1.5.2. Дигитайзеры

Дигитайзер или, как его еще называют, графический планшет — это устрой­ство, главное назначение которого — оцифровка изображений. Он состоит из двух частей: основания и курсора, перемещаемого по рабочей поверхности основания. При нажатии на кнопку курсора его положение на поверхности планшета фиксируется и координаты передаются в компьютер. Одним из при-

36

менении дигитайзера является его использование в качестве инструмента ху­дожников при создании на компьютере рисунков и набросков. Художник во­дит пером по планшету, но изображение появляется не на бумаге, а в графи­ческом файле.

Принцип действия дигитайзера основан на фиксации местоположения кур­сора с помощью встроенной в планшет сетки. Сетка состоит из проволочных или печатных проводников с довольно большим расстоянием между соседними про­водниками (от 3 до 6 мм). Механизм регистрации позволяет получить шаг считы­вания информации, намного превышающий шаг сетки (до 100 линий на 1 мм). Шаг считывания информации называется разрешением дигитайзера.

По применяемой технологии различают электростатические (ЭС) и элект­ромагнитные (ЭМ) дигитайзеры. В дигитайзерах первого типа регистрируется локальное изменение электрического потенциала сетки под курсором, в то вре­мя как в устройствах второго типа курсор излучает электромагнитные волны, а сетка служит приемником. Имеется технология на основе электромагнитного резонанса, когда сетка излучает, а курсор отражает сигнал. Но в обоих вариан­тах ЭМ-планшетов приемником является сетка.

Независимо от принципа регистрации существует погрешность опреде­ления координат курсора, именуемая точностью дигитайзера. Эта величина зависит от типа дигитайзера, конструкции и качества его составляющих и т.д. Точность существующих дигитайзеров колеблется от 0,13 мм до 0,75 мм. Точ­ность электромагнитных дигитайзеров в среднем выше точности электроста­тических.

Для работы с программами иллюстрированной графики в качестве устрой­ства указания применяется перо. Перья производятся с одной, двумя и тремя кнопками. Существуют простые перья и перья, воспринимающие усилие, с кото­рым наконечник пера прижимается к поверхности планшета. Такие перья могут иметь до 256 градаций нажима. От степени нажима зависят толщина линии, цвет в палитре, оттенок цвета. В результате можно моделировать на компьютере про­цесс рисования масляными красками, темперой или акварелью на специально подобранной фактуре. Для реализации таких возможностей необходимо иметь специальное программное обеспечение. Обычно это стандартные пакеты для работы с графикой.

1.5.3. Цифровые камеры

Цифровые камеры обеспечивают ввод изображения непосредственно на компьютер, другими словами, это фотоаппарат, подключаемый к компью­теру. Отличительная черта цифровых камер — совмещение в одном аппа­рате систем фотографической оптики и компьютерной графики, что позво-

37

Технологии произволе

ляет проецировать «картинку» сразу на экран компьютера, обходясь без до­рогостоящих химических растворов и связанных с ними производственных издержек. С момента съемки до проявления изображения проходит всего несколько секунд.

Устройство цифровых камер и обычного фотоаппарата основано на од­них и тех же принципах: объектив фокусирует поступающий снаружи свет; диафрагма регулирует количество этого света; затвор контролирует продол­жительность отрезка времени, в течение которого свет поступает через диаф­рагму; фоточувствительная плоскость «рисует» изображение. Но на этом сход­ство между фото- и цифровыми камерами заканчивается. Разница заключается прежде всего в том, что в цифровой камере используется совершенно иная светочувствительная плоскость. В обыкновенном фотоаппарате такая плос­кость — фотопленка, в цифровой камере — это приборы с зарядовой связью CCD (Charge Coupled Device). Точно такие же приборы присутствуют в видео­камерах и компьютерных сканерах.

Обычная фотопленка представляет собой несколько химических слоев: вне­шних защитных и внутренних эмульсионных, состоящих из желатина, покрыто­го светочувствительными кристаллами. Цветная пленка содержит три эмульси­онных слоя, каждый из которых «чувствует» один из основных цветов, и трех «красящих» слоев, которые, собственно, и придают эмульсии определенные цве­та. На эмульсионном слое и формируется картинка.

Прибор с зарядовой связью (CCD) — это многослойный силиконовый «пи­рог». В одном слое решетка из электродов разделяет поверхность на несколько клеток. Каждый электрод соединен с проводами, которые несут определенный электрический заряд. Слой цветного фильтра служит для того, чтобы «опреде­лять», какой конкретный цвет должен отразиться на клетке. Сама же картинка рисуется на слое силиконовой подушки.

Реакция на свет CCD — не химического, а электромагнитного свойства. Частицы света, проникая через CCD, освобождают электроны силиконовой подушки. Заряд электродов притягивает освобожденные электроны, соби­рая их в специальных пространствах, называемых фотоотделениями. Чем мощнее световой поток, тем большее количество электронов скапливается в фотоотделениях. Устройство удвоенного заряда переводит «захваченные» электроны один за другим в особое конвертирующее энергию устройство, которое присваивает каждому фотоотделению свой цифровой код, своеоб­разную цифровую ценность, соответствующую количеству электронов в каждом отделении. Таким образом картинка записывается на магнитный диск и сохраняется в его памяти. Количество электронов в каждом фотоот­делении в конечном счете и создает изображение, «оттеняет» одни фраг­менты снимка и «освещает» другие.

38