Д ігітайзери

Електронний планшет або дігітайзер (digitizer) (мал. 1.19) є кодуючим трансформатором, який використовується в основному для завдань САПР. В склад дігітайзера крім самого планшета входить спеціальний вказівник.

Електричний планшет, як правило, обладнаний контролером. У завдання електронної частини дігітайзера входить направлення імпульсів по сітці провідників, розміщених під поверхнею планшета. Коли імпульс проходить під перехрестям вказівника, давач формує сигнал, який надходить до контролера. Отримавши два таких сигнали, від горизонтального і вертикального провідників, контролер перетворює їх в координати точки на екрані дисплею,

що відповідають положенню вказівника на планшеті. Таким чином можна вводити в ПК векторні графічні зображення.

Останнім часом для вводу каркасів складних об'ємних об'єктів використовують тривимірні дігітайзери (3-D digitizer). Конструктивно вони, переважно, виконані у вигляді камер (3-D кубів), куди поміщують об'єкт, каркас якого сканують лазерні промені. За допомогою таких пристроїв вводять в ПК каркаси складних деталей, вузлів, моделей.

Сканери

Сканером (Scanner) називається пристрій, який дозволяє вводити в комп'ютер образи зображень, які пропонуються у вигляді тексту, малюнків, слайдів, фотографій та іншої графічної інформації. Сканери класифікують за конструкцією механізму руху та типом введеного зображення.

За конструкцією сканери поділяють на:

планшетні (мал. 1.20. а), ручні (мал. 1.20. б), рулонні (мал. 1.20. в) і проекційні.

Для того, щоб ввести в комп'ютер будь-яке зображення за допомогою ручного (handheld) сканера, потрібно без різких рухів провести сканером по зображенню. Таким чином проблема рівномірності переміщення скануючого механізму відносно паперу покладається цілком на користувача. При цьому рівномірність переміщення сканера суттєво впливає на якість введеного в комп'ютер зображення. В цілому ряді моделей для підтвердження нормального вводу існує спеціальний індикатор. Ширина зображення, що вводиться, для ручних сканерів не перевищує як правило 4 дюймів (10 см). До основних переваг ручних сканерів відносять невеликі розміри і порівняно низьку ціну.

Настільні (desktop) сканери називають по-різному: сторінкові, планшетні, автосканери. Такі сканери дозволяють вводити зображення розмірами 8,5 на 11 дюймів, або 8,5 на 14 дюймів. Існують три різновиди настільних сканерів: планшетні (flatbed), рулонні (sheet-fed) і проекційні (overhead).

Особливістю планшетних сканерів є те, що скануюча головка переміщається відносно листка паперу за допомогою крокового двигуна. Такі сканери досить дорогі, та вони мають найбільшу роздільну здатність. Вони трохи нагадують копіювальні машини. Для сканування необхідно відкрити кришку сканера, покласти сканований листок на скляну пластину зображенням вниз, після чого закрити кришку. Все подальше керування процесом сканування здійснюється з клавіатури комп'ютера, з використанням спеціального програмного забезпечення. Зрозуміло, що розглянута конструкція сканера дозволяє сканувати не лише окремі листки, а й сторінки журналів і книг.

Робота рулонних сканерів нагадує роботу факсу. Окремі листки документів проходять всередині сканера, при цьому здійснюється їх сканування. В даному випадку скануюча головка фіксована і відносно неї рухається падір. Розглянуті нами сканери достатньо широко використовують в галузях, пов'язаних з оптичним розпізнаванням символів OCR (Optical Character Recognition). Використання принципів OCR дозволяє перетворити проскановане графічне зображення на текстовий формат. Для зручності роботи рулонні сканери зазвичай обладнані пристроєм для автоматичної подачі сторінок.

Третій різновид настільних сканерів - проекційні сканери, які нагадують своєрідний проекційний апарат. Введений документ кладемо на поверхню догори сканованим зображенням, блок сканування знаходиться при цьому також зверху. Переміщується лише скануючий пристрій. Основною особливістю даних сканерів є можливість сканування проекційних тривимірних .предметів.

Принцип роботи чорно-білого сканера полягає в наступному. Скановане зображення освітлюється спеціальним світлом. Відбиті від поверхні світлові промені потрапляють на матрицю фоточутливих напівпровідникових елементів. В залежності від елементу сканованого зображення, ці промені мають різну інтенсивність і створюють на чутливих елементах напругу певної величини. Дана напруга перетворюється в цифрову форму через аналого-цифровий перетворювач (АЦП).

Перші моделі чорно-білих сканерів могли працювати лише в дворівневому (bilevel) режимі, сприймаючи лише чорний та білий кольори. Тобто, скануватися могли лише штрихові малюнки (наприклад, креслення). Хоча ці сканери і не могли працювати з дійсними відтінками сірого кольору, вихід для сканування напівтонових зображень такими сканерами був знайдений. В псевдопівтоновому режимі або режимі растрування (dithering), сканер імітує відтінки сірого кольору, групуючи декілька елементів введеного зображення в так званому gray-scale- піксель. Такі пікселі можуть мати розміри 2х2 (4 точки), 3х3 (9 точок) або 4х4 (16 точок) і так далі. Відношення кількості чорних точок до білих визначає відтінок сірого кольору. Наприклад, grey-scale- піксель розміром 4х4 дозволяє відтворювати 17 відтінків сірого.

Півтонові сканери використовують максимальну роздільну здатність, як правило, тільки в дворівневому режимі. Звичайно такі сканери підтримують 16,64 або 256 відтінків сірого кольору для 4-, 6- і 8-розрядного коду.

Роздільна здатність сканера визначається в одиницях dpi (dot per inch), тобто кількість точок зображення на один дюйм довжини. Сучасні сканери можуть мати роздільну здатність 800- 1600 dpi.

В наш час існує декілька технологій для одержання сірих і кольорових зображень. Один з найбільш загальних принципів роботи кольорового сканера полягає в наступному. Зображення, що скануємо, освітлюється через RGB-світлофільтр, який обертається або освітлюється трьома лампами різного кольору. Для кожного з основних кольорів (червоного, зеленого і синього), послідовність операцій майже не відрізняється від сканування чорно-білого зображення.

Для зв'язку з комп'ютером сканери можуть використовувати спеціальну 8-або 16- розрядну інтерфейсну плату, що вставлюється в відповідний слот розширення. Крім того, останнім часом досить широко використовуються стандартні інтерфейси, послідовний і паралельний порти, а також інтерфейс SCSI.