diproduksi oleh perusahaan CalComp, Mutoh, Wacom dan lain-lain.

Untuk perangkat tulisan tangan informasi dicirikan oleh skema kerja yang sama, hanya gambar huruf yang dimasukkan yang juga diubah menjadi huruf menggunakan program khusus pengakuan, dan ukuran area input lebih kecil. Perangkat input pena lebih umum digunakan di komputer mini. PDA (Asisten digital pribadi) atau HPC (PC genggam), yang tidak memiliki keyboard lengkap.

KESIMPULAN

1. Papan ketik adalah perangkat input utama informasi di PC. Ini adalah satu set sensor mekanis yang merasakan tekanan pada tombol dan menutup tertentu sirkuit listrik. Dua jenis keyboard yang paling umum adalah: mekanis dan dengan sakelar membran.

Semua kunci dibagi menjadi beberapa grup: kunci alfanumerik, dimaksudkan untuk memasukkan teks dan angka; tombol kursor(kelompok kunci ini juga dapat digunakan untuk memasukkan data numerik, melihat dan mengedit teks di layar); tombol kontrol khusus(mengganti register, menghentikan program, mencetak konten layar, memulai ulang OS PC, dll.); tombol fungsi, banyak digunakan dalam program layanan sebagai kunci kontrol.

Standar paling umum untuk tata letak tombol karakter adalah tata letak keyboard. qwerty (YZUKEN), yang, jika diinginkan, dapat diprogram ulang ke yang lain.

2. Alat yang nyaman untuk mengontrol kursor adalah perangkat yang disebut mouse. Sebagian besar mouse komputer digunakan prinsip optik-mekanis dari pengkodean gerakan. Di PC portabel, alih-alih mouse, mereka menggunakan trackball, touchpad, trackpoint.

3. Untuk tampilan visual informasi digunakan sistem video komputer, termasuk monitor(menampilkan), adaptor video Dan perangkat lunak(driver sistem video). Pantau (tampilan)- Ini adalah perangkat untuk menampilkan informasi teks dan grafik secara visual pada layar kinescope (tabung sinar katoda - CRT) atau layar kristal cair (layar LCD).

KE parameter dasar monitor termasuk: monitor frame rate, line rate, bandwidth sinyal video, metode pencitraan, ukuran butiran fosfor layar monitor, resolusi monitor, ukuran layar monitor.

Adaptor video(kartu video, pengontrol video) adalah perangkat PC internal yang dirancang untuk menyimpan informasi video dan menampilkannya di layar monitor. Ini secara langsung mengontrol monitor, serta proses menampilkan informasi di layar dengan mengubah sinyal pemindaian horizontal dan vertikal. memantau CRT, kecerahan piksel, dan opsi pencampuran warna.

4. Printer (alat pencetak)- perangkat keluaran data dari komputer yang mengubah kode ASCII informasi menjadi yang sesuai simbol grafis(huruf, angka, tanda, dll.) dan memperbaiki karakter ini di atas kertas.

Printer berbeda satu sama lain dalam berbagai cara: kromatisitas- hitam dan putih dan warna; Oleh cara pembentukan karakter- pencetakan tanda dan sintesis tanda; Oleh prinsip operasi– matriks, termal, inkjet, laser; Oleh metode pencetakan- kaget, tanpa tekanan; Oleh cara membentuk string- serial, paralel; Oleh lebar gerbong- dengan gerbong lebar (375-450 mm) dan sempit (250 mm); Oleh panjang garis cetak- 80 dan 132-136 karakter; Oleh set karakter- hingga set lengkap karakter ASCII; Oleh kecepatan cetak; Oleh resolusi.

5. Metode utama untuk mengubah dokumen kertas menjadi bentuk elektronik adalah pemindaian - proses teknologi, yang menciptakan gambar grafis dokumen kertas, seolah-olah itu adalah "foto digital". Pemindaian dilakukan dengan menggunakan perangkat khusus yang disebut pemindai.

Pemindai adalah perangkat optik-elektronik-mekanis yang dirancang untuk mengubah gambar visual dari dokumen kertas menjadi file grafis, yang menyimpan gambar bitmap dari dokumen asli dan ditransfer ke komputer untuk diproses lebih lanjut (pengenalan, pengeditan, dll.).

Menurut tujuannya, pemindai dibagi menjadi universal(manual, sprei dan flatbed) dan spesial(drum, pemindai formulir, pemindai batang, pemindai slide).

Karakteristik utama pemindai: resolusi pemindaian (optik, mekanis, dan interpolasi), kedalaman warna (kedalaman bit), rentang kerapatan optik, ukuran area pemindaian, pencocokan warna dengan gambar asli salinan digitalnya, kualitas driver dan terpasang perangkat lunak.

PEMINDAIAN OPTIK - SISTEM GAMBAR ELEKTRONIK (SKANNER)

Sistem pencitraan pemindaian (pemindai) berbeda dari yang lain terutama dalam prinsip membangun gambar, yang dibangun dengan pemindaian baris demi baris (melihat) area tersebut.

Berbagai jenis penerima radiasi elektromagnetik digunakan dalam sistem pemindaian: termal (termoelektrik) dan fotonik (fotolistrik). Sistem termal bekerja atas dasar mengubah energi panas menjadi sinyal listrik; dalam sistem fotonik, level sinyal ditentukan oleh jumlah foton yang diserap. Pemindai, di mana jalur CCD (perangkat dengan campuran muatan) berfungsi sebagai penerima, telah menerima penggunaan terbesar. Jenis sensor yang berbeda memiliki sensitivitas spektral yang berbeda dan mencakup rentang spektral dari zona tampak hingga zona infra merah jauh. Pilihan penerima radiasi dan sensitivitas spektralnya bergantung pada rentang spektral survei.

Secara struktural, pemindai terdiri dari sistem optik, konverter fotoelektronik, perangkat penerima dan perekam gambar. Dengan bantuan pemindai, sebuah gambar terbentuk, terdiri dari banyak elemen gambar terpisah yang diperoleh secara berurutan - piksel di dalam pita (garis, pindaian). Ukuran piksel menentukan detail (resolusi teritorial) dari gambar.

Pemindaian medan dilakukan dalam satu arah karena pergerakan pesawat (satelit) ke depan, dan di sisi lain (tegak lurus dengan garis penerbangan) - karena rotasi atau osilasi prisma (cermin). Pergerakan osilasi prisma (cermin) dalam kombinasi dengan pergerakan pesawat (satelit) memberikan cakupan berurutan yang berkelanjutan dari jalur medan tertentu, yang ukurannya bergantung pada bukaan (bukaan efektif sistem optik lensa ) pemindai dan ketinggian penerbangan pesawat atau satelit. Lebar jalur medan yang disurvei ditentukan oleh sudut pemindaian pemindai, dan resolusi linier pada medan (lebar pemindaian, ukuran piksel) ditentukan oleh sudut pandang sesaat. Untuk pemindai survei, sudut pemindaian mencapai, untuk pemindai yang sangat informatif (terperinci) - dan lebih sedikit. Oleh karena itu, sudut pandang sesaat diatur dari beberapa derajat hingga sepersepuluh menit. Sudut pemindaian dan sudut pandang sesaat, masing-masing, strip survei dan resolusi di lapangan, adalah kuantitas yang saling bergantung. Semakin tinggi resolusinya, semakin sempit petaknya. Jadi, saat memotret dari luar angkasa dengan resolusi 1-2 km. Mereka menembak medan beberapa ribu kilometer, dan dengan resolusi 20-50 m, lebar medan tembak tidak melebihi 100-200 km.

Optik - pemindai mekanis tunggal - dan multi-saluran (2 atau lebih). Biasanya, pemindai yang beroperasi pada rentang tampak dan IR (0,5 - 12 mikron) digunakan untuk mensurvei permukaan bumi. Hasil registrasi radiasi saat memotret dengan metode pemindaian optik-mekanis adalah matriks vektor multidimensi. Setiap vektor menampilkan area dasar (piksel) tertentu di Bumi, dan setiap komponennya sesuai dengan salah satu saluran spektral.

Saat memotret dalam rentang IR yang terlihat dan dekat (0,4 - 3 mikron), sensor fotolistrik digunakan, dan dalam rentang IR menengah dan jauh (3 -12 mikron) - detektor radiasi termoelektrik. Penerima fotolistrik termasuk perangkat elektronik yang operasinya didasarkan pada efek fotolistrik eksternal (fotosel elektrovakum, pengganda fotoelektronik) dan internal (fotoresistor semikonduktor, fotodioda, dll.). Penerima termoelektrik didasarkan pada emisi termionik, mereka merespons radiasi yang diserap melalui pemanasan elemen sensitif, yang memungkinkan untuk mendaftarkan IR - radiasi termal dalam rentang spektral yang luas. Penerima termoelektrik termasuk bolometer, elemen termal radiasi (termokopel), dll. Pencitraan termal dilakukan dengan memindai radiometer pada malam dan siang hari.

Beberapa sensor dipasang di pemindai, yang memungkinkan memperoleh gambar secara bersamaan di saluran spektral yang berbeda. Informasi yang diperoleh dalam proses pemindaian ditransmisikan dalam bentuk gambar digital melalui saluran radio ke titik penerima atau direkam di papan pada media magnetik. Materi pemotretan ditransfer ke konsumen dalam bentuk rekaman pada media magnetik, misalnya pada CD - disk, dengan visualisasi selanjutnya di tempat pemrosesan gambar.

Dalam hal sifat geometris dan resolusinya di lapangan, gambar pemindai yang diperoleh oleh sistem pembuatan film generasi pertama lebih rendah daripada foto. Namun, sensitivitas tinggi dari detektor radiasi pemindai memungkinkan untuk memotret dalam interval spektral yang sempit (beberapa puluh nanometer), di mana perbedaan antara beberapa objek alami lebih jelas. Dalam data digital yang diperoleh dengan bantuan pemindai, tidak ada "suara" yang pasti muncul selama pemrosesan bahan pembuatan film di laboratorium fotografi dan foto.

Untuk tugas kantor dan rumah, serta untuk sebagian besar pekerjaan grafis komputer paling cocok adalah yang disebut pemindai flatbed. Berbagai model jenis ini lebih lebar dari yang lain yang dijual. Oleh karena itu, mari kita mulai dengan mempertimbangkan prinsip konstruksi dan pengoperasian pemindai jenis khusus ini. Memahami prinsip-prinsip ini akan membantu Anda lebih memahami artinya spesifikasi, yang diperhitungkan saat memilih pemindai.

Pemindai flatbed adalah wadah plastik persegi panjang dengan penutup. Di bawah penutup ada permukaan kaca tempat dokumen asli ditempatkan untuk dipindai. Melalui kaca ini, Anda bisa melihat beberapa jeroan scanner. Pemindai memiliki kereta bergerak tempat lampu iluminasi dan sistem cermin dipasang. Kereta dipindahkan dengan cara yang disebut motor stepper. Cahaya lampu dipantulkan dari aslinya dan melalui sistem cermin dan lensa pemfokusan memasuki apa yang disebut matriks, yang terdiri dari sensor yang menghasilkan sinyal listrik, yang besarnya ditentukan oleh intensitas cahaya yang jatuh pada mereka. Sensor ini didasarkan pada elemen fotosensitif yang disebut perangkat yang digabungkan dengan muatan(CCD, Perangkat Dibebankan Pasangan - CCD). Lebih tepatnya, di permukaan CCD terbentuk muatan listrik sebanding dengan intensitas cahaya insiden. Selanjutnya, Anda hanya perlu mengubah nilai muatan ini menjadi besaran listrik lain - voltase. Beberapa CCD terletak berdampingan pada penggaris yang sama.

Sinyal listrik pada keluaran CCD adalah nilai analog (yaitu, perubahannya mirip dengan perubahan nilai masukan - intensitas cahaya). Selanjutnya, sinyal analog diubah menjadi bentuk digital, dilanjutkan dengan pemrosesan dan transfer ke komputer untuk digunakan lebih lanjut. Fungsi ini dilakukan perangkat khusus ditelepon pengubah analog ke digital(ADC, Konverter Analog-ke-digital - ADC). Jadi, pada setiap langkah pergerakan carriage, pemindai membaca satu strip horizontal dari aslinya, dibagi menjadi elemen diskrit (piksel), yang jumlahnya sama dengan jumlah CCD pada penggaris. Seluruh gambar yang dipindai terdiri dari beberapa pita tersebut.

Beras. 119. Skema perangkat dan pengoperasian pemindai flatbed berdasarkan CCD (CCD): cahaya lampu dipantulkan dari aslinya dan melalui sistem optik memasuki matriks elemen fotosensitif, dan kemudian ke analog-ke- konverter digital (ADC)

Pemindai warna sekarang biasanya menggunakan CCD tiga baris dan menerangi dokumen asli dengan cahaya putih yang dikalibrasi. Setiap baris matriks dirancang untuk melihat salah satu komponen warna dasar cahaya (merah, hijau dan biru). Untuk memisahkan warna, digunakan prisma yang menguraikan seberkas cahaya putih menjadi komponen warna, atau lapisan filter CCD khusus. Namun, ada juga pemindai warna dengan matriks CCD satu baris, di mana aslinya diterangi secara bergantian oleh tiga lampu warna primer. Teknologi satu baris dengan penerangan tiga lapis dianggap sudah usang.

Di atas, kami menjelaskan prinsip-prinsip konstruksi dan pengoperasian yang disebut pemindai jalur tunggal, yang memindai dokumen asli dalam satu jalur kereta. Namun, masih ada, meski tidak lagi tersedia secara komersial, pemindai tiga jalur. Ini adalah pemindai dengan matriks CCD baris tunggal. Di dalamnya, dengan setiap lintasan gerbong di sepanjang aslinya, salah satu filter warna dasar digunakan: untuk setiap lintasan, informasi diambil dari salah satu dari tiga saluran warna gambar. Teknologi ini juga sudah ketinggalan zaman.

Selain pemindai CCD berbasis susunan CCD, terdapat pemindai CIS (Contact Image Sensor) yang menggunakan teknologi fotosel.

Matriks fotosensitif yang dibuat menggunakan teknologi ini mempersepsikan nyanyian yang dipantulkan oleh aslinya langsung melalui kaca pemindai tanpa menggunakan sistem pemfokusan optik. Hal ini memungkinkan untuk mengurangi ukuran dan berat pemindai flatbed lebih dari dua kali lipat (hingga 3-4 kg). Namun, pemindai semacam itu hanya bagus untuk dokumen asli yang sangat datar yang pas dengan permukaan kaca area kerja. Pada saat yang sama, kualitas gambar yang dihasilkan sangat bergantung pada keberadaan sumber cahaya asing (penutup pemindai CIS harus ditutup selama pemindaian). Dalam hal dokumen asli yang tebal, kualitasnya jauh dari yang diinginkan, sedangkan pemindai CCO memberikan hasil yang baik untuk objek yang tebal (hingga beberapa cm).

Pemindai flatbed mungkin dilengkapi dengan perangkat tambahan, seperti adaptor slide, pengumpan dokumen otomatis, dll. Beberapa model dilengkapi dengan perangkat ini, sementara yang lainnya tidak.

Adaptor slide (Transparency Media Adapter, TMA) adalah lampiran khusus yang memungkinkan Anda memindai dokumen asli transparan. Bahan transparan dipindai menggunakan cahaya yang ditransmisikan, bukan cahaya yang dipantulkan. Dengan kata lain, dokumen asli transparan harus berada di antara sumber cahaya dan elemen fotosensitif. Adaptor slide adalah modul plug-in yang dilengkapi dengan lampu yang bergerak selaras dengan kereta pemindai. Kadang-kadang mereka hanya menerangi bagian tertentu dari bidang kerja secara merata agar tidak memindahkan lampu. Jadi, tujuan utama penggunaan adaptor slide adalah untuk mengubah posisi sumber cahaya.

Jika Anda memiliki kamera digital ( kamera digital), Anda mungkin tidak memerlukan adaptor slide.

Jika Anda memindai dokumen asli transparan tanpa menggunakan adaptor slide, Anda perlu memahami bahwa saat dokumen asli disinari, jumlah cahaya yang dipantulkan dan ditransmisikan tidak sama satu sama lain. Dengan demikian, dokumen asli akan kehilangan beberapa warna kejadian, yang kemudian akan memantulkan lapisan putih tutup pemindai dan melewati dokumen asli lagi. Beberapa bagian dari cahaya akan dipantulkan dari aslinya. Rasio antara bagian cahaya yang ditransmisikan dan dipantulkan tergantung pada tingkat transparansi area aslinya. Dengan demikian, elemen fotosensitif matriks pemindai akan menerima cahaya yang melewati aslinya dua kali, serta cahaya yang dipantulkan dari aslinya. Lintasan cahaya berulang kali melalui aslinya melemahkannya, dan interaksi berkas cahaya yang dipantulkan dan ditransmisikan (interferensi) menyebabkan distorsi dan efek samping video.

ADF adalah perangkat yang memasukkan dokumen asli ke dalam pemindai, yang sangat nyaman digunakan saat streaming pemindaian dari jenis gambar yang sama (bila Anda tidak perlu sering mengonfigurasi ulang pemindai), misalnya, teks atau gambar dengan kualitas yang kurang lebih sama .

Selain flatbeds, ada jenis scanner lain: manual, sheet-feed, drum, slide, untuk memindai barcode, kecepatan tinggi untuk streaming dokumen.

Pemindai Genggam - pemindai portabel tempat pemindaian dilakukan dengan menggerakkannya secara manual di atas aslinya. Menurut prinsip operasinya, pemindai semacam itu mirip dengan pemindai flatbed. Lebar area pemindaian tidak lebih dari 15 cm. Pemindai pertama untuk penggunaan umum muncul di pasaran pada 1980-an. Mereka dipegang dengan tangan dan memungkinkan gambar dipindai dalam skala abu-abu. Sekarang pemindai semacam itu tidak mudah ditemukan.

Pemindai sheetfed atau roller(Sheetfed Scanner) - pemindai di mana dokumen asli ditarik melewati matriks CCD atau CIS linier tetap, jenis pemindai semacam itu adalah mesin faks.

Pemindai Drum(Pemindai Drum) - pemindai yang aslinya dipasang pada drum yang berputar, dan pengganda foto digunakan untuk memindai. Ini memindai area gambar bertitik, dan kepala pemindai bergerak di sepanjang drum sangat dekat dengan aslinya.

pemindai slide(Film-scanner) - sejenis pemindai flatbed yang dirancang untuk memindai bahan transparan (slide, film negatif, sinar-x, dll.). Biasanya ukuran aslinya sudah tetap. Perhatikan bahwa beberapa pemindai flatbed memiliki lampiran khusus (adaptor slide) yang dirancang untuk memindai bahan transparan (lihat di atas).

Pemindai kode batang(Bar-code Scanner) - scanner yang dirancang untuk memindai barcode komoditas. Menurut prinsip operasinya, ini mirip dengan pemindai genggam dan terhubung ke komputer atau ke sistem perdagangan khusus. Dengan perangkat lunak yang sesuai, pemindai apa pun dapat mengenali kode batang.

Pemindai dokumen berkecepatan tinggi(Pemindai Dokumen) - jenis pemindai pengumpanan lembar yang dirancang untuk input multi-halaman berkinerja tinggi. Pemindai dapat dilengkapi dengan baki masukan dan keluaran dengan kapasitas lebih dari 1000 lembar dan memasukkan informasi dengan kecepatan lebih dari 100 lembar per menit. Beberapa model kelas ini menyediakan pemindaian dua sisi (dupleks), menyorot yang asli dengan warna berbeda untuk memotong latar belakang berwarna, mengkompensasi heterogenitas latar belakang, memiliki modul pemrosesan dinamis berbagai jenis asli.

Jadi, untuk rumah dan kantor, pemindai flatbed paling cocok. Jika Anda ingin melakukan desain grafis, lebih baik memilih pemindai CCD (berdasarkan matriks CCD), karena memungkinkan Anda memindai objek tiga dimensi. Jika Anda akan memindai slide dan bahan transparan lainnya, sebaiknya pilih pemindai yang memiliki adaptor slide. Biasanya, pemindai itu sendiri dan adaptor slide yang sesuai dijual terpisah. Jika Anda tidak dapat membeli adaptor slide bersamaan dengan pemindai Anda, Anda dapat membelinya nanti jika diperlukan. Penting juga untuk menentukan ukuran maksimum gambar yang dipindai. Saat ini, format A4 sudah biasa, sesuai dengan selembar kertas tulis biasa. Sebagian besar pemindai konsumen berfokus pada format ini. Memindai cetak biru dan dokumen desain lainnya biasanya membutuhkan ukuran A3, sesuai dengan dua lembar A4 yang disatukan di sepanjang sisi panjang. Saat ini, harga jenis pemindai yang sama untuk format A4 dan A3 sedang naik daun. Dapat diasumsikan bahwa dokumen asli yang lebih kecil dari A4 akan lebih baik diproses oleh pemindai berorientasi A3.

Parameter yang tercantum di atas jauh dari menghabiskan seluruh daftar, tetapi pada tahap pertimbangan kami ini, kami hanya dapat menggunakannya untuk saat ini. Saat memilih pemindai, ada tiga aspek yang menentukan: a antarmuka perangkat keras(metode koneksi), sistem optoelektronik Dan antarmuka perangkat lunak c (disebut modul TWAIN). Selanjutnya, kita akan melihat mereka secara lebih rinci.