Устройства ввода графической информации

Ска́нер (англ. scanner) – устройство, которое, анализируя какой-либо объект, создаёт цифровую копию изображения объекта. Процесс получения этой копии называется сканированием.

Сканеры подразделяются на:

– рулонные (барабанные), появились раньше остальных конструкций, до настоящего времени используются в высококачественной полиграфии;

– планшетные. Принцип работы состоит в том, что изображение размещается на прозрачном неподвижном стекле. Под стеклом вдоль него движется сканирующая каретка с источником света. Отраженный свет через оптическую систему сканера попадает на фотоприемник;

– ручные, сканирование которыми производится путем проведения по обрабатываемому тексту или изображению. Такие сканеры были популярны в середине 90-х годов. Современная разновидность – сканеры штрих-кода;

– проекционные. В таком устройстве документ кладется на поверхность сканирования изображением вверх, при этом блок сканирования находится также наверху. Разрешение подобных сканеров определяется не в точках на дюйм, а в точках всего изображения. Для маленького и большого объектов отсканированные изображения будут иметь одно и то же число точек и, соответственно, для маленького объекта разрешение в точках на дюйм будет очень большим, а для большого – маленьким. Кроме того, сканирующую головку можно направить на любой произвольный объект;

– слайд-сканеры, предназначенные для сканирования фотопленок;

– 3D-сканеры.

3D-сканер – устройство, анализирующее физический объект и на основе полученных данных создающее его 3D-модель. 3D-сканеры делятся на два типа по методу сканирования:

– контактный, такой метод основывается на непосредственном контакте сканера с исследуемым объектом;

– неконтактный.

Неконтактные устройства в свою очередь можно разделить на две отдельные категории:

– активные сканеры излучают на объект некоторые направленные волны (чаще всего свет, луч лазера) и обнаруживают его отражение для анализа;

– пассивные сканеры не излучают ничего на объект, а вместо этого полагаются на обнаружение отраженного окружающего излучения. Большинство сканеров такого типа обнаруживает видимый свет – легкодоступное окружающее излучение.

Полученные методом сканирования 3D-модели в дальнейшем могут быть обработаны средствами САПР и, в дальнейшем, могут использоваться для разработки технологии изготовления (CAM) и инженерных расчётов (CAE). Для вывода 3D-моделей могут использоваться такие средства, как 3D-монитор и 3D-принтер.

Цифровые фото- и видеокамеры.

В 1975 году Стивен Сассон, инженер компании Kodak, создал первую камеру с применением ПЗС-технологии. Она имела вес около трех килограммов, размеры снимков составляли 100×100 пикселей, а в роли носителя информации выступала магнитная кассета. Скорость записи составляла один кадр в 23 секунды. Данные с камеры можно было переносить на специальный компьютер, который прилагался к камере. Эту камеру можно считать первой полностью цифровой.

В 1981 г. Sony начала производить камеры серии Mavica. Первая камера была оснащена матрицей размером 570х490 пикселей, в роли носителя информации использовался гибкий магнитный диск, на который помещалось до 50 снимков. Диск выглядел как 3.5-дюймовая дискета, только был размером 2 дюйма. Посмотреть снимки можно было на экране телевизора.

Самый маленький цифровой фотоаппарат имеет размер 3 см, массу 15 гр., оснащен камерой 2 Мп, которая позволяет делать фотографии 1200×1600 пикселей и видео 640×480 пикселей.

Самый большой цифровой фотоаппарат “Dark Energy Camera” собран в 2012 г. для исследования вселенной в рамках проекта Fermilab. Он разрешение 570 мегапикселей, сенсорная матрица состоит из 62 сенсоров, каждый из которых имеет размер 1 метр в диаметре. Для записи каждого снимка требуется 17 секунд.

(Снимки от 12 сентября 2012 г.:

– фотография спиральной галактики NGC 1365, которая находится от Земли на расстоянии 60 миллионов световых лет;

– снимок Малого Магелланова Облака – карликовой галактики, находящейся на расстоянии 200 000 световых лет от Земли и являющейся спутником Млечного Пути.)

Сюда же можно отнести веб-камеры, ставшие в последнее время популярными благодаря развитию средств видеотелефонии через интернет.