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1、第8章 掃描儀和數(shù)碼影像輸入設(shè)備n 8.1 掃描儀n 8.2 數(shù)碼相機(jī)n 8.3 數(shù)字?jǐn)z像頭和數(shù)碼攝像機(jī) 本章要點(diǎn)與學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解掃描儀的作用,掌握其結(jié)構(gòu)和工作原理。2.理解掃描儀的性能指標(biāo)參數(shù),掌握掃描儀的選購(gòu)、安裝和使用方法。3.了解數(shù)碼相機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理,掌握數(shù)碼相機(jī)的系統(tǒng)組成。4.理解數(shù)碼相機(jī)的性能指標(biāo)參數(shù),掌握數(shù)碼相機(jī)的選購(gòu)方法。5.了解數(shù)字?jǐn)z像頭和數(shù)碼攝像機(jī)的用途和結(jié)構(gòu)。 8.1 掃描儀n 8.1.1 掃描儀概述n 8.1.2 掃描儀的結(jié)構(gòu)及工作原理n 8.1.3 掃描儀的感光元件n 8.1.4 掃描儀的性能指標(biāo)n 8.1.5 掃描儀的選購(gòu)和安裝n 8.1.6 掃描儀的使用與維
2、護(hù) n 8.1.7 其他掃描儀簡(jiǎn)介返回首頁(yè) 8.1.1 掃描儀概述n掃描儀是集光學(xué)、機(jī)械、電子一體化的高技術(shù)電子產(chǎn)品,是繼鍵盤(pán)和鼠標(biāo)之后的第三代計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備。n利用掃描儀做很多事情,如:利用掃描儀配合OCR軟件輸入報(bào)紙或書(shū)籍的內(nèi)容,免除鍵盤(pán)輸入漢字的辛苦;利用掃描儀采集各種圖片、照片;利用掃描儀掃描手寫(xiě)信函再用電子郵件發(fā)送出去,讓朋友能看到你的筆跡;利用掃描儀與打印機(jī)配合實(shí)現(xiàn)復(fù)印機(jī)功能等。 返回本節(jié) 8.1.2 掃描儀的結(jié)構(gòu)及工作原理1掃描儀的結(jié)構(gòu) 圖8-1 平板掃描儀結(jié)構(gòu) 2平板式掃描儀的工作原理圖8-2 平板式掃描儀的工作原理示意圖返回本節(jié) 8.1.3 掃描儀的感光元件1電荷耦合器件CC
3、D(Charge Couple Device)2接觸式圖像傳感器CIS(或LIDE)3光電倍增管(Photo Multiplier Tube) 返回本節(jié) 8.1.4 掃描儀的性能指標(biāo)1分辨率2灰度級(jí)3彩色位數(shù)4掃描速度5掃描幅面6接口方式 返回本節(jié) 8.1.5 掃描儀的選購(gòu)和安裝1掃描儀的選購(gòu)(1)600dpi1200dpi:適用于家庭用戶(hù)進(jìn)行普通圖像掃描及辦公室文檔的掃描。(2)1200dpi2400dpi:適用于專(zhuān)用圖像處理和桌面印刷排版系統(tǒng)。(3)2400dpi4800dpi或更高:掃描儀達(dá)到這樣的精度,其價(jià)格也相當(dāng)昂貴,適用于對(duì)分辨率要求非常高且資金雄厚的用戶(hù)。目前,市場(chǎng)上掃描儀的彩色
4、位數(shù)一般有24位、30位、36位等幾個(gè)檔次。對(duì)于普通用戶(hù)24位或30位的掃描儀就足夠用了。 2掃描儀的安裝(1)并口掃描儀。安裝之前請(qǐng)先進(jìn)入BIOS設(shè)置,在I/O Device configuration選項(xiàng)里,把并口的模式改為EPP(見(jiàn)圖8-3)。然后連接掃描儀與主機(jī):將連接線接于掃描儀后方標(biāo)示為“PORT A”的接頭與計(jì)算機(jī)上的打印機(jī)連接端口。放入標(biāo)示為“掃描驅(qū)動(dòng)程序與軟件”的CD安裝光盤(pán),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)激活安裝程序。 (2)USB接口掃描儀。安裝USB接口的掃描儀時(shí)請(qǐng)先不要連接硬件,并應(yīng)先在系統(tǒng)屬性的選項(xiàng)里確認(rèn)通用串行總線(USB)裝置是否正常。再利用隨機(jī)的驅(qū)動(dòng)光盤(pán)來(lái)安裝掃描儀驅(qū)動(dòng)程序,安裝
5、好驅(qū)動(dòng)程序后重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)后進(jìn)行安裝程序。 圖8-3 BIOS設(shè)置返回本節(jié) 8.1.6 掃描儀的使用與維護(hù)1掃描儀使用的幾個(gè)注意事項(xiàng)(1)選用必要的硬件設(shè)定。 (2)用好的原稿。(3)保持掃描儀的潔凈。 (4)選擇正確的圖像類(lèi)型和掃描設(shè)置。(5)善用校色工具。 2掃描儀OCR識(shí)別軟件的使用n掃描儀OCR識(shí)別軟件的使用要注意:(1)處理掃描原稿,使之清晰可“辨”。 (2)分辨率應(yīng)選擇適宜。分辨率一般選擇300dpi較合適。(3)調(diào)整好亮度值和對(duì)比度值。亮度值和對(duì)比度值可根據(jù)預(yù)覽掃描時(shí)的圖像清晰度確定。返回本節(jié) 8.1.7 其他掃描儀簡(jiǎn)介1滾筒式掃描儀n滾筒式掃描儀常用于專(zhuān)業(yè)印刷制版領(lǐng)域。其感光器
6、件使用光電倍增管。滾筒式掃描儀在掃描儀家族中是最好的,掃描精度最高,其生產(chǎn)成本也最高。它既可以掃描透射稿和反射稿,也可以掃描彩色或黑色照片和連續(xù)線條的原稿。 2條碼掃描儀n條形碼技術(shù)是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)的一種自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)輸入信息的技術(shù)。目前在商品流通領(lǐng)域中,自動(dòng)結(jié)算的超級(jí)市場(chǎng)、百貨商店大都采用了條形碼作為信息輸入手段。條碼掃描儀是利用光電轉(zhuǎn)換原理識(shí)別條形碼數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)外部設(shè)備。 返回本節(jié) 8.2 數(shù)碼相機(jī)n 8.2.1 數(shù)碼相機(jī)概述n 8.2.2 數(shù)碼相機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理n 8.2.3 數(shù)碼相機(jī)的系統(tǒng)組成n 8.2.4 數(shù)碼相機(jī)的性能指標(biāo)與選購(gòu) 返回首頁(yè) 8.2.1 數(shù)碼相機(jī)概述n數(shù)碼
7、相機(jī)又稱(chēng)數(shù)字相機(jī),是20世紀(jì)末開(kāi)發(fā)出的新產(chǎn)品。數(shù)碼相機(jī)通過(guò)鏡頭拍攝人物或景物,又將這個(gè)圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字的圖像文件,通過(guò)軟盤(pán)、PC卡或電纜轉(zhuǎn)送至計(jì)算機(jī),經(jīng)計(jì)算機(jī)處理之后再送往打印機(jī)、顯示器或直接上網(wǎng)。 n數(shù)碼相機(jī)與傳統(tǒng)相機(jī)相比有以下特點(diǎn):(1)無(wú)化學(xué)沖洗過(guò)程,符合綠色環(huán)保理念。(2)速度快,即拍即顯。(3)使用圖像處理軟件,可方便地對(duì)圖像進(jìn)行編輯、處理。(4)可多次復(fù)制和永久保存。(5)運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),圖像可快速傳至世界各地。(6)拍攝圖像的同時(shí)還可記錄聲音。(7)多種瀏覽、觀賞方式,廣泛的應(yīng)用范圍。(8)安全性好,消耗低,明室操作,勞動(dòng)強(qiáng)度低。返回本節(jié) 8.2.2 數(shù)碼相機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理1數(shù)碼相
8、機(jī)的外部構(gòu)成(1)鏡頭。 (2)內(nèi)置閃光燈。 (3)閃光燈控制按鈕和自拍模式按鈕。 (4)光線感應(yīng)器。 (5)內(nèi)旋鈕/外旋鈕。(6)狀態(tài)LCD顯示屏。(7)拍攝功能旋鈕。 (8)電源/功能模式旋鈕和快門(mén)按鈕。 (9)光學(xué)取景框。(10)選擇功能按鈕。 (11)液晶LCD顯示屏。 (12)液晶顯示控制按鈕。(13)縮放控制按鈕。(14)菜單啟動(dòng)按鈕。 (15)存儲(chǔ)卡插槽。(16)連接端口槽。 圖8-4 數(shù)碼相機(jī)的外觀 2數(shù)碼相機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖8-5 數(shù)碼相機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)返回本節(jié) 8.2.3 數(shù)碼相機(jī)的系統(tǒng)組成n數(shù)碼相機(jī)的系統(tǒng)主要由五個(gè)部分組成:1取景系統(tǒng)2控制系統(tǒng)3成像系統(tǒng)4輸出5系統(tǒng)和 1取景系統(tǒng)
9、(1)鏡頭。(2)取景器。 2控制系統(tǒng)(1)光圈與快門(mén)。(2)調(diào)焦方式。 (3)自平衡調(diào)整。 3成像系統(tǒng)n成像系統(tǒng)由數(shù)碼相機(jī)的接收、瀏覽和保存圖像的部件組成。(1)CCD(CMOS)圖像傳感器。 (2)A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換器。 (3)數(shù)字信號(hào)處理器DSP(Digital Signed Processor)。 (4)圖像存儲(chǔ)介質(zhì)。 (5)LCD液晶顯示屏。 圖8-6 CCD電極的基本構(gòu)造圖 圖8-7 像素單元結(jié)構(gòu)和排列方式的改進(jìn) 4輸出(入)系統(tǒng)(1)數(shù)碼相機(jī)的輸出方式。 (2)數(shù)碼相機(jī)的接口。即串口、USB接口、IEEE1394火線接口。 5電源系統(tǒng)n電源是數(shù)碼相機(jī)的“動(dòng)力”和“能量”之源。數(shù)
10、碼相機(jī)是“耗電大戶(hù)”,這是與傳統(tǒng)相機(jī)的又一區(qū)別。n數(shù)碼相機(jī)的電力來(lái)源主要有堿性電池、充電式鎳氫電池、充電式鋰電池、外接式電池和AC交流電等五種方式。 返回本節(jié) 8.2.4 數(shù)碼相機(jī)的性能指標(biāo)與選購(gòu)1CCD像素n CCD像素指標(biāo)的大小意味著拍攝照片分辨率的高低,像素值越大,分辨率也越高。300萬(wàn)像素所能表現(xiàn)的分辨率一般可達(dá)到20481536。在選購(gòu)數(shù)碼相機(jī)時(shí)一定要以CCD實(shí)際像素值而不是輸出圖像的最大像素為依據(jù)。 2分辨率n數(shù)碼相機(jī)的分辨率是用圖像的絕對(duì)像素?cái)?shù)來(lái)衡量的(而不采用每英寸多少像素DPI的指標(biāo)),這是由于數(shù)碼相機(jī)大多數(shù)是采用面陣型CCD器件。分辨率與CCD像素有相當(dāng)直接的關(guān)系。一部CC
11、D值越大的數(shù)碼相機(jī)分辨率也越高。但是分辨率越高,也意味著文件體積越大,所能保存相片張數(shù)越少、進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理時(shí)越困難。 3光學(xué)鏡頭n對(duì)于傳統(tǒng)相機(jī),鏡頭的質(zhì)量一直是影響成像質(zhì)量的關(guān)鍵因素。對(duì)數(shù)碼相機(jī)當(dāng)然也不例外。數(shù)碼相機(jī)的CCD器件面積遠(yuǎn)小于膠片面積,要實(shí)現(xiàn)小面積的優(yōu)質(zhì)成像,只要很小尺寸的透鏡就足夠了。 4焦距n鏡頭的另一重點(diǎn)在于焦距。通常相機(jī)的技術(shù)規(guī)格會(huì)標(biāo)示F值(代表最大光圈)和f值(代表焦距長(zhǎng)度)。n焦距長(zhǎng)度通常包括相機(jī)本身的設(shè)計(jì)值,以及它等同于普通35mm相機(jī)的焦距值。 5變焦n變焦能力也是當(dāng)前光學(xué)鏡頭的設(shè)計(jì)重點(diǎn),通常有光學(xué)變焦和數(shù)字變焦。它們的區(qū)別很簡(jiǎn)單,當(dāng)把鏡頭“ZOOM IN”推進(jìn)放大
12、景物時(shí),光學(xué)變焦可以使原先小的景物放大而且更清晰,因?yàn)樗膱D像粒子也同時(shí)增加。假設(shè)你要拍遠(yuǎn)處的一朵花,如果鏡頭沒(méi)拉進(jìn),可能只能拍到花瓣,花蕊的地方是模糊的。 6快門(mén)n快門(mén)范圍越大越好,例如81/1000sec,表示它的快門(mén)可以開(kāi)啟最多8秒的時(shí)間,這樣就適合夜景拍攝??扉T(mén)開(kāi)啟時(shí)間越短表示可做瞬間或快速激活的拍攝。不過(guò)如果選擇長(zhǎng)時(shí)間的快門(mén),就必須考慮選用相機(jī)三腳架將相機(jī)固定起來(lái)使用,避免因?yàn)槭值亩秳?dòng)而使畫(huà)面模糊失焦。 7感光度n相機(jī)的感光度通常用ISO/ASA來(lái)評(píng)價(jià)。ISO/ASA用于描述圖像的感光程度和干凈程度。 n從購(gòu)買(mǎi)的角度來(lái)看,當(dāng)然是能夠提供越多感光度的數(shù)碼相機(jī)的功能更強(qiáng)。一般來(lái)說(shuō),標(biāo)準(zhǔn)的
13、感光度:ISO 100,而提供了ISO 100和ISO 200兩種感光度選擇的數(shù)碼相機(jī)就足夠應(yīng)付我們?nèi)粘5娜找咕芭臄z。 8電力支持n由于數(shù)碼相機(jī)本身很耗電,普通的堿性電池只有在全新時(shí)所提供的電流量才能符合相機(jī)的需要,所以可能拍不到幾張就得換新的。因此建議消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)附有鋰電池的機(jī)種或使用充電電池。 返回本節(jié) 8.3 數(shù)字?jǐn)z像頭和數(shù)碼攝像機(jī)n 8.3.1 數(shù)字?jǐn)z像頭n 8.3.2 數(shù)碼攝像機(jī) 返回首頁(yè) 8.3.1 數(shù)字?jǐn)z像頭1概述n數(shù)字?jǐn)z像頭是隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展而誕生的一種新的高科技的數(shù)碼影像產(chǎn)品,是集靈活性、實(shí)用性和可擴(kuò)展性于一身的網(wǎng)絡(luò)視頻通信產(chǎn)品,它用于網(wǎng)上傳送實(shí)時(shí)影像,在網(wǎng)絡(luò)視頻電話和視頻電子
14、郵件中實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)影像捕捉。其外觀結(jié)構(gòu)如圖8-8所示。 圖8-8 數(shù)字?jǐn)z像頭 2數(shù)字?jǐn)z像頭的性能指標(biāo)(1)攝像器件。根據(jù)感光元件不同,攝像器件可分為CCD和CMOS兩大類(lèi)。(2)分辨率。它跟前面介紹的數(shù)字影像設(shè)備的概念類(lèi)似。(3)壓縮算法。有Cimepak Codec by Radius,Intel Indeo Video,Microsoft Video,Indeo Video等。 (4)視頻捕獲速度。目前,數(shù)字?jǐn)z像頭的視頻捕獲都是通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn),因而對(duì)計(jì)算機(jī)的配置要求非常高。(5)接口方式。數(shù)字?jǐn)z像頭的連接方式通常有以下幾種:AV端口方式、接口卡方式、并口方式和USB接口方式。返回本節(jié) 8.3.2 數(shù)碼攝像機(jī)n數(shù)碼攝像機(jī)是一種記錄聲音和數(shù)碼活動(dòng)圖像的數(shù)碼視頻設(shè)備。由于它不僅可以記錄活動(dòng)圖像,而且能夠拍攝靜止圖像相當(dāng)于數(shù)碼相機(jī)的功能,且記錄的數(shù)字圖像可以直接輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行編輯處理,從而使其應(yīng)用領(lǐng)域大大拓展。 n從內(nèi)部結(jié)構(gòu)上講,數(shù)碼攝像機(jī)包括:可變焦光學(xué)透鏡系統(tǒng)、取景器、CCD攝像器件、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號(hào)處理和存儲(chǔ)單元、數(shù)字音頻處理和記錄系統(tǒng)、磁帶加載和伺服機(jī)構(gòu)、液晶顯示器(LCD)以及信號(hào)輸出控制單元。 返回本節(jié)